時間:2022-11-20 10:15:59
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電子信息教學,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
1目前專業教學中存在的問題
1.1重視理論教學,輕視實踐教學理論與實踐不相適應,所講理論知識與現場應用中的實際問題有一定的距離,不利于調動學生的積極性。許多學生理論基礎尚可而動手能力較差,參與意識較強而工程素養不足,這反映出這些學生平時重理論而輕實踐、重軟件而輕硬件,理論設計正確卻無法在工程上實現。
1.2教學方法和能力培養要求不相適應主要體現在我們的教學方式仍然是以教師講為中心,學生的內在動力沒有充分發揮出來。它注重了完整的教學體系和規格化的培養模式,忽略了學生的個性培養。教育學家多年來提倡的因材施教沒有得到應有的重視,不利于學生能力的培養。
1.3考核方法和素質提高不相適應目前我們實行的考試方法仍然是以課本理論知識為主,以閉卷筆試為主,注重死記硬背,不利于培養學生的動手能力和創新能力。
1.4實驗教學內容陳舊由于長期使用傳統的電子技術實驗教學內容,形式單一,實驗安排過多過細,重復性實驗、驗證性實驗太多而自主設計的實驗少,單科性實驗多而綜合性實驗少,采用傳統的方法多而應用最新的技術少。這樣的教學模式削弱了學生學習的主動性,阻礙了學生創新思維的發揮和實踐能力的提高。1.6缺乏實踐經驗豐富的高水平教師競賽的成績是學校教師的教學水平和科研能力的綜合表現,不同學校學生實踐能力之間的差別,反映出教師教學水平之間的差距。而西部地區高校面臨的一個共同問題就是缺乏高水平的師資。
2以電子設計競賽促進教學改革
電子設計競賽的舉辦為電子信息教學的改革指明了方向和提供了契機,下面就從教學計劃調整、課堂教學改革、實驗教學改革、課外活動安排、師資隊伍建設等方面探討電子信息教學改革。
2.1重新制訂教學計劃重構課程體系,以培養學生的創新精神和發揮個性特長以及協作能力為重要依據修訂專業教學計劃。教學計劃修訂的主要內容有:調整理論教學學時,加強實踐教學環節。壓縮課內學時數,減小必修課程數量,增大實驗學時數,加強實驗環節,從而減輕學生負擔,讓學生有更多的時間參與實踐,提高其動手能力。
2.2改進教學內容,適應電子時代要求首先應調整電子技術課程內容。隨著集成技術的飛速發展,集成器件的廣泛應用,對課程內容必須不斷充實和更新。在教學中,在強調基本原理、基本分析方法的同時,應注意增講新器件,增加有應用前景的專用集成電路,使基本原理與實際應用相結合。例如,在功率放大電路部分可以增加介紹應用廣泛的LA4100~LA4102集成功放,從連接方式說明如何根據要求將芯片分別構成OCL和OTL功放。在電源部分增加介紹三端直流穩壓電源CW78、CW79系列,可調式三端穩壓電源CW317系列,以及擴展輸出電壓、電流的方法。通過對新器件和專用集成電路的介紹,提高了學生的學習興趣,并為將來從事本專業的工作打下了堅實的基礎。
2.3改革實驗課程體系、內容和方法注重提高實踐教學環節的教學質量,激發大學生主動參與實踐教學的積極性,盡可能多地安排設計性、綜合性和開放性的實驗,修訂實驗大綱,將單一驗證性實驗逐步轉向科學驗證、分析設計、系統綜合相結合。(1)改進基礎實驗教學,加強應用實驗環節。基礎實驗主要由模擬電子技術、數字電子技術、電路分析等專業基礎課的配套實驗組成,以基本電子器件的驗證實驗為主,實驗內容覆蓋理論教學課程中的重要知識點。整個實驗過程學生處于被動的驗證實驗原理的狀態,盡管有些收獲,但成效不顯著。因此,以電子設計競賽為契機,改革傳統的驗證性實驗教學模式,讓學生在掌握了驗證性實驗方法的基礎上,在應用實驗環節中增設應用性實驗、集成電路實驗,讓學生通過安裝調試,學會在實驗中調試元件參數,以滿足實驗要求。通過簡單的設計使學生熟悉常用元器件,并掌握快速查閱元器件手冊及通過網絡搜尋所需資料的方法,使他們能正確選擇所需器件,并能進行器件之間的參數匹配。并通過電子實習,安排學生裝配收音機,使他們熟練使用電烙鐵和萬用表等工具和儀器儀表,對電路的制作、安裝和調試有一定的了解和掌握。(2)增加設計性實驗。設計性實驗由老師擬定設計題目,提出設計要求,給出主要參考器件,由學生設計電路原理圖、焊接實際電路、測試電路數據、繪制電路波形、撰寫設計報告,這些設計性的實驗的完成,能促使學生實現由知識到技能,再由技能到素質的躍變,從而培養學生發現問題、分析問題、解決問題的能力,可以鍛煉學生的系統思維能力,建立一定的工程意識,培養創新意識,提高動手能力。(3)在實驗教學中引入一些新器件(如CPLD、FPGA等)和新技術(如EDA、電子電路軟件仿真、虛擬儀器技術等),從而豐富實驗內容和手段,提高實驗課的技術含量。EDA是電子器件與電子設計發展的技術潮流,由此掌握EDA技術是對當今電子工程師的最基本要求。學院建立了EDA實驗室,積極開展EDA的教學,提高了學生電子設計自動化的水平。(4)在實驗教學中使用計算機仿真系統,推動教學改革。隨著電子技術的迅速發展,教學中知識點在大量增加,教學時數要求壓縮,課時資源緊張是一大難題。計算機仿真系統彌補了傳統硬件實驗的不足,解決了上述矛盾。另外也解決了經費緊張、器件品種和數量少等現實問題,有些不能實現的復雜實驗,則可以用仿真軟件進行實驗仿真。
2.4改革考試方式采用理論閉卷考試、實驗開卷考試、實物設計考試等綜合考核方法。例如讓學生獨立完成一個規模不太大的電子系統,讓他們在課下先設計好,然后來實驗室安裝調試或用有關電子虛擬軟件進行仿真,根據所設計的系統能否達到題目要求、電路是否合理、花費時間長短來確定成績。
2.5加強學生的課外實踐活動(第二課堂)學院所有的實驗課都對學生課外開放。另外建立專門的電子創新設計實驗室,在開放實驗室里除了配備信號源、示波器、萬用表等常規實驗設備外,還應配備單片機開發器,DSP實驗板,計算機等實驗設備,為學生課外科技活動提供實驗場地和儀器設備,為部分優秀學生創造自主學習、獨立思考的環境,提供發揮創新思維、展現創造力的廣闊空間。
2.6加強師資隊伍建設由于設計性、綜合性實驗的開出,特別是學生參加全國大學生電子設計競賽要涉及到模擬電路、數字電路、高頻電路、通信原理、單片機技術、可編程器件等多門課程,因而對實驗教師就提出了更高的要求。傳統課程體系下的教師,如果不繼續學習更新知識,難以從容面對實驗教學的改革和發展。要求教師必須具有更寬的知識面和更豐富的實踐經驗,會應用新器件、新技術才能勝任當前的教學工作。我校從2007年參加全國大學生電子設計競賽以來,先后獲得了四個省級一等獎,五個省級二等獎。通過參加競賽,促進了學校電子信息工程專業實踐教學改革,調動了學生學習的積極性,培養了動手能力和創新能力。
關鍵詞:電子設計競賽;實踐教學改革;電子信息
電子信息類專業是應用計算機等現代化技術進行電子信息控制和電子信息處理的一門學科,主要研究信息的獲取和處理,電子設備與信息系統的設計、開發、應用和集成,屬于工科專業,強調實踐能力的培養。目前,我院現有電子信息類相關專業三個:電子信息科學與技術、通信工程、物聯網工程。全國大學生電子設計競賽(以下簡稱國賽)和湖南省大學生電子設計競賽(以下簡稱省賽)逢奇偶年交替舉辦多年,其規模和影響越來越大,得到了大多數開設有電子信息類專業的高等院校的積極響應,是評價學校電子信息類專業學科發展的一個重要指標[1]。
一大學生電子設計競賽內容和特點
全國大學生電子設計競賽起源于1994年,湖南省電子設計競賽開始于2012年,交替錯開每兩年舉辦一次,采用“政府主辦、專家主導、學生主體、社會參與”的組織運行模式,其競賽規則、比賽時間、評審要求和組隊規模都有一定的要求。競賽題目具有實際意義和工程應用背景,主要包含電力電子、高頻通信、信號檢測和處理、自動控制等幾個方向,綜合應用性強,必須依靠多學科知識才能完成。競賽內容涉及到的專業知識面廣,其中包括單片機(微機原理、可編程邏輯器件、嵌入式系統)、C語言程序設計、電子電路(模擬電路、數字電路、高頻電路)、自動控制理論、傳感器技術和通信技術等。著重考查學生綜合運用知識的能力和實踐動手能力,也檢驗學生的獨立工作能力、心理素質和團隊合作能力。
二通過競賽發現的問題
(一)課堂教學內容與實際工程應用脫節。電子信息是一門日新月異、更新速度極快的學科,而目前教材和課堂教學內容往往滯后于市場的發展,學生無法接觸到新技術、新理念和新產品。(二)理論應用于實踐能力較差。沒有將所學專業知識系統化集成化,在電子設計競賽過程中,學生缺乏實踐思維,很多學生不能運用課堂所學的理論知識去分析和解決具體應用問題,不會將具體應用場景理論化和進行建模,在競賽中表現為盲目動手,毫無理論依據[2]。(三)動手能力、實踐能力不扎實。部分同學對基本儀器儀表(示波器、萬用表、信號源等)的操作不熟練,電路布局、元器件焊接、走線等不規范不美觀,考慮問題不全面。(四)綜合能力較差。對單元電路論證缺乏系統分析,對系統電路論證缺乏邏輯性,硬件調試和程序調試缺乏經驗和方法。部分同學團隊協作能力、文檔編輯能力、計算機應用能力和心理應變能力更需要加強。
