時間:2022-11-20 16:33:49
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篇電子技術課程設計總結,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。
電子技術課程設計是電類專業學生學習完數字電子技術和模擬電子技術理論課及實驗課之后的重要的理論和實踐綜合設計環節,是學生掌握和具備電子技術基礎知識和單元電路的設計能力之后,進一步學習電子電路系統的設計方法和實驗方法,是把理論運用到實踐中進行再體會,著重提高學生分析問題和解決問題的能力,培養學生的創新精神,為以后從事電子系統設計和開發應用打好基礎。如何在這一環節啟發學生人創新意識和實踐能力,并掌握電子設計的新技術新方法是一個值得不斷探索的課題[1,2,3]。近年來,隨著EDA技術的普及與應用,將EDA技術引入到電子技術課程設計中,在培養學生綜合能力和工程設計能力方面作了一些探索和嘗試,經過幾個學期的實踐取得了較好的效果。
1傳統電子技術課程設計教學的弊端
傳統的電子技術課程設計的教學過程中有一些弊端,主要表現在以下幾個方面。第一受到教學經費及實驗場地和實驗時間的制約,輔導教師缺少;第二,課程設計題目狹隘,缺少個性,有的課程設計題目向乎是紙上談兵,設計過程枯燥乏味;第三,學生綜合能力培養受到限制,阻礙了學生創新能力的發展和發揮,導致學生對課程設計興趣降低,不利于學生主動探索精神的培養。
2電子技術課程設計的教學改革
2.1教學方法的改革
電子設計自動化(EDA)技術是當前工程設計的新技術,它的應用使得電子系統的設計手段產生了深刻的變革[4,5,6,7]。在教學中采用虛實結合法,“虛”是指學生在完成電子系統的初步設計方案以后,用應用軟件對整體電路進行仿真,驗證設計方案的或能,修改方案設計中的原理性錯誤?!皩崱笔侵笇W生對所設計的電路在實驗室進行實物制作。虛實結合法中“虛”是手段,“實”是目的,虛擬仿真不受實物實驗條件的限制,能夠拓寬學生的設計思路,實物制件與調試是最終實現的結果。虛實結合法進行電子課程設計的流程如圖1所示:1)選題及方案設計:根據課程設計的預期目標,提出幾個不同的、難度大體相當的、具有實用性的電子電路設計題目及性能指標,由小組成員集體討論選擇設計題目,組織小組成員查找相關資料,并要求小組成員每人都提出自己的初步設計方案。然后小組成員討論各自的方案,相互提出修改意見,發揮團體精神,集思廣益,最后確定設計方案。2)電路虛擬仿真:電子設計自動化是當前工程設計的新技術,它的應用使得電子系統的分析設計手段產生了深刻的變革,是電類學生從事工程技術工作必須掌握的技能。在學生根據設計課題初步確定方案后,要求先在虛擬仿真臺上對設計方案進行仿真,觀察電路功能是否滿足設計要求,分析主要元器件參數對電路指標的影響,初步了解電路的工作情況,適當更改元件參數使之達到技術指標的要求,為電路的實際調試做準備。3)實物制作及調試:對實物電路進行安裝,可以培養學生嚴謹、求真的科學態度和認真踏實的工作作風。從實物的制作及連接可以讓學生接觸實際中使用的元器件及識別,觀察實際元件的外形及標稱方法,可以在實物制作中提高焊接的技能以及集成芯片和面包板的使用。調試技術是工程技術人員必須熟練掌握的基本技能,在加信號的情況下進行單元電路的調試,單元電路能正常工作后再逐步擴大調試范圍,直到完全符合設計要求。調試完畢后,比較電路實測的性能與計算機的虛擬仿真結果,認識虛擬仿真在電子技術設計中所起的作用,培養學生軟硬件的綜合應用能力。4)答辯及設計報告:答辯主要檢查的提問課程設計課題的基本原理、基本設計方案、電路圖等相關內容及學生的理解和掌握情況。答辯以小組為單位,采取搶答的形式,答辯題目按難易區分2-3個層次,搶答的題目難度越大則得分越高。總結報告是學生對課程設計全過程的系統總結,按規定的格式進行書寫,作圖要規范,通過撰寫總結提高學生的方案表達能力、工程制圖能力和科技寫作能力等基本綜合素質。
2.2設計課題內容的改進
電子技術課程設計所選的課題來源于工程實際,能夠反映現實生活中的應用,并且能盡量覆蓋電子技術理論的主要知識點。比如,振蕩電路、組合邏輯電路、計數器、譯碼器、寄存器、循環脈沖發生器等,既要使大多數學生能夠在規定時間順利完成,又要使課題有一定的自由空間,以開闊學生思路,發揮學生的創造性和主動性。結合幾個學期的工程實踐經歷,目前電子技術課程設計已經開設的題目有數字鐘、數字頻率計、交通燈控制、籃球比賽計時器、救護車報警器、搶答器、循環彩燈等。在選題時,學生自由選擇提供的課程設計題目,也可以自擬題目。
3教學的收效
上述教學實踐極大地激發了學生的設計熱情,從學生所寫的課程設計總結來看,大多數學生在不同方面都有很大收獲。3.1激發了學生的積極性學生感覺到利用所學的電子技術知識可以實實在在的做出電路來,提高了學生對所學專業知識的信心,激發了學習理論課的熱情。3.2掌握開展實踐活動的科學方法學生對開展工程實踐活動的科學方法和步驟有了切身體會,為進一步學習其它專業課的設計和以后的專業工作奠定了基礎。3.3增強了團隊合作能力以團隊合作的形式完成任務,分別查找資料、模塊設計、電路調試等從而使學生在設計過程中學會相互溝通協調,相互支持配合,增強了責任感和團隊合作能力。
4結束語
關鍵詞: 電子技術 課程設計 職業技能 創新能力
1.引言
模擬電子技術課程設計(模電設計)是電子類專業學生的第一門課程設計,它是模擬電子技術課程的重要和必要的補充。模擬電子技術課程設計的有效開展對加深模擬電子技術基本理論的理解,提高學生的設計能力、動手能力、軟件仿真能力、總結報告能力及學生之間的協作協調人際交往能力都有一定的作用。總之,通過模擬電子技術課程設計課可以提高學生的綜合能力。反之,模電課程設計流于形式,學生找一個簡單電路焊接上應付了事,甚至電路都是別的學生代勞的。這不僅浪費時間,而且為以后的設計課程產生消極的影響,學生認為凡是設計類課程都可以混過去。并且課程設計導致消極學風,對學生專業課程的學習、職業技能的培養及未來的職業生涯都非常不利[1]-[3]。所以,研究如何搞好模電的課程設計是非常必要和重要的。根據我院多年的課程設計經驗和自己的教學實踐,我從思想上重視、加強過程管理、貫穿職業技能培養這三方面加強模電課程設計的教學。
2.思想上重視
課程設計是工程實踐課,其目的不僅僅是鞏固、深化補充和擴展理論課的教學效果,課程設計在提高學生的職業技能、工程素質和創新能力上起到關鍵的作用[4]。工程課程設計人數多上課分散,真正負責的教師的實際工作量比較大,如果教師責任感不強,學生不認真對待,課程設計就比較容易流于形式。首先教學管理部門應給予特殊的重視。教務處實踐管理科應該親自過問督促,親自檢查抽查學生的上課情況,并把意見和建議及時反饋給學院,以便及時糾正。建議督學對設計課程給予關注,及時提出寶貴意見。教學院長或系主任應全程跟蹤管理。其次,課程設計之前要給學生開一次動員會,讓學生明確課程設計的目的和意義,提出相應的要求。讓學生在思想深處真正認識到課程設計的重要性和必要性,讓學生積極主動地以極大的熱情投入模電課程設計學習中。給學生開動員會,要求指導教師必須參加,讓教師對課程設計給予足夠的重視。
3.加強過程管理
(1)把好用人關(選擇好指導教師)
教師的良好的工作態度和工作作風具有很大的表率作用,這對學生的素質有正面的影響,教師應該表現出認真、負責、嚴謹、周密的態度,在指導課程設計時在設計前的準備、設計中的管理及設計后的總結中都進行精心的準備、組織和安排。
選擇好指導教師是非常重要的,它直接決定模電課程設計的成效。應選擇對模電理論比較熟悉、實踐技能比較好、責任心比較強的教師參加,不能因為要平衡工作量,而選用一些對模電理論不太熟悉、實踐技能比較差的教師,這樣做對學校、學生和教師都是不負責任的。這樣的指導教師往往處于很尷尬的狀態,學生也很茫然。學生作品出現實際問題教師不知怎么調,學生問的理論問題教師解決不了,只好硬挺或躲著學生。但這并不是說,年輕沒經驗的老師就不能上設計課。他們可以把模電理論好好復習,然后選擇一些設計題目反復做一下,積累一些經驗,經考核達到要求后再參加課程設計的指導。
