時間：2023-10-18 10:15:24
序論：在您撰寫電子晶體學技術時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
Abstract： With the fast development of college, the multi-media computer is quickly used in teaching and various comprehensive instructional medias are realized, which has become the main development direction of college teaching. Simulating the voice, shape, portrait, text in class through multimedia attracts extremely the students. Under the multi-media environment, in the teaching process of "Electrician and Electronics Technique", according to the psychology, age and profession of vocational students, we should reasonably design and make courseware; According to the content of course, teaching progress, teaching difficulties, key teaching point, we should scientifically use the advantage of multi-media teaching to optimize the teaching environment, raise the study interest, improve teaching process, and cultivate creative thinking. Breakthrough the key teaching point, difficulties in the teaching process, and improve the learning efficiency using the regulation of attention and various principle.
關鍵詞： 多媒體；教學；思考
Key words： multimedia；teaching；consider
中圖分類號：G42 文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2011）04-0275-02
0引言
近幾年來，隨者學院的快速發展，多媒體計算機迅速使用于教學，實現多種教學媒體綜合化，已成為學院教學的主要發展方向。多媒體計算機在教學中的優點是非常突出的，通過它提供的畫面以其絢麗多彩、生動形象的演示及化小為大、化靜為動、把平面轉化為立體的特效深受廣大教師的親睞。其次多媒體計算機操作簡便，給人以干凈、優雅的工作、學習的環境，這點也是傳統教學不能相比的。同時在課堂上多媒體計算機通過聲音、形狀、圖象、文本的變化給學生一個模擬仿真的環境對學生極有吸引力。這對于開發學生的智力因素和非智力因素有著積極作用，多媒體計算機對各教學科目有著重要的輔助作用。本人在《電工與電子技術》教學中更多地采用多媒體教學，對多媒體在教學心中的優點有者更加深刻的理解。現就多媒體環境下《電工與電子技術》教學中如何優化課堂教學淺談自己的一些想法。
1優化教學環境，提高學習興起
在何克抗的建構主義學習理論中指出，知識不是通過教師傳授得到，而是學習者在一定的情境（學習環境背景）下，借助其他人（包括教師和學習伙伴）的幫助，利用必要的學習資料，通過意義建構的方式而獲得。在課堂教學中利用好現代教育技術發揮其圖文并茂、動靜結合、聲情融匯、大小和一于一體的功能，達到優化教學環境，為創造最佳教學效果作好鋪墊。
1.1 在教學環境的設置中，應突出以學生為主體，運用多媒體教學技術培養學生的學習能力 建構主義的理論核心是：知識不是被動接受，而是由認識主體建構的，它強調學習以學習者為中心和其認知的主體作用的重要性，在學習的過程中是輻射四周，重點指向引起注意的方向。因此在教學課件中，應突出以學生為主體的設計理念：能吸引學生的注意力；能讓學生主動進入學習的狀態中，同時不要讓學生過于產生疲勞；注意培養學生的主動學習能力。在教學中合理余留空間給學生，讓其進行思維發展，在進行演示教學時，有時為了啟迪學生的思維而突出某個環節需要慢放、定格或進行斷點播放，在設計教學環境的過程中，教師應仔細考慮以上情況。使用課件具有靈活的操功能，能夠在教學中根據學生的實際情況，及時調整，教學過程不能安排成直線型，要發揮教與學交互性優勢，以適應不同學生的需要，調動學生參與的積極性和興起，使他們真正成為課堂教學的主體。如在學習正弦波的相量表示法這一內容時，運用FLASH動畫教學，形象直觀表現了相量表示與正弦波的內在含義，學生在學習過程中能很快掌握正弦波的相量表示法（如圖1）。
1.2 根據教學要求，運用多媒體技術突破重、難點在《電工與電子技術》教學中，課堂教學目標能否達到關鍵在于教學中教與學的活動突破重點和難點。在教學內容中有的內容運用傳統的教學方法就能完成教學目標，而部分教學內容由于過于抽象和難度過大，學生在學習這些內容時沒有具體的事物可以感知和想象，此時運用多媒體技術設計和制作多媒體課件使事物的結構、變化過程和形成的結果，通過多媒體技術中的變靜態為動態、由無聲到有聲把文字、圖形、聲音、動畫、色彩等多種媒體綜合為一體直接作用于學生的感官，使學生對事件的變化過程有了感性認識這樣對學生掌握知識的難點和重點有較大幫助。如在進行三極管對信號放大過程這一知識難點進行教學時，采用多媒體課件將信號的放大過程形象地展現在學生眼前，為學生理解三極管的信號放大過程有了感性認識。
2設計教學思路，培養創新思維
什么叫創新呢？創新是指能為人類社會的文明與進步創造出有價值的、全新的物質和產品。它原意有三層含義，一是更新；二是創造；三是改變。什么是創新思維呢？我們說的創新思維就是不受現成的常規的思路的約束，尋求對問題的全新的獨特性的解答和方法的思維過程，創新思維它是相對于傳統性思維，創造性思維是所有人都有的。按照何克抗教授的觀點，創造性思維的結構由發散思維、形象思維、邏輯思維、辨證思維和橫縱思維等六個要素組成。在創造性思維的六個要素中，發散思維主要解決思維目標方向，既思維的方向性問題；辨證思維和橫縱思維為高難度復雜的解決提供哲學指導思想與心理加工策略；形象思維、直覺思維和邏輯思維則是人類的三種基本思維形式，也是實現創造性的主要過程。在此基礎上，何克抗教授又提出了培養創造性思維的5個環節，既重視發散思維、重視直覺、邏輯思維、形象思維、辨證思維的培養。