三實踐教學內容和方法的改革
(一)注意學科教學的前沿和發展狀況,注重教學內容的面向工程化。大學生電子設計競賽內容主要涉及到單片機、電子電路(模擬電路、數字電路、高頻電路)、自動控制理論、傳感器技術和通信技術等。就本人已經主講的六年的“單片機原理及應用”課程,其原來課程配套教材圍繞Intel生產的8位MCS-51單片機為主,配套編程語言為匯編語言。然而,實際上Intel公司早就把單片機核心技術賣給ATMEL公司,自己不再生產單片機芯片,市場上產品化所用的單片機更是以AVR、PID、STM32為主,其中最明顯的變化就是程序存儲器不再是ROM而是Flash結構,單片機編程語言以方便易懂、移植性好的的高級語言C語言作為主流。由于學校更著重的是基礎教育,與企業公司和研發機構聯系不多,接觸新技術比較困難,而大學生電子設計競賽提供一個這樣的平臺,其題目和要求的難度和深度促使高校相關學科老師和學生去尋求最新的電子元器件和集成電路、更優化的算法、更流行的解決方法和設計理念去分析問題、解決問題,在學校中培養學科教學內容在實際項目當中的運用,使其面向工程化。(二)廣泛開展學生課外科技活動,積極參加各種學科競賽。為了更好地開展學生課外科技活動和參加各種學科競賽,學院成立了電子競賽指導小組,小組成員由學院具有實踐經驗的年輕教師組成。依托創新訓練中心,聯合其它學院每年上下學期開展校內電子設計競賽,同時作為國賽和省賽的遴選工作;宣傳和鼓勵學生參加國家級、省級和校級創新性實驗的申報,聯合院團委組織開展“挑戰杯”大學生創新創業科技競賽活動申報、評審工作,以及“電腦鼠走迷宮”、“畢昇杯”等活動。經過多年的努力,學院學生參加電子設計競賽的熱情逐漸高漲,參加各類學科實踐競賽的人數增多,積極性也加強,參與競賽是對電子信息類學生一次鍛煉和展示自我能力的機會[3]。(三)改進課堂教學方法,引導學生思考和把握解決問題的步驟和方法。在電子信息類專業教學中,應有意識地提出問題特別是實際工程問題的介入,吸引學生,繼而提出與為題相關的課程知識點,展開討論。在課堂教學中,教學內容源于教材,但不局限于教材,鼓勵學生查找相關資料,完善自己的知識體系。大學生電子設計競賽強調學生綜合知識的運用能力和資料的整合能力,這就要求電子信息類專業教學過程中淡化概念的條文背誦,強調概念的理解、相互聯系和運用、強調自學能力。應使學生學完之后懂得如何應用,應用時知道要查找什么資料,如何查找,哪里查找.強調知識的實用性、總體性和有機聯系性。(四)重視課程配套實驗教學,培養學生的實驗基本技能和實驗態度。本科實踐教學環節的課程設置和實驗教學內容相對比較老化,缺乏靈活性,且書本知識與實踐環節的聯系相對單一,實踐內容多為課本理論知識的測試性、驗證性、模仿性內容,學生對理論知識的融會貫通能力幾乎沒有,學生的學習主動性及積極性相對比較差[4]。本人主講的兩門課程,附帶的實驗共有7個,其中驗證性實驗5個,設計性實驗2個,實驗內容都與程序設計相關。對于驗證性實驗,除了根據實驗要求得到實驗結果外,另外提出若干個問題,對實驗結果和實驗附帶程序進行分析,每組參與實驗的學生隨機得到一個或者幾個問題,通過研究程序、分析數據、查閱資料、相互討論等方式最后求得解答。對于設計性實驗,針對一組的每個學生,將實驗要求作一點點小的變動,這樣,避免一旦某個學生程序成功,其他學生利用現成成果坐享其成的現象,迫使每個學生真真正正參與實驗過程中去[5]。(五)優化師資隊伍,實施階梯型培訓措施。教師必須不斷地擴充自己的知識,查閱最新最先進的技術資料和算法實現,加強高校院系之間的溝通和交流,提高自身的實踐能力、科研能力和組織能力,與各儀器供應商生產商保持緊密聯系,跟社會和市場電子信息類技術保持同步。同時,由于參與競賽學生的年級和專業不一樣,形成理論基礎和動手能力的差異性,僅僅靠幾個教師是沒有辦法形成普及化指導,這就需要高年級指導低年級,軟硬件各有優勢的相互學習,形成“學生指導學生,老生指導新生”的模式,既能加強學生之間團隊能力和溝通能力,又能減輕指導教師的負擔,形成良好的學習氛圍[6]。
四結束語
總之,大學生電子設計競賽對我院電子信息類專業的教學改革指明了方向,而教學改革發過來推動大學生電子競賽的發展和成果,二者相輔相成,相互影響。通過參加電子設計競賽的經驗,可以明確自身的強項,也發現了教學中存在的缺陷,這為進一步推進實踐教學改革指明了方向,通過近年來對實踐教學的改革,培養了學生的實踐能力,提升了競爭力,取得了長足的進步.未來也需要將提高實踐教學水平作為一項長期工作來抓,不斷提高教育教學質量。
作者:鄒孝 劉美容 馬天雨 單位:湖南師范大學
參考文獻
[1]姚有峰,趙江東,汪明珠.從電子設計競賽談電子類實踐教學改革[J].實驗技術與管理,2009,26(7):131-132.
[2]何莉,張里.電子實踐教學與電子設計競賽改革探索[J].實驗科學與技術,2013,11(5):275-277.
[3]楊民生,伍宗富,任艷惠.以電子設計競賽促進自動化實踐教學改革研究[J].教育教學論壇,2012(37):123-124.
[4]付艷平,韓德復,王光野.實驗課傳統教學與管理的缺陷[J].長春師范學院學報(自然科學版),2010,29(2):34-36.
一、 電子信息專業的教學現狀
電子信息專業的核心課程分為通訊技術和自動控制,這樣劃分的目的是便于學生在某一個電子信息領域獲得相應的專業技能,便于學生畢業后參加工作就業。與此同時,還開設有選修課程,學生在主修核心課的同時,可以學習其它感興趣的東西。在以往的教學中,這些課程會造成交叉重復的教學,使得教學質量嚴重下降。目前選用的專業核心教材多為國家規劃使用教材,內容在一定程度上保證了新穎性,但是核心課程之間的聯系梳理規劃的并不是很清晰、相互連接和承接不是很流暢,很多大綱中重疊交叉的知識點沒有及時修訂過來。
此外在教學中學生的知識面很狹窄,學生只看到了書本中的一些知識,不能及時的從外界獲取知識,使得學生獲取知識的途徑比較狹窄。同時,學生在學習的同時不能實時的動手操作,不能把教學內容和實際操作聯系起來,太過于重視理論性的培養,不注重學生的應用型的培養。在平常的教學當中,學生不能實時的了解當代如今電子行業的發展前景和現狀。學生會產生疑惑,從而會產生怠慢學習的態度。而那些敏而好學的學生又不能實時的獲得更多的電子信息知識。這樣使得整體的教學難以維持一個高的學習氛圍。
另外,對學生的實際學習考察方法過于單一,往往以每學期期末試卷庫考試為主,這樣的抽查方式過于簡單,考察學生的學習狀況,應該更多的從平時的學習中取考察。這樣更加利于學生的全面發展和學習熱情。
二、 電子信息專業的教學改革
首先,現在大學生的教育已經不同于以往的高中式的應試教育,學生和老師之間應該更多的注重交流,老師對于學生的教育不再是純粹輸入式的教學而是平等探討式的教學。老師花費更多的時間在理論性的推導上面,會讓學生對于其真正理論的使用性價值產生懷疑,影響學生的學習熱情和積極性。老師不僅要讓學生了解如何去演算和推導,更重要的是讓學生了解這些理論在實際生活中的應用。老師可以采用案例式的教學,由教師給出一個實際應用的案例,然后由學生先思考如何去發現和解決實際應用的實際碰到的問題,讓學生自發的去解決問題比由老師去講授解決問題,學生更加容易掌握。
其次,試驗內容多改革創新,多設計一些綜合性的實驗,在實際的教學中,應該以新舊知識的結合,采用過渡性、適時性的引進現代的電子的專業技術。讓學生從實踐中去彌補對于操作知識的短缺,使得學生進入工作后更加快速的融入工作。與此同時,讓學生注重思考,多分析,多探討,學與思相結合。
再次,學生的教學還應該和國際接軌,學生不僅僅要了解和掌握現有的知識,更加應把眼界放到開闊的國際市場,學校應該開設專業外文核心課程,比如醫學有醫學英語,那么電子信息專業也應該開設相應的專業英語課程,來擴充學生的學習視野,讓學生更多的學會在實際生活中使用。對于學生的學習考察不再以每學期末的考試為主,而應該把眼光放開闊,平時多開設實驗課,這些成績都可以去評定一個學生的學習成績的范圍,讓學生更加均衡的發展。
三、 電子信息專業教學的展望
隨著社會化進程的加快,電子信息越來越面向國際化,細節化,生活化,這對現在的電子信息的教學提出了十分嚴峻的考驗。現在不能在教學上停滯不前,這樣電子信息的教學很難跟上社會發展的節奏,學生學習的東西很難在工作得到實際的用途。不過現在人們對于社會的進步不是消極的態度,而是積極的態度,人們也迫切的希望在電子信息教學方面做出進步。