(2)把好選題關
首先是審查指導教師所出的選題報告,選題報告應有明確的設計要求、設計目的和注意事項及所需的基本理論和主要參考書。題目應該是學生綜合利用所學的模電知識,再利用參考資料能設計出來的,最好是有聲光指示,可以提高學生的興趣。但要力戒花哨,禁止超范圍的設計題目,如利用數字電路做出的或者在網上等查處的高難度的電路。這樣的電路學生只是照圖焊接并未得到實益,教師和學生都不要有電路越復雜越好的攀比心理,要看學生是否得到實際利益,即要以有利于培養學生的職業技能和創新能能力為宗旨。選題的難度要有ABC等級,以適合不同水平的學生選做。選題也不宜過于簡單,比如有的題目是設計輸出電壓為12伏的集成穩壓電源,這樣的題目仿真、焊接及報告兩三個學時就完事,其他時間學生就浪費掉,學生在課程設計中也沒學到什么東西,最多就相當于一次模擬電路實驗。題目最好能綜合放大、振蕩、濾波、電源等模擬電子技術的基本內容,讓學生有抓手,即所謂“跳一跳夠得著”的內容,嚴禁過難和過于簡單的題目。一個指導教師(或兩位),所帶的學生是一大組,一大組中的所有題目盡量涉及模電所有內容,以便學生互相交流,全面復習和提升對模電知識的理解。
其次是學生選題,原則上學生要在教師出的題目中根據自己的學習狀況選擇適和自己的題目,但學生可根據自己的能力和愛好自選題目,自選題目的難度要適中,經過指導教師的允許。同時也要注意的是以往課程設計只允許每個同學選一個題目即“單選”,但對于能力較強的學生應支持和鼓勵他“多選”。同時要求一般學生不單單熟悉自己題目的設計方法,更要在課程設計期間熟悉其他學生的設計方法(至少熟悉同組的其他題目),可以不焊接電路只做軟件仿真??傊?,選題要切合實際、分量適當、理論性要求高、技術性要求適當。
(3)把好時間關
課程設計時間選擇很重要,它關系到課程設計的質量。摸電課程設計可以選擇集中時間停課進行,也可以選擇不停課分散進行。集中停課進行可以安排在學期初,前三周進行。這樣在上學期的期末就應該把題目布置下去,學生在假期可以對模擬電子技術進行復習、查資料、簡單的設計等準備工作,開學就可直接進入正題。分散時間進行效果相對較好,缺點是戰線拉得較長,教師投入的工作量較大。但如果真正把課程設計搞好,還是應該選擇分散時間進行,如每周兩個晚上連續12周。學生可以有充足的時間對自己的設計進行完善。
(4)把好驗收關和成績評定關
建立三級驗收制度,即組內驗收,年級統一驗收,學院對各組抽查驗收。驗收時先由各組教師組織學生進行組內驗收,然后由基礎電子教研室組織年級驗收,最后由學院組織抽查驗收。這樣可引起學生和教師的充分重視,使應付了事的學生大大減少。驗收時可從選題的難度、設計的情況、焊接的質量、布局的好壞及原理的敘述和回答問題等方面進行。
實行兩級成績評定,即教師打分和學生打分。成績評定工作很重要,它不僅能反映出學生設計的好壞,而且影響學生的積極性,對以后的設計課程會產生積極或消極的影響。要讓設計好的學生得到好成績,讓不認真的學生不能蒙混下去。為此學生成績可以由教師打分學生打分兩部分組成,教師打分可占70%,主要有出勤成績、報告成績、作品質量成績和學生對設計原理的敘述及回答教師提的問題。學生打分占30%,主要反映作品是否是自己做的及該學生在組內協作的能力。
4.貫穿職業技能培養
在模擬電路課程設計中要始終強調培養學生的基本技能的訓練,如:原件識別與測試、常用儀器的使用、資料的查詢和電路的仿真、焊接技術、基本設計能力、設計報告基本寫作的訓練及設計可行性論證的語言表達能力等。
(1)設計能力培養
選完題目后,學生可以根據題目的要求,選擇合理的設計方案。方案確立后分組對方案進行討論,每位學生都要對自己的設計方案進行論證,這樣也鍛煉學生的邏輯思維和語言表達能力,同時也可以是學生之間互相借鑒,取長補短,也對其他學生的題目的設計有所了解。教師要對學生的設計方案細致的研究,提出改進措施。
(2)創新能力培養
模擬電子技術課程設計要有真正的設計內容,哪管是其中的一部分,絕不能變成電路組裝。如果學生只是按照教師給的電路或在網上找的電路進行組裝,調試成功后上交一個作品,那就意義不大。作品必須是學生自己利用模擬電路的相關知識設計出來的,當然教師要給予相應的指導,而不能布置完題目就撒手不管。退一步說,即使個別學生按照現成的電路組裝的,其中一定要再加一些自己設計的附加功能。否則就不能稱得上設計,也不能培養學生的職業技能和創新能力。
(3)動手能力培養
焊接技術是實踐技能的一項重要指標,指導教師首先要指導學生進行拆件練習,可用利用以往課程設計的廢板。拆集成電路元件時可首先讓學生練習使用傳統的吸錫線,熟練后再練習使用吸錫烙鐵進行拆卸。在正式焊接作品前,先指導學生利用舊板和拆下的舊件進行焊接練習,焊接出兩個作品后再進行正式作品的焊接。焊接前應該指導學生如何進行元件布局。
(4)解決問題能力的培養
設計好電路,經仿真成功后就可以焊接調試。學生在焊接時往往有虛焊、漏焊、錯焊等現象。學生沒有經驗,只能逐個元件地找,實在找不出來就只有重焊。重新焊接再不好使,學生就沒有辦法了,只有求助指導教師,這時指導教師往往代勞,幫助學生查出故障。這種做法是錯誤的,正確的方法是調試前就教會學生調試方法,教會學生如何診斷判斷故障和排除故障,讓學生自己調試,出現問題時教師給予及時的指導,這樣可以使學生少走彎路,并且鍛煉學生分析和解決實際問題的能力。調試完成之后,學生要及時總結分析問題的經驗,提高對模擬電子技術課程設計的認識,為解決其他設計課中出現的問題奠定基礎。
5.結語
課程設計是學生完成學習―構思―設計―實現的工程訓練過,是培養工程師的最初步的訓練內容。要做好模擬電路課程設計,需要先做好思想工作,讓教師和學生充分重視,要制定一套嚴格的管理運行程序,選好教師選好題目,選擇好時間,抓好三級驗收、兩極成績評定和總結工作,這樣才能保證模擬電路課程設計的質量,為學生后學設計課程起個好頭,為學生創新能力和職業技能的培養奠定基礎。
參考文獻:
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關鍵詞:電子技術;教學法;面向工程
中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)47-0099-02
一、引言
工科本科畢業生應該具有什么樣的水平,培養機制是否合理,最有權威的評價來自接收本科生的研究生導師及用人單位。大學與高中最本質的區別如何體現?PPT以信息量增多和形象生動贏得追捧,如何發揮PPT的優勢?教學應一切為了學生,一切圍繞學生,但如何讓學生成為中心,成為教學的驅動者?考核的目的是什么?如何做到教學考核的關注點與用人單位及研究生導師的要求一致?針對上述問題,本文均給出了相關的建議。
二、教學團隊建設是保障
電子技術的研究對象是各種功能電路。學生最后的輸出應該是掌握電路的分析方法,熟練使用常用的仿真平臺,各自獨立完成選定電路的設計、仿真、調試及性能分析評價。以主講教師為責任人,以實驗員、研究生為輔助人員的國外院校相同課程教學團隊的建立模式值得借鑒。
三、教學內容選擇是基礎
內容選擇應重在立足根本,學以致用。目前,本科生電子技術課程教學國內教程版本很多,在有限的課時內教學內容的取舍通常取決于課程閉卷考核的方式。理論基礎扎實,一直是教學推崇的目標,因此,理論模型、等效電路、各種形變及解題技巧成為教學的主要內容。當然,這些內容的設計均是從書面推導的需求出發,是與學生學習效果考核的要求一致的。然而,電子技術是一門實驗科學,脫離對整個電路的理解,拆分成各種碎片,變換的面目全非,就會讓學生失去對電路整體的把握,“只見樹木,不見森林。”知識是無窮盡的,但根本總不會變,學習就是學習分析問題和解決問題的方法,而分析問題和解決問題的方法和手段就是要學生反復訓練、必須熟練掌握的,有了這個武器,就可以舉一反三。那么信息時代針對電子技術教學需要重點選用的教學內容應該是什么呢?目前,科研生產中普遍采用的各種EDA仿真平臺均針對完整的電路進行分析,而不是針對等效變換后面目全非的模型。EDA仿真平臺是前人及當下先進電路分析方法的總結,目前只是作為輔助手段出現在仿真實驗課堂上。在教學內容上,急需簡化偏離實際需求的基于模型變換及等效電路的分析方法的篇幅。同時,在教材的選擇上,一定要有大視野,博采眾長,了解經典,跟進時代,重在深入領會承載著內容的知識體系,了解各自的敘述方法,雖然所有教材知識點及覆蓋面都應殊途同歸,但各自講述一定有自己的特點,引領同學分析比較,提升學生認知及掌控力,也是教師對學生進行學習能力培養的重要一環,這是一種非常有價值的引領。