2.1 教學中合理利用網絡資源、促進學生思維的培養在學習《電工與電子技術》的基礎知識過程中，我們同樣要注重學生創新思維的培養，我們在設計教學的過程中，應利用網上資源開展創新思維的培養，在學習的過程中，通過網絡為學生收集知識的佐證；在解決同一問題時，為學生提出多種解決的方法；布置學生利用課余時間在網絡上收集相關的資料，為解決問題打好基石。互聯網的最大特點是其資源極其豐富，可以這樣說只要想的到，在互聯網上就查的到，通過互聯網學生可以接觸《電工與電子技術》基礎知識的方方面面的信息，從而使學生的視野不在局限于課本上的知識，這樣可以在培養學生在掌握基礎知識的過程中，敢于大膽提出自己的觀點和解決問題的方法、驗證結果等，使學生的發散思維得到發展。同時，利用網絡上提供的工具軟件，開展研究性學習，有利于培養學生的直覺思維和形象思維。如在進行半導體二極管的知識學習過程中，在學習PN結的形成過程中，應用FLASH工具軟件制作PN結形成的動畫過程，讓學生理解P型半導體和N型半導體中各自的多數載流子和少數載流子的移動過程。當PN結兩端接上不同電極時，P型半導體和N型半導體中各自的多數載流子和少數載流子的移動能力是不相同的（如圖2）。
此外網絡上可以提供虛擬的實驗環境，也可以提供一些學生在現實中無法體驗的情景，通過網絡進行一些虛擬的實驗，可輔助學生進行思考與學習，使學生親身體驗事物的發展過程有利于學生的直覺思維和形象思維的培養。
2.2 合理設計教學過程，培養創新思維 在利用多媒體進行《電工與電子技術》課堂教學的過程中，我們要注意整體教學思路的安排，應本著：基本概念知識情景導入自主思考集體討論反饋分析歸納總結的總原則。同樣以半導體二極管的知識學習過程中，以學習PN結的形成過程中為例設計整個教學過程。①基本概念知識的講解；②運用多媒體課件創設情景，導入知識變化過程；③自主思考，掌握知識。在了解知識的情況下，運用多媒體課件的引導，進一步激發學生的學習興起和積極性，主動圍繞問題過程進行思考；④讓學生圍繞問題提出自己的觀點，討論PN結的形成過程，在討論的過程中教師以組織者、促進者和參與者三種身份出現討論過程中，需要及時處理學生談論中出現的問題進行調控，使學生正確進行討論；⑤在聽起學生討論后教師對問題進行評析最終形成結果。在圍繞課堂主題，學生通過多媒體課件的幫助，提出見解，相互討論，然后教師進行反饋評析，歸納問題的答案后，教師對學生的整個學習過程，結合實際應進行全新評價和部分合理觀點的認可，通過這樣的學習過程將激發學生的求知欲望和創新意識，在這一過程中，有利于學生創新思維培養。
3合理制作課件，提高學習效率
在設計和制作《電工與電子技術》多媒體時，必須考慮課件的注意規律和制作原則。在課件的設計和制作過程中應根據教學內容，教學進度以及教學的重點、難點，有針對地將問題在課件中出現，以充分吸引學生的注意力，促使學生積極思考、主動參與學習過程。同時在課件設計和制作過程中應注意合理運用活動原則、指向原則、及時原則、對比原則，這樣在教學過程中才能使學生的注意長時、高效地集中在教學過程中，達到提高學習效率。
3.1 課件制作過程中的注意規律 注意是心理活動對一定對象的指向和集中，它是心理過程的動力特征之一。注意有兩個特點：指向性和集中性。實踐證明只有當一個人的注意力集中于某項活動時，才有可能在這項活動中獲得滿意的結果，對于學生的學習活動來說，也是如此。在學生的學習活動中，對學習對象給予充分的注意，才能較好地感知、認識、理解和記憶所學的知識。因此，在學生多媒體課件的設計制作過程中，合理運用注意規律，吸引學生的注意力就成為一個不可忽視的重要環節。在多媒體課件中多媒體計算機把文字、圖形、聲音、圖像、動畫等多種媒體綜合起來輔助教學，在進行課件制作時媒體的出現應符合我們常規的生活的規律，這一規律應以引起學生學生的注意為主。但是在設計制作多媒體的課件時應考慮它的負面影響，不要一味追求“多種媒體”的引入，一味追求表面上的“新穎”、“動感”的效果，而造成“花哨”的結果。如在學習N型半導體和P型半導體的形成過程中，我們只要體現電子的移動和孔穴的出現過程就可以了，這一形成過程運用多媒體體現“動感”和變化“聲音”就能達到目的，而不要過多追求“新穎”和“動畫”等過程。同時在多媒體課件設計中要把教學目的和任務交待清楚，對于學生提出明確的要求，而且應特別注意問題的及時提出。因為要回答問題，就必須有意識注意與之有關的事件和事物，因此在進行課件制作時，應根據教學內容的進度，針對重點、難點，適當地將問題提出以充分吸引學生的注意力，促使學主動、積極參與到學習過程中。
3.2 制作課件應合理運用原則 在課件的設計和制作過程中為引起學生注意力，提高學生參與學習的效率，我們課件的活動原則、指向原則、及時原則、對比原則。活動原則是對象的運動變化情況，在比較穩定的背景中對象的合理、適當的變化活動容易刺激學生的注意力，如晚上天空出現的流星、突然出現的聲音、閃動光芒的物體等很容易引起人的注意力。根據這一原則在《電工與電子技術》課件中，對顯示的內容按重點、難點、關鍵之處，應盡可能合理地化靜為動，使學生清楚地注意到事件的發生、變化過程；指向原則是在課件中，將知覺主體安排在“畫面的視覺中心”。所謂“畫面的視覺中心”通常是指整個畫面的主題位置，和重心位置，是依據整體內容安排而體現出來的，這個位置不一定出在畫面的中心，而應根據整個畫面和內容來確定；及時原則是指在教學活動中，教學內容的重點、難點必須設法讓學生保持有注意、充分思考和理解的空間。多媒體課件中體現及時原則的方法就是問題及時提出，吸引學生的注意力、引起學生的思考和想象；對比原則是在具有一定畫面內圖形和背景的反差越大圖形越突出，而學生能順利感知和注意，反之對象與背景的差別越小，則對象越容易消失在背景之中而很難察覺出來。因此在設計課件時，要根據教學內容、目標處理好圖形和背景的關系，對象和背景的差別主要體現：顏色、形狀、聲音、動畫過程等方面。如在進行晶體三極管的輸入特性和輸出特性比較性教學時（確定靜態工作點），我們要突出圖形的重要和對比，因此圖形在畫面中應占有主要位置、圖形與背景反差應較大（如圖3）。
在應用多媒體課件進行《電工與電子技術》的基礎知識教學過程中，我們應根據高職學生的心理、年齡和專業特點，合理設計和制作課件。在制作課件時要根據教學內容、教學進度、教學難點、教學重點，科學應用多媒體教學的優點優化教學環境、提高學習興趣；完善教學過程，培養創新思維；運用注意規律和各項原則突破重點、難點教學過程，提高學習效率。
參考文獻：
[1]何克抗.計算機輔助教育.高等教育出版社，1997，（7）.
