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中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)15-0040-02
一、教材建設的背景及目標
電子技術基礎課程是電類各專業極其重要的專業基礎課和技術基礎課,隨著市場經濟對高等學校人才素質的要求,它也成為部分非電類專業的必修課。電子技術基礎課程有兩個任務:一是使學生在學習的過程中,獲得電子技術方面的基本知識、基本理論、基本技能;二是培養學生兩方面的能力:分析問題和解決問題的能力,為今后進一步學習、研究、應用電子技術打下基礎。
中北大學(以下簡稱“我校”)電子技術基礎課程2007年被評為國家級精品課程,2013年該課程中的模擬電子技術基礎申請為國家級精品資源共享課立項項目,同時,數字電子技術申請為山西省精品課程資源共享課。按照教育部頒布的高等學校電子技術基礎課程教學基本要求,多年來,教學內容不斷更新,采用的基本原則是:保證基礎、加強集成、聯系實際、體現先進、便于教學。與傳統教學內容相比,主要教學內容、教學方法和教學手段都有很大的更新,教師教學經驗的積累,迫切希望對教材進行改革和建設。教材建設目標:以現代教育思想為指導,借鑒國內外高校編寫教材的精華,結合實際,吸收更新的科技與教學成專業提供論文寫作和寫作論文的服務,歡迎光臨dylw.net果,以及本校教學改革的經驗,借助網絡技術、多媒體技術等現代化的教學手段,打造一套系列化、立體化的教材。為學生提供一套系列化的教材、一個立體化的自主學習空間,使以往的單一的課堂教學或者學習方式向多方式、多途徑發展。目前,已經取得了階段性的成果。[1]
二、教材體系與結構
本教材的特點是系列化、立體化。教材結構如表1所示,它是教學實踐改革的產物,也是教學實踐改革的載體。
表1 教材結構
紙質教材 電子教案或者課件
模擬電子技術基礎 模擬電子技術電子教案與課件
數字電子技術基礎 數字電子技術電子教案與課件
模擬電子技術基礎學習指導及習題詳解 電子教案
數字電子技術基礎學習指導及習題詳解 電子教案
電子技術實驗與課程設計 教學課件、實踐課件與EDA軟件
1.系列化
如表1所示,本教材共有5本紙質教材,自成體系。基本上包含了本課程的所有教學環節、實踐環節和教學內容,與模塊化、層次化的教學體系相配套,其中:
(1)本教材的第一層次分為兩個主模塊編寫:《模擬電子技術基礎》和《數字電子技術基礎》。編寫時,在保證傳統內容的基礎上,做了如下改進:1)教材內容以集成電路為主,適當保留作為電子電路基礎的分立元件電路內容。模擬電子技術的重點放在討論各種基本放大電路及分析方法、放大電路中的反饋、模擬集成電路及其應用;數字電子技術的重點放在討論組合邏輯電路和時序邏輯電路的分析及設計方法、脈沖信號的產生與整形、大規模集成電路的分析應用、ADC和DAC的分析及應用、VHDL語言及其應用;2)為了激發學生的興趣,并與所學專業相結合,引入了工程方面的內容,如信號檢測中的儀表放大器、精密整流電路、以及采樣保持電路等;3)增加了MEMS等新器件和微電子等新技術的教學內容,適當引入新概念、新技術,新器件,做到了經典與現代融合,與實驗融合,與工程應用融合,與EDA仿真融合,有利于學生更好地理解電路的基本概念、基本理論知識和基本分析方法;有利于培養學生實踐能力、創新能力、分析問題和解決問題的能力;有利于大學生創新和卓越工程師培養計劃的實施;4)為解決學生學習電子專業提供論文寫作和寫作論文的服務,歡迎光臨dylw.net技術基礎入門難的問題,在教學內容安排上,先介紹章節內容、要討論的主要問題以及要達到的目的,然后進行正文敘述、對本章內容進行小結、最后對應章節內容列出自測題和習題。在內容編寫上,做到知識點與例題有機結合,自測題、習題便于學生通過練習鞏固本章所學知識。內容安排上,達到循序漸進、有的放矢、前后呼應的目的。
這些方面的改進,既體現了基礎,又反映了電子技術的最新發展成果,提高了學生的學習興趣。
(2)《模擬電子技術基礎學習指導及習題詳解》和《數字電子技術基礎學習指導及習題詳解》是對應兩本主教材配套的輔導書,為更適合學生參考學習,做到了以下兩點:1)對《模擬電子基礎》和《數字電子基礎》兩本主教材中的全部自測題、習題給出了詳盡的全解。對學生來說,一冊在手,即可全面了解本課程知識結構,課程內容重點、難點和考點,通過詳細的習題分析和解答來提高學生分析問題、解決問題的能力,并直接起到檢查學習效果的作用;2)在選材上,力求做到由淺入深、循序漸進。“典型例題和考研試題解析”部分圍繞主要知識點、重點、難點來選材而非面面俱到,既與主教材有機結合,又對主要知識點進行了更加深入透徹的剖析。“自測題及解答、習題及解答”部分提供了大量豐富的題型及精解。“本科生和研究生試題及答案”部分給出了詳盡的參考答案,并在研究生試題保持原有風貌的前提下,在答案中也采用原題邏輯符號,既滿足了本科生復習和備考需求,又為碩士研究生入學考試提供了一個復習平臺。
(3)《電子技術實驗與課程設計》是實驗指導教材、課程設計參考書兼各類電子設計競賽參考書。1)在實驗方面,引入仿真實驗內容。通過計算機仿真實驗,增強學生計算機應用能力以及電路分析、設計和測試能力。[2]模擬電子技術虛擬實驗用Multisim軟件實現,數字電子技術虛擬實驗用QuarterⅡ軟件實現。硬件實驗保持傳統實驗的精華,分成驗證性、提高性、設計性和綜合性四個層次,提高學生動手能力、分析和解決硬件電路中問題的能力;軟件實驗采用軟件測試仿真,提高學生編程、軟件分析和解決問題的能力,為學生進行研究開發性實驗打下良好的基礎。2)課程設計的 內容涵蓋了模擬電子系統設計、數字電子系統設計和綜合電子系統設計,做到了常規電路設計與EDA技術相結合的設計方法。設計題目新穎,具有實用性。題目給出了設計思路、原理框圖,有必做和選做內容。實現了課程設計與設計性實驗有機結合,既滿足了課程設計的需要,又為學生進行課外科技活動及全國大學生電子設計競賽奠定了基礎。歷年來,我校在全國大學生電子設計競賽中都取得優異的成績,這本教材功不可沒。
2.立體化
對現代教學來說,過去那種“一本教材、一支粉筆”的教學模式早已不適用。我校電子技術基礎課程作為國家級精品課程、國家級精品資源共享課和山西省精品資源共享課,在教學中有多樣性的特色,體現在教學方法的多樣性、教學手段的多樣性和教學內容的多樣性。每本教材都制作了與之相配套的電子課件、網絡電子教案、多媒體資源庫等,并引入了現代化的網絡教學。
多媒體教材除具有直觀形象、信息量大、網絡教學便捷的特點外,更因為其趣味性濃、個性色彩強、互動效果好而吸引學生。因此,筆者充分利用多種媒體,建設網絡課堂,在已經完成的“模擬電子技術基礎”、“數字電子技術基礎”、“電子技術實驗”等課程的網絡電子教案的基礎上,根據教學改革經驗和實踐教學經驗,不斷完善和更新,建立了多媒體資源庫,內容涵蓋電子教案、多媒體課件、全程教學錄像、案例庫、學專業提供論文寫作和寫作論文的服務,歡迎光臨dylw.net科知識檢索、例題分析、試題庫、在線自測、考試系統、學習軟件、虛擬仿真、學生作品、專家講座等。
為了配合課堂教學,解決內容多、難度大、學時少的矛盾,筆者制作了一套網上學習輔導系統——電子技術學習系統。在該系統內,創建師生互動平臺,便于師生交流。
通過網絡教學,創建師生互動平臺,教師隨時可以答疑解惑,利于學生個性化學習和自主學習,可以激發學生學習電子技術的熱情,培養學生在電子技術方面的創新思維能力;通過網絡教學,實現優質資源共享,緩解了教學資源不足的矛盾;通過網絡教學,便于教師之間的交流學習,有利于中青年教師的快速成長;通過網絡教學,可以大大提高教學管理效能。