四、課堂設計是關鍵
課堂是教學過程的主體,實現能力提升,重在落實學生輸出推動教學進程。
(一)理論教學
課堂主體應該是學生,而教師就是隊伍的領隊,只有學生們的認知及能力與教師同步推進,教學的目的才能得以實現。既然如此,教學過程就只能由學生的輸出,即能力提升來推動,講授了多少內容不是重點,方法的掌握和訓練才是目的。學生的輸出可以有多種,但有用的輸出一定是與能力提升有關,與社會需求有關,與未來自身進一步發展有關,從而在實踐中,讓學生潛移默化地練就了能力。本科生電子技術課程以分析各種功能電路為主,電子技術的課堂,應更加體現實訓的設計,以仿真作為驅動,教師可以利用多媒體PPT給出待仿真的對象,并提出問題,學生同步利用自己手中的智能手機、電腦等給出答案,教師引領、點評、解釋原因,并層層推進提升電路的復雜度,增加新功能。每一次推進,都是對仿真平臺的進一步熟悉,每一次講解都可以為學生打開一片未知的領域。
(二)分組討論
國外一直推崇的教學環節,也稱為習明納爾,即研討的意思。在大課堂結束后,把大的教學班,拆分成多個組,第一時間進行分組討論。教師和學生針對該階段教學內容及應用的教學仿真平臺,同步進行電路的繪制仿真,把課堂教學內容進一步深入及精細化,舉一反三,及時發現同學的疑惑,并有針對性地答疑解惑。完成對課堂內容的消化理解。
(三)實驗教學
該環節是分散進行的。目前,本科電子課程實驗內容多以驗證實驗為主。鑒于目前學生個體掌握實驗資源的情況及社會對專業人才實際技能的客觀需求,傳統的驗證性實驗應該逐步退出實驗課堂,應面向工程,以課程設計代替驗證實驗,充分發揮學生的主觀能動性,進行課程設計實驗。實驗室應該是開放的,適合學生訂單式培養,提供專業的制作測試平臺,并由團隊指導教師或研究生提供指導。課程設計選題應在開課之初進行,在教師指導下學生自行選擇,設計過程要求參照科研項目設計規范,學生需完成原理圖、仿真圖、PCB圖及實際電路制作調試,最后要進行課程設計答辯。在老師的引領下,全面獨立地展開訓練經歷,為完成本科畢業設計奠定基礎。
五、考核方式是風向標
在考核內容和方式的設計上,應考慮超前一步,即把社會的需求及科研工作對學生基本能力的要求作為標準。以學生輸出(即作品)的形式進行課程考核,強化了學以致用的理念,避免了將學習變成僵化的死記硬背。同時,學生課程設計的作品題目各自獨立,也培養了學生必須獨立從事實驗研究的能力,符合社會用人單位及研究生導師對大學生所應具有的電路實際能力的要求。
六、結語
本文針對電子技術課程教學內容及教學方法滯后于技術進步的水平及偏離實際需求的現狀,提出了以學生輸出為考核依據的新的評價機制,必將對促進學生學習的主動性,提升學生對電路理論認識和實踐技能,使教學與社會需求接軌,與科技發展及技術進步接軌,為最終使學生真正成為社會發展所需要的、受歡迎的人才提供保證。這一理念將真正發揮電子技術課程教學的作用,為電子技術課程教學的持續改革起到引領和借鑒作用。
參考文獻:
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[3]李春茂.電工電子技術實踐教學的研究與探索[J].北京:實驗技術與管理,2005,22(04):3-5.
關鍵詞:模擬電子技術;教學改革;創新設計
作者簡介:郭華(1977-),女,山西忻州人,西安交通大學城市學院電氣與信息工程系,講師;申忠如(1946-),男,陜西米脂人,西安交通大學城市學院電氣與信息工程系,教授。(陜西 西安 710018)
基金項目:本文系2011年西安交通大學城市學院第四批教改基金項目(項目編號:110022)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)35-0147-02
模擬電子技術是電子類專業中一門重要的專業基礎課,它課程內容多,理論性和實踐性都較強,學習存在一定難度。這就要求教師在講授知識的過程中結合實踐教學方法,深化理論知識、進行科學訓練、培養學生創新精神和實踐能力。[1-5]
西安交通大學城市學院依據高素質應用型人才的基本培養目標構建了實踐教學體系,針對模擬電子技術課程的實踐教學可分為如下幾個層次:基礎實驗、課程設計、綜合實訓。在這種訓練下,從主動學習、自主測試到自主設計和創新設計逐步激發學生的求知欲望、創新欲望,取得良好的教學效果。
一、突出“應用型”特色是模擬電子技術實踐教學改革的關鍵
根據獨立學院的培養目標和學生的特點,在專業教育上不能過分強調“寬口徑”,否則會造成學生“什么都學過,什么都不懂”;應突出獨立學院“應用型”特色,重點在實踐能力的提高。針對模擬電子技術實踐教學環節,通過基礎實驗、課程設計和綜合實訓三個層次的培養模式,加強對模擬電子技術課程的掌握,使學生具備獲取知識的能力,學習必要的基礎理論知識,能夠解釋現象、分析問題,掌握學習方法,在需要進一步深造時具備再學習的能力;具有較強的實踐動手能力、應用系統設計能力、發現問題和解決問題的能力,從而更好地完成后續課程。[6]
1.基礎實驗:驗證課本知識
基礎實驗包括與課本章節相關的8個驗證性實驗:雙蹤示波器使用、共射極放大電路性能測試等,旨在加強學生對模擬電子技術基本知識的掌握,訓練學生分析、設計與調試電路的基本方法。
教師結束課堂教學之后,根據理論內容給出實驗題目要求,提出預習問題,要求學生通過查閱資料寫出預習報告,熟悉實驗內容;然后按照實驗教材給出基本電路及其工作原理,學生自己搭建電路、測試其性能指標,驗證理論知識的正確性;熟悉儀器設備的使用,學會利用儀器設備發現并找出電路的故障。
2.課程設計:培養動手能力
課程設計是課堂教學和課程實驗結束后的綜合應用實踐環節。本項教學改革將模電課程設計分為兩部分,一是為彌補實驗設備不足而進行的仿真設計。仿真設計包括三個環節,首先進行常用單元模塊電路仿真;然后結合課本知識,給定電路參數和設計要求,進行仿真電路設計;最后拓展內容,對一些實際應用廣泛的應用電路仿真進行學習。三個環節對學生的要求層層遞進,前兩個環節為“必做”,第三個環節為“選做”。
二是從設計、制版、焊接直至調試全過程的綜合設計制作選題。有兩個題目供學生選擇:MAX038函數發生器的設計和音頻功率放大器的設計與調試。題目要求盡可能實用有趣。
3.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》[7]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。
三、結論
經過3年的試點,模擬電子技術實踐教學的改革、探索和實施取得良好的效果。課程基礎知識與實踐教學環節進行了有效融合,學生的學習興趣提高了,動手能力增強了;科學的實驗思維、實驗方法、實驗步驟得到了訓練;分析數據、討論誤差、撰寫報告的能力得到提高;符合因材施教培養應用型人才的要求。實踐證明:通過良好的訓練,學生畢業設計及論文寫作的完成質量明顯提高;我院自2009年第一次參加全國大學生電子競賽以來,除2011年獲得1個三等獎外,每年都有1項一等獎。教學改革需要長期、系統地工作,還要繼續努力,培養更加優秀的專業人才。
參考文獻:
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1.1課程的主要內容