[2]教育部人事司.高等教育心理學.高等教育出版社，1999，（7）.
一、部分技工學校電工電子技術課教學質量低下的原因
造成部分技工學校電工電子技術課教學質量不好的因素是復雜的。一般來說，電工電子技術專業老師的教學效能，對教學的質量影響極大。因此在影響教學質量不好的因素中，電工電子技術專業老師的因素是主導因素。主要表現為，電工電子技術教學目的不明確，教學不是定位在學生的具體應用能力上，而是只關注課本知識的教學，注重電工電子技術專業理論結果的生硬灌輸。
部分技工學校電工電子技術教學，至今還存在著以學術型的電工電子技術專業理論為主，目標定位不合適，電工電子技術內容脫離中小工業企業的生產實際，過分強調電工電子技術的工作原理，講授內容只注重電工電子技術理論的推演，而忽視理論同實踐的結合，忽視了一般中小工業企業在生產中最普遍、最基本的技術。另外，電工電子技術教學過程沒有真正以學生為主體，而把電工電子技術課當作一種單向的教育活動，仍習慣以電工電子技術專業老師的講授為中心，使得學生極少有動手操作和思考的時間和空間，無法與學生在課堂中產生良性的互動，在一定程度上，產生了只注重理論知識的傳授而忽視學生基本職業能力培養的狀況，導致學生對電工電子技術課興趣的降低，學習收效低下。
另外，目前電工電子技術的實訓教學內容大多只是驗證性的，學生按照實訓指導書機械地操作，實訓報告按固定格式填寫，學校未能創造條件組織學生進行真實的工廠化電工電子技術實訓，不利于學生盡快適應實際電工電子技術企業工作的需要。
二、提高技工學校電工電子技術課教學質量的有效途徑
1.提高學生的學習興趣，優化電工電子技術課的教學環境
電工電子技術課的寓教于樂是一種非常有效的教學手段，使學生在學習中感到無限樂趣，能夠在樂趣中發現問題，能夠在樂趣中輕松愉快地增長知識。電工電子技術課教學要找準學生的興趣點，電工電子技術專業老師配以精心的設疑，以精彩的電工電子技術應用知識，以豐富多彩的教學形式去激發學生學習的興趣。學生只有對電工電子技術課感興趣，才會認真學習電工電子技術，才會產生從事電工電子技術企業工作的職業自豪感，才能激發學生學習電工電子技術的積極性和主動性。
在教學實踐中，學生都比較喜歡電工電子技術專業老師利用現代化手段進行教學。事實證明，課件的使用可以使電工電子技術內容形象化，通過直觀、形象的畫面，加深學生對抽象電工電子技術專業理論的理解和記憶，從而優化電工電子技術課的教學環境。因此，教師要使電工電子技術課教學有吸引力，應積極采用現代化的多媒體教學手段，激發學生的興趣，減輕學習負擔。電工電子技術專業教師要善于運用各類軟件，制作多媒體教學課件，利用課件輔助電工電子技術課教學，為學生提供圖文聲像并茂、豐富多彩的影像，最大限度地發揮學生的積極性、主動性，盡情激發學生的學習興趣，開闊學生的思維。
2.運用企業電工電子技術案例，開展情境教學法，提高教學質量
電工電子技術課教學內容較抽象，要探索一些新的教學有效途徑，尤其針對實踐性強，時代氣息濃的電工電子技術課內容，要采用企業電工電子技術案例教學，給學生新感覺、新體驗，有利于提高技工學校電工電子技術課的教學質量。
案例教學法可為學生提供具體的企業工作情境，可以促進理論與實踐相結合，因而較易為學生接受，并且一旦學懂之后，要比來自講課和閱讀得到的知識更加牢固。案例教學還可以充分發揮學生的主體作用，調動學生學習的積極性和主動性。另外，電工電子技術專業老師在教學中有意識地將學生帶入與課程相關的情境中，通過對企業電工電子技術案例情境的分析，把書本的知識趣味化、實用化，使教學內容具有更強的吸引力，激發學生多種學習情趣和愛好，提高技工學校電工電子技術課教學的質量，讓學生感受電工電子技術企業工作的真實事件，體驗電工電子技術職業的挑戰與機遇。
電工電子技術專業老師還應經常帶領學生參觀企業、公司的電工電子技術崗位操作，觀察工作流程等，請資深電工電子技師講解技術工作，增強學生對電工電子技術在企業應用的感性認識。
3.創設雙向互動的教學情境，提高學生的電工電子技術職業能力
電工電子技術課教學，要發揮電工電子技術專業老師的主導性，調動學生學習的積極性，加強學生在教學中的參與環節，變單向認知為雙向交流，使教學過程更有效。
電工電子技術專業老師應采取多種有效途徑，給學生創設電工電子技術職業情境。按照自愿原則，將學生平均分成幾個學習小組，老師先對研討的問題做簡單的提示，學習小組則針對教師進行發言方式交流。例如，為了使學生能盡快掌握工業變頻器排除故障的技術，可先讓學生討論中小工業企業在生產過程中，變頻器可能發生的故障，總結出實際產生故障的原因，讓學生思考各種工作故障應如何處理，使學生掌握課程的學習要點，提高學生電工電子技術職業能力。
4.根據各專業技術的不同，推行電工電子技術課分層次教學
一、降低教學難度
第一，教師應注意適當降低教學難度。在概念得到基本理清的前提下，教師應盡可能地減少那些相對繁雜的理論推導及實踐功能不強的理論。比如，在學習《電子線路》的有關知識時，遇到模擬電路的內容，一般可以使用圖表分析的手段來使學生了解放大電路的靜態工作點，讓學生既清晰又直觀地了解放大器在工作中的實際情況。但問題是，圖解分析的辦法較為復雜，在實踐中應用范圍不廣。因此，教師在教學過程中可以將該內容適當刪減，僅要求學生了解到這是一種解放大電路靜態工作點的方法即可。再如，數字電路教學過程中，對于不同觸發器電路工作原理，也沒有必要讓學生全部掌握，也可以考慮適當刪減。這是因為在實際工作應用中，所有的觸發器都有其對應集成模塊，學生只要了解觸發器邏輯功能表等功能即可。以上兩例可以說明，教學內容廣度要夠，但是難度可以適當降低。