三、電子課件的組織形式
由于與紙質教材配套的課件是教學型課件,要求課件文字簡練、條理清晰、提綱挈領、能體現教師在教學中的主導地位。[2]所以,為了設計出高質量的電子技術基礎多媒體課件,筆者做了如下努力:
第一,充分了解本課件在教學中適用的內容。設計者要熟悉本課程的教學內容,掌握知識結構,掌握各部分內容之間的內在關系及每個知識點之間的內在規律。只有對教學內容的重點和難點有了充分理解,才能設計出恰當的多媒體課件。[3]為此,由教研室一位教師制作,其他教師在此基礎上再根據自己的需求和教學風格進行多次修改,才得以在教學中展示應用。
第二,文字簡捷,采用文本分時顯示。如果在屏幕上出現大段的文字反而會降低講課效果,為此,制作過程中,多媒體課件上只出現標題、概念、定理、公式、知識點的結論等內容,采用文本分時顯示方式逐次顯示,用鼠標單擊對應參數或鍵盤控制響應的解釋部分。[4]
第三,圖形分解演示。電子技術基礎課程以分析設計電路圖為主,因而電路圖多、波形圖多。在課件制作中,對于基本電路和重要電路,筆者都對電路進行了拆分。對于最基本的簡單電路,一個一個元件加入,介紹各個元件的作用;對于新的重要電路,總是從已經熟知的簡單電路入手,采取“提出問題——分析問題——解決問題”的方法,刪除或者添加一個個元件,改動一條條線,直到得到目標電路。
第四,在電子課件中添加仿真軟件。“模擬電子技術”和“數字電子技術”兩門課程中分別選用Multisim和QuarterⅡ仿真軟件,對課程中的實例進行動態演示。只要參數設置適當,就可以得到幾乎與硬件電路實驗相同的結果,具有相當高的可信度。[5]為此,事先在軟件上編制調試好電路分析程序存入課件中。在需要演示時,點擊“仿真演示”鍵,即可鏈接進已調試好的相應軟件中,進而進行仿真演示。
例如在講RC橋式振蕩電路時,點擊“演示”鍵,就進入了用軟件編制好的對應電路,點擊“運行”鍵,即可看到起振、穩幅的過程和波形。這種動態的模擬電路變化過程和仿真效果,使學生對電路的正常工作條件及變化過程有很清晰的理解,是任何動畫都不能比擬的。
四、教材的應用效果
該教材的紙質教材和電子課件已使用多年。電子課件在使用過程中,還在不斷地制作、改進。由于使用多媒體課件的種種優勢,教師對課件制作積極性都很高。大家常常一邊討論、提意見和建議,一邊修改,使課件內容越來越完善,也越來越精美。課程組所有教師均采用多媒體上課,電子課件利用率100%。
紙質教材使用多年,受到了教師與學生的一直好評:第一,該教材在編寫過程中緊緊圍繞課程體系,各層次、各模塊都有配套教材與之對應,使用方便。第二,電子課件在制作過程中,講授內容、順序、思路等都與紙質教材保持一致。學生在聽課過程中,只需要在老師講授的重點、難點內容上做標記即可,而不會在課堂專業提供論文寫作和寫作論文的服務,歡迎光臨dylw.net上因為記筆記影響專心聽講。第三,由于課件由一位教師為主制作,其他教師根據個人授課習慣和經驗進行修改、創作,之后才應用于教學,所以教研室教師人手一個課件,卻又各有不同、各具特色。課件為教師提供一個廣闊的創作空間,減輕了教師的勞動強度,提高了教學效率,卻沒有限制老師,更沒有抹殺老師的講課特色,這正是筆者追求的課件存在的意義。第四,教材中,加強學生創新性實踐環節教學與實踐,把最新的科研成果和最新的器件與技術反應到教材和教學當中,開闊了學生眼界,提高學生對電子設計的興趣和提高了學生的動手能力、綜合素質。
這5本紙質教材均已由電子工業出版社和機械工業出版社出版,其中,2005年出版的“十五”國家級規劃教材《電子技術實驗與課程設計》(第三版),該書已被全國50多個高校使用,年出版量上萬冊。《模擬電子技術基礎》 被評為“十五”國家級規劃教材,《數字電子技術》被評為“十二五國家級規劃教材”。兩本教材均已多次印刷,均有10多所普通高等院校使用,一致認為該教材是聯系實際、體現先進、指導創新、便于教學的優秀教材。
五、結束語
立體化教材的建設對課程教學改革具有至關重要的作用。我校電子技術基礎立體化教材的建設,雖然已取得較好的成績,但還有許多不足和不完善之處正在不斷改進,期待達到更滿意的效果。
參考文獻:
【中圖分類號】 G642【文獻標識碼】 B 【文章編號】 1671-1297(2012)10-0179-02
21世紀是信息化的社會,隨著多媒體技術的發展和高等院校課程改革的推進,信息技術逐漸與課程教學整合,已成為高校教育教學模式的必然趨勢。
模擬電子技術課程是高校電信類電子類各專業的一門重要的專業技術基礎課,具有強大的知識理論體系。本課程理論教學特點是:①教學難度大。模擬電子技術課是電子技術課群中難度最大的課程,被戲稱為“魔電”。②學時少、內容多、課堂信息大。因此教學要采用學生自主學習、教師指導--學生探究學習、教師主導學習等多種教學方式相結合的方式。與此同時,必須合理選用教學媒體才能解決課堂信息大的問題,單靠傳統的“黑板加粉筆”是無法完成的。③電路復雜、電路圖多。單靠傳統的“黑板加粉筆”效率太低并且太差,無法完成教學目標。④電子科學技術的發展異常迅速,新知識、新技術、新產品不斷涌現,使得電子技術課程的深度和廣度都在增加。
本文針對信息技術與高校模擬電子技術課程理論教學整合后的教學模式、評價體系、教學效果、存在的問題進行一些初步的探究。
一 信息技術與高校模擬電子技術課程理論教學整合后的教學模式
模擬電子技術課程具有完整而又強大的知識體系,為更好地掌握該課程的基本原理、基本理論、基本知識,必須將信息技術有效地與模擬電子技術課程的理論教學進行整合。根據整合時所采用的教學手段和形式,結合筆者多年的教學實踐,將整合后該課程的教學模式分為三種:教師主導教學模式、學生主講教學模式、探究式教學模式。
1.學生主講教學模式。
這樣的好處是不在課堂上自學、合作,提前在課余課前進行,不占用課堂時間,提高了效率,同時更為重要是這種方式既調動了學生自主學習的積極性,學習氣氛熱烈,又鍛煉了學生自學合作的能力。運用這種教學模式要注意兩點:一是要保證學生自學的自覺性和積極性,采取的措施是將學生的課件和課堂主講按質量評分并以一定比例計入課程成績;二是要選擇一些難度相對較小的教學內容。
2.教師主導教學模式。
但有別于傳統的教師主講課,要對各種教學資源、要素、環節等精心設計,主要從以下五個方面進行:①在教師的主導和調控下,營造自主、探究的學習氛圍,引導學生“發現”和“創新”,培養學生的思維能力和創新意識。②把信息技術融入學科教學,為學生創設探究學習的環境,該環境能支持實現情景創設、啟發思考、信息獲取、資源共享、多重交互、自主探究、協作學習等多方面要求的教學方式與學習方式。③培養學生工程化思維和工程應用能力,要將這一目標有意適得落實到每一堂課。④注意教書育人和素質教育,落實情感方面的教學目標。⑤關注學科前沿的發展動向。這種模式的好處主要有:①刺激學生的多種感觀,從而提高教學效率。研究與實驗表明,在教學中應用多種媒體組合能真正實現視聽的完美結合,有效地提高學生的注意力和記憶力,從而提高教學效率。②改進信息的呈現方式,從而提高教學質量。
3.探究式教學模式。
探究式教學模式即應用信息技術提供信息、收集信息、整理信息、深化理解、靈活虛用、培養創新能力。運用這種方式要注意兩點:①要認真指導、修改、評閱學生上交的論文。②要根據學生的學習態度、論文質量評分并以一定比例計入課程成績。
由于模擬電子技術課程學時少、內容多、教學難度大,因此在信息技術與模擬電子技術課程的整合中,教師主導教學的課堂教學依然是主要的教學形式,而學生主講教學和探究式教學是其有效的、必要的補充,而且每種教學形式,都少不了雙主的相輔相成、相互聯系。