現在使用的教材基本上都會與時俱進的更新,隨時保持和社會的現代化接軌,教材也慢慢開始注重實際的應用,但是也不缺失理論性的推導。在教材知識點重復方面人們也做出了很多的努力,盡量不讓教材的知識點重復,力求做到知識點銜接連貫。學校也慢慢越來越多的在做實驗課,讓學生在實驗中體會理論的實際應用。學校師資配備越來越專業化,老師上課的方式的多樣化,特別是現在加入多媒體教學,可以在教學的方式上獲得比原來更多的課外知識。雖然現在電子信息的教學還存在著諸多弊端,不過在以后的教學過程中會慢慢調整,一切都會朝著社會發展的方向前進,讓學生學習的知識學以致用。在電子信息也發展的當代,讓中國的電子信息獲得強有力的競爭。
關鍵詞:專業英語;電子信息;教與學
作者簡介:姜文英(1971-),女,吉林長春人,桂林電子科技大學電子工程與自動化學院,講師。(廣西?桂林?541004)
中圖分類號:G642?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)25-0150-02
電子信息作為信息全球化發展的前沿學科,將需要越來越多的“專業”加“外語”的復合型人才,這就對電子信息專業的專業英語教學提出了更高的要求。一般而言,專業外語課程是以專業課程和通用英語為基礎,旨在進一步鞏固和提高學生的英語水平,特別是提高英語閱讀技巧和專業英文資料的閱讀和翻譯技能,同時熟悉科技論文寫作的一般方法,能夠撰寫較規范的英文摘要,該課程的學習將有助于學生了解專業知識與技術發展動態,為今后技術借鑒、應用和交流打下良好的基礎。[1-2]隨著知識總量的快速增長,在校學習的知識遠遠不能滿足個人發展的需要,學習必定是終生的學習,因此在專業英語教學中除了要以傳授系統知識、培養基本技能為目標,更要發揮學生的主體性,注重培養學生的學習能力。本文針對教學實踐中發現的一些影響教學效果的主客觀因素,即教材內容選擇和學生對該課程認識中存在的一些問題進行了分析和探討,同時就如何加強“教”與“學”的統一,在教學模式和方法上進行了探索。
一、認真篩選教材
教材直接影響教學活動的質量,是教師教學的重要依據、學生學習的基礎,教材對于學生和教師而言都是非常重要的。專業英語課程側重培養提高學生的專業英文文獻閱讀、翻譯及科技寫作等語言實際應用能力,并且隨著電子信息技術滲透到社會的各行各業,知識和技術更新快,為緊密結合技術發展現狀,教材在內容、組織和結構的編排上要能融會專業知識并涉及相應技術,符合科學性、知識性、應用性以及時效性,反映技術的新發展和當今應用狀況,滿足學生的學習需要。由于電子信息學科涉及較多專業,一些教材注重廣而全,內容過多,涉及技術廣泛,作為教輔資料很有價值,但由于課時限制,教材利用率不高,造成浪費。教師需在準確把握課程目標的前提下,緊密結合本專業特點遴選一本最貼近專業教學要求的教材,并深入研究教材,選擇其中有代表性的文章,在規定的學時內,創造性地發揮教材的作用,提高教材的利用率。
眾所周知,作為科技人員,專業科技綜述文獻是一定時間范圍內對某一學科、專業的大量原始資料進行分析、整理、歸納、提煉而成的一種總結性、前瞻性文獻,能夠提供技術的發展現狀、熱點及未來發展趨勢等信息和資料,是了解科技動態的一種重要文獻源。學生們閱讀此類文獻,對于他們的專業發展非常有益,因此為開闊學生專業眼界,會選擇一定數量的綜述文章進行學習。然而由于電子信息技術發展步伐快速,教材出版幾年后,其中許多專業內容還能滿足教學要求,但介紹技術發展的綜述文章就會顯得陳舊、落后,這需要從各種資源獲取最新的反映專業發展動態和研究動向的資料作為教材的補充,合理整合教學資源以滿足內容的時效性。
教材作為教學目標的重要資源,教師在教學前期要對教材進行深入的分析,主動對教材進行評判,同時結合相關參考資源來完善教學內容,這一過程將在提高教師業務素質的同時,對順利完成教學任務具有十分重要的意義。
二、提高學生對課程學習的重視度
在開設專業英語課時,由于學生已完成普通英語課程的學習,對于該課程的學習普遍存在錯誤認識。一部分學生認為已經具有足夠的英語應用能力,只要通過查字典就能看懂文章,因此并不重視這門課程。但教學過程中發現一些在英語四、六級考試中取得較好成績的學生,在專業英語學習的實踐環節中,特別是閱讀理解及翻譯環節,并未占據絕對優勢。這主要因為在科技文體中,附加了較多限制性和擴展性的成分來表達縝密的思想,句子通常較長,關系代詞“that”和“which”以及非人稱代詞“it”使用頻率高,[3]除了運用英語語言的知識,有時更需結合專業知識及上下文內容,才能準確判斷成分之間的邏輯聯系。還有一部分學生由于英語基礎差,在專業英語的學習中缺乏信心。這些思想認識上的片面性必然導致學生在課堂上表現出許多消極學習行為。
為了讓學生正確認識課程的重要性,在第一堂課上教師除了會詳盡介紹本課程的地位、作用以及通過課程學習所要達到的目標外,為引起學生的重視,會在第一次課結束前布置一段稍微復雜的與專業相關的英文文獻讓學生翻譯,隨即再做講解,讓英語基礎較好的學生發現不足,促使他們重新審視這門課程;針對英語基礎不夠好的學生,除了在課堂上講解基本的詞匯、語法、修辭和翻譯技巧等基本內容,加強其英語基礎,還要結合授課內容,適當播放一些內容相關、情節生動、語言簡單的英文科技視頻,既豐富了專業知識,又可以在一定程度上吸引學生參與到課堂教學中,在潛移默化下,增強英語作為交流工具具有重要作用的意識,增強學生的學習興趣。
進入21世紀,伴隨著新理論、新器件、新技術的不斷涌現,尤其是與微電子技術的日益融合,電子信息技術作為信息產業和傳統產業之間的橋梁,在國民經濟中占有越來越重要的地位,在各領域中的應用不斷得到拓展。我國是全球電子產品制造業大國,電子信息產業總規模居世界第二位。然而,隨著全球電子信息技術的日益發展,電子信息產業的不斷升級,我國比較重視課堂知識傳授的培養模式與企業需求的“基礎扎實、實踐動手能力和社會適應能力強、能為國家經濟和社會發展服務的、具有創新品質的應用型、復合型的技術人才”已經嚴重不相符合,在此,針對我校電信專業學生現狀和地方電子信息技術企業的需求,提出了關于武漢紡織大學電子信息專業的實踐教學改革方案。
1、實踐體系改革
通過10多年的教學摸索和企業調研,提出了將一大批課程實驗如“電路”、“模擬電子技術”、“數字電子技術”、“單片機原理與接口技術”、“通信原理”等從理論課分離,實行實驗獨立設課,并根據內在聯系,形成了一套相對獨立的,按技能發育的實驗項目體系。該實驗教學體系由基礎驗證性實驗、綜合性和設計性實驗、創新性實驗為主線,將“基本實驗/實習”、“課內單元實驗”、“課外開放實驗”、“課內綜合性、設計性實驗/課程設計”、“大型綜合實驗/畢業設計”及各種校內、校外實習等工程實訓環節于一體,使學生的實踐能力得到大大加強。
2、實踐方法改革
目前的大學生在學習中普遍缺乏嚴謹的作風,遇到困難比較容易放棄,沒有艱苦奮斗的思想和越挫越勇、迎難而上的信念。造成這種現象的主要原因還是對電子信息專業的研究歷史以及科學家精益求精的研究精神缺乏了解;對電信知識體系缺乏整體、系統的認識,需要教師在教學中加以引導,培養學生興趣,端正學習態度。通過合理的教學手段,配合多方面多層次的引導,幫助有學習困難的學生,使之在原有基礎上得到進步。除了學習的主要因素外,也要幫助學生克服心里障礙,不能有畏難的情緒,要堅定信心,相信自己能跨越難關。針對不同的學生,因材施教,在教學中找到適當的點,積極引導,善于鼓勵,讓困難較大的學生找到自身的優勢,增強意志力。改進實踐教學方法,促進技能和素質培養的“融合”。以工學結合、理實一體和就業導向為指導原則,創立以語言與商務、技能與素質、理論與實踐、單項與綜合、校內與校外有機融合、相互促進的職場化訓練模式。這種職場化訓練模式把商務工作內容作為語言訓練的內容,把商務項目作為訓練載體,用模擬或真實的商務場景為語言訓練營造氛圍和環境,單項技能強化和綜合運用訓練相結合,按照商務流程序化語言訓練模塊。通過實施這種職場化訓練模式,學生的語言能力和綜合職業素質在商務環境中得到有效提升,充分體現了本專業應用型人才培養的特點,實現了職業技能和職業素質培養的有機“融合”;用產業發展引領專業教學。
改進實踐評價體系,使學生由被動的“要我學”變為主動的“我要學”,保持持久的學習動力。工科教學和文科教學最大的區別就是教學內容枯燥。在這種情況下,如果學生沒有學習興趣的話,更加加重了教學難度,根據教學經驗和調查結果,如果實驗中敷衍,人云亦云或過于注重實驗數據的正確性,從而導致不注重對現象的分析,而致力于比對數據甚至編造抄襲數據,其學習興趣將蕩然無存。實驗評判中堅持結果錯誤但能夠在數據分析時找到錯誤原因不降低得分的原則,以及實驗過程遇到不可預見問題未能完成全部內容,但事后數據分析時對所見現象分析的合理得當同樣得高分的作法,將使得學生注重對過程的記錄和剖析。學生的能力逐漸提高了,實驗內容自然會全部完成了,同時由于有了實質內容,實驗報告的規范性和完整性也有了保證,其積極性也會大大提高,可持續學習的動力就具備了。