數字電子技術課程是高等學校電類各專業的一門核心基本課程,具有較強的邏輯性和實用性,可以分為理論教學和實踐教學兩部分。理論教學主要介紹邏輯代數的基本知識和數字電路的特點、工作原理、分析方法及設計方法,基本內容包括邏輯代數、門電路、組合邏輯電路、觸發器、時序邏輯電路、半導體存儲器、可編程邏輯器件、脈沖波形的產生與整形、數-模和模-數轉換電路等。實踐教學一般分為課程實驗和課程設計兩部分,主要內容包括門電路邏輯功能測試、組合邏輯電路分析與設計、觸發器的組成及應用、計數器的構成及應用、555定時器的應用等基礎實驗,以及計數報警器設計、數字時鐘設計、多人搶答器設計、交通燈控制電路設計等綜合性、設計性實驗。實踐教學是對理論教學的有益補充,有利于學生將理論知識和實踐應用結合在一起,強化對理論知識的理解和應用。
1.2課程的主要教學手段和教學方法
為了能夠更好地體現數字電子技術的應用性,許多高校對數字電子技術課程內容進行了優化,縮減了理論課時,增加了實踐課時。在教學手段上,大多數高校都采用了多媒體教學,部分高校還建立了教學、實驗一體化教室,引入了仿真EDA仿真教學。隨著校園網絡的發展和普及,部分高校開始利用網絡進行輔助教學。目前,數字電子技術教學主要采用的教學方法有案例教學法、項目教學法、討論教學法、任務驅動教學法、發現教學法和仿真教學法,每種教學方法都有各自的特點,針對不同的教學內容,可以采用不同的教學方法,以達到最佳的教學效果。
1.3課程教學的評價方法
教學評價是教師在教學活動中以學生學習為中心,依據教學目標對教學過程及結果進行價值判斷,以提高教學質量為目的進行的評價活動。目前,數字電子技術課程教學的主要評價方法有學生評教、教師評學、同行評教和專家評教等幾個方面,這些評教方式都能從某一方面反應教學的效果,但都存在一定的弊端,主要表現在:評價方式比較單一,缺乏學生自評,學生不能根據自身的學習情況找出自身的差距和不足,不能進行針對性的學習和鍛煉;評價指標體系不科學,導向不明確,在評價標準中只重視共性而忽略個性,只重視理論知識而忽略應用能力,缺少對學生創新能力和創新意識的評價;在進行教學評價時,只強調終極性評價,而忽略過程性評價,并且評價結果是靜態的,缺少必要的教學反饋。為了適用應用型本科人才培養的需要,必須建立一種與應用型人才培養目標和要求相適應的評價方法。
2過程性評價的特點
評價是教學不可缺少的環節,FrederichTaylor在1911首次提出了教學評價的理念,該理念強調考試的意義,目的是了解學生學習進步的程度,是從學習的量的方面對學生的評價,屬于終結性評價。從20世紀70年代開始,就有教育家要求不僅要從量的方面來評價學生的學習,還要從質的方面來評價學生的學習,到20世紀80年代逐步形成了過程性評價的理念。過程性評價是在教學活動的實施過程中,為了能夠動態反映教學效果,對學生學習的動機、態度、過程和效果進行的綜合性評價。過程性評價具有如下特點:①過程性評價是對教學過程的評價,評價的主體教師和學生,其中教師是評價過程的組織者和監控者,學生是評價的主體。②過程性評價更加強調內部的、開放的評價過程,學生自評、學生互評、小組評價和教師評價貫穿于整個教學過程。③過程性評價關注學生的學習過程,是對學生整個學習過程的評價,學生在學習過程中得到的有價值的結果都應得到肯定。④過程性評價應堅持實效性原則和公正性原則,評價方式應有利于教學活動的開展,有利于學生學習能力的提高,在評價過程中必須堅持公正性和民主性。
3過程性評價在教學中的應用
在傳統的數字電子技術課程教學過程中,教師處于中心地位,一切教學活動都圍繞教師展開,沒有考慮或極少考慮學生在教學活動中的主體地位。過程性評價將學生的學習態度、所獲得的知識、個人能力的提高等多方面相結合,學生不僅要掌握所學的理論知識,更重要的是能夠運用所學知識解決實際問題,養成主動學習、主動探索的良好習慣。
3.1理論教學的過程性評價
數字電子技術課程的主要教學內容可以分為不同的模塊,教師可以根據各個教學模塊的不同特點,采用不同的教學方法,例如邏輯代數、門電路、可編程邏輯器件等內容可以采用講授法,組合邏輯電路和時序邏輯電路可以采用案例教學法、項目教學法和任務法,觸發器、脈沖波形的產生與整形可以采用討論法。不論采用什么樣的教學方法,教師都要通過對課堂知識的組織,使學生能夠積極主動地參與教學過程,充分發揮學生在學習中的主體地位,讓學生真正得到學習和鍛煉。在進行課堂教學時,教師針對課堂教學內容和教學目標,將學生分成若干小組,并根據教學內容提出相關問題,引導學生主動收集相關知識,積極參與討論,使學生在自主學習過程中對知識點進行消化吸收,并對相關問題按小組進行匯報,其他小組可以結合自己得學習體會,向匯報小組進行提問,最后教師根據學生的匯報和答辯情況進行總結,對出現的問題進行探討,有針對性地引導學生進行學習,并引出更深一層次的問題,使學生更能夠進一步的進行自我學習、自我提高。教師在組織課堂教學時,也要根據學生對教學內容的掌握情況,適時修改教學方法和組織形式,使學生能夠更好地適應課堂。對課堂教學效果的評價主要從學習態度、知識獲取和個人能力等方面進行考核,評價的方式主要由學生自評、小組互評和教師評價組成。
3.2實踐教學的過程性評價
數字電子技術課程的實踐教學包括課程實驗和課程設計兩部分,課程實驗屬于基礎性實踐教學,課程設計則屬于提高性實踐教學。在進行實踐教學時,教師要加強對實踐過程的指導和評價,在指導過程中,教師應注意讓學生充分發揮自己的主觀能動性,培養學生自己發現問題、分析問題和解決問題的能力;在對學生進行評價時,應注重對整個實踐過程的評價。把整個實踐過程分為準備階段、操作階段和總結階段,在準備階段主要強調邏輯分析的正確性和電路設計的正確性,主要對學生的邏輯思維能力、探索能力進行評價;在操作階段主要強調操作的正確性與規范性、結果的正確性與完整性,主要對學生的實際動手操作能力、資源使用能力進行評價;在總結階段主要強調對實踐電路的分析和設計、對實踐中出現的問題進行分析和思考,主要對學生的報告書寫能力、知識總結能力進行評價。
3.3考核方法
針對數字電子技術課程的理論教學和實踐教學,教師按照不同的教學目標,對學生的整個學習過程進行監控,全面記錄學生的學習過程,依據理論教學和實踐教學的評價標準,對學生進行過程性評價,并結合理論教學評價結果和實踐教學評價結果對學生進行綜合評價。在進行綜合評價時,綜合成績為理論教學評價綜合成績的60%+實踐教學評價綜合成績的40%,其中理論教學評價綜合成績為多次理論教學評價成績的平均值,實踐教學評價綜合成績為多次實踐教學評價成績的平均值。
4結論
【關鍵字】課程項目設計,任務驅動教學法,數字電子技術,評價標準
在高職院校電子信息與通信類專業中,數字電子技術是一門重要的專業基礎課程。由于此課程邏輯性強、與電子技術聯系緊密,而多數高職院校學生對基礎知識的掌握程度一般,使許多學習該課程的學生感到理論知識過多、難以理解透徹,甚至失去學習興趣。因此,如何讓理論聯系實際,培養學生的學習興趣,提高學生的動手能力,讓學生從課程教學中獲得解決問題的能力,是所有數字電路課程教學同仁們亟待解決的問題。為此,本文從課程項目設計的環節著手,探討數字電子技術課程的教學改革思路。
課程項目設計思路
1、簡化理論推導,突出實用價值
考慮到高職學生的學習特點和實際情況,根據教育部《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》的文件精神,以培養技能型人才為目標,在模擬電子技術課程單元設計中,遵循簡化理論推導,突出課程實用價值的原則。高職院校培養的是技能型人才,是動手能力強,能在一線崗位立即發揮作用的實用性人才,這些原則目標體現在教學中,就是要把繁瑣原理性推導內容大量壓縮簡化,夠用就行;突出課程的實用價值,突出課程和產品設計、仿真、生產、檢測等環節的關系,體現本課程在實際工程應用中的基礎地位。
2、注重實踐操作,激發學習興趣