二 信息技術與高校模擬電子技術課程理論教學整合后的評價體系
教學成效的測量和評價是教學過程中的重要環節,對學生的評價方式主要采用了形成性評價和總結性評價,評價內容主要包括了:作業、課程小論文、課堂主講及課件、期末考試。傳統課堂教育的質量評價體系是在經歷了數百年的發展才逐步形成和完善起來的,對于信息教育這一全新的教育方式,建立一套科學實用的質量保障和評價體系也需要教育工作者長期不懈的探索與實踐。
三 信息技術與高校模擬電子技術課程理論教學整合后的教學效果
為了研究信息技術與高校模擬電子技術課程教學整合后的教學效果,筆者選取了本系09級電子信息工程本科1、2班作為對照班,其中1班采用與信息技術整合的、既發揮教師主導作用又充分體現學生主體作用的雙主教學模式進行教學,2班采用黑板加粉筆為主的、以教師的教為中心的傳統教學模式進行教學。教學效果采用的是模擬電子技術課程成績指標。課程成績=平時成績×30%(作業占10%、課程小論文占10%、課堂主講和課件成績占10%)+期末考試成績(期末理論考試卷面成績)×70%。
為了研究信息技術與高校模擬電子技術課程教學整合后的教學效果,筆者分別從兩個班級的課程成績分布以及兩個班級的各分數段的人數分布做了數學統計,并將統計結果采用表1、表2清楚、直觀地表達出來。
從可以表1、表2看出:采用新型教學模式教學后,學生的課程成績明顯提高了,而且優秀率、良好率、合格率都顯著上升了。
四 結論
1.優勢:
采用信息技術與高校模擬電子技術課程教學進行整合后,對學生的優勢表現在:有助于激發學生的學習動機,增強學生的自信心和自豪感;有助于提高學生的信息索養;有助于增強學生之間進行“協作”的能力;有助于提高學生的設計技巧。
2.問題:
采用信息技術與高校模擬電子技術課程教學進行整合時有待進一步解決的問題為:教師綜合素質的提高是實施“整合”的前提;建立恰當的評價體系是“整合”的重要組成部分;資源建設和應用是搞好“整合”的關鍵。
參考文獻
1.引言
地方技校是職業教育體系的重要組成部分,其教學定位與教學實踐對于模擬電子技術實習的培養具有基礎性作用。而模擬電子技術實習的存在形式則是很高水準的,模擬電子技術人才的培養需要高水準的教師隊伍,而目前模擬電子技術專業師資大都沒有經過專業的培訓,很難擺脫坐而論道的舊框。
2.技校模擬電子技術實習的教學實踐存在問題
2.1理論與實踐教學相脫節
模擬電子技術專業是一個應用性極強的專業,但教師在課堂上對知識的講授大多是照本宣科,他們不了解模擬電子技術學的前沿知識,更不能通過自己的實踐經歷讓學生學到應用型的知識,這極大的影響了學生專業素質的提高。在教師的教學過程中,很多教師只是生搬硬套,只講理論,沒有與理論學習相配套的完整的實踐,講解內容枯燥乏味,應用性不強,這也極大的影響了學生對本課程的興趣。比如我們第三學期的課程模擬電子技術實習學,模擬電子技術實習學是一門應用性很強的課程,開設這門課程的目的就是通過系統的模擬電子技術實習理論和實務的學習,讓我們能掌握模擬電子技術實習的基本原理和實務,然而教學中這門課程并沒有設置公關實習環節,因而做不到將理論與實際相結合。
2.2師資力量薄弱
技校教師不僅需要扎實的理論知識,還要具備較強的實踐能力。就我們學校情況看來,師資隊伍主要存在以下三個問題:一是實踐教師隊伍的知識結構與動手能力結構分布不合理。職業教育的實踐具有靈活性和系統性,大多數模擬電子技術專業教師沒有受過正式和系統的專業培訓。二是實踐教師缺少培訓機會。在平時實踐教學中不了解行業發展中出現的新的技能,知識難以更新、技能難以提高。三是培養“雙師型”教師缺乏有效措施。真正意義上的“雙師型”教師是既具有理論知識又具有實踐能力,并具有運用理論知識進行實踐的能力的人員。同時,本專業的雙師型專業教師只有3、4個,且專業教師大多沒有經過系統扎實的模擬電子技術學理論的學習,也沒有任何模擬電子技術職業的從業經歷。
3.技校模擬電子技術實習的教學實踐與創新對策
3.1將理論與實踐相結合
中圖分類號:TP273文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2010)11-2819-02
Practical Teaching of Analog Electronics
WANG Hai-yan
(Anhui Vocational College of Electronics & Information Technology, Bengbu 233060, China)
Abstract: In this paper, we have many years of teaching experience in analog electronics experimental exploration, targeted ideas from the teaching, teaching content, teaching methods and means to put forward some ideas and specific practices in training students in independent thinking and practice ability to put forth clear requirements to develop students experimental skills and innovation.
Key words: analog electronic; practical teaching; teaching reform
當前模擬電子技術實驗教學中,實驗課程體系陳舊,實驗內容已沿用多年,大多數實驗是驗證性,而綜合設計、組裝性的實驗甚少。對于驗證性的實驗電路采用現成的電路板,或在實驗箱里插元件后連線成所需電路,而所謂的設計性實驗是在教材上,實驗的電路和步驟已準備好,學生在實驗前沒有預習,不清楚實驗的原理和方法,只要接幾根導線然后按已擬好的實驗步驟測試。在實驗過程中,出現問題不是自己想辦法解決,而先想到指導老師,指導老師直接告訴學生故障在哪里,應該怎么做,甚至代其檢查排除故障。有的學生為了盡快完成實驗,就不做實驗直接拼湊實驗數據,最后寫一份實驗報告就算完成。在實驗教學中,未采用現代化教學和開展課外實訓活動,學生實驗成績由幾份實驗報告來評定,因此學生對模擬電子技術實驗的學習興趣不高,主動性不強,學生做完實驗后,沒有達到加深理論知識的理解和提高動手操作能力的目的。
1 模擬電子技術實踐教學的改革
通過我們多年來對模擬電子技術實驗教學經驗的摸索,有針對性地從教學理念、教學內容、教學方法和教學手段等方面提出幾點想法及具體做法,對培養學生的獨立思考和實踐的能力提出了明確要求,以培養學生的實驗技能和創新意識。
1)經典教學內容與新技術的融合:在實驗教學中刪除大量驗證性實驗,增強了設計、測試性實驗。在實驗內容的選擇上,除了基本技能訓練外,還有反映學科發展的新課題,課程組鼓勵教師將課題組的科研成果或對已報導的成果加以改造,引入實驗教學,并將這些新實驗作為綜合研究性實驗,集中時間,由學生通過自查資料,自擬方案,與教師討論后,自由安排時間完成,讓學生通過實驗能實實在在地接觸到電子技術前沿的研究新成果、新技術,激發學生自主學習的熱情。