制定一整套實驗室管理規定。對創新實驗室的管理提供有力的制度約束。實驗室由學生自主管理。將實驗室日常管理完全交給該校電子社團的學生,實驗室的鑰匙由學生管理,學生可以全天候進入實驗室學習和實踐,甚至在參加暑期競賽培訓期間,學生就搬到實驗室,以實驗室為家。實驗室的儀器設備使用在項目得到批準后簽字領用,項目結束后歸還,學生對實驗儀器負責;同時要求學生自己配置計算機和常用工具,實現了部分設備的自主管理,并鼓勵學生自己將計算機搬到實驗室,實驗室提供實驗條件。規范的管理機制為實驗室的正常運行提供了堅實制度保證。積極鼓勵學生參加學校、國家各級各類項目申請和學科競賽。通過各個渠道多方面來籌措資金和資源,獲得先進的實驗開發平臺和工具。通過參加各級各類學科競賽,可以培養學生對某些科研方向的學習興趣,競賽以創新型科技課題為載體,以學生自主學習和教師指導相結合的方式,是一種有效培養學生科研實踐能力的活動。通過舉辦校內專家教授、企業高層技術人員講座等形式讓學生了解就業信息、行業動態、行業最新技術和企業對學生的最新專業能力的要求。給學生以危機感,并指出學生應該掌握的知識,使學生對所屬專業有了更深入的理解。形成培養學生想象力、創造力和實踐能力的各種科學而有效的實踐教學方法,達到發揮大學生主觀能動性、增添學生探索未知的內在動力,“引爆”和“釋放”學生的潛能,增強學生的創造力和競爭力。
3、個性化培養與團體協作培養相結合
大眾化教育下,學生數量的激增與學生的多樣化,帶來了從教學內容到教學方法、從培養模式到專業設置等一系列問題。如何在這樣的形勢下,針對學生在大眾化階段下因數量增長而呈現差異放大的現實問題,針對基于尊重學生個性化發展的要求,保證人才培養質量,實施開放的、彈性化的人才個性化培養是當前高校急需解決的難題。“人力資本是先于其他一切投資要素的第一資源,是企業發展的決定因素,是企業可持續穩定發展的基礎”。作為企業生存與發展的重要因素,人才將如何適應企業的可持續發展也是當前我國企業和教育共同面臨的重要戰略課題。我們所提出的個性化教育培養理念一是以地方企業崗位需求、學生興趣為導向,增強培養的針對性,全面開展個性化培養。美國學者卡羅爾認為,個性化教育是“學習者個性特征與所學知識、概念、行為、學習環境、激勵系統及習得性技能之間的一種合理匹配,而且是一種連續的過程”。因此,高校應遵循“承認差異、發揮自我、崇尚自由”的理念,著眼于學生創新個性的完美發展和素質的全面提高,構建創新型人才的個性化培養模式。二是通過學生整體素質分類,強化階梯式培訓,全部學生素質分層提高。主要是針對不同層次學生設定不同的培訓目標。即基礎好、技術能力強的學生以解決實踐環節中的疑、難、險、重問題為目標,通過深入鉆研各項知識,使能力水平再上一個臺階;中間層次學生在鞏固和熟練實踐技能上下工夫,努力向基礎好、技術能力強的看齊;實踐技能相對落后的學生以保證實踐能力的基本掌握為目標,加強實驗基礎培訓。通過目標的合理設定,實現了鼓舞一批、培養一批、推動一批的功效,“引爆”和“釋放”學生的潛能,增強學生的創造力和競爭力。推動實踐教學的深入開展。三是通過學生對不同實踐課程選課的行為與自主學習,最終達到形成不同的知識、結構、能力;不同的興趣、愛好、特長得到相應的有區別性的發展;在多樣的人才評價標準上,培養出多樣化的人才類型的效果。四是運用多種教育手段發現、開發學生潛在的個性。教師要盡可能地關注全體學生,并在實踐教學中體現對不同層次學生的指導,發現其閃光點,引導學生成長。學會用“心”與學生做平等對話,以達到師生的彼此真誠理解。五是固定小團體加強學生團隊協作精神,提高科研能力。該教學模式圍繞以“學生為中心”的主旨展開,以團隊合作方式為激勵,使以人的發展為本的教育理念在教學過程中得到充分體現,教師在完成基本實踐教學任務的前提下,引導各固定小團體自己去學習、去創新。改變學生團隊精神淡薄、自我管理欠缺、集體榮譽感不強、科研能力較差的現狀。對提高學生的綜合素質,培養出社會需求的人才起到一定作用。
4、結語
高等院校教育的目標決定了實踐教學必須探索與之相適應的教學模式,構建“以學生為中心”、交互式的、以就業為導向的實踐教學模式,從而為社會和企業培養更多的具有綜合實踐能力的應用型人才。總而言之,現代高校的改革模式是多種多樣的,最終目的都是為了促進國家和社會經濟的平穩較快發展,獲得更多的經濟效益。
關鍵詞:中職學校;電子信息;實踐教學;分析
隨著我國近年來經濟實力的不斷提高,科學技術的全面發展,也使高新技術人才供不應求。因此中職學校就需要加大對人才培養的力度,努力的將學生培養成為具備高素質、專業素養較高的新型人才。當下電子信息技術已經成為最熱門課程之一,將其與實踐教學進行有機結合能夠有效地提高學生的學習質量和能力,使其變成高新技術人才,進而滿足社會的需求。
1職校電子信息實踐教學存在的題
當下很多中職學校都將實踐教學融入進了電子信息教學中,這也就將問題逐漸的暴露出來,首先就是當下實踐教學中,其內容較為傳統,很難和現實的水平相一致,電子技術作為當下發展速度最快的行業之一,而中職學校由于師資等問題使得教學內容和現實情況關聯性較差,學生畢業后往往發現自身所學跟不上現實的工程實踐。其次就是實踐教學通常都需要學生具備較強的基礎,而一些基礎能力較差的同學就會無所適從,而且電子信息技術作為工科重要組成,其專業性通常較強,如果只專注基礎好的學生,就會使基礎稍差的學生出現厭學或者不學的現象,從而為全體學生共同發展的目標帶來巨大的隱患。
2職校電子信息實踐教學的作用
實踐教學作為當下新型的教學方式,其主要有三個明顯的作用,首先就是提高學生的學習興趣,孔子曾經說過“好之者不如樂之者”,這就說明了學習興趣的重要性,而在傳統的教學過程中,教師一味的灌輸式教育使得學生感覺課堂較為枯燥,并且電子信息的知識通常較難,如果僅是一成不變的教就更難提高學生的興趣。而在電子信息教學中應用實踐教學就能很好的提高學生的興趣,就比如對PLC進行講解時,如果單純的講就會很枯燥,而如果利用實踐教學就能夠讓學生切身的參與到實驗中,進而更好的接受知識。其次實踐教學能夠使學生養成團隊協作的精神。在中職學校實踐教學中通常都會將學生進行分組,同時還要布置相應的實踐任務,讓其在規定時間完成,要求學生必須要進行組內的交流和協作,然后進行合理的分工合作,漸漸的就會對學生的團隊合作精神進行培養。最后實踐教學還能夠提升學生的創新能力。在實踐教學中,學生必須要親自動手去完成問題,這就培養了學生的發現問題與解決問題的能力,加深了學生對理論性知識的理解。
3職校電子信息實踐教學的策略
3.1制定合理的教學計劃
電子信息實踐教學是一項較為復雜的教學工作,其不僅需要教師具備專業素養,還需要學生有著良好的專業基礎。這就需要中職學校要根據當下教學的總體狀況制定合理的教學計劃,進而使得實踐教學與理論知識進行有機結合。同時在計劃制定時還要對學生的情況進行有效的分析,由于學生的學習能力和接受能力并不相同,就需要教師針對基礎不同的學生制定不同的教學大綱,確保每個學生都能夠融入到實踐教學中,擺脫傳統的實踐教學僅是基礎較好學生的特權。要滿足全體學生的發展,這樣才能夠有效的提高學生實踐能力和理論知識的鞏固能力。
3.2提高教師的專業素養
在教學中,教師一直充當著教學的引導工作,其專業素養的高低直接關系著教學結果的優劣。電子信息專業作為職校最難的科目之一,其實踐教學操作需要很高的專業素養,這不僅包括理論知識的水平,還需要一定的綜合實踐能力。當下的教師由于傳統教育的影響,使其往往在理論方面較強,而在動手方面較差,這就需要職校加強對教師的培訓,職校可以定期的找一些專業的電氣工程師來進行授課的形式,加強教師的實踐能力,進而滿足實踐教學的需求。這就能夠有效的改善電子信息實踐教學質量,進而為社會主義高新人才的培養打下堅實基礎。
3.3加強實踐基地的建設
實踐基地是實施實踐教學的主要場所,其合理的建設是保障實踐教學的必然措施。而當下中職學校內部的實驗基地設備過于陳舊,也使得學生實踐所學與現實應用不符。這就需要中職學校要加大實驗基地建設投資,引進當下生產線中使用的先進設備,讓實踐教學與現實接軌。同時企業還要加強與企業的合作,讓企業的高級工程師定期在實驗基地進行講解,這樣才能為學生營造良好的實踐教學氛圍,從而提高學生的學習效率。
4結束語
綜上所述,實踐教學是中職學校電子信息教學的重要環節,學生能夠有效的通過實踐教學來鞏固理論知識,而且還能增加自身的實踐能力,為將來的工作打下堅實的基礎。所以中職學校要明確實踐教學的重要性,通過制定合理的計劃、建立良好的師資等手段來加強實踐教學基地的構建,為學生的實踐提供良好的氛圍,從而促進學生的學習效率。
參考文獻:
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【關鍵詞】:電子信息課程 實踐教學 操作技能 考核機制 產學研
中圖分類號:G712文獻標識碼:A 文章編號:1003-8809(2010)-06-0111-02