在數字電子技術課程中的教學實踐證明,注重實踐操作,是激發學生學習興趣的有效途徑。注重實踐操作,就是要注重實驗、實訓等實踐動手環節。實驗是驗證理論知識的正確性,有助于學生對課程內容的理解,有助于學生對示波器、信號發生器等實驗儀器的熟練操作使用;實訓一般分階段進行,是對知識點階段性總結提高的有效手段。
3、細分知識重點,任務驅動教學
數字電子技術課程的內容多,知識重點多。在課程項目設計中要把它們逐一細分,分成若干個項目,采用任務驅動教學法,用任務目標—理論教學—實驗教學—課程任務設計等四個教學環節貫徹整個項目。
4、建立評價標準,科學評價效果
一個良好的教學方法少不了良性的反饋。教師教的怎么樣,學生學的怎么樣,要有統一的、合理的、科學的評價標準。有了標準,才能評價不同教師、不同學生使用一樣的教學方法時的效果,才能促進教學相長,才能迅速提高教師的教學水平。根據評價標準去合理評價教師和學生教和學,引導教師更加嫻熟地使用這種教學方法,學生更快地適用這種教學方法,使師生受益,培養出符合時代要求的技能型復合人才。
具體項目設計
關鍵詞:電子信息工程;本科專業;培養方案修訂
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)30-0194-02
兩院院士王越教授曾說過:“人類是否可以有統一的教育模式?不可能,原因在于,教育效果的發揮是在‘未來’的時空中,而‘未來’是無法詳細預測和提前采取行動措施的。教育,尤其是高等教育,只能不斷討論和不斷永無止境地改革發展?!睘榱颂岣唠娦艑I學生素質教育,培養專業性人才,做好電子信息工程人才儲備目標,培養出的學生可以與市場直接接軌是目前各高校電子信息工程專業面臨的最現實的問題。專業培養方案是人才培養目標、基本規格以及培養過程和模式的總體設計,是保證專業教學質量的綱領性教學文件[1]。因此,針對國內電子信息類人才需求情況的分析,在借鑒和總結國內外電信專業課程設置的基礎上,結合自身的特點及加強與工程背景緊密結合的思想,開展專業培養方案的修訂,研究適合電子信息工程專業與不斷發展的就業市場緊密接軌的課程體系具有重要意義。
一、國內外高校電信專業課程設置分析
1.國外高校。電子信息工程專業,國外大都劃分在電工類,也有歸在計算機科學類當中。以美國麻省理工學院為例,其電信專業基礎課的設置可以分為電路、電子線路、信號與系統及電磁場4大類。(1)電路類。電路類的體系結構以蘇聯和歐美體系最具代表性。其中,蘇聯體系注重理論基礎,重視分析方法,授課內容強調其系統性和完整性。而歐美體系注重課程的實驗教學及其工程應用性。國外的電路類課程教學體系多,教學內容涵蓋面廣,教學安排具有層次性,強調實驗教學和學生的自我動手能力,以工程應用為背景。同時,注重電路的工程應用背景、注重計算機技術在電路中的應用、注重電路問題的電磁場基礎。(2)電子線路類。美國麻省理工學院開設了“電路和電子學”、“微電子器件與電路”、“模擬電路”等課程及相關實驗。英國劍橋大學通過本科前兩年的基礎理論知識學習,在之后的專業課程設計中,更強調實踐類課程的比例,開設了“電氣和納米材料”、“先進遠程通信”、“電子傳感器和檢測”、“微電子機械系統設計”、“圖像處理和圖像編碼”等課程及相關實驗。(3)信號與系統類。國外信號系統類課程的建設在注重數字技術發展對體系的影響的同時,注意協調理論與實踐的關系并及時跟蹤未來技術及其可能對課程產生的影響。(4)電磁場類。歐美大學的電磁學類課程的教學主要分為三步走:基礎課程教學階段、核心課程教學階段和擴展課程教學階段。基礎課程教學階段主要講授電磁現象最基本的物理規律和特性;核心課程教學階段主要講授電磁場與電磁波的基本特性;擴展課程注重的是與工程實踐的接口。
2.國內高校。國內有442所高校設有電子信息工程專業,其中遼寧省有29所。主要開設電路分析理論、信號與系統、模擬電子線路基礎、數字電路及系統設計、通信電路、計算機語言程序設計、微機原理與系統設計、數字信號處理、信息論與編碼、電磁場理論、隨機信號分析、通信原理、自動控制原理等專業主干課13門。
二、我國電子信息類人才需求情況分析
近年來,國內市場電子類發展方向主要有信息服務,電子元器件及集成電路,視聽產業數字化轉型,新型顯示和數字電子及“三網融合”,第三代、第四代移動通信產業及計算機提升和下一代互聯網應用。2014年1月,國內就業市場對電子信息工程類方向的職位需求占總需求人數5.7%左右,到2014年7月,電子信息工程類方向的職位需求增長到總需求人數的1/5??梢钥闯觯娮有畔㈩惾瞬?,在國內市場的需求量非常大,且呈現逐月遞增的趨勢。
三、培養目標的確定
1.基本定位。電子信息工程專業是一個將電子類和信息類緊密結合的寬口徑工程專業。學生主要學習信息的獲取、變換、傳輸、存儲、處理、顯示和利用等技術,接受電子與信息工程實踐的基本訓練。培養信息技術及其設備、系統與網絡的軟硬件開發及管理能力的高層次應用型人才?;谠摶径ㄎ?,在制定大連大學信息工程專業培養方案時,注重理論與實踐相結合,分別建設了理論類與技術實踐類兩大課程群,在強化理論類課程的同時,依托工程背景,突出實踐應用,形成理論和實踐并重、分析和綜合并重的專業特色,具體做法是:厚基礎――加大主要專業基礎課學時,確保學生的專業基礎知識牢固扎實,為今后繼續深造打下良好基礎;寬口徑――加開“隨機信號處理”、“現代通信技術”、“數據通信”、“DSP技術及應用”和“EDA技術及應用”、“衛星通信”等任選課,以拓寬學生的知識結構,擴大學生的知識面;重應用――增加實驗比例,特別是增大綜合性/設計性實驗比例,同時將電子系統設計、創新項目等與課堂教學有機結合。
2.培養目標。培養具備電子技術和信息系統的基礎知識,掌握信號與信息處理、傳輸、交換及控制技術,具有良好的外語能力,能從事各類電子設備和信息系統的研制、生產與應用和開發能力,可在信息產業及國民經濟各部門就業的德、智、體、美全面發展的技術應用型工程技術人才。
四、課程體系構建
根據培養大綱制定的厚基礎、寬口徑、重工程實踐和應用的能從事各類電子設備和信息系統的研制、生產與應用和開發能力的技術應用型工程技術人才的要求,確立了理論類和技術類兩條專業課程主線。
1.理論類課程群建設。專業性和綜合性是當今科學技術發展的主要趨勢,為了適應這個發展,我們高等教育的教學體系也應該朝著專業化和綜合化的方向開展改革,也就是在保證理論教學效果的基礎上,將理論知識與實踐知識相互滲透、相互交叉是現階段高等教育工科類專業的發展方向。結合我們的自身特點及優勢,制定了大連大學電子信息工程本科專業理論教學體系結構和實踐類教學體系結構。理論類課程體系除公共基礎課外,在專業課程設置上將課程分為基礎課、專業必修課、專業選修課三大模塊,信息與系統和信息與通信兩大課程群。信號與系統課程群包括:電路原理(含實驗)、信號與系統(含實驗)、自動控制原理、數字信號處理(含實驗)和信號檢測與處理;信息與通信課程群包括:信息論與編碼、通信原理(含實驗)、通信電子線路(含實驗)及電磁場與電磁波。
2.技術類與實踐類課程群建設。確定了理論體系結構之后,我們又開展了技術與實踐教學體系論證,以專業培養目標為基礎,以市場需求為指向,形成了具有一定特色的與理論體系結構緊密結合的實踐教學體系結構,完成了計算機四年不斷線計劃,建立了以課程實驗、課程設計、認識實習、生產實習、創新實踐、畢業設計等為主要內容的五大技術與實踐類課程群建設。高級語言程序設計課程群包括:高級語言課程設計和高級語言編程課程設計;電子技術課程群包括:模擬電子技術(含實驗)、數字電子技術(含實驗)、電子技術課程設計、電子工藝實習;EDA技術及應用課程群包括:EDA技術及應用(含實驗)和EDA技術課程設計;微機與單片機課程群包括:微機原理與接口(含實驗)、單片機原理與應用(含實驗)、電子系統課程設計、印制電路板設計;創新實踐課程群包括:工程項目實踐、大學生創新創業計劃、大學生機器人擂臺賽、大學生電子設計大賽等。
五、培養方案的特點
經過多次調研、分析、修改完善及研討,并經有關專家審核,最后形成大連大學電子信息工程專業2014年的培養方案。其特點如下:
1.提出課程群建設的思想,完善課程體系結構。整個培養方案共分為兩大類(理論類、技術類與實踐類)、7小類(信息與系統、信息與通信、高級語言程序設計、電子技術、EDA技術及應用、微機與單片機、創新實踐)課程群。課程群思想的提出使得電信專業的課程體系結構變得十分清晰,相關課程之間的銜接關系一目了然,便于師生理解和執行。
2.增加實踐環節提高學生工程實踐能力。為了進一步加強學生與就業市場的直接接軌,必須對現有電信專業的技術實踐類課程進行改革。在實踐能力的培養方面,注重以工程背景為實踐類課程設置的核心思想,力求建立完整的專業實踐教學課程體系。加強電子技術、計算機軟硬件及應用、電子系統綜合設計、EDA技術、DSP技術、嵌入式技術等相關課程建設,采取穩扎穩打、穩步推進的原則。
3.計算機四年學習不斷線。為了加強學生的計算機應用水平,以適應不斷發展的就業市場的需求,在課程設置中還注意設計了四年計算機學習連續化,實現計算機四年不斷線學習[2]。
大連大學電子信息工程專業2014整個培養方案的修訂貫徹人才戰略的培養目標,注重知識、能力、素質協調發展,并獲批遼寧省“工程人才培養模式改革試點專業”。增加實踐教學環節的同時加強理論教學拓展,保持綜合性、專業性的專業教學優勢。堅持本科教育與工程教育接軌的教育思想,建設校企聯合培養新模式,編寫注重工程應用的教材,加強雙師型教師的引進和培養。實現分類施教、差異培養的人才培養目標。學生在學習過程中,對就業市場的適應能力更強,系統觀念、整體觀念和分析能力都得到較好的培養,并且對自身的認識和發展方向更加明確,形成了獨特的專業優勢。
參考文獻:
關鍵詞:模擬電子技術 虛擬實驗平臺 應用
模擬電子技術課程是高校電子類以及各相關專業必修的基礎課。模擬電子技術實驗關系到學生對于理論知識的掌握程度以及實驗技能、創新能力的培養等眾多方面,所以實驗在該課程中占有十分重要的位置。
1、模擬電子系統
隨著電子技術的發展,無論是在生產還是生活中,人們越來越多地使用一些模擬電子設備和裝置,如:擴音機、錄音機、示波器、正弦信號發生器、報警器、溫控裝置等。盡管用途不同,但從工作原理來看,有著共同之處
1)需要輸入一種連續變化的電信號。這種連續變化的電信號稱之為模擬信號,模擬信號可以由專門的部件(通常為傳感器)把非電的物理量轉換為電量,例如:話筒、磁頭、熱敏器件、光敏器件等。也有些設備無需這種轉換,而是直接由探頭輸入或電路本身產生電信號,如示波器,信號源等。
2)必須把得到的電信號進行放大或者變換。通過放大或變換,使信號具有足夠大的能量,為實現人們所預期的功能服務。
3)設置了不同的執行機構。執行機構能夠把傳來的電能轉換成其他形式的能量.如喇叭、電鈴、繼電器、示波器、表頭等,以完成人們需要的功能。模擬電子系統中,無論是傳感器送來的電信號,還是直接輸入或電路本身產生的電信號一般都是十分微弱的。往往不能推動執行機構工作,而且有時信號的波形也不符合執行機構的要求,所以需要對這種信號進行放大或者變換,才能保證執行機構的正常工作??梢?,信號放大和信號變換是模擬電子系統的核心。
2、模擬電子技術虛擬實驗室的優點
1)在一臺計算機上就可以實現如示波器、函數信號發生器、電壓表等儀器功能,而且能夠建立模擬電路進行分析?;谲浖捏w系結構減少了儀器費用;
2)虛擬實驗室無須配備各種傳統教學儀器,可以通過軟件設計使虛擬儀器和實驗室設備不斷更新。學生在計算機上操縱各種虛擬儀器進行實驗,就如同是在操作傳統儀器一樣,與通過硬件實驗做出的結果一致。把實驗室搬到了網絡,使得學生可以在任何時間以及任何地點,只要有接入網絡的PC就可以進行實驗;
3)在虛擬實驗室,學生可以主動設置故障、實驗,不斷地得到實驗結果。并且可以修改參數,在不必擔心損壞儀器的情況下,迅速進行實驗仿真,檢驗自己對所學知識的掌握情況。學生還可以做一些趣味性的電路,如彩燈控制、交通燈控制等控制電路以及各種報警電路。改變傳統的教學模式,利用計算機仿真技術充分調動學生的積極性;
4)模擬電子技術實驗教學目的在于提高學生的分析能力、判斷能力及創新能力,提高學生的綜合素質。通過設計性實驗可初步培養與提高這方面的能力。在實驗中要求學生根據給定題目內容獨立完成電路的設計、元器件的選擇、電路的安裝與調試,擬定實驗步驟、測試內容及方法等。比如說負反饋放大電路、集成運算放大電路的應用等設計型電路。對每一個學生來講這不僅是一次工作能力的考察,也是一次綜合能力的鍛煉與培養;
5)加強了計算機應用能力。當前社會對計算機的操作技能要求很高,利用模擬電子技術虛擬實驗室,將計算機應用融入日常的教學中,逐步培養學生計算機應用能力。
3、虛擬實驗平臺在模擬電子系統設計中的應用
電子系統的設計是一個不斷調試的過程。在實物上調試往往消耗大量人力、物力和財力。而且受到實驗環境的影響,某些功能未能全部實現。在實驗硬件環境不具備的情況下,采用虛擬實驗平臺軟件進行模擬電子系統的設計可有效解決這一問題。EDA(電子輔助設計)軟件很多,廣泛采用的有Multisim、PSPICE、PROTEL等。這些軟件都有較強的功能,一般可用于電路設計與仿真,同時也可以進行PCB(印刷電路板)自動布局、布線,輸出多種網表文件。其中,Multisim仿真軟件相對其它EDA軟件而言,功能十分強大,可以仿真出真實電路的結果。而且提供了萬用表、示波器、信號發生器、掃描儀、邏輯分析儀、數字信號發生器、邏輯轉換器等工具。它不僅繼承了以往仿真軟件具有的界面直觀、操作方便、使用直觀的虛擬儀表的優點.還將最新的安捷倫測試儀及泰克示波器等引人虛擬儀器中。其控制面板、界面操作以及測量結果與實際的儀器完全相同,用戶使用Muhisim10如同在實驗室進行操作一般。這樣就可以有效的解決實驗條件不足的問題。并且可將集中進行的課程設計分散進行,便于老師的指導與調試。作為虛擬的電子工作平臺,Muhisiml0提供了詳細的電路分析手段.可完成電路的直流靜態工作點分析、交流分析、瞬態分析等,有助于分析電路性能。
4、總結
虛擬實驗平臺能夠實現虛擬實驗教學的管理和指導的功能,和傳統實驗相比所需的成本低,并且效率高,操作安全,實驗空間沒有局限性,且具有實驗信息反饋及時的特點。它克服了實驗所需的時間和空間的限制,培養了實驗者的創新意識和能力,減少設備損耗并節省了實驗經費,增強了實驗操作的安全性,平還具有開放性和資源共享性,具有實際應用意義。
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關鍵詞:電子技術,項目式培養模式,教學方法
中圖分類號:G642 文獻標志碼:A ?搖文章編號:1674-9324(2012)12-0279-03
電子技術是電子信息類學生重要的技術基礎課,也是工程性與實踐性很強的一門課,長期以來存在著實驗教學薄弱,教學效果難以提升的現象[1]。主要表現在:教學內容與方法比較單一,教學過程中的理論與實際應用不緊密,難以激發學生的學習興趣,學生缺乏學習的主動性;實驗課時有限,短期內學生難以牢固掌握相關內容,難以學以致用;學生在課外制作和實踐過程中,缺少必要的課外指導,降低了學習效率,相對延長了學生走向成功的時間。為解決上述存在的問題,強化實踐教學環節,結合目前教學現狀,采用電子技術“項目式培養模式”實踐教學方法,開發綜合項目,讓學生按照工程設計要求,課外完成設計任務,培養學生的電子設計能力和工程實踐能力,達到了較好的教學效果。
一、實踐教學現狀