2)采用引導、啟發式教學:在實驗的教學過程中,采取引導式、啟發式的教學而非灌輸式教學,重視啟迪學生的思維,調動學生的積極性和主動性,開發學生的創造性,培養學生的學習能力和分析、解決問題的能力例如,放大電路是模擬電子技術的重要內容,而“單管共射放大電路”實驗是最基礎最重要的內容之一,在這個實驗中,可以引導學生如何測量靜態工作點和動態指標,啟發學生在實驗中思考問題。對于實驗中遇到的問題不是告訴學生問題在哪里,而是引導學生分析、檢查、排除故障。例如,有的學生測得電壓放大倍數較低,這種情況之下應啟發學生檢查電路靜態工作點是否合適,了解電路在有旁路電容和沒有旁路電容的情況下,測量結果有何變化[1]。如果有同學在實踐操作中,可能不小心將三極管的E、C級反接,造成三極管倒置,此時可啟發學生當前狀態下三極管能否正常工作在放大狀態,倒置時還有沒有其他工作狀態,電流、電壓與正常工作時有何區別等。根據出現不同的情況,引導、啟發學生,啟迪思維,加深理解,提高實踐教學的效果。
3)開展電子設計競賽和科技制作活動:為培養學生對模擬電子技術實驗的興趣,培養學生獨立工作能力和實踐能力,組建科技小組開展一些電子設計和制作大賽,鼓勵學生積極參加科技活動,培養大學生的實踐創新意識與基本能力、團隊協作的人文精神和理論聯系實際的學風;有助于學生工程實踐素質的培養、提高學生針對實際問題進行電子設計制作的能力;有助于吸引、鼓勵廣大青年學生踴躍參加課外科技活動,為優秀人才的脫穎而出創造條件[2]。定期或不定期在學校、街道、農村義務維修家電活動,教師引導學生解決各種疑難問題,提高學生維修水平,同時可以調動學生鉆研學習的積極性和團隊精神。
4)加強畢業設計話動:畢業設計一般在高校安排在畢業班的學生做,電子信息類專業學生做好畢業設計后,同時交上畢業論文。畢業生要花一至兩個月甚至更多的時間,而現實中,大部分學生很難做到,他們沒有經過系統訓練,并且面臨著找工作、專升本、考公務員等,真正在校靜下下心,抽時間來做的學生少而又少。因此在指導老師的指導下,鼓勵低年級學生通過討論、去圖書館或上網查詢資料,再與老師探討設計電路,組裝電路,發現問題并提出解決方法,最后指導學生以論文的形式提交,具有很強的可操作性。通過這種形式不但為畢業設計提前做好了準備,也進一步鞏固模擬電子技術理論知識與實踐知識。
2 結束語
針對目前模擬電子技術實驗的狀況,并結合實驗室的現有情況,為更好地實施素質教育,結合模擬電子技術實驗教學的特點,對如何培養學生創新能力進行探討[3]。在建立、完善、推廣電子技術實驗能力等級考核制度、加強電子技術實驗課程化建設、注重實驗理論、實驗手段和教學方法的研究與創新及其在高技術人才培養方而我們取得的一些經驗,在現有實驗教學的基礎上,加強學生實踐能力培養的措施,如電子設計競賽、家電維修、考多證書。將理論教學與實驗緊密結合,并在近年的實驗教學中進行了實踐,提高并培養了學生的實際動手能力和開創精神。
新世紀是一個信息化的時代,時代的要求、科技的進步、就業的競爭對高校畢業生的智力和智能都將提出更高的要求。計算機輔助教學、多媒體教學等等,都是為了擴大、豐富大學生接受知識的能力,提高教學質量而采取的有效措施。而實驗室是培養學生的動手能力、分析問題的能力和解決問題能力的重要陣地,為此,我院非常重視實踐環節的教育,投入了大量的資金和物力,大力改造、擴建實驗室。實驗實訓中心也得到了大量資金,引進了多種新型實驗設備。實驗教學的改革和發展,一定能培養出具有科學實踐能力和素質創新能力的全方位人才,適應飛速發展的社會。
參考文獻:
一、《模擬電子技術》課程的地位與特點
模擬電子技術課程是電子信息與電氣類專業學生的必修專業基礎課,是學習其它后續課程的基礎,并且是一門理論性和實踐性都很強的課程。同時,模擬電子技術課程又是計算機課程和集成電路應用以及數字電子技術課程的基礎內容,它始終反映和跟蹤者當今計算機技術發展的最新動態與理論。尤其是EDA和計算機仿真技術的引入,使得它成為一門前沿的、基礎的、應用性極強的課程。
模擬電子技術課程是在介紹一些常用的半導體器件的基礎上,著重研究電子線路的基本概念、原理和一些基本電路的分析方法。模擬電子技術是學生接觸的第一門工程實踐性較強的專業基礎課,通過理論與實踐相結合,使學生獲得模擬電子電路方面的基本理論、基本知識和基本技能,培養學生的創新意識、分析與解決工程實踐問題的能力。為今后進一步學習、研究和應用電子技術打下堅實的基礎。
二、《模擬電子技術》課程的教學現狀
模擬電子技術課程具有內容多而且雜,既要求記憶又要求靈活應用、知識更新快的特點,同時由于該門課程理論抽象、電路多、難度系數大且難點呈集中分布,有“魔電”之稱。大部分學生在學完這門課程后只是了解一些專業術語,掌握了一些基本電路的原理及計算公式,但理論知識運用不夠靈活,稍微復雜的電路圖就看不懂了,也不會分析和調試電路,更談不上設計和制作電路了。
該門課程實踐性強,按道理說,學生對實踐性強的課程會很感興趣,但是長期以來,學生對這門課程的學習普遍感到比較吃力,甚至于一些學生由于在學習該課程時產生的畏懼感,導致在以后的學習中凡是遇到和模電有關聯的課程時都不自覺的帶有畏難情緒,從而影響了后續相關專業課程的學習;對于教師來說。也有許多老師反映該門課程難教,教學效果比較差。另外,課時的不足以及課程內容的陳舊、繁多使得教學理論不能深入,實驗流于形式或是根本沒有實驗課程的安排。
實際上,看似枯燥的課程在理論的運用上又很強的靈活性,對于該課程在教學中存在的問題,已經有許多文獻做了探討,本人根據幾年來的教學體會,在提高教學效率及培養學生的學習興趣的基礎上,闡述自己的幾點看法。
三、《模擬電子技術》教學改革的探索與實踐
1.改革課程內容與體系
教學內容改革的主要思路是:跟蹤國內外電子技術理論的發展,加大課堂講授內容信息量,將課程學習和計算機有機結合起來,拓寬視野,所選教材應符合高職學生的層次,應突出電子技術的應用;同時應做到內容精煉,聯系實際。教學中,應將課程重點放在基本電路的分析與應用上,突出集成電路內容,以“分立為集成服務”的原則來處理必要的分立元件電路;應當構建從外部電路來分析電子器件的教學內容;從工程思維的概念出發,不過分追求理論分析的嚴謹,強調定性概念理解;增加應用電路舉例;注重分析規律和思維方法的講授,分析電路以典型電路為例,實現舉一反三;例題與習題的理解、掌握,應達到鞏固基礎知識、啟發學生思路、培養自學能力的目的。
模擬電子技術課程中主要講述電子技術中最基本的內容,即基本理論、基本知識、基本技能,稱為”三基“。具體地說,基本理論是電子電路的原理與分析方法;基本知識是電子器件和電子電路的性能與應用;基本技能是電子電路的實驗能力、運算能力和讀圖能力。先修課程為高等數學、物理、電工學,這三門課程的掌握程度將直接影響模擬電子技術課程的學習。
總之,教學內容的安排應突出基本原理、基本方法,以分立元件為基礎,適當加強集成電路相關知識。筆者以本院用的某教材和教學大綱為例。模擬電子技術課程的教學內容的重點是:PN結的單向導電性,半導體二極管的伏安特性、工作原理和主要參數;共射、共集放大電路的靜、動態分析;集成運放的基礎知識、集成運放構成的運算電路、信號發生電路;功率放大電路;反饋的概念類型、反饋對放大電路的影響;正弦波振蕩電路;直流穩壓振蕩電路。
根據理論教學以實際教育為目的,以夠用為尺度的高職教學要求,降低了放大電路的圖解分析法、場效應管放大電路、多級放大電路的計算、放大電路頻率響應、差動放大電路的分析計算、晶閘管應用電路的教學要求。同時,刪去放大電路的頻率特性、有源濾波器這兩個教學內容。
2.調整思路,推進理實一體化教學
“實驗”是理論聯系實際的橋梁,是培養學生分析問題、解決問題、提高操作技能,培養協作精神、創新精神等綜合能力的主要途徑。在傳統的實驗教學方法中,學生始終處于被動的地位。學生按照規定的時間進入實驗室,執行統一的實驗步驟,獲得進入實驗室之前便已知曉的實驗結果。這樣的實驗的確可有可無,難怪有些學生對實驗課無興趣、無動力,把實驗課當成“休息課”。