第二，教師應注意知識范圍的拓寬。在電子技術應用專業教學中應當注意專業課程同基礎文化課程的有效融合，以期更進一步提升學生專業技能與基本素養。每一門基礎課程都有這個學科的必要知識，教師應將這些知識同本專業特點相結合，使電子技術應用專業可以借助基礎學科的參與而表現得更加豐富多彩。
二、完善評價體系
傳統的學生評價辦法具有統一、高效的特點，但無法全面關照學生的學習過程，更遑論學生的個體差異及個性發展特征。電子技術應用專業學生畢業后能否將所學知識真正利用起來，需要一定的評價體系參與，而這種評價不能是單一的，而應當是多元的。多元化評價是一種比較全面的、彈性較強的評價手段。在具體應用過程中，評價主體多元化，如師生共同參與評價;評價形式多元化，如卷面與實踐共同參與評價;評價標準多元化，如點評與分數共同參與評價……它們共同組成了多元化評價模式的立體體系。與傳統單一的評價方式比起來，多元化評價方式更注重實踐考核，既可以多次考核評價，也可以分類、分項考核評價。對于教師來說，這樣做一方面可以真正體現出評價的公正客觀，摸清學生情況;另一方面也可以借助評價幫助教師提升教學效果。對于學生來說，這樣做可以在評價內容上更具多元性，讓他們在學習態度、作業練習、技術安全、團隊協作等方面正確認識自己的優勢與不足。需要指出的是，多元評價同樣是電子技術應用專業中的一個教學環節，評價過程中，最好不做定量評價，而只做定性評價。在給學生提供評語時，鼓勵性評語的作用遠比刺激性評語的作用更強。
三、開設選修課程
在電子技術應用專業目標發展過程中，數量合適的選修內容能夠讓課程變得更加豐富，同時給學生以充足的選擇范圍，讓其有機會接觸更多感興趣的知識，借以挖掘自身潛力及特長。電子技術應用專業可以開設的選修課內容有機械基礎、材料學、工程制圖、傳感技術應用、電機技術、錄音錄像、開關電源、電子器件結構、計算機維修、數字音頻、顯示器原理、自動檢測、企業市場營銷、演講口才、公共關系等。當然，不可能所有學生都要接觸這么多課程，時間條件與環境條件都不允許，甚至一所學校全部開設這些課程的可能性也不是很大。我們現在可以設想，是否可以對鄰近幾所學校的資源進行整合，以便使學生的選修范圍更寬一些。無論如何，專業必修科目是基于電子技術的必然應用而設，反映出崗位群的基本職業能力，而選修科目則側重于能力拓展，是崗位群的可能職業能力。選修課的設置，就是要讓學生的可能職業能力更強，更適應時代與社會發展。
四、開展技能競賽
教師應當積極提倡與組織校內、校際各種類型電子技能賽事。近些年，以學生為主體參加的電子技術技能大賽有不少，從班級選拔到學校推薦，直至國家級賽事均為學生提供了專業技能培養機會。以2011年全國職業院校技能大賽里面涉及的電子技術技能比賽中職組為例，經過對國賽項目具體考核內容的分析我們很容易發現，在平常教學過程中所提倡的專業技能培養目標在賽事中都會用另外一種評價形式體現出來。借助競賽可以讓學生的專業技能及應用素質更加符合要求，同時還能促進學生職業能力向更好的方向發展。我們現在需要考慮的是，競技比賽能夠給電子技術應用專業教學帶來哪些具體的幫助?筆者認為有兩點，一是可以把競技比賽的內容當作教學目標指引，將歷年各級競賽問題帶到課堂上來，教師與學生共同研討，發現其與教材相關聯的內容。二是可以借助競技比賽的形式，在課堂上開展類似競賽，從而提高學生的專業素養。
電子技術應用專業的實踐性很強，教師需要注意對教學內容的廣度挖掘，而不能僅僅局限于狹窄的范圍。此外要注意評價的多元性，使學生增強自我認識。另外，選修內容的提供、競技意識的培養，都有利于學生專業技能與素養的提升。
關鍵詞：實驗課；學習興趣；實驗過程；教學效率
電子技術基礎是中技學校電氣、機電類專業學生的一門專業基礎課，理論性和實踐性都很強，許多知識看不見、摸不著，學生不易理解。從課程開始講授PN結、二極管特性到三極管放大電路，半導體器件的非線性以及三極管的放大作用與初中物理電學中的基本原理和概念有很大不同，所以，許多學生就已不能理解知識內容，跟不上教學過程，逐漸喪失對電子技術基礎課的興趣和學習欲望，導致教師難教，學生難學，教學效果較差。筆者通過幾年的教學摸索，認為加強實驗課教學是提高電子技術基礎課教學效率的重要途徑，從以下幾點做了嘗試，取得了良好的教學效果。
一、實驗課應緊跟課程內容，在邊學邊做中掌握知識
學校組織教學一般是先講授一段時間的理論知識后，才開始進行實驗課教學，存在實驗課滯后的現象，造成部分學生對課程內容不能理解，導致缺乏做實驗的動力和興趣，往往事倍功半，學習效果難達到預期目的。
在學生一開始學習PN結、二極管特性時，就組織學生進行二極管特性的實驗課教學，讓學生做測量PN結單向導電性和二極管正反向伏安特性實驗，驗證理論知識的正確性，同時與電阻的伏安特性比較，認識半導體器件的非線性特性。在初中歐姆定律解決一切問題的基礎上，建立非線性的概念非常重要，有利于學生興趣的激發和視野的開闊。
在做三極管輸入輸出特性實驗后，學生對三極管組成的放大電路的理解就會容易很多，通過負反饋對放大電路的性能的影響實驗，學生較好地理解了反饋的概念、反饋的方法、反饋對放大電路性能的影響等。總之，通過實驗降低了理論知識的難度，教學效果良好。
有些實驗課可以安排在課堂上進行，講解二極管、三極管、晶閘管等器件特性時，拿一些萬用表和相應的器件即可，讓學生在邊學邊做中掌握知識。
二、實驗課教學中應確定任務目標，確保實驗效果