目前電子技術課程的實踐教學活動主要體現在基礎實驗、課程設計、電子實習、課外制作、各類競賽等方面,在培養學生綜合能力方面起到了很好的作用,但也存在一些不足。①基礎性實驗以演示性、驗證性、操作性、設計性等多層次的實驗內容構成,目的在于培養學生基本的實驗思想、方法和技能[2]。由于電子技術課程面向大二學生,這時的學生剛剛接觸到課程最基本的內容,處于接觸這門知識的初期和起步階段,只能完成一些基本的實驗內容,無法真正獨立自主地完成較復雜的設計性內容。因此在現有的實驗課時內,存在即要讓學生完成基礎訓練內容,又要讓學生掌握一定的綜合設計技能的矛盾,是存在于高等學校實驗教學中的現實問題。②針對電子技術課程設計,學校目前采用的方法是真題實做,讓每個學生按照設計要求完成設計、安裝、調試、測試等任務,一定程度上培養了學生的設計能力和動手能力。但課程設計涉及的內容范圍窄,大部分題目僅實現了電子電路部分功能的設計,與實際應用還有差距。③電子實習是讓學生獲得電子產品生產工藝基本知識與基本技能的實踐過程,一般不包含設計內容。④課外科技制作由學生自主設計,課外獨立完成,主要缺陷是缺乏輔導和技術支持。使學生在設計初期,在題目選取、創新點發掘、設計方案的合理性、功能的完整性、實現的可能性方面,存在設計盲區,不知如何實現。導致部分學生心有余而力不足,往往事倍功半。⑤電子競賽全面培養和鍛煉了學生,但參加的學生人數有限受,益面很小。由于所有電子技術方面的教學內容主要在大學二、三年級完成,各個實踐環節的教學目的和側重點也不同,學生往往學了后面內容,又忘了前面內容,在這期間,大部分學生在電子技術綜合設計方面無法得到比較系統的、綜合的訓練。根據電子技術工程性與實踐性特點,以及學習的反芻規律,為了提升教學效果,彌補上述教學過程中的不足,有必要在原有教學內容上,完善實踐教學內容,探索新的實踐教學培養模式。
二、改進方法與措施
本著以能力為中心構建實踐教學體系,在教學過程中重視書本知識與實踐經驗相結合,引導學生獨立思考,主動探索未知領域,充分發揮學生的主觀能動性的理念。吸收國內、外將傳統學科體系中的知識內容轉化為若干個教學項目,圍繞著項目組織和展開教學的思想,組織學生進行綜合設計訓練[2,3]。提出電子技術“項目式培養模式”實踐教學方法,使設計內容更完整、設計過程更接近實際運用,在電子技術綜合設計方面開拓出適合學校運作的實踐教學新方法,以提高學生電子技術綜合設計、綜合運用與工程實踐能力為目標,為學生后續專業課學習打下扎實基礎。電子技術“項目式培養模式”是在原有教學計劃的基礎上并加以補充實踐環節,引入多個綜合訓練項目,在學生完成課內基本實驗內容的基礎上,進入該層次的綜合訓練和,以項目設計的形式和指標要求,由課題小組的學生們在課余時間內完成規定的任務,我們所采取的具體方法與措施如下:
1.硬件資源與師資力量的準備。依托學校電工電子實驗教學中心的各類電子測量儀器、實驗設備及裝置提供設備支持,以基礎部教師、實驗中心技術人員,部分專業教師組成的輔導隊伍,為項目式教學提供技術支持。
2.開放實驗室,提供實踐場地。利用現有資源,長期開放電工電子實驗中心的各個實驗室。其中電路、模擬電子技術、數字電子技術、EDA等基礎實驗室在保證正常實驗教學的前提下,面向學生開放。電工電子實驗中心的綜合實驗室以及學生自主管理的大學生創新基地,面向學生長期開放。電子實訓基地的電子調試室、多媒體教室、制板室等場地也為項目式教學提供實踐場地的保障。讓多數學生受益。
3.開發多個設計項目。集思廣益,開發出多個設計項目,內容與難度應適合學生,盡量開發出解決實際問題的題目,對于大二學生側重于功能性、實用性、趣味性;對于有一定基礎的學生還應進一步提出指標性、創新性要求,并鼓勵學生自主開發選題。要求學生運用新知識、新技能,解決過去從未遇到過的實際問題,保證選題科學、內容新穎,具有挑戰性和前景價值,有助于增強學生創造、創新、創業意識和能力[3,4]。
4.教學輔導資料的準備。制作了多種形式的教學輔導資料,例如常用測量儀器使用方法、數字萬用表使用方法等視頻資料,電子線路仿真軟件、電路板設計軟件實用的教學PPT,各種單片機、開發裝置的輔導材料以及光盤資料等,多種元器件資料以及常用網站列表清單,為學生提供學習參考。
5.完善制度。針對項目式模式實踐教學,完善項目申報與驗收、實驗室開放、儀器設備管理、材料管理等制度,保障項目的順利進行。
6.組織形式。由3~5個學生自由組成一個課題小組,申報選題,課外完成設計內容;鼓勵高年級學生與低年級學生的組合,鼓勵不同專業的學生組合。教學中心選派教師輔導,提供師生交流的渠道。在設計初期,每周教師進行輔導和進度檢查,采用講座、討論、匯報等多種組織形式,在老師的引導下,讓學生完成項目設計。真正體現“以學生為主體,以教師為主導”的思想。
7.耗材保障措施。指定題目與學生自主開發的題目,采取部分由學校支持,部分由學生自購的形式。實驗中心指派專人管理耗材,規范管理。
8.項目驗收。項目實施完成的時間規定為半年,新開發項目可延長至一年。項目結題時,要求學生展示實物,操作演示,遞交設計說明、使用說明以及相關技術文件和成果復印件。
9.政策保障。項目設計的作品中有專利申報、、競賽獲獎的成果,學校明確規定了對各類獲獎學生和教師的獎勵措施,政策上給與支持。
通過以上措施,使教學從傳統的集中式教學逐步過渡到自主開放教學,學生的學習過程由被動轉變為自主,思維訓練由封閉轉變為開放[5]。通過項目式訓練,培養學生查找有關文獻、取舍有關信息,提高信息查詢和利用能力。讓學生學會發現和解決實際問題的方法,提高實際應用能力;學會描述設計過程、總結設計結論,撰寫設計說明,提高科學論文的寫作能力;學會總結、提煉、觀察、研究、改進、發展等方面的技能,提高創新和創造能力,學會相互協作,相互配合,提高溝通能力[6]。
三、實踐效果
近幾年來通過對學生進行真題實做的項目訓練,在實踐教學中取得了初步成效。許多學生畢業后能夠很快適應工作環境,普遍得到社會用人單位的認可。
項目式培養模式的實踐教學方法具有設計內容接近工程應用、適合培養學生團隊協作意識、學生自由支配的時間多、能夠充分調動學生的主動性和學習熱情等優點。但是這種電子技術項目式教學方法從大二進行比較合理,并且一定要在教師的引導下進行,使學生少走彎路。另外,這種教學方法對輔導教師的要求更高,也需要教師更多的奉獻。經過實踐鍛煉后,學生就可以慢慢脫離教師的指導,自己獨立完成一些新的設計和制作,這正是電子技術項目式培養的目的所在。
參考文獻:
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關鍵詞 中職校 電子技術課程 專業興趣引導
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.06.018
Guide Students to Learn Secondary Vocational Electronics Course
by Enhancing Students' Professional Interests
LIU Jie
(Xiamen Information School, Xiamen, Fujian 361009)
Abstract In vocational education, there is a lot of theoretical concept in electronic technology course, the content is boring and difficult, for the quality of teaching had a great impact. Therefore, vocational schools should take active measures to guide the use of teaching methods of interest to improve the quality of teaching. In teaching, teachers should use innovative teaching methods to stimulate students' professional interests, so that students can take the initiative to learn, to improve student learning. It proves guide on teaching methods for improving students' interest in learning efficiency and learning great help.