根據中等職業教育的培養目標,以及社會科技的發展對技能型人才需求的日益擴大,合理確定學生應該具備的能力結構和知識結構,以滿足社會和企業對技能型人才的需求。而電子專業又是一門理論性、實踐性都很強的學科,長期以來,由于電子專業課傳統僵化的教學模式,中技學校的學生大多難以適應,影響了教學質量。
1 中技電子信息課程實踐教學的現狀
當前中技學校的實踐教學無論在其所處的地位、教學體系及教學的安排等,都與新形勢下的人才培養要求不相適應。主要表現在:實踐教學體系沒有構建起來,實驗課程體系不盡合理,實驗教學內容和手段落后,實驗項目的擬訂及儀器設備的利用率遠沒有達到中技實驗教學評估規定的要求;實驗經費不足,實驗的開出不能滿足理論教學的需要;實驗教師隊伍建設薄弱;實習內容安排不夠合理,實習計劃尚不能完全成體系,設計類教學環節都有待于完善和規范。這些都不符合培養技能型應用人才的需要,也滿足不了中技電子信息專業培養學生綜合素質的要求。
2 中技電子信息課程實踐教學存在的問題
2.1實踐課程設置不合理
課程設置的不合理,直接體現在專業基礎課和專業課、課堂理論教學與實習實訓教學的課時比例設置上。突出的問題,是電子專業課程設置過多,而且有的課程已經過時,造成學生掌握的專業知識內容重復較多,實用性也不強。同時,電子專業的《電工基礎》、《電子線路》等基礎課程,過分注重理論教學課,而不能較好的與實踐相結合;實踐課時學時安排較少,在整個總課時中的比例較低。
2.2 師資力量薄弱
現有中技師資普遍存在教師學歷層次不高、梯次結構不合理、學科型教師占有很大比重等狀況。專業教師大多是從學校到學校,沒有真正走出過校門,雖然大多數具備豐富的專業知識,卻缺少專業實踐,也缺乏對電子行業發展方向的前瞻性思考。
2.3 實踐教學基地及模擬實訓教材缺乏
首先,許多企事業單位出于自身考慮,不愿意接受學生實習,更不愿意外部人員知道電子整機產品操作的全過程,這也就造成了實踐教學的難度。其次,許多電子專業模擬實訓教材內容陳舊,存有不少漏洞,實訓資料也是“仿而不真”,與實操際操作過程中出現的問題有較大差異。最后,雖然教師可以通過備課使理論教學與時俱進,模擬實訓教材卻難以進行及時地更新。
2.4 實踐教學質量評價標準不合理
實踐教學缺乏有效的質量評價標準。目前所采用的考核方式主要是應試型的,缺少對學生過程的考核,致使學生在校期間對實踐教學的重要性缺乏正確的認識,誤認為只要通過考試就“萬事大吉”了。
3 優化中技電子信息課程實踐教學的對策
3.1制訂突出實踐環節的人才培養方案
人才培養應以培養學生的基本操作技能和專業應用能力為出發點,以職業崗位要求為目標,增加實驗實訓教學的課時數,增大了實踐環節在整個教學過程中的比重,并建立專業實踐教學的保障體系。應組織成立由企業專家、技術骨干與專業教師共同組成的專業指導委員會,負責制訂電子信息技術專業人才培養目標及能力標準,并負責評估、審議實踐環節的保障體系,使之具有操作性。在新的人才培養方案中,實踐教學體系包括具體的實驗、實訓、畢業設計、崗位技能訓練等內容。
3.2加強專業師資建設,提高實際操作技能
教師要認真備好實驗、實訓課。教師備好實踐課,一是要針對實踐內容進行反復實踐,增強可操作性。二是在實踐過程中隨時記錄出現的問題,做好動態掌握。隨著電子專業的不斷發展,電子產品的發展也是日新月異,專業教師只有深入學習相關前沿專業知識,加強業務培訓和進修,才能更好地進行教材的選擇和編寫,教案的組織和準備,以及實踐課程的操作和指導等工作。專業教師不定期下企業進行學科調研,帶著課題到企業第一線實踐,既可以在一定程度上掌握企業相關工作程序、要求和技術指標等實際情況,也可以了解所培養的學生在企業實際應用中出現的問題,征詢企業對學生專業技能有哪些需求。
3.3完善實踐課程設置,加大實驗、實訓力度
改革課程體系設置,突顯實踐教學主體地位。適當增加實訓課程比例,擴充本專業實訓科目,完善實踐教學內容,從而突出實踐教學的主體地位,體現中技教育的特色和亮點。加大電子專業實訓、實驗室投入,建立良好的實踐基地。建立實踐基地,無疑是電子專業實踐教學得以實施的主要途徑,特別是仿真模擬實驗室,能夠將不可視的、抽象的教學內容可視化、具體化。調動學生的學習興趣,從而提高操作技能和職業能力。
3.4改革實訓教學模式,有機結合理論和實踐
電子專業的部分課程理論性很強,比較抽象,要使學生理解課程內容,必須設置相應的實驗、上機等實踐性教學環節。實驗教學可以從原來跟隨課堂教學的實驗課,改革為三個層次的實驗課,即驗證型實驗、設計型實驗和綜合型實驗,逐步減少驗證性試驗,增加綜合型、設計型實驗教學內容。在驗證性實驗中,其實驗內容和實驗手段要進行更新和調整,完善實驗指導書。
3.5建立有效考核機制,客觀評價教學實踐效果
建立科學的實踐教學考核體系是確保中技學校電子專業實踐教學質量的重要基礎,實訓教學的目的就是讓學生都動起來,運用自己的技能和知識完成項目任務。教師除了做指導性工作,還必須加強項目任務實施過程中每一步的考核,考核要實現“零距離”,因此,對于實訓教學的考核應打破一張試卷見高低的傳統考試模式,采用多次考試、注重平時、加強操作、突出過程性評價的應用,從而規范電子專業實踐教學,這樣,才能準確把握每一名學生的技能和知識的掌握程度,從而進一步達到查漏補缺的目的。
3.6強化產學研合作教育,推行訂單培養
根據電子信息專業教學改革的需要,學校利用自身與企業聯系較為密切的優勢,建立了與企業建立綜合教育基地,在互利互惠、優勢互補、共同受益的前提下,積極開展以企業人才培養培訓為紐帶的各種合作。學校根據廠方需要定向委培學生,優先安排廠方職工的教育培訓工作,廠方為學生實習、教師工程實踐提供場地和食宿條件;進行科研和技改協作,共同攻克生產技術難點,廠方支持學校改善實踐教學條件;互聘專家為技術顧問或兼職教師共同進行學校的專業教學改革,開展教學質量評估活動。
參考文獻:
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關鍵詞:電子設計競賽;電子信息;實踐教學
全國大學生電子設計大賽是一項全國性大學生賽事,每兩年舉行一屆,我校從2005年開始參加。結果發現,參加比賽的低年級同學在后來的電子類基礎和專業課程的學習中,接受理論知識非常快,考試成績都在良好以上,以此為出發點,我們嘗試了在電子類課程教學中實行實踐到理論再到實踐的教學方法,并對教學內容重新進行了組織,取得良好的教學效果。
電子信息類課程體系改革措施,包括按專業分模塊的理論課程體系改革,加強綜合型和創新型實驗、增加實驗課時、改革實驗考核方式的實驗課程改革,加強集中性實踐環節和課外科技活動的實踐改革。這些改革措施提高了學生學習興趣,增強了學生動手能力和創新能力,提高了參賽成績,為以后的畢業設計和走向工作崗位奠定了堅實的基礎。The contents and characteristics and signification of the national electronic design competition are introduced.An analysis on the shorting of the ordinary system of electronic information courses is bining the need of the National electronic design competition and that of training 21st century advanced electronic information talent,the reformation of electronic information courses,such as the theory courses consist of module by major,enhancing the synthetical experiments and creative experiments,enhancing the out-of-class technical activity,computer aided instruction based on MATLAB is presented.After this method is introduced in class,improving the testing of experiments,and etc.After the reformation,the enthusiasm of the students on studying the course is promoted,and the technical and creative ability of the students is enhanced,the performance of the students in the National electronic design competition is improved.