鑒于此,我們對專業教學內容確立以下調整思路:理論實踐并重,強化兩者融合。按照這一思路,我們精心改革。將《模擬電子技術》和《模擬電子技術實驗》(其中理論48學時,實驗24學時)改為理實一體化的《電子電路安裝與調試》課程,總課時56學時(其中理論實踐各占28學時),,并將原來的24學時驗證性實驗改為28學時的非驗證性實驗;將78學時的《EDA輔助設計》改為64學時學訓交替的《EDA工程應用》(其中理論32學時,實訓32學時)。同時,為重視應用能力和基本訓練,在本課程的教學計劃中開設了一周的《模擬電子技術課程設計》,亦是一種相關的實踐教學環節,該環節放在理論與實踐課結束后,集中一周進行。通過改革,讓學生自主設計和開展實驗,從而提高了其挑戰性,也極大地激發了學生的創新欲望,對培養學生的實際動手能力和創新精神是非常有利的。
這正好符合張堯學司長“兩個系統”講話精神,“一個系統是培養學生實踐動手能力的系統,再一個系統是要培養學生可持續發展能力的基礎知識的系統培養,這是兩個人才培養體系,這兩個體系要靈活的、交叉的進行應用。
3.改進教學手段,將多媒體教學與傳統板書結合起來
模擬電子技術課程邏輯性強,教學基礎要求高,對電路應用的要求也高。一些電路結構比較復雜,集成化程度高。因此,它比較適合采用與多媒體教學的方式相結合。而多媒體教學的不斷完善,又使得它的教學形式更加生動有趣,形象生動,具有觀賞性和知識性,便于學生更好橫快的融入到教與學的環境中。隨著電子技術的迅速發展,新概念、新技術和新設計方法不斷涌現,使電子技術基礎課程的教學面臨著新的挑戰,傳統的教學方法和教學模式將不能適應現代教學的要求。
多媒體輔助教學以豐富的信息量和極強的表現力迅速走進課堂,成為課堂的主要教學手段,給現代教育注入了活力。但同時多媒體教學也存在弊端:(1)信息保留時間短,稍有疏忽就趕不上趟,不便于學生把握信息的局部和整體之間的關系;(2)信息量大,節奏快,學生的思維處于高度緊張狀態,不便于學生深入思考;(3)記筆記受到影響,不便于知識的消化和吸收。為此,我們建立了以多媒體授課為主、以板書為輔的授課方式。我們在模擬電子技術教學課件的制作和使用過程中摸索規律,揚長避短。在課件制作過程中,教師親自動手,融入教師的學術水平、教學技藝及藝術修養,創建適于高職教學目的特點、教師個人特點和風格的課件,在課堂講授中,教師適時走動,用生動形象的講解和豐富的語言適時調控講課節奏、課堂氣氛和學生情緒,聲情并茂,充分體現教師的氣質、風度和魅力,同時這種教學模式有效的發揮、豐富和提升了多媒體教學的優勢,使多媒體輔助教學健康的發展。
4.改變傳統教學模式
學生是教學活動的主體,而教師在教學活動中處于主導地位。為提高學生學習模擬電子技術課程的積極性,思維的活躍性,必須摒棄傳統的以教師為中心的教學模式,除教師主講外,應盡可能提高討論式、啟發式、研究式等不同的教學模式采用的比例,充分體現學生在認知過程中的主體作用。我們將以學生為主體的教學模式貫穿課程教學的始終,使整個教學過程在自然流暢、張弛有度、生動活波的氣氛下進行。
在教學中開展討論式教學,教師現提出問題,讓學生預習,鼓勵學生大膽提出自己的看法,然后圍繞問題展開課堂討論,形成師生互動關系。再由教師根據學生的討論情況進行歸納整理,對重點、難點內容詳細講解;應用現場教學,教師在現場將理論知識與實際應用聯系起來,激發學生的好奇心和學習興趣,加深理解和記憶,從而培養學生的觀察力和分析解決實際問題的能力。
注重啟發式教學。教學活動中學生在教師啟發下通過自己主動思考獲取知識。在教學中調動每個而學生的積極性,是提高學生能力的重要環節。交給學生學習的方法比傳授給學生知識更重要。采用啟發式教學是調動學生學習熱情與興趣,促進學生個性發展的有效手段。
研究式教學方法是由教師布置研究題目,學生自行查閱資料,在規定時間內,提交研究報告,然后由教師歸納總結。通過研究式教學方法可以培養學生的自主能力和查資料的能力,激發學生的求知欲,同時也為做畢業論文打下基礎。
四、結束語
對于高職院校的模擬電子技術這一門課程來說,改革是一個系統工程,包含了許多方面,其中教學內容是基礎,教學方法的改進是關鍵。要突出高職院校的辦學特色,提高模擬電子技術的教學效果需要教師們在教學實踐中不斷地探索和努力。
參考文獻
[1]王峰.模擬電子技術教學的幾點思考[J].黑龍江生態工程職業學院學報,2009,22(1):127—128.
[2]張文榮.模擬電子技術課程教學新探[J].河北能源職業技術學院學報,2004.9:84—86.
[3]蔣宏.“模擬電子技術”教學改革模式探索[J].電氣電子教學學報,2008,30(3):4—5.
[4]孟秀玲,薛海鷹,徐學航.模擬電子技術課程改革的研究與實踐[J].電氣電子教學學報,2004,26(4):11—14.
作者簡介:孟瑋(1982-),女,河北邯鄲人,軍械工程學院無人機工程系,講師;李愛華(1982-),女,河北唐山人,軍械工程學院無人機工程系,講師。(河北 石家莊 050003)
基金項目:本文系軍械工程學院“信息化條件下電類課程中學員創新能力培養研究”教學研究立項課題(課題編號:jx1x12w31)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)05-0080-03
在信息時代大背景下,社會知識總量增長迅速,知識更新速度飛快,快速準確海量先進所需信息的獲取能力成為信息時代人類所需的基本素質。因此,培養具有良好信息素質的學員是當前院校教育的重中之重。
“模擬電子技術”課程是電類專業學科的一門專業基礎課程。該課程具有理論和實踐相結合的特點,是學習基本模擬電子器件、電子電路及電子系統分析和設計方法的專業基礎課程,為學員后續相關專業課程的學習奠定基礎,在培養學員分析和設計模擬電子系統能力,提高其學習能力、表達能力、創新能力以及信息化能力培養方面具有重要作用。因此筆者以學員信息素質培養為導向,積極研究探索“模擬電子技術”課程教學改革方法與途徑,借助豐富信息資源,應用多樣教學模式,實施多種考核措施,在“模擬電子技術”課程中發揮學員主體地位,培養學員的信息素質,提高人才培養質量。
一、信息素質內涵
信息素質(information literacy)是指人的信息需求、信息意識、信息知識、信息道德、信息能力方面的基本素質。[1]信息素質教育是素質教育的重要組成部分,注重培養學員利用信息的意識及能力,其目的是培養大學生的信息意識,提高大學生的信息道德水平,激發并提高大學生的信息能力。
二、“模擬電子技術”課程學員培養現狀分析
第一,學員學習被動。傳統學習中教員主導教學,學員被動接受。隨著技術的發展和對學員培養目標的轉變,雖然“模擬電子技術”課程的課堂授課已經逐漸由傳統的單一教學模式向多樣化教學模式轉變,同時為了提高學員的課堂積極性,激發學員的學習興趣,培養學員的實踐能力,授課中采用了多媒體課件、Flas、軟件仿真等多樣的課堂呈現形式。盡管采用了多樣化教學模式和信息化教學形式,在課堂學習過程中仍然主要采用教員講解、教員操作、教員演示的方式,學員只是被動地接受新模式的成果,并沒有真正地處于學習的主導地位。
第二,課程的考核模式單一。目前考核主要以卷面成績作為評價學員學習好壞的指標。雖然新課程標準的制訂已經將卷面成績和平時成績的占分比由80%和20%調整為70%和30%,但是這種評價的模式依然以模式化的題型作為考試的重點,最終導致的結果是學員只會做題,缺乏實踐能力,不能夠鍛煉學員分析問題和解決問題的能力。
