项目教学法在电子技术实验课程中的应用

关键词：实验教学实验课程教学

实验教学是高等教育中一个重要的教学环节, 在整个教学教程中有着非常重要的地位, 电子技术实验课程是加深、巩固学生所学理论知识所必需的一种教学手段和教学途径[1]。传统的电子技术实验课程实际上就是实验箱操作模式[2], 也是目前多数院校采用的实验方法。这种方法是将实验电路及元件设置于实验箱中, 实验时, 只要根据讲义要求, 在实验箱上适当位置插入连接线, 即可构成完整电路进行实验。这种方法得出的数据一致性好, 方便老师进行辅导, 是目前采用最多的实验方法, 但这种方法的缺点是学生操作比较机械, 只能对电路参数进行验证性实验。我们根据目前高校教学的特点, 实验的选题、实施和成绩评定进行了新的探索, 设计了一种新的实验教学法——项目教学法。

1 项目教学法

关于项目教学法的研究即建构主义 (Constructivism) 最早由著名的瑞士心理学家皮亚杰 (J.Piaget) [3]提出。建构主义学习理论认为, 知识不是通过教师传授得到的, 而是学生在一定的情景下, 借助他人 (包括教师和同学) 的帮助, 利用必要的学习资料, 通过意义建构的方式而获得。基于建构主义的教学法要求, 在学习过程中, 要以学生为中心, 教师应起帮助者角色, 利用情景、协作、会话等学习环境要素, 充分发挥学生的主体性和创新精神, 使学生有效地达到对当前所学知识的意义建构。

2 项目教学法的实践

2.1 项目的确定

项目的确定是项目教学法的关键所在, 教师要将知识与技能有机结合于多个项目载体中, 整个教学过程突出学生学习的主动性, 因此项目的确立一定要能激发学生的学习兴趣, 项目任务应能将教学课题的理论知识和实践技能相结合, 能够给学生运用已有的知识和技能解决实际问题的机会, 应具有明确而具体的成果展示。总之, 所选项目要求具有一定的实用性、综合性、典型性、覆盖性和挑战性。

我们根据《电子技术基础》课程的主要教学内容和教学要求, 选取了四个典型项目:简易门铃的制作;直流稳压电源的设计与制作;功率放大器的设计与制作;温度控制电路的设计与制作。

2.2 项目的实施

项目教学法的实施方案分为确定项目任务、项目实施、项目的综合评价3个过程。下面以项目二“直流稳压电源的设计与制作”为例, 简述项目教学法的实施过程。

2.2.1 项目的具体任务化

将学生分组, 首先由教师将所提供的项目的任务、目标及相关知识点进行讲解和分析, 然后由各小组进行选题。项目确定后, 各小组根据项目的不同部分和要实现的功能, 将项目细化为多个任务, 进行小组讨论, 得出合理可行的设计方案。根据细化的任务查阅资料并讨论后确定出合理可行的方案。

2.2.2 项目的具体实施过程

下面以项目二“直流稳压电源的设计与制作”为例说明项目教学的实施过程。

(1) 项目描述。基本部分:当输入电压在220V±10%时, 输出电压稳定为5伏, 输出电流扩大范围为1A~6A, 输出纹波电压小于5m V, 稳压系数小于5×10-3;提高部分:输出电压从3-12V可调, 具有过流保护功能。

(2) 教学目标:要求学生能掌握各元器件的功能及使用方法;掌握焊接技术及其接线方法;了解电源 (或信号源) 的组成及工作原理;熟悉电源 (或信号源) 的设计与制作过程;通过集成直流稳压电源的设计、安装和调试, 学会选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源;掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试方法。

(3) 实施步骤:首先是方案的确定。首先由任务一:交直流的转变, 确定变压器的型号;再设计整流滤波电路;接着提出纹波概念, 介绍滤波电路, 应使学生掌握电容参数的设计、器件的识别与检测;而后提出稳压概念, 并完成并联型稳压电路的构建。从而确定出基本的方案, 再由仿真软件仿真, 结果发现其带载能力不强, 这就引出了另一任务:直流稳压电源带载能力的设计。其次, 电路仿真。根据确定的设计电路, 借助仿真软件进行仿真, 检测相应的参数指标是否符合项目的要求。再次, 电路的搭接与调试。由原理图列出所需元器件清单, 根据接线图进行硬件电路的搭接与调试。硬件电路不但能检验学生掌握模拟电子技术的情况, 还可以检验他们掌握其他相关学科知识的情况及知识应用的灵活性。硬件电路的调试过程更是考验学生动手能力的一个重要环节。最后, 撰写报告。

2.2.3 项目的评估

项目的评估是项目教学法的一个重要组成部分, 首先教师在评估的过程中综合各个小组的情况, 总结各自的优点和问题所在, 并提出问题的解决方法。让学生在总结过程中取长补短, 进一步提高学生分析问题、解决问题的能力。然后学生还要进行自我评估。由每组学生分别介绍项目实施的具体任务、目标、方法、手段以及体会、收获, 让学生共同分享, 这样也可以使教师更清楚地了解学生的学习情况, 从而可以进行有针对性的辅导。项目的评估总结过程是学生学习、提高的过程。在整个评估过程中, 每一个项目都有相应的评分标准。项目评价标准包括:完成时间 (10%) , 完成效果 (基本35%, 创新10%) , 口试 (10%) , 报告 (20%) 和综合表现 (15%) 等5项内容。5个评价目标能充分显示学生的各种学习能力, 指出各小组在实验过程中的问题所在以及解决的方法, 教师根据学生的具体情况予以考核。

3 结语

我们经过二年的教学实践, 证明项目教学法在电子技术的应用中收到了非常好的教学效果, 学生不仅很好地掌握了电子技术课程知识, 而且大大提高了学生的综合分析能力和动手能力, 培养了学生发现问题、分析和解决实际问题能力, 启迪学生创新思维, 充分激励了学生的学习积极性, 对后续的专业课程的学习, 特别是设计性的课程, 起到了很大的促进作用。

摘要：随着电子信息产业的飞速发展, 对电子信息专业的人才提出了更高的要求。为了适应新形势下的需求, 在电子技术实验课程的教学中采用了一种新的教学模式—项目教学法。并以“直流稳压电源的设计与制作”为例, 通过确定项目任务、项目实施和项目评估三个过程, 阐述了项目教学法在模拟电子技术课程中的具体应用。

关键词：电子技术,项目教学法,实践,实验教学