在組織實驗課教學過程中，學生往往只注重實驗的最終結果和實驗數據，而忽略實驗的具體過程和理論知識的聯系，做完以后印象不深，沒有達到實驗目的。筆者認為，把一個實驗分解成若干個小的任務目標，降低實驗的難度，使學生在實驗過程中完成一個個目標，體會完成任務的快樂，注重實驗細節，與理論知識融合，可以極大地調動學生的學習興趣，獲得良好的學習效果。
設計任務目標時，要具體并且具有可操作性。例如，做二極管特性實驗時，可以把實驗分成以下幾步：首先測量二極管（PN結）的單向導電性，第二步測量二極管的正向伏安特性，最后測量二極管的反向伏安特性，同時在測量時要讓學生觀察電壓變化時電流的變化情況，針對正向導通電壓，反向擊穿電壓等關鍵點知識做到充分認知，根據測量結果畫出二極管的正反向伏安特性曲線，與書上的曲線進行比較，驗證理論知識的正確性。
實驗過程中要讓學生注重實驗細節，測量電路的連接，萬用表擋位的選擇，電壓的調節，實驗數據的讀取，實驗結果的分析等。
三、實驗過程要求學生自主完成，提高學生動手能力
不論實驗的難易，實驗過程都要求學生自己獨立完成，教師在整個實驗教學過程中，不提供實驗的具體操作方法和測量步驟，只是適時調控學生實驗過程，引導學生實驗方向，注意學生操作安全。并不是說實驗時只能學生個體完成整個實驗，可以幾個學生一組共同進行實驗操作，要求學生在實驗過程中對實驗的每個步驟都要親自操作和測量，提高學生的動手能力。同時，要求學生加強相互之間的配合，在做低頻小信號電壓放大電路的測試與調整實驗時，學生連線不同、調試方法不同，可以引導學生進行討論、交流，通過不同方法的融合，達到相互提高，從而加深每個學生對實驗過程的理解，提高學生的協作意識和能力。
四、實驗數據和結果的分析是實驗課教學非常重要的步驟
實驗課后學生交實驗報告，有些學生相互抄襲報告內容，沒有對實驗數據進行分析，沒有分析實驗結果與理論知識是否一致，很難達到實驗的預期目的。教師在實驗課后，抽出一定時間，讓每個小組對實驗數據進行分析，驗證實驗結果與理論知識是否一致，小組中有不同意見的學生可以發表他們的不同想法，最后教師對整個實驗進行總結，著重對實驗結果與理論知識的關系進行分析，把學生的感性認識提高到理論上來。例如，在做負反饋對放大電路性能的影響實驗后，對有無負反饋時電路的放大倍數的測量數據、有無負反饋時輸出波形的不同與理論知識進行對比，驗證所講理論知識的準確性，可以有效地幫助學生理解負反饋的相關知識。
通過實驗課教學時間的調整，實驗內容的分解，在實驗過程中要求學生自主完成實驗，強化對實驗數據和結果的分析等手段，較好地提高了學生實驗課的學習效率，對提高學生學習電子技術基礎課的興趣和教學效率都有較大助益。
本次大賽一個亮點就是眾多境外參賽隊參賽，不僅參賽隊伍數量超過往屆，參賽學校也都是各自國家和地區理工類的翹楚，這也說明我們舉辦的英特爾杯嵌入式系統專題競賽正逐漸成為世界關注的大學生嵌入式競賽，有助于進一步提高競賽的水平。本屆國外和中國香港地區具體參賽名單如下：
國外(每所大學1隊參賽)
?馬來西亞和新加坡
馬來西亞多媒體大學(MMU)
馬來西亞理科大學(university sainsMalaysia)
新加坡國立大學(National university ofSingapore)
?印度
Indian Institute of Technology Madras(2007年印度大學排名榜第一)
National Institute of Techn010gyKarnataka,Surathkal
C011ege of Engineering，AnrtaUniversity
Indiart Institute of Techn010gyKanpur(2007年印度大學排名榜第四)
?美國
馬薩諸塞洛厄爾大學(university ofMassachusetts Lowell)
中國香港(每所大學2隊參賽)
香港中文大學
香港科技大學
競賽作品巡展
項目名稱：隨鉆測井實時地質成像系統
北京交通大學計算機學院參賽隊
隨鉆測井是指鉆井的過程中實時地測量地層巖石物理參數，并將測量結果實時處理加工后由井下送到地面數據中心進行處理，形成軌道、地層評價進行鉆探工藝決策。
本系統能夠實時接收井下發回的數據，并進行高速數據處理，計算并顯示出各類實時參數，并且能夠繪制出鉆井的三維軌跡圖，通過觸摸屏的輸入方式，簡單方便地進行數據查看、分析；除此之外，系統還能夠從與遠程數據庫獲得鉆井軌跡設計圖，用于與實際軌跡圖進行比對，從而能夠方便、準確地幫助開采人員對鉆井軌道進行校正。
本系統充分利用開發板的資源，利用開發板便攜、具有高性能的雙核CPU并且工控級的水平能夠進行惡劣現場的數據采集，實時顯示。本系統由便攜主機、觸摸屏、無線網絡與遠端地質數據庫和必要的串行總線下的地質傳感器接收板所構成。系統構架結構示意圖如圖1。
項目名稱：搜尋機器人
北京交通大學電子信息工程學院參賽隊
在現實生活中，很多場合需要人們去完成一些搜尋任務，這些任務可以用機器人代替。該機器人能在人不方便進入的區域內完成搜尋目標和探測環境的任務。其具體功能如下：
?通過無線方式完成所有控制；
?在柵格化的全局地圖內進行自主路徑規劃。機器人在移動過程中利用視覺實時探知未知障礙物、測量障礙物和機器人的距離及角度并根據障礙物在全局地圖中的位置，采用有效的算法計算出最優路徑，以最快的速度安全地到達目的地；
?通過視覺在全局地圖內尋找目標并進行動態目標跟蹤；
?通過PID定點跟蹤算法，出色執行控制終端給定的任意路徑，
?通過機器人的發聲系統和語音識別系統實現簡單的人機交互；
?通過攝像頭采集的圖像信息可以實時監視機器人周圍的環境信息。
項目名稱：“TransCube‘基于Visual Hull算法的立體傳真機