第三,信息化資源的利用率低。軍械工程學院(以下簡稱“我院”)擁有豐富的圖書信息資源和網絡環境,盡管擁有如此豐富的資源,但是學員在學習過程中沒有意識到資源的重要性,對資源的利用率低,導致資源浪費。
三、學員信息素質培養方法及途徑
從學員主導地位、課程考核方式、信息資源獲取等學習現狀分析看出,目前教學形式對學員信息素質的培養重視還遠遠不夠。因此,為了培養學員分辨信息、獲取信息和綜合利用信息等信息能力,筆者認為在教學中需要從以下幾方面進行改革探索。
1.多樣教學模式應用
對于目前學員處于被動學習地位的情況,調整課堂授課模式,使學員向主導地位轉化,具備自主解決問題和協調解決問題的能力。課程學習過程中可以引入討論教學模式、實踐教學模式等不同的開放式教學模式。[2]
(1)討論教學模式。采用分析討論的方法引導學生掌握問題,討論模式重視的是討論的過程而不是問題的最終結果。比如:針對“模擬電子技術”課程中基本放大電路和多級放大電路的學習,可以引入討論模式。
問題提出:基本放大電路如圖1(a) 、圖1(b)所示,設圖1(a)電路為Ⅰ,圖1(b)電路為Ⅱ,由電路Ⅰ、Ⅱ組成的多級放大電路如圖1(c)、圖1(d)所示。討論哪個電路輸入電阻大,哪個電路電壓的源電壓放大倍數大,這兩種電路適用于什么情況。
討論模式:分組討論,討論和陳述時間設定為15分鐘,給出問題的答案及分析思路。
該形式的應用具有以下優點:使學員深入掌握了各種基本放大電路的特點;使學員了解基本電路組合后電路性能的變化;將基礎的理論問題實踐化,培養學員自主思考問題的能力;交流過程中實現信息互換,培養學員綜合獲取信息的素質;培養學員的思維能力和語言表達能力。
(2)實踐教學模式。實踐教學模式的應用,不僅鍛煉了學員的動手能力,還利于對教學中概念、原理、現象的理解,也利于學員探究意識的形成。[3]以往“模擬電子技術”課程學習中,已經將Multisim軟件仿真作為一種實踐方式在課堂上引入,該軟件仿真功能強大,可實現元器件編輯、電路圖繪制、電路工作狀況測試、電路特性分析等功能,而且硬件要求不高,只需要配備計算機,并安裝軟件即可。經過嘗試性的引入,這種實踐方法在課堂上也得到了學員的認可,但是以往仿真軟件的應用都是以驗證性的形式出現,而且都是以教員課堂演示的形式體現,沒有充分鍛煉學員應用仿真軟件的能力,以及自主的分析問題和解決問題的能力。
后續課程學習中,可以將實踐的主要權交給學員,教員提出大問題,學員利用課余時間,獨立設計電路,分析電路,理解電路變化對輸出結果的影響,從仿真的過程中發現問題,解決問題,提高對知識的理解。比如:基本放大電路失真部分的學習,可以交由學員自主構造簡單的電路,通過調整各個元件及參數,觀察電路輸出結果的變化,理解電路元件參數變化對放大電路失真的影響。這種軟件實踐形式的應用具有以下優點:使學員深刻理解電路不同參數變化對輸出結果的影響;掌握了Multisim仿真軟件的應用;在仿真軟件的應用過程中培養學員信息資源的利用能力。
2.多種考核措施實施
現行的考核內容主要局限于教材、課堂筆記、教員劃定的重點等,缺乏對學員綜合素質和創新能力的考核;現行的考核方式也比較單一,主要局限于閉卷考試和學員作業完成情況,導致成績反應的結果具有片面性。針對以上情況,要對現有的考核措施進行改革。在考試內容上,要樹立適應信息化素質培養,創新人才培養的要求,減少記憶型基礎知識和單個知識技能的考核,增加知識體系的考核和實踐應用以及創新型、信息化知識的考核。在考核方式上,可以根據課程本身的特點,采用多樣的考核方式,引入答辯,撰寫專題報告,實踐操作,撰寫學術論文等。
“模擬電子技術”課程是一門理論和實踐相結合的課程,考核內容上除了重點基礎理論知識的考核,側重點要放在對功能性電路的分析和設計上。根據目前現有的情況,可以輔助以選題設計電路等方式進行考核。比如可以設計以下考核內容和方式。
考核內容:針對目前火災等危險情況頻繁發生的狀況,設計檢測報警電路。[4]電路原理圖如圖2所示。
呈現形式:電路設計圖1份;Multisilm軟件仿真結果1份;設計報告1份。
該形式的應用具有以下優點:使學員在掌握基本理論知識的基礎上,了解電路的實際應用;鍛煉學員綜合電路的設計能力;鍛煉學員發現問題和解決問題的能力;使學員掌握Mutisilm等仿真軟件的應用;培養學員查找資料等獲取信息資源的能力;培養學員創新性思維的綜合信息運用能力;鍛煉學員撰寫論文、設計報告的能力。
3.豐富信息資源的利用
這是一個信息化的時代,教育資源以多媒體、互聯網、圖書館資源等多種信息化方式展現,信息資源呈現出范圍廣、形式多、資源豐富的特點。由于信息資源,特別是網絡資源缺乏統一的管理和科學的評估機制,所以能夠合理充分地利用信息資源,對學員的發展和進步具有顯著的作用。要培養學員獲取信息、分辨信息和利用信息的能力,使學員能夠從各種途徑中獲得實用性、全面性、準確性、權威性、新穎性、獨特性的信息資源。[5]
(1)圖書館資源利用。高校擁有豐富、海量、獨立的圖書館資源,比如我院圖書館館藏文獻達58萬余冊,數字化圖書館建設完備,包含各類數據庫40余個。但是大部分學員并沒有意識到圖書資源和數據庫資源的重要性,造成了資源的隱性浪費,為了培養學員的信息素養,教員可以在課程學習過程中有意識地引導學員運用圖書館資源。
“模擬電子技術”課程是理論與實踐相結合的課程,在課程學習過程中引入了一些新的學習方法,比如說采用“工程近似法”,為簡化分析問題過程,將非線性模型等效線性化分析。這些新方法是學員在其他課程的學習中沒有接觸過的,理解起來有一定的難度,單獨地依靠課本不能深入掌握問題,所以在授課過程中教員可以推薦學員自主選擇課程相關的書籍和文獻資料進行輔助學習。另外,對于一些關鍵電路的學習,可以提倡學員采用圖書館的期刊檢索系統檢索相關論文資料等,積極汲取其他學習思路。同時,可以鼓勵學員在學習理解的基礎上,以論文的方式發表自己對學習內容的新想法和新思想。
(2)網絡資源利用。網絡作為一種信息傳播的方式,具有及時性、動態性、開放性及共享性的特點,是學員自主學習的一種途徑。針對“模擬電子技術”課程內容多、課時少的特點,利用網絡平臺建設網絡課程。網絡課程的建立要具有針對性,有明確的學習內容、學習目標,需要教員提供專業的教學資源和學習資源。學員可以根據自身學習的效果和能力,有目的性地選擇學習的內容。為了更充分地體現網絡課程學習的優勢,可以將單向的網絡學習轉換成雙向的網絡學習,建立網上交流平臺和公共電子郵箱,引入評價與反饋。[6]學員在網絡課程學習中發現了問題,或是對教學內容、教學方法有建議或意見,都可以與教員直接進行交流;同樣,教員對學員的學習要求和建議也可以通過該方式進行反饋。
另外,在“模擬電子技術”課程學習過程中學員會遇到的各種各樣的疑問,教員可以鼓勵學員應用網絡資源解決問題。通過加入網上各種學習論壇,答疑解惑,交流經驗。考慮到網絡信息資源的良莠不齊,學員在運用網絡的過程中需要具有一定的信息分辨能力。
學習過程中豐富信息資源的應用具有以下的優點:輔助學員更深入的理解課程學習的內容;培養學員自主學習的能力;培養學員分辨信息的能力;培養學員獲取信息和運用信息的能力。
四、結論
學員的信息素質培養是一個系統的工程,是一項重要的任務。教師在今后的教學過程中要意識到信息教育的重要性,提高學員的信息素質,培養學員的信息能力,培育出一批能夠適應新形勢的高素質人才。
參考文獻:
[1]范全青,崔德文,郭維真.基于大學生信息素質培養的文檢課教學改革研究與實踐[J].科技信息,2012,(28):53-55.