一、參加比賽暴露出傳統教學模式的不足
通過參加比賽,我們發現傳統的教學存在較多的不足之處,直接導致學生學習上存在如下幾點缺陷:
1.知識面窄。針對實際產品的制作時,知識面非常狹窄,思維不夠活躍。不能夠提出多種設計方案來選擇根本原因在于知識面窄,綜合應用所學知識的能力不強。
2.實踐能力較弱。部分同學雖然做過相關課程的實驗,但是制作實際產品時,卻不知從何做起,基本的電子制作技能較差,焊接不牢固、虛焊、布線不規范、發現故障不會排除等,實際應用能力亟待提高。
3.查閱資料能力較弱,自學能力較差。針對這些缺陷,我們在教學設計上進行了相應的改革,加強實踐教學,增加學生動手時間,提高學生自學能力,采用了實踐到理論再到實踐的教學方法。
二、實踐到理論再到實踐的教學方法
1.先理論后實踐的缺點。電子類課程理論較難掌握,相當一部分學生成績較差,分析其原因,課程理論知識比較難只是一方面,最重要的是學生學習興趣不高,覺得理論知識沒有用處。而參加電子設計大賽的同學學習卻非常輕松。由于比賽的題目多數都是和實際應用相結合,甚至要求設計一種全新的產品,學生在制作過程中會深刻體會到理論知識在實際應用中的作用,實際問題的解決要靠理論知識來支撐。教師無數次地強調理論知識的重要性也沒有學生一次實際經歷給他們的印象深刻。
2.實踐到理論再到實踐的作用及效果。低年級的同學參賽前沒有學習電子類課程,相關的知識也只是中學階段和課外自學獲得的,并沒有系統性地學習。因此在實際制作過程中,會遇到很多問題無法解決,使他們帶著問題學習理論課程,問題解決后,也已掌握大部分的理論內容。因此,在電子課程的教學中,我們采用實踐到理論再到實踐的教學方法。具體實施如下:
參加過兩次全國電子設計大賽和省大學生機器人大賽,我們向學校申請建設了創新設計實驗室,以此為基礎,安排低年級新生在實驗室制作一些簡單的電路并測量結果。購買了一些組裝機器人組件,讓學生根據說明自行組裝,實現各種功能。盡管他們對工作過程不懂,但在實際操作過程中,學生對傳感器的作用、電子線路的功能實現、機電配合等都有了感性認識,并對電子線路如何進行工作產生了濃厚的興趣,心理上產生了獲取相關知識的沖動。
教師在先實踐后理論的教學中要起主導作用。主要是調動學生的積極性和學習興趣。在指導實踐過程中,教師對電路原理只做簡單的講解,告知學生如何應用相關組件,并強調在后續的理論課程學習中會學習相關的理論知識。在理論課程教學中,以學生制作過的電路等為實例,結合課程內容詳細講解其工作原理,讓學生懂得電路為什么能實現相應的功能。在開始的實踐引導下掌握好理論知識,再將理論知識應用到實際中去,是我們的教學目的。理論后的實踐是學生自主應用理論知識的過程,這時我們給學生提供的只是場所,由他們自由發揮自己的想象力和創造力,目的明確地設計和制作小產品。
3.與項目教學法相結合。我們在先實踐后理論的教學中緊密聯系項目教學方法,以實現一定功能的機器人設計和組裝作為主要項目,結合電源設計、功放設計和收音機組裝等純電子線路設計,對學生進行基本的電子實踐訓練。教師全程參與到教學過程中去,從純粹的知識傳授者轉變為教學過程的組織者和指導者。
在初始階段,教師是學生學習的指導者,根據教學目標由教師或師生共同確定教學項目。教師要幫助學生完成信息的收集、計劃的制定與論證。由于我們是機電專業,強調機械電子相結合,我們給學生推薦的項目是機器人設計和組裝,機器人是典型的機械電子產品,既有機械設計部分,又有電子控制部分,能讓學生對機械電子結合有很深的感性認識,能夠很好地滿足教學要求。
設計制作過程中,教師對學生遇到的問題進行引導解決,對于部分自主學習能力較強的學生,可以鼓勵他們自主學習,自行解決問題。解決一個問題學習到的知識遠比純粹的理論講授印象深得多。
設計制作結束后的評價,以制作結果的性能可靠性作為主要的評價依據,還應參考制作過程中對遇到問題的主動解決能力。這種實踐主要以激發學生興趣和學習主動性為目的,因此并不作為成績記錄,讓學生無須擔心最后的成績,可以盡情發揮自己的想象力,在教師總的要求下,做出有自己特色的產品來。
參考文獻:
[1]曾文波.搞好電子設計競賽深化實踐教學改革,電氣電子教學學報,2000.
關鍵詞:大類模式;電子信息類“專業導論”課程;教學模式
作者簡介:李鋒(1970-),男,陜西商洛人,江蘇科技大學電子信息學院,副教授;田雨波(1971-),男,滿族,遼寧鐵嶺人,江蘇科技大學電子信息學院,教授。(江蘇 鎮江 212003)
基金項目:本文系江蘇省高校優勢學科建設工程項目的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)25-0099-02
作為社會信息化的支撐和依托,電子信息技術及相關產業迎來了高速發展的21世紀,并以前所未有的速度全方位地向社會的各個領域滲透。相應地,電子信息相關學科知識領域更新與增長越來越快,與其他學科之間的交叉與融合越來越緊密。伴隨著學科發展方向不斷分化、細化的同時,電子信息各學科、專業或方向之間的交叉基礎知識更加多,專業界限越來越模糊。與此同時,市場經濟對人才的需求呈現變化快、多元化的趨勢。在這種形勢下,實現“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質”的人才培養目標已成為高校教育教學改革的熱點和共識。大類培養模式提倡按大類招生,實施厚基礎、寬口徑的通識教育,在此基礎上進行分流培養,學生結合自身興趣特點做出合理的選擇。事實說明,大類培養利于提高辦學效益,優化教學資源,促進學科之間的交叉和滲透,實現更廣泛的通才教育,滿足市場經濟的發展及社會生活多元化對人才的需求。
一、開設“專業導論”課程的意義和目標
在大類培養模式下,學生在大一、大二期間主要是學習公共課和大類基礎課,大三期間學習技術基礎課和部分專業課,大四期間學習專業課程和接受綜合實踐訓練。但是在專業人才培養實踐中發現,盡管大類培養適應了學科專業發展趨勢和市場需求,但要更好地發揮大類培養的優勢,還必須加強大類學習到專業培養之間的銜接,否則將直接影響培養目標的實現。
1.開設“專業導論”課程的意義
在大類培養階段,本科低年級學生對電子信息學科、專業缺乏整體認識,不了解自己的專業方向,不了解專業課程設置,不了解專業課程與基礎通識課程的關系;在思想上準備不足,不知為何要學習這些課程,不知道這些課程對于專業學習和未來所從事的工作的作用,沒有自己的專業目標和努力方向,缺少明晰的學業規劃,甚至有不少高年級學生到了選擇專業方向的時候對自己的專業都不甚了解。針對大學一、二年級學生展開的問卷調查及座談會結果表明,在開設專業導論課程之前學生普遍存在迷茫情緒,找不到發展方向,不能心平氣和、扎扎實實地學習,甚至出現了所謂“大一放松,大二打工,大三租房,大四求生”的情況。
大學階段是青年人渴望自主成長的時期,抓好大類教育與專業教育的銜接可以縮短他們對大學生活的適應期,引導大學生做好學業規劃,為實現培養目標、提升培養質量打下堅實的基礎。“專業導論”作為專業啟蒙課程,將學科專業教育、思想教育、就業教育等融為一體,旨在幫助學生認識就讀的學科與專業,加深對所學專業的感情,激發學習本專業的興趣和學習動力,掌握正確的學習方法,為后續課程做鋪墊;同時引導學生做好學業規劃,選擇適合自己的發展方向。
2.“專業導論”課程的目標
在這種情況下,選擇在第二學年下學期和第三學年的上學期開設“專業導論”課程——電子信息技術導論更加符合教學實際。該課程的目標是:介紹電子信息技術的基本概念、學科知識體系、技術發展歷程、當前的技術狀況及發展走向、前沿領域,激發學生學習專業課程的興趣,激發部分學生對某些研究領域的興趣;介紹本專業的專業培養目標、培養要求、專業特色、課程設置、進度安排、實踐環節等;對學生進行學習方法指導,指導學生做好學涯規劃和人生職業規劃。
二、“專業導論”教學模式探索
由于“專業導論”課程的特殊性,為使該課程教學效果更加明顯,應從課程安排、教學內容、任課教師、考核方式等方面入手,探索合適的教學模式。
1.課程安排
在大類培養機制下,大學一年級學生在專業方面接觸的主要是大類基礎課,對專業的認識比較膚淺,對于專業領域的知識理解能力非常有限。大學二年級開始,學生通過各種途徑對專業的認識不斷深化,了解專業的愿望也更加強烈。到了大學三年級,學生對自己所學專業的某個領域已經有了較為深入的了解,但還存在著一定的片面性和盲目性,不知道如何進行職業規劃及選擇自己的發展方向。因此,學校選擇在大學二年級下學期初和大學三年級上學期初各開設16學時的“專業導論”課程。
2.教學內容
在大學二年級下學期初,針對即將進入專業學習的學生,著重介紹專業特色、專業課程及專業知識體系、實踐環節;介紹電子信息技術的基本概念、專業技術發展歷程、當前的技術狀況及發展走向、前沿研究課題等;介紹電子信息產業的主要領域及與學科之間的關系,電子信息產業在國民經濟中的重要地位,強調電子信息產業是國民經濟戰略性、基礎性、先導性支柱產業,讓學生對自己所選專業產生認同感,激發學習專業課程的興趣。