北京航空航天大學 沈悅雯 朱瀝可 慕騰飛參賽隊
傳統傳真機在信息爆炸的時代已經漸漸無法滿足人們的對傳輸信息的更高需求。因此本項目提出概念化的319數字傳真機的設想。特點如下：
?目標對象可以是立體的絕大部分物體，不再局限于紙質材料；
?對若干物體照片中的對象提取來恢復立體模型；
?傳輸通道由PSTN、LAN、WIFI等多網絡復合組成。
在總結本次大賽的總體情況時，大賽組委會主任、中科院院士、工程院院士王越教授認為，本次大賽從最終提交作品和答辯過程來看，水平比上屆有明顯的提高。本次大賽的一個突出特色就是開發板的難度比以往都要大，采用的Intel Core 2 Duo核心產品技術相當先進，幾乎代表著當前市場應用技術的先進潮流，無疑讓學生能更貼近技術發展前沿，對創新的價值體現更突出。而絕大部分學生僅僅經過幾天的培訓，就能在這樣一個多核處理器基礎上完成一定的構思并且演示成功，證明這些學生有極強的自學能力和應用知識的能力。這從一個側面驗證了至少這些學生在其學校受到的教育水平是比較值得肯定的，也基本實現了我們的教育與時俱進的目標。
本次大賽最終共有146支隊伍成功演示作品，其中包含8個境外參賽隊(其中印度4隊，馬來西亞2隊，美國和中國香港各1隊)，境外參賽隊數量在逐年增加。在比較中外選手特點之時，王越院士認為，從比賽的作品來看，中外學生的思維方法在逐漸靠近，不過國外選手在對問題的看法和思考方面比較突出，思維更開放、跳躍性更強，更善于表達自己。國內的學生則在動手能力上比較強，對知識的運用更為有優勢，作品成功率也比較高。由于這次參加比賽的國外選手都來自各自國家最好的理工院校之一，因此還是很能體現我國重點理工院校在本科生教育階段的水平處在世界領先水平的。
來自北航的張曉林教授認為，本次比賽通過作品的審核，能夠突出體現以下幾個特點：一是參賽學生對嵌入式概念的理解更加深化；二是對系統體系概念的理解和動手能力都有顯著的增強，比賽的開發板讓學生對系統并行處理和高速運用、線程調入等方面的理解更加深入；三是大部分學生能夠用Windows XP開發作品，難度相對低一些，比較可喜的是有些參賽隊采用Linux自己設計并且成功，可以說難度很大，充分證明了學生的開發能力，對學生能力的驗證比上屆更突出。與此同時，本次比賽的開發板可以說很具有市場開發價值，可能會成為引領未來嵌入式開發方向的產品，學生參加此次比賽學到的知識將對她們對嵌入式開發理念、先進技術的了解和體系結構的掌握有很大好處。參加本次競賽能讓學生掌握該領域的最新平臺技術，這將讓學生受益終生。
來自Intel公司的首席工程師AtulKwatra在談到本次比賽時高度評價了參賽學生的開發能力，他認為，基于這樣一款市場上最新的Core 2 Duo產品，本科生能夠開發到這種水平令他感到很滿意。特別的，并行處理軟件對于許多商業化軟件企業都是個不小的挑戰，而這次僅僅三個月的時間，一些學生就能開發出一定并行基礎的軟件，足以證明這些學生具備相當好的技術應用能力。同時，他希望能通過未來的比賽，獲得更多學生對Intel產品的反饋，指導Intel更好的開發新的產品。
上海交通大學教務處處長江志斌教授則從教育方面談了對本次大賽的看法，他認為Intel杯競賽是對學生教育的一種延伸，教育不僅僅是傳授知識，還要滿足學生的需求，推進學生的技術應用水平，學校培養未來的人才更需要轉向對學生創新能力的培養，這次比賽恰恰提供了這樣一個出色的平臺。可以說，Intel杯不僅僅是競賽，更是對學生能力促進、啟發和再培養的一個難得的過程。
Intel公司的包益平先生在評價本次比賽時，重點介紹了Intel公司組織競賽的初衷，他認為，Intel公司希望能通過這樣的競賽形式，一方面推廣了Intel產品在學生中的認知范圍，更重要的是，通過這樣的一個過程，提供學生一個應用知識的平臺，Intel希望可以借這個平臺幫助中國的大學生更好地鍛煉創新能力，從而為中國的產業培養更多出色的人才，促進中國產業的壯大，盡到Intel在中國的社會責任。
在展望下屆比賽之時，王越院士充滿期待，Intel杯作為一次高水平的嵌入式邀請賽，正在逐漸的走向國際化，今年有8支境外隊伍參賽，未來希望能邀請更多的境外參賽隊加入，爭取能把Intel杯競賽辦成一個真正的中國舉辦，世界參與的高水平嵌入式大賽。
關鍵詞：模擬與數字電路；電子技術綜合實驗；實驗園地；虛擬儀器實驗
中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）08-0151-03
一、背景
以模擬與數字電路為基礎內容的電子技術實驗是高等學校理工科專業學生重要的必修專業基礎課，也是電子、計算機、自動化等工科專業的學生在大學教育階段所要經歷的一個重要的工程性實踐環節，在培養學生素質和能力方面占有十分重要的地位[1]。而電子技術綜合實驗課程作為一門綜合性的實踐課程，與理論課程并行開設，其實驗內容不再限制于某一門課程，而是把多門相關課程的知識相互滲透，有機融合。在一個實驗項目或設計課題中，可以融合模擬電子技術、數字電子技術、EDA技術、單片機原理等知識模塊，讓學生運用多種技術完成一個完整的電子系統的設計，使學生對電子系統的設計過程有深入的理解，同時培養工程實踐方面的基本素養。除了傳統實驗教學中的實驗項目，課題設計還可以采用電子設計競賽、科研項目、學生創新實踐等方式，在“開放”的狀態下進行，充分體現學生的主體性[2]。