[2]方林佑.虛擬教學共同體——大學教學模式的新探索[J].中國大學教學,2013,(1):43-45.
[3]楊孝,李朝霞.課程實踐教學模式的構建探討[J].咸寧學院學報,2012,(4):25-26.
2.綜合實訓:提升綜合素質模擬電子技術實踐教學改革的最后一個環節是綜合實訓。這其中已經不只是模擬電子技術一門課程,它將與數字電子技術、單片機技術應用等課程綜合開發設計題目,訓練學生的系統設計的能力。在訓練方法上通過主動學習、自主設計和創新設計三個步驟激發學生的求知欲望和創新意識。(1)主動學習:根據實驗系統需要實現的基本功能和達到的指標要求,學生通過查閱文獻,確定自己的設計方案;利用軟件仿真電路,并通過調試確定適合的參數;寫出預習報告。(2)自主設計:根據軟件仿真電路搭建實際系統的硬件組件;完成系統程序設計;進行軟硬件調試,通過查找錯誤、解決問題,達到鍛煉提高的作用;測試系統的基本參數和功能。(3)創新設計:完成實驗系統的進階指標:如增加功能或提高指標;對系統進行最終測試,給出誤差分析;寫出實驗報告,提交實驗作品。綜合實訓使學生較系統地掌握電子系統設計過程的選題、立項、方案論證、電路設計、裝配調試、系統測試、總結報告、文檔整理等全過程,培養學生理論知識的綜合運用能力。
二、進一步完善實踐教學體系
1.嚴格考核制度
要想使模擬電子技術實踐教學順利地進行下去,必須進行嚴格的考核制度,以保證實踐教學的良好效果。(1)基礎實驗。根據學生每次做實驗前的預習報告和實驗中的操作表現、實驗后的結果分析,給出實驗成績,占模擬電子技術課程總成績的20%。模擬電子技術課程總成績=70%的期末考試卷面成績+20%的實驗成績+10%的平時成績。(2)課程設計。完成課程設計中常用單元模塊電路仿真,成績為“及格”;完成課程設計中常用單元模塊電路和規定電路的仿真設計,成績為“中等”;完成課程設計中全部軟件仿真設計,成績為“良好”;完成課程設計中全部軟件仿真設計和一個綜合設計制作選題,成績為“優秀”。
2.完善實踐教學體系的配套工作
除上述改革措施外,為進一步完善實踐教學體系,實驗室硬件設備和運行經費的投入是必要條件;編寫相應教材,加強較適合學生之間的交流也十分重要。已經完成或正在進行的工作如下:(1)吸取經典教材的寶貴經驗和新的教學理念,結合獨立學院的人才培養目標以及本院課程設置和課程大綱的要求,編寫適用于應用型本科的教材——《模擬電子技術基礎》以及配套的實驗及課程設計指導書。(2)開設電子設計工程師認證考試(EDP),為學生就業增加砝碼;指導優秀學生參加全國大學生電子競賽、全國大學生專業競賽等,促進“因材施教的個性化培養”。(3)建立了模擬電子技術課程與實驗的網站,實現了指導教師與學生、學生與學生之間的互動,拓寬了主動學習的空間。
二、改革探索更加有效的教學模式
(一)教學手段不斷改革
為了改進教學質量,提高教學效果,為培養應用型人才提供有力支持,近年來,我們在教學手段的不斷改進方面做了有益的嘗試。
第一,引入計算機仿真技術,將理論與實踐有機結合。在教學中引入仿真技術,有效的改進了教學效果,增強了學生分析問題、解決問題的能力。首先,站在教師的角度,仿真技術的使用,使教師在原有電子課件的基礎上,加入了對實際電路的分析過程,使得教學生動直觀,加深學生對概念和規律的理解和掌握。通過仿真軟件,不僅可以幫助學生理解一些抽象概念,并且可以使其深刻理解在電路中,各元件參數對電路的影響。其次,從學生的角度看,將計算機仿真技術與模擬電子技術教學內容有效結合,使學生通過仿真直觀的了解本課程研究中所能解決的實際問題,有利于激發學生的學習興趣與參與探索的求知欲。如在學習完相關理論后,引導學生利用仿真軟件自行設計波形信號發生器、多路輸出的直流穩壓電源、心電圖信號放大器、低頻功率放大器、光電報警器等。學生通過這樣一些模擬電路的實際應用,了解了課程的作用,明確了學習目標,產生了好奇心,激發了學習動力。在教學中引入計算機仿真技術,使學生在教師的引導下帶著問題進行自發學習,使整個學習過程始終處于探索研究、再探索研究到最終驗證的良性循環過程。
第二,開放實驗室,提供探究和創新的良好環境。模擬電子技術是一門實踐性很強,并且面向工程的課程,基本的應用電路在掌握了基本理論后,都需要實驗來驗證。通過實驗驗證理論發現問題結合理論修正問題再次進行實驗驗證,通過這樣一個螺旋式過程,學生學習知識的深度和廣度均不斷拓展。同時,也讓學生深刻體會到了實踐和理論的差異,在實踐中切實鍛煉了學生分析解決問題的能力。院系面向電子信息類學生開放電子技術實驗室,為學生提供了理論聯系實踐的場所,更為學生進行探究式學習提供了不可取代的自主學習平臺,是培養學生探究未知能力、實踐能力和創新能力的必要途徑。
除集中實驗外,課后及其他學期學生根據自己的興趣及時間安排,自行登記到實驗室進行實驗和研究。電子技術實驗室安排值班教師為實驗學生答疑,幫助學生探究和創新。實驗室的開放,滿足了不同層次學生培養實踐能力的要求,體現了因人而異、因材施教的教育理念。第三,充分利用網絡資源,引導學生自主學習。模擬電子技術課程為校級精品課程,目前在建校級資源共享課程。現有的精品課程網站,為學生的課外學習提供了一個高效的研究型學習平臺。精品課程網站提供了豐富的和教學相關的資訊。學生可以根據自己的興趣和愛好,進行探索式研究式自主學習。這樣的學習模式不受空間和時間的制約,延伸了學生獲取知識的途徑,不僅使得學生的學習變得更加便捷,而且學習起來更加自主、高效,更重要的是在學生能力培養方面起到了不可或缺的作用。
(二)教學方法不斷改進
教學是一個獲取知識、啟迪思想、激發潛能、培養能力的過程,它需要教師根據自己的教學能力設計一種教學策略,通過優化的教學手段和教學方法,在課堂上將教學內容精彩而生動地展示給學生,并且在課后進一步挖掘學生自主學習的潛力。在培養應用型人才思想指導下,我們不斷在教學方法上進行探索和改進,側重培養學生的工程應用能力。
1.采用啟發探索式教學激發學生學習興趣,提高教學質量。
采用啟發探索式教學提高學生的學習興趣,教師在教學中主要承擔主導作用。在對課程進行教學設計時,在保證基本概念的基礎上部分重點采用案例式教學,通過分析實際電路,引入知識點。通過課堂討論、仿真軟件演示、習題研究等環節,引導學生自主學習,讓學生由被動的接受知識轉化為主動的探索知識,充分發揮學生在教學中的主體作用。教師在完成一個知識點或一個章節的教學后,布置兩到三個綜合性的問題,讓學生自由分組形成課題組。利用課余時間自行通過查閱資料完成題目的分析、方案選擇、電路仿真設計、結果分析,并制作出一份多媒體課件及電子文檔說明原理、分析過程、重難點及注意事項,由課題組選派一名同學在課堂上進行講解,并且接受老師和同學的提問,進行討論。在這個過程中,學生不僅從中領會自學的思路,學會分析問題和解決問題,而且還培養了團隊協作能力和科技論文的寫作能力。還有一點也是很重要的,即講解之后還要接受老師和同學的提問,進行討論。在這個環節中,不僅可以查漏補缺,檢查出學生在學習過程中的薄弱環節,及時加以彌補,而且也可以有效的促進教學相長,教師可以根據討論中學生反映出的興趣點對教學過程進行進一步優化。最后,在教與學的位置互換中,學生親身體驗了“教”,這有助于加強師生之間的互相理解。