在大學三年級上學期,分若干模塊介紹信息科學的各個學科各分支的研究內容及發展動態,如:電磁場與無線技術模塊,通信技術與通信網模塊,計算機技術、互聯網技術與信息安全模塊,微電子、集成電路及其應用模塊,控制科學與工程模塊,數字信號處理、圖像、語音處理模塊,光電信息技術等。介紹各模塊所涉及的知識領域基本框架,與其他學科之間的關系等,使學生初步體會信息科學所涉及的領域范疇,相關的基礎理論、基本技術和方法,達到拓展學生視野、激發學習興趣的目的。
3.任課教師安排
為達到預期教學效果,采用課程教學小組的形式安排任課教師。小組長為課程的總負責教師,由主管教學的副院長或系主任擔任,小組成員為專業骨干教師,根據每個教師的專長負責不同的模塊。小組長負責介紹課程總體概況,包括主要學科領域、技術、產業、前沿課題等,突出介紹電子信息產業的戰略性、基礎性、先導性作用;其他任課教師分別向學生介紹各模塊的基本理論、技術及發展動態等。課程教學小組經常針對專業導論課進行教學經驗、教學內容、方式、方法及教學效果等方面的交流、探討和研究。
4.課程考核
課程考核由課程組長負責,采用作業小論文+課程大論文的形式。每位教師根據自己負責的模塊擬出若干題目讓學生選擇,最后課程組長綜合各任課教師的評分給出本課程的總成績。
作業小論文:若干題目自選,如電子信息技術可分為哪些產業,電子信息技術與國民經濟及工業信息化之間的關系,電子信息技術各個學科與產業之間的聯系,感興趣的產業或領域,某領域的發展現狀,大學期間專業學習與能力培養之間的關系等。
課程大論文:要求學生在學習完專業導論的基礎上,通過調研對大學的專業學習及今后的發展進行規劃,形成課程學習報告。包括各自特長和愛好是什么,自己的學習習慣、喜歡的職業,該領域當前的社會需求是什么,本科階段應培養的能力有哪些,大學剩下的時間準備做哪些事情,畢業后的發展規劃是什么,準備采取哪些措施去實施你的計劃等。
三、對“專業導論”課程教學效果的思考
通過學生座談會和問卷等形式對本課程教學效果進行了調查,結果表明,在本課程之前,很多學生都存在對所學專業不了解、學習動力不足等問題。這部分學生不知道如何規劃大學期間的專業學習,對學業生涯定位模糊,對基礎課不重視。以電子信息工程專業為例,該專業2009級學生在開課之前認為自己了解該專業的僅占14.3%,了解一點的占50.8%,認為自己對專業學科領域及相關產業了解的僅占9.5%,認為自己有明確專業愛好的僅占8%左右,不少學生渴望對專業有更深入的了解。經過課程學習之后,有70%左右的學生對自己大學階段學習及今后專業發展提出了較為明確的規劃。教學座談會反饋結果表明學生和學生管理部門也對該課程持肯定態度。
由于“專業導論”課程的開設時間較短,在教學過程中還存在不少問題,如教學形式較為單一、與工程實際聯系偏少、部分學生對課程的重視程度不夠、教學時間安排不盡合理等。為進一步提高教學效果,針對存在的問題提出以下建議:
1.課程時間安排
“專業導論”作為大類招生專業的專業先導課程,具有教育和引導的多重功能,在低年級開設更有利于學生盡早了解專業,建立對專業的認同感,并盡早確立今后繼續深造所要涉及的發展方向,減少專業上迷茫、學習精力分散等情況的發生;在中高年級開設有利于學生深入了解學科不同分支,并結合自身愛好特長對學業和今后發展方向做出合理規劃。因此建議將“專業導論”課程的兩部分內容分別安排在低年級和中高年級開設。
2.改革教學內容
密切跟蹤學科發展,充分發揮不同研究方向教師的優勢,充分把握學科及其分支的發展動態,把本學科最新的發展情況介紹給學生,幫助學生從不同角度了解專業內容及發展方向,并適當結合學校特色,構建特色化的教學內容。
3.重視條件建設,注重多種教學方法相結合
條件建設是課程建設的重要保證。進一步加強該課程的建設,包括教材、多媒體課件的制作、網絡教學環境的建設;積極利用實驗室、企業等條件開展實踐教學;努力實現專題教學、多媒體教學、網絡教學、實踐教學等有機結合。
四、結語
在大類培養體制下,電子信息類“專業導論”課程在整個專業的課程體系中具有承上啟下的重要作用。加強“專業導論”課程的教學研究,不斷改進教學模式,充分發揮其引領、規劃和導向作用,指導學生認識專業、規劃未來,對提高教學質量乃至專業人才培養質量都具有重要的實際意義。
參考文獻:
[1]劉光明,于斐,周雅,等.大學低年級課程中開設專業導論課的探索[J].高教論壇,2007.2(1):37-39.
[2]彭熙偉,廖曉鐘,鄒凌.“自動化專業導論”課的教學實踐與探索[J].中國電力教育,2011,(1):74-75.
一、在目前的電子信息工程專業的教學、實驗中,主要存在以下幾個方面的問題
1、理論課內容陳舊、授課手段單一,實踐內容少,與迅猛發展的現代電子技術嚴重脫節。大多以理論課講授為主,學生動手實踐機會較少。課程內容陳舊,主要是《模擬電子技術》和《數字電子技術》等課程,講課內容以模擬單元電路和中、小規模數字集成電路為主,與目前IT產業大規模集成電路器件高速發展和應用的趨勢嚴重脫節。講課效果較差,學生普遍感覺“學習的知識實踐中用不上,實踐中需要的知識沒學過”。
2、各門課授課內容之間缺乏有機聯系,缺乏一個統一明確的目標。有的課理論太多與現代技術聯系不緊密,有的課內容與其它課有重復,從總體來看,培養目的比較分散。
3、一方面授課的內容與最新發展的技術嚴重脫節,一方面教師尤其是青年教師的知識結構得不到優化和充實,易造成老師不敢多講,學生不愿多聽、動起手來什么都不會的惡性循環局面。
二、教學改革的具體建議
1、以提高技能水平為教學核心,采取多種實踐教學方法
實踐教學的教學方法要根據教學內容的不同而有所不同,不能采取一成不變的教學模式。我們把實踐課題分成不同的課程類型:項目中心類型、任務中心類型、問題中心類型、訓練中心類型、體驗中心類型、案例中心類型和復合類型等。例如單片機的實踐訓練就采取“任務中心”、“訓練中心”和“項目中心”相結合的復合型教學方法,以完成一個實際課題為中心,帶動訓練和項目,學習相關知識。電子產品工藝訓練則采取訓練中心的教學方法,從元器件的測量、元件的裝配、元件的焊接、電路的調試、電路的維修等工藝進行反復強化訓練,通過大量的實踐達到提高學生的技能水平和熟練程度。對實踐課程的考核方式也要相應改變,強調進行素質考核與技能考核,減少知識的記憶力考核。實踐類課程的筆試一律開卷考核,允許學生使用任何工具和儀器。有些實踐課程可以進行分段考核和實時考核。
2、加強師資隊伍建設
為了更好地培養電子類應用型本科人才,師資隊伍建設是關鍵。沒有一支符合高等教育要求的師資隊伍,即使有好的教學計劃和一流的實驗實訓設備,也實現不了培養合格的學生的目標。打造一支教學效果好、科研能力強、實踐經驗足、師德高尚、結構合理的“雙師型”師資隊伍,是電子信息工程專業師資隊伍建設的重要任務。
3、注重計算機技術和電子信息工程專業基礎知識的融合
計算機技術的發展已使得計算機技術成為各學科專業不可缺少的工具和重要組成部分,其中電子信息工程專業與計算機技術聯系最為緊密。電子信息工程是一門應用計算機等現代化技術進行電子信息控制和信息處理的學科,主要研究信息的獲取與處理,電子設備與信息系統的設計、開發、應用和集成,對學生使用計算機的能力、利用軟件和硬件技術開發應用計算機技術的綜合能力要求很高,其本科教育中計算機基礎教育的基本任務就是培養學生操作使用計算機的能力和開發應用計算機的軟件設計能力。因此,學生應具備較強計算機應用方面的理論知識和實踐能力,除了會使用已開發的軟件包外,還應對已有的軟件包進行二次開發或直接利用某種高級語言進行設計開發,也能從事控制電路、接口電路等方面的設計與調試工作。因此,電子信息工程專業計算機基礎尤為重要,學生的計算機能力關系到能否達到培養目標、能否適應電子信息產業對人才的需求。電子信息技術和計算機技術結合十分緊密,在電子信息工程專業的專業基礎課和專業課程的教學中,計算機的內容雖有獨立性,但在很多情況下已很難將計算機技術單獨分離出來,其和計算機技術結合十分緊密,并逐步走向融合。因此,在電子信息工程專業的課程設置和課程內容銜接中,必須注意到這種融合性,在專業基礎課和專業課的理論及實驗教學中多結合計算機技術。例如,在《信號與系統》、《數字信號處理》等課程實驗中可讓學生自己編程處理,只有這樣才能獲得很好的計算機教學效果。
【關鍵詞】專業基礎課;課程體系;仿真軟件
中圖分類號: TP311.5 文獻標識碼: A
1.引言
《電路分析基礎》、《模擬電子技術》和《數字電子技術》三門課程是電子信息類專業學生的重要專業基礎課,課程內容前后聯系緊密,對后續課程的學習意義重大。本文針對這三門課程,著眼于課程體系的建設和獨立學院的特點,研究優化教學內容,降低課程難度的方法和措施,致力于提高教學質量,培養合格人才。
2.體系內課程理論內容的優化