眾所周知，軟件學院的辦學宗旨是要基于“精英型軟件人才”的培養目標，一般的軟件學院通常擁有軟件工程和網絡工程兩個專業方向，而我院為了強化“精英型軟件人才”的培養目標，在本科二年級時又開設了嵌入式和物聯網兩個專業方向，這兩個專業方向的學習需要有更好的硬件基礎，這也是我院面向本科一個年級800人開設模擬與數字電路理論與實驗課程，并且實驗教學采取獨立設課的方式的重要原因。嵌入式與物聯網專業與電子技術等硬件課程的聯系要較為緊密一些，對于目前的模擬與數字電路教學，從事這兩個專業方向學習的學生往往會感到學得不夠多，不夠深入。許多有志于這兩個專業方向學習的學生，在做完基礎的模擬與數字電路實驗后希望，還能有機會到實驗室做一些額外的、提高性的實驗。而不從事這兩個專業方向學習的軟件工程和網絡工程專業的學生，往往體會不到學習電子技術等硬件課程的重要意義，簡單的認為在軟件學院學習，只要把“軟”的東西搞明白就可以了，不應在“硬”上浪費時間。因此，結合我院目前本科生的教學體系、培養目標以及開設的相關硬件課程如：51單片機接口與匯編、fpga設計、通信原理、計算機組成原理等與硬件電路密切相關的課程，構建“電子技術綜合實驗教學體系”就顯得有重大的意義，能夠使基礎的硬件教學與軟件學院的教學體系和培養目標建立起聯系，體現了硬件實驗教學相對于軟件專業方向學習的重要性和關聯性，實現軟硬兼顧。除此以外，目前在全國眾多的軟件學院中，另外，還沒有發現一所軟件學院提出構建“軟件學院電子技術綜合實驗教學體系”的教學改革活動。著名的大學如北京大學是將軟件與微電子學院放在一起合辦，盡管如此，北京大學也沒有面向軟件工程、網絡工程將近800人的、規模龐大的模擬與數字電路的實驗課程，因此，我院進行構建“軟件學院電子技術綜合實驗教學體系”的教學改革實踐就顯得特別有意義，能夠起到“示范性”的作用。
二、研究基礎
我院自2008年開始在本科生的教學體系中引入獨立的模擬與數字電路實驗課程以來，取得了許多積極的教學成果：（1）有力的輔助了模擬與數字電路理論課的教學，使抽象的理論課不再生澀難懂。（2）通過動手搭電路的實驗很好的煅練了學生的操作能力，通過實驗學生的實踐能力得以提高。（3）對我院其他專業方向的如計算機組成原理等理論與實驗課程的教學提供了有力的支持。（4）教學模式不斷改進，部分實驗，如儀器使用的教學方式完成了由傳統的“老師講，學生跟著做”到以學生為主體，旨在培養學生“自主學習和創新意識”的開放式教學。在數字實驗部分設立了“選做”實驗項目，面向能快速完成必做實驗部分的、有興趣做更多學習和嘗試的學生。（5）規范實驗教學的流程，引入了實驗報告冊，在報告冊中明確規定實驗的預習、操作、總結部分的要求。（6）在現有課程教學基礎上，結合我院嵌入式工程專業的培養目標，開設了一門提高性質的開放式電路設計實驗課程“嵌入式電路設計開發與應用實踐”。
但現在的實驗教學仍有許多不足之處：（1）實驗內容陳舊，所用元器件型號過時，需要更新。（2）實驗項目仍然偏少，不夠豐富，可供選擇的余地小，大大的限制了學生自主性的發揮，不利于創新型、研究型的學習。因此，驗證性、綜合性、設計性的實驗項目均應增加。（3）教學模式僵化，手段單一，仍以傳統的老師在課堂上按部就班的指導，學生跟著按實驗步驟進行操作驗證為主，學生沒有自由發揮、進行創新型學習的機會。實驗室目前仍沒有完全實現開放，而學生的專業學習任務較重，課程設置多，很難有整塊的時間和專門的機會通過更多的實驗訓練獲得提高。（4）實驗課程考核的方式單一，除了批閱實驗報告之外，成績評定主要以學生完成實驗的快慢為主，即主要考核學生的學習態度，認真預習的程度及實驗動手操作能力的高低。（5）尚未形成一個有效的綜合教學體系，使模擬與數字電路實驗課程能更好地融入我院的整體教學體系當中。
三、研究思路
基于以上的原因及分析，應結合目前我院的教學體系及專業培養方向，以現有的模擬與數字電路實驗教學為基礎，以“開放式”教學為主要依托，構建“電子技術綜合實驗教學體系”，以求根本解決我院目前模擬與數字電路實驗教學中存在的各種問題。
1.建設電子技術綜合實驗園地[3]。建設電子技術綜合實驗園地是本研究課題要實現的基礎目標，是構建我院電子技術綜合實驗教學體系的基礎。
實驗園地中的實驗項目如圖1所示分為以下幾大組成部分：①實驗基本技能訓練園地，實驗基本技能訓練園地主要包括：如何進行實驗預習，如查找資料，對實驗進行理論分析；實驗操作中的FAQ；實驗總結報告的書寫要求；電路設計仿真軟件的入門；嵌入式C、匯編語言的集成開發環境的使用；VHDL、Verilog等硬件設計語言及ISE開發編譯環境的使用；EDA技術基礎如電路板的原理圖、PCB板圖的設計；電路焊接的基本技能培訓等。將實驗基本技能訓練部分的資源放置于我院的ftp課程網站或學院網站上，根據具體實驗的要求或學生自已的需求下載使用。②專用儀器設備園地，在專用儀器設備園地中，可獲得示波器、萬用表、函數信號發生器、直流穩壓電源、電子技術實驗箱、實驗操作面板等儀器設備的使用說明書，操作實例，操作課件等。③基礎模擬與數字電子技術實驗園地，按照基礎模擬與數字電子技術通用的理論教學，實驗園地可分為四大模塊[4]：模塊A：常用電子元器件，包括電阻、電容、電感、二極管、三極管、場效應管等，模塊A是模擬與數字電子技術的共同基礎。模塊B：模擬電路模塊，包括基本放大器、差動放大器、功率放大器、運算放大器、反饋放大器、信號發生器、直流穩壓電源等，該模塊是模擬電子技術的主要內容，著重讓學生掌握模擬電路的基本概念、基本原理和基本分析方法。模塊C：數字邏輯和數字電路模塊，主要包括邏輯代數基礎、邏輯門電路、組合邏輯電路、時序邏輯電路、脈沖產生與整形、大規模集成電路（半導體存儲器、A/D和D/A等）。