2.鼓勵支持學生自主學習,拓展知識廣度與深度。
課堂教學無論在時間和內容上都是有限的,除了課堂教學,課后可供學生自主支配的時間很多。引導學生利用好課余時間,是提高學習質量的一個有效工具。如在初期給出參考書目,讓學生閱讀,撰寫讀書報告;給出優秀的模擬電子技術學習網站或電子論壇,指導學生進行自主學習;訂好答疑時間,定期解答學習過程中遇到的問題;鼓勵學生參加專業社團及校省級大學生創新項目;在學生自愿報名的基礎上,優選學生參與省及國家的電子設計競賽和智能車大賽;鼓勵和幫助學生在校學習期間發表學術論文等。參與以上活動的優秀學生,根據培養方案中規定,均獎勵相應的學分,旨在鼓勵和培養學生的研究創新能力。通過近幾年的實踐,反映出學生普遍對面向實際、有挑戰性的課題比較感興趣。而興趣是促進學習的強大動力,在強大的興趣驅動下,在團隊精神的鼓舞下,學生自發學習,分析問題、解決問題的能力得到了迅速的提高。近年來,電信專業的學生在大學生電子設計競賽、智能車大賽中均獲得省級以上獎項。
(三)重組優化教學內容,充分發揮課堂教學的效果
2基于課程體系建設的調整優化
“電路分析基礎”、“模擬電子技術”和“數字電子技術”三門課程的內容前后聯系緊密,考慮課程之間的相互銜接,從課程體系角度對課程內容進行優化和整合是目前較為有效的解決方案。
2.l課程銜接設置與內容整合
課程內容改革要從整體考慮,即應著眼于課程體系建設為目標,對教學內容進行優化、整合和改革。如何在有限的學時內保證課程的完整性和系統性避免重復性,將最基本的知識、技能傳授給學生是必須面對并設法解決的問題。為保持課程體系的銜接和緊密聯系,陜西理工學院電子信息工程專業采用“電路分析基礎“”模擬電子技術”“數字電子技術”課程開設順序,為保證該課程體系與后續“微機原理與接口技術”等課程的前后銜接關系,將原培養計劃中的開設時間前移。“電路分析基礎”設置為第二學期第三學期開設,第二學期講授“電路模型和電路定律“”電阻電路的等效變換“”電阻電路的一般分析”“電路定理”“儲能元件“”一階電路和二階電路的時域分析”等基礎知識,并適當引入二極管、三極管、集成運放等電子元器件的介紹,且在課程中以例題形式說明其基本的模型和分析方法,同時加強非常重要的戴維南定理的內容,以便為第三學期開設的“模擬電子技術”打下堅實的基礎。在學生學習完“模擬電子技術”后第四學期前十四周開設“數字電子技術”課程,“微機原理與接口技術”設置為第四學期第四周開設。通過優化理順課程間的相互關系,此方案的實施不僅解決了課程理論學時壓縮的困境,而且有助于教學質量的提高。
2.2理論與實踐教學相互補充與加強
“電子電路”課程體系中課程的共同特點是兼有理論和實驗兩個環節,二者相輔相成,相互補充。為保證內容進度上的協調,增強實驗促進理論知識理解和工程實踐動手能力提高的效果,從課程體系建設角度出發,制定了統一的教學大綱。為了幫助學生更快地將實際電子電路與理論教學建立直接的聯系和對比,更好地掌握教學內容,強化知識點,提高學生的動手能力和工程應用的素養,實驗環節按照理論教學的重點、難點設置實驗內容,為了加強理論與實驗知識傳授的標準化,減少雙方知識的重疊,對實驗環節的時間和任務以及任務量做合理的調整和安排。
2.3層次型實驗體系建設
從培養工程系創新型人才的角度出發,基于“電子電路”課程體系建設的思想,建立“以人為本,激勵創新,目標驅動,融合貫通”的實驗教學體系。將實驗內容分為驗證性、綜合性、設計性、創新性四個層次,并在第三學期末和第四學期末增加“電工電子工藝實習”“電子技術課程設計”實踐環節。基礎驗證性、綜合性實驗重點培養學生的基本實驗技能和方法,學會正確記錄數據,科學分析處理數據,規范撰寫實驗報告;設計性、創新性實驗要求學生根據具體的應用問題,從實際工程應用角度完成設計、仿真、安裝調試的全部過程,以提高學生的實驗興趣,培養學生分析問題、解決問題的能力和工程創新意識。
3教學方法和手段的改革
3.1轉變教學觀念和授課方式
從過去的以教師為中心,課堂為中心、傳授知識為目的的傳統教育觀念,轉變成以學生為中心,學生學到和如何利用知識的新觀念,引導學生主動學習。在教學過程中增加主動學習和動手實踐,強調分析問題和解決問題的能力。采用多媒體結合板書授課的同時引入演示實驗,用投影儀展示實驗的實物和實驗的波形、結論,激發學生的學習興趣,增加對知識的理解。
3.2開放課堂教學,培養仿真設計能力
課堂教學與工程教育新模式“構思—設計—實現—運作”進行有機結合,精心設計課堂引導問題,在課堂教學中與學生實時互動。“電路分析基礎”從基本電路階段就開始引入EWB仿真軟件,結合電路對EWB的功能和使用加以介紹;“模擬電子技術”講授模擬電子基礎知識的同時引入Multisim等仿真軟件的使用介紹;“數字電子技術”課程講授的同時引入VHDL語言,利用ALTERA公司的QUARTUS軟件綜合訓練學生進行數字電子技術綜合設計。
3.3加強實驗教學,培養歸納總結能力
實驗教學中通過驗證性、綜合性、設計性、創新性四個層次實驗項目的設置豐富實驗內容,通過“電工電子工藝實習”和“電子技術綜合課程設計”強化了學生對知識體系的理解應用,把“電路分析基礎”“、模擬電子技術”和“數字電子技術”相關聯的知識點有機結合起來。培養學生以工程問題為背景來分析計算具體的電子電路。實驗指導中教師的指導形式采用自然分層分流,因材施教的方案,營造人人可以成才、人人都能成才的育人環境。分流分層,因材施教思想的核心是根據具體實驗項目類型指導形式明確化,驗證性、綜合性對全體學生開設,采用集體輔導和講解的形式進行,所有學生必須掌握基礎知識、常用工具和基本分析技能。對學有余力的學生開放創新實驗室,通過專題講座的形式開出設計性、創新性實驗,重點講解與實驗項目相關的設計方法和調試手段,鼓勵學生自主提出不同的設計方案。從而實現分流分層培養,達到因材施教,個性化培養的目的。實驗考核與測試科學規范化,根據實驗項目類型不同安排多次階段考核與交流答辯,幫助學生鞏固實驗內容,提高工程實踐水平。重視學生實驗報告的撰寫,每個實驗項目均要求學生按照正式論文格式撰寫實驗報告,必須重點處理實驗測試數據,嚴謹分析得出實驗結論。
測控專業主干學科:光學工程、儀器科學與技術。
測控專業主要實踐性環節:包括軍訓、金工、電工、電子實習,認識實習,生產實習,社會實踐,課程設計,畢業設計(論文)等。
測控專業就業方向 本專業畢業具備精密儀器設計制造以及測量與控制方面的基礎知識與應用能力,能在國民經濟各部門從事測量與控制領域內有關技術、儀器與系統的設計制造、科技開發、應用研究、運行管理。該專業既可以進入生產工程自動化企業從事自動控制、自動化檢測等方面的工作,也可以在科研單位進行儀器儀表的開發和設計,同時還可以在工程檢測領域、計算機應用領域找到適合本專業個人發展的空間。
測控專業培養要求 畢業生應獲得以下幾方面的知識和能力:
1. 具有較扎實的自然科學基礎,較好的人文、藝術和社會科學基礎及正確運用本國語言、文字的表達能力;
2. 較系統地掌握本專業領域寬廣的技術理論基礎知識,主要包括機械學、電工電子學、光學、傳感器技術、測量與控制、市場經濟及企業管理等基礎知識;
3. 掌握光、機、電、計算機相結合的當代測控技術和實驗研究能力,具有現代測控系統與儀器的設計、開發能力;