電子信息類專業基礎理論課具有入門難、邏輯思維能力要求高的特點,比如《電路分析》的公式多、定理多、計算量大。《模擬電子技術》概念多,單元電路分析計算難,每次課的新知識多,信息量大,抽象且枯燥無味。《數字電子技術》邏輯性強,數字電路的種類繁多,實踐性強。
對于《電路分析》強調簡單電阻電路的分析,以加強電路中串聯與分壓、并聯與分流、電位、開路和短路等基本知識的學習。在講述網孔方程和節點方程時,只采用基爾霍夫定律。對特殊問題的處理時才采用“超網孔”和“超節點”方法。講述相量時,采用相量變換與反相量變換的概念,使其與后續課程《信號與系統》中的傅氏變換和拉氏變換呼應。
《模擬電子技術》精選基礎和重點內容,保證較扎實的理論基礎知識;刪減模擬電子技術中陳舊、過時的內容,簡化定量分析計算方面的內容;及時更新和補充新內容,如EDA仿真與設計、模擬(數模混合)可編程器件等。
對傳統教學別強調內容進行弱化,如《數字電子技術》中公式法或卡諾圖法化簡邏輯表達式在傳統教學中占據重要的地位,但是,現階段邏輯表達式的化簡意義不大,學生只要掌握化簡原理即可。改革后的“數電”課程對邏輯化簡的技巧不再占用過多學時,考試也予以刪減。
與此同時,還要考慮課程之間的相互銜接,即從課程體系的角度對授課內容進行整合,制定統一的教學大綱,理順課程間的相互關系。突出工程性和實用性,注重“加強實踐、提高興趣、培養技能、積極創新”的理念。
3.體系內課程理論與工程應用的結合
3.1 將Matlab與《電路分析》有機結合
體系內三門課程都具有濃厚的工程背景,目前的理論教學相對枯燥,方法單一。由于《電路分析》課程中許多電路的分析過程較復雜,所涉及的數學知識較深,而許多學生的數學基礎又欠缺,因而時常出現教師難教、學生厭學的窘境。Matlab是目前應用最廣泛的計算機軟件之一,是實現科學計算、符號運算及圖形處理等的強有力工具。在理論課的教學中引入Matlab軟件輔助分析電路問題是化解教學窘境的有效手段。例如利用Matlab輔助分析動態電路和利用Matlab輔助分析正弦穩態電路,可是使理論教學變得直觀,易懂。
3.2 將Multisim10仿真軟件與《模擬電子技術》和《數字電子技術》融合
在實際的課程教學中,對于一般、較簡單的電路,教師可以對它進行詳細分析、講解,但是,對于較復雜的電路,則應該采用計算機進行輔助分析、教學,這樣,既可以提高學生學習課程的興趣,也可以提高教學的質量和效果。把Multisim10仿真軟件引入模電和數電課堂教學,通過仿真軟件來繪制電路,觀察電路的工作過程,讓學生一看就懂,一聽就會,這樣就有利突出重點、解析難點,也進一步加強了理論聯系實際,學生對知識的理解更深刻,掌握更牢固,應用更熟練.同時縮短傳統課程與相關實用技術和科學技術發展前沿的距離,以便取得更好的教學效果。具體的說,可以將《模擬電子技術》分解成“直流穩壓電源”、“電壓放大電路”、“功率放大電路”、“帶有反饋的電壓放大電路”、“集成運放的應用”等。在《數字電子技術》中可以擬定“基本邏輯門電路仿真”、“編碼譯碼器仿真”、“時序邏輯電路仿真”、“555定時器仿真”、“數模、模數電路仿真”。教師在授課的過程中首先對電路簡單介紹,接著進行仿真演示,之后再回歸理論講解和說明。
4.課程體系改革的初步實踐
近幾年來,隨著獨立學院師資的穩定,我們一直致力于電子信息類專業基礎課的課程改革,從職業院校人才培養的目標入手,制定合適的教學大綱和配套的授課計劃。尤其是針對模擬電子技術課程已經完成從大綱制定,到教材編寫以及與教材配套的教學課件的制作,并且針對該門課程嘗試了在理論課堂引入Multisim10仿真軟件的嘗試,取得了良好的教學效果。從目前的教學改革效果來看,改革的思路和方法與我院的實際情況相符合,有必要把這種嘗試延伸到三門課對應的課程體系,進行通盤考慮,進一步促進人才培養質量的提高。
5.結束語
在提高學院辦學質量這一系統工程中,課程體系與課程內容的改革無疑是一個核心的問題。尤其是專業基礎課的教學與課程平臺的建設對于獨立學院的人才培養起著至關重要的作用。我們將不斷探索教改新思路,培養符合人才市場需求的工程應用型人才。
參考文獻
[1]黃麗亞,楊恒新,張業榮.電子電路平臺課程的教學改革研究[J].電氣電子教學學報,2011.
關鍵詞:信號系統四基元;信號與系統;物理概念
作者簡介:沈姍姍(1985-),女,江蘇南京人,南京理工大學紫金學院,助教。(江蘇?南京?210046)
中圖分類號:G642.0?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)26-0051-02
“信號與系統”是電子信息專業的專業基礎課,由于該課程是以通信原理、數字信號處理、通信電子電路、數字圖像處理等為后續課程,并且基礎課程涉及線性微分方程、復變函數、離散數學、電路分析等多門數學課程的內容,不僅在專業學習課程中起到承上啟下的作用,而且對于理論和實踐兩個體系都有很高的要求。為此,其重要性不言而喻。一方面在總體把握教學方向上,要結合本專業方向進行教學,使得學生在學習的過程中清楚知道自己的專業和自己所學課程的關系,目標明確,學生會更加感興趣。另一方面在教學細節上不僅要教會學生利用相關性質和理論進行解題,更重要的是注重將數學推導出的結論,和信號或系統的物理意義結合,而不是緊緊機械地進行算題。最后在教學過程中結合工程實際,靈活運用現代教學手段,提高課堂效率、改善教學效果。
一、教學“三提倡”重新整合教學內容
1.提倡教學內容與電子信息專業緊密相聯系
對于廣義的信息與信號系統,小到我們的生活大到國家軍事、工業生產,無所不在,總的來說可以分為以下四個基本單元,[1] 如圖1信息與信號系統四基元所示。對于不同專業的“信號與系統”的教學應該建立在廣義信號與信息系統上,根據不同的專業有所區別、因地制宜、側重不同的教學內容。
信息與信號系統四個基本單元主要由通信系統—信號與信息的傳輸,計算機智能系統—數字信號處理,控制系統—信號的自動化控制,感測系統—信號的獲取和處理四個部分組成。不同的專業在相同的基礎內容上應該給予學生不同的側重,使得學生明確自己所學的專業課在本專業范圍內的應用領域。比如對于通信專業的學生應該側重通信信號與系統,也即信號的傳輸的內容教學;而對于電氣工程與自動化專業的學生,則應該側重與信號的控制系統內容的整合。而電子信息工程專業應該面向信號的獲取和處理,如何獲取信號、削弱信號中的多余成分、濾除混雜的噪聲和干擾、將信號變換成數字系統可以處理分析和識別的形式是本專業信號與系統學習的側重內容。因此,電子信息專業應該在信號系統的理論基礎上以信號的采集和處理為重點,以信號的傳輸為輔助內容進行介紹,更加突出專業特色,明確專業目標。
2.提倡注重物理概念的解釋啟發學生思考
由于“信號與系統”的學習中需要運用到工程數學和高等數學的基礎知識,學生和老師很容易把它當作一門數學課來學習和講解。然而數學的推導和計算并不是最重要的,重要的是利用已得到的數學結果,根據信號系統的相關性質,進行應用和變換。為了讓學生更有興趣和更深入地學習這門課程,“信號與系統”理論的講解應該注重從信號與系統的物理概念角度來解釋數學表達式,這是尤為重要的。
比如講到信號的尺度變換性質時,可以結合語音信號的壓縮和擴展來闡釋該性質的物理概念。信號的尺度變換說明時域持續時間壓縮對應頻域的頻帶展寬,時域持續時間擴展對應頻域的壓縮。單從時域上來看,語音信號的壓縮導致語音速度的變快,信號的拓展導致語音速度的變慢,信號尺度變換建立了信號時域的壓縮和擴展與信號頻域的關系。從頻域上來看,語音信號壓縮導致頻域展寬,必然帶來包含的高頻分量變多,聲音也就變尖。如果語音信號時域展寬則導致頻域頻帶范圍變小,高頻分量變少則聲音變沉悶。這樣學生從聽覺的角度切身感受到聲音的尖銳和沉悶與該性質的關系,更易于理解和接受該知識點。
再比如講到傅里葉變換的時候,不僅僅要給出周期信號的傅里葉級數和傅里葉變換的表達式,還要闡明和比較他們的物理意義。傅里葉級數實際上就是基波頻率整數倍的點上的幅度值和相位值,而非周期信號的傅里葉級數無窮小,無窮小并不代表沒有意義,相對大小還是存在的,如公式(1)所示。[2]
其物理意義是頻譜密度,單位頻率上頻譜的分布。和傅里葉級數不一樣在于傅里葉變換表示頻譜分布的概念,討論對應點上的數值沒有意義。如果學生還覺得理解困難可以結合物體的密度、概率密度等概念進行類比教學,深入理解物理概念。講授到典型信號的傅里葉變換時也可以運用頻譜密度的物理概念來解釋數學公式,比如余弦信號的傅里葉變換是在一個正頻率和一個負頻率點的兩個沖激。如圖2所示:
其中,非正余弦信號的周期信號可以由無窮多個正余弦分量疊加而成,因為余弦信號本身是只含有一個頻率分量的周期信號,所以對應傅里葉變換只有一個頻率點,負頻率是由于數學計算的結果。從頻譜密度上理解,是一個確定的數值,而無限小,,因此對應于該頻率點上是一個沖激信號,和沖激信號的幅度無窮大相吻合。
淡化數學公式的推導,強調物理意義是信號與系統學習的關鍵。類似的例子還有很多,有待于在今后的教學中不斷思索和總結。
3.提倡教學內容與工程實際結合