模塊C是數字電子技術的主要內容，旨在讓學生掌握數電的基本知識及常用數字集成電路，學會邏輯分析和邏輯設計的方法。模塊D：可編程邏輯器件模塊，目前常用的可編程邏輯器件包括EPROM、GAL、FPGA、E2PROM，模塊D是數字電路領域發展較快的一項技術，通過與EDA技術的結合，使通過軟件編程的方法實現硬件設計成為可能。④演示實驗教學園地，將演示實驗教學園地分為三大模塊：模塊A：實物演示實驗教學，實物演示實驗教學是從實驗結果入手的教學方法，有助于從總體設計方面建立深入的宏觀印象，趣味性的結果還有助于激發學生的實驗學習創造的興趣，使學生在充分理解了現有實現方法的基礎上，積極探求不同的實驗思路和解決方案。“實物”既可以包括實驗教師為某項實驗所設計的專用演示電路實驗板，也可以包括學生創新實踐過程中的設計產品，當然也可以是實驗電路搭接后結果的視頻演示。演示實驗教學系統也可以通過多媒體PPT課件，WORD或PDF文檔、視頻的形式集中于我院的FTP課程網站或學院網站上，根據具體實驗的要求或學生自已的需求下載使用。模塊B：虛擬儀器實驗，建設基于Labview的3D電子技術虛擬實驗室。可以滿足學生進行常用儀器設備的熟悉與使用，驗證性實驗的虛擬仿真等。如圖2所示為實驗中心自主開發的“三維虛擬實驗室”軟件系統，目前該系統正在研制。
通過對實物如儀器設備、電子元件等的虛擬，使學生對電子技術實驗形成全方位的了解，為深入實驗做準備，虛擬實驗還可以減少針對儀器設備、電子器件的誤操作，降低設備器件的損耗，延長使用壽命，減少維修維護的工作量。虛擬實驗的教學可以不受時間、空間的限制，學生可以在實驗室開放的時間到實驗室來做實驗，也可以在公共機房安裝有該軟件系統的PC機上完成實驗任務，甚至可以在宿舍、網吧、圖書館等有網絡環境的地方通過網絡進行實驗教學，真正實現實驗教學的“開放式”。模塊C：電路仿真實驗，許多EDA軟件就具有電路仿真功能，針對簡單的驗證性實驗，電路仿真往往顯得特別有效，如RC電路的實驗，實現過程非常簡單。如果在進入實驗室之前就能利用EDA軟件針對不同電阻R和電容C進行電路仿真，根據仿真的結果確定所需要的電阻、電容，就可以大大節省查找器件的時間，降低了在實驗室中找不到該器件的風險，提高的實驗學習的效率，有助于開放教學過程中更高效的使用實驗室。相比于實物演示教學和虛擬實驗教學，電路仿真更顯得專業化。⑤提高性實驗園地，提高性實驗園地的建設是構建“電子技術綜合實驗教學體系”的關鍵，是使電子技術綜合實驗教學能與軟件學院的教學體系和培養目標建立聯系的重要環節，體現硬件實驗教學相對于軟件專業方向學習的重要性和關聯性，實現軟硬兼顧。結合我院本科生教學體系及專業培養方向的實際，以及我院目前開設的51單片機接口與匯編、fpga設計、通信原理、計算機組成原理等與硬件電路密切相關的課程，提高性實驗教學園地包括三大模塊：模塊A：單片機硬件實驗，實驗方式為，設計電路原理圖進行電路仿真（可選）編寫C、匯編程序編譯成HEX文件用編程器寫入MCU實驗箱上搭接電路實現功能制作PCB板（可選）。單片機硬件實驗可以實現基礎的模擬與數字電路、單片機原理及應用、EDA電路設計技術及軟件編程與測試等多門專業課程的綜合。模塊B：FPGA硬件實驗，實驗方式為，設計電路原理圖進行電路仿真（可選）編寫VHDL、Verilog語言程序編譯生成bit文件燒寫到可編程器件內搭接電路實現數字邏輯設計或系統功能。FPGA硬件實驗可以實現基礎的模擬與數字電路（尤其是數字邏輯）、計算機組成原理及體系結構、EDA電路設計技術及軟件編程與測試等多門專業課程的綜合。模塊C：通信原理硬件實驗，通信原理理論課程是我院網絡工程系開設的一門專業課，為了深入這門課程，必須具備堅實的模擬（包括低頻、高頻電子線路）和數字電子技術基礎。目前，我院尚無完善的硬件實驗課程與之匹配，因此可在提高性實驗園地中加入這一模塊。通信原理硬件實驗可以實現基礎的模擬與數字電路（尤其是高頻電子線路與數字邏輯）、網絡技術及軟件編程與測試等多門專業課程的綜合。
四、結論
由以上分析得出如圖3所示的“軟件學院電子技術綜合實驗教學體系”的基本構思。
實驗教師應是電子技術綜合實驗園地的建設者，在利用園地中的各種實驗項目及資源做好基礎及提高性實驗教學的基礎上，承擔實驗園地中實驗方案與任務書的設計工作，在實驗項目開發的過程中，針對不同水平的學生，逐漸形成驗證性，綜合性，設計性實驗教學的層次。做為電子技術綜合實驗園地的使用者的學生，在傳統的課堂教學與“開放式”教學相結合的基礎上，逐漸與實驗教師建立新型的教與學的關系，如：學生自已選擇現有的實驗項目，盡可能的獨立完成實驗，實驗教師僅起到輔助指導的作用；教師根據學生的水平，將現有的多個驗證性實驗綜合，形成實驗方案，引導學生獨立完成；學生獨立設計實驗方案，尋求實驗教師的建議及幫助，盡可能的完全獨立自主的完成電路設計及實驗驗證。實驗園地的建設會為基礎、提高性實驗教學提供更多的實驗素材，有助于豐富實驗教學內容。教學中產生的問題有助于豐富實驗園地中的實驗項目的建設，使教師、學生在進行實踐教學的過程中有更多的選擇，有助于擴展學生的知識面，提高實驗教師的教學水平。總之，三者之間的良性互動將創造一個良好的教學實踐環境，切實提高實驗教學水平和教學質量。
鳴謝：本文受到2013年大連理工大學教學改革項目“立足精英型軟件人才培養目標的電子技術綜合實驗教學體系的構建”項目資助。
參考文獻：
[1]侯加林.全面實施電子技術實驗改革提高學生創新能力[J].實驗室研究與探索，2009，28（1）.
[2]姜寧.高校電子技術綜合實驗開放式教學研究[D].陜西：延安大學，2011.