Key words secondary vocational school; electronic technology course; professional interest guide
0 前言
在中職學校電子及工科專業當中,電子技術是一門極為重要的基礎課程。但是由于內容十分復雜、枯燥、難懂,給學生帶來了很大的學習壓力,使得學生逐漸產生了抵觸心理,不愿意主動學習,自然就難以取得良好的學習效果。為了能夠讓學生真正學到電子技術的知識與技能,中職學校應當注重激發學生的興趣,采用專業興趣引導的方法,讓學生進行主動的學習,從而達到良好的學習效果。
1 向學生介紹業界最新發展動態
在中職學校的電子技術課程中,很多學生都認為該項課程學習之后沒有用處,在以后的工作當中很少能用到。造成學生這種想法的原因主要是傳統的中職電子技術課程只注重概念和理論,對于業界的發展水平關注較少。對此,教師在教學過程中應當注重以下幾個方面:
1.1 設計好開頭課
好的開始就是成功的一半。因此在電子技術課程開課之前,教師應當結合電子技術的特點及其發展現狀對學生進行一個系統的介紹。讓學生能夠了解電子技術的背景和起源,掌握電子技術當前的應用領域,引導學生理解電子技術的學科特點。這樣,就能夠激發學生的好奇心和學習興趣,讓學生在以后的學習中積極探索,主動學習。
1.2 引入對業界動態介紹和評述
在課堂教學中,教師應當在適當的時候引入一些業界的最新動態,并對其進行介紹和評述。這樣,學生就能夠產生較高的興趣,專注、認真的聽教師講解。例如,可以介紹一下當前市場上的模擬電子器件和電路的具體行情;采用電子技術的主要產品有哪些;哪家企業是這個領域中的佼佼者等。通過這些問題吸引學生的興趣,進而能夠更加高效地學習后續課程。①
1.3 讓學生認識到電子技術在自己專業領域中的應用前景
在計算機領域,模擬電路模塊的設計好壞,直接關系到高速數字系統的設計。而系統處理數據速度的快慢,也受到數據轉換期轉速率大小的影響。在存儲器的設計當中,對于微小信號進行處理的時候,可能會受到放大、采樣、失真、濾波、噪聲方面問題的影響。在數字通信領域,設計難點主要是數字傳輸中數據轉換期的高精度、大帶寬的要求。在無線領域,設計難點為高頻、低噪、抗干擾能力。在光接收領域,設計難點為大帶寬、低損耗。讓學生了解以上知識,不但能夠提高學生的學習興趣,還能夠拓寬學生在電子技術應用領域的視野。
2 教師利用人格魅力激發學生興趣
學生學習興趣的產生,與教師有著很大的關系。教師在教學過程中,要營造輕松、良好的課堂氛圍,讓學生能夠產生積極的情緒和良好的學習興趣。教學的過程,不僅僅是知識傳遞的過程,同時也是教師和學生在情感上的相互溝通。成功的教學,往往都是以師生之間良好的情感為基礎。學生對教師認可,就會更容易產生學習興趣,提高學習效果。②對此,教師應當用真誠的愛心對待每一名學生,以真實的情感對學生進行激勵。在學生回答問題的時候,如果回答的正確,教師應當給予積極的贊揚和肯定。即使回答錯誤,教師也應當對其進行鼓勵,同時對學生進行指導和點撥,讓學生能夠保持良好的學習自信心和學習興趣。
在課堂中,教師應當體現出積極、高漲的情緒,和藹、慈祥的面孔,以及自信的眼神進行授課。這樣,學生能夠感受到教師的熱情、和藹、信心。這樣學生才能夠輕松、自由地學習,才能使思維更加活躍和敏捷,從而大膽地進行想象。對于某些問題,才敢于提出質疑和評論,共同營造一種活躍、積極的課堂氛圍,對教學效果產生積極的影響。
3 利用實驗教學培養學生的興趣
電子技術是一門具有很強實踐性的學科,因此,一定要在教學過程中重視實驗教學。教師在進行實驗演示的同時,應當盡量給予學生機會親自進行實驗。如果教師的演示過程十分生動,能夠有效吸引學生的注意力,激發學生的興趣,讓學生愿意積極地進行實驗和觀察。因此,教師在課前要做好實驗預習,做到規范操作。同時,為了避免學生看實驗過程只覺得好玩,忽略知識學習的情況發生,讓學生在實驗前進行預習,觀察實驗的過程中要進行相關數據的記錄,以確保實驗教學的效果。在實際教學過程中,對于一些內容較為復雜、抽象的知識,可以將其設計成實驗,讓學生在親身觀察和體驗當中,理解和掌握相關知識。例如對于靜態工作點與波形失真的關系,教師可以通過實驗給學生演示具體的情況,然后根據實驗內容向學生講解知識,學生就會比較容易接受和理解。
在電子技術課程的實驗教學過程中,不但要重視教師的實驗演示,還應當讓學生進行分組實驗。為了能夠取得更好的實驗教學效果,教師應當做好課前準備,對實驗教學的內容進行反復測試,盡量掌握試實驗成功的關鍵條件,以及可能導致實驗失敗的情況和影響。以便在學生課上遇到相關問題的時候,能夠及時予以解答。此外,在進行實驗教學之前,教師應當督促學生做好課前預習,做到基本掌握實驗過程和步驟,使學生能夠順利完成實驗。在實驗教學結束之后,教師應當組織學生進行總結,對實驗過程中出現的問題進行指出和解答,表揚表現良好的學生,樹立一個榜樣,以激發學生的學習興趣。
利用電子技術課程的實驗教學,能夠有效激發學生的學習興趣,但是這種興趣并不穩定。因此,教師在教學過程中,一方面應當注重在教學過程中加強德育的滲透,提高學生的非智力因素水平。另外應當在課堂教學模式和效果方面采取措施,讓學生能夠產生并保持良好的學習興趣。
4 激發學生專業興趣的措施
4.1 將復雜的知識簡單化
在中職學校電子技術課程當中,由于很多概念和理論知識十分抽象、復雜,因此學生很容易產生畏懼心理。同時由于有些學生抽象思維能力還有所不足,因此,在實際教學當中,教師應當將抽象、復雜的知識進行處理和簡化,采取一些較為貼切的事物對其進行比喻,這樣能夠讓學生更容易理解。同時激發獨生求知欲和好奇心,進而產生專業興趣。
4.2 將抽象的電子技術問題生活化
對于一些電子技術方面的問題,教師可以引用生活當中的實際例子,幫助學生進行理解,讓學生更容易產生學習興趣。③例如,在講解負反饋放大電路自激振蕩的產生和消除的時候,可以讓學生想象和回憶唱卡拉OK的時候。如果麥克風和音箱的位置不當,就會出現刺耳的聲音。而只要移動麥克風或音箱的位置,使自激振蕩不滿足相位或振幅平衡,就能夠消除這種現象。這樣,學生就會變得十分活躍,積極開動腦筋思考問題。
4.3 將抽象的電子電路具體化
教師在講解電子電路的時候,可以采用一些具體的事物,讓學生進行觀察比較,從而提高學生的興趣。例如,在學習一些新的電子元器件的時候,教師可以多帶幾種不同型號的電子元器件和電子產品,讓學生在線路板上自行尋找電器元件,了解其構造和型號等知識。這樣,學生通過實際的觀察,就能夠更加直觀地了解相關的知識。
4.4 結合實例進行教學
在中職電子技術課程當中,有一些內容十分復雜難懂。例如集成運放性能指標,如果采用傳統的背誦定義的方式進行教學,將會對學生的學習興趣造成很大的打擊,學生也不一定能夠完全理解其具體含義。④對此,教師可以向學生介紹運算放大器的設計方向及其應用領域,講解為什么運算放大器做不到十全十美,介紹能夠對集成運放性能產生影響的具體參數。這樣,學生就能夠更加全面、深入地了解相關知識,同時也能保持良好的學習興趣。
4.5 重視實踐操作的訓練
在電子技術課程學習過程中,實踐操作是一項極為重要的教學環節,它能夠鞏固和加深學生對于知識的理解和掌握程度。因此,教師應當充分利用課程設計、教學實驗等環節,加深學生對專業理論知識的理解,提高學生的專業興趣,培養學生分析問題和解決問題的能力。但是,如果只進行單調的操作,很容易使學生失去興趣。對此,教師可以設計一些能夠引起學生興趣的活動,讓學生在親自動手實踐中加深對知識的理解。⑤例如,在學習直流穩壓電源之后,可以指導學生自己動手,為家中的小家電制作一個直流電源,讓學生在動手操作中,掌握電子制作的方法和技巧。這樣,既能夠鞏固學生學到的知識,也能夠提高學生的學習興趣。
4.6 對學生進行適當的提問引導
在教學過程中,適當的提問能夠引發學生的積極思考,集中學生的注意力,活躍學生的思維。教師利用適當的提問引導,不但能夠對學生的學習情況和知識掌握情況進行了解,還能夠激發學生的求知欲和專業興趣。因此,在提問設計中,教師應當合理的設置問題的懸念和矛盾,抓住問題的本質和關鍵,同時應當具有一定的開放性,讓學生能夠進行主動思考,促進學生發散性思維的發展。例如,在學習中規模常用時序模塊計數器的時候,可以對學生提出一些問題,一個電子鐘需要幾個計數器,每個計數器的模分別為多少;利用學習過的中規模計數器集成芯片制作電子鐘,至少需要多少芯片;如果時鐘源是1MHz的石英晶振,能否采用計數器進(下轉第117頁)(上接第37頁)行分頻。教師可以通過以上這些問題,將課上學到的知識進行串聯。同時也將分頻器這一計數器的另一用途也引入其中,擴寬了學生的知識面。這樣,教師通過學生回答問題的情況,將仍然存在的問題進行總結,從而繼續完善學生對于知識的理解。
5 結論
無論進行何種學習,興趣始終都是最好的老師。它能夠為學生提供充足、穩定的學習動力。尤其是在中職學校的電子技術課程當中,利用學生的專業興趣引導學生進行學習,能夠有效解決電子技術課程內容枯燥、乏味的問題,讓學生更加積極、主動地進行學習,從而取得更為理想的學習效果。
注釋
① 涂巧玲.興趣引領電子技術課程教學策略[J].中國電力教育,2014(5):70-71.
② 王洪昌.如何提高學生學習電子技術的興趣[J].教師論壇,2012(4):48-49.
③ 王曉芳.如何提高學生學習電子技術課程的興趣[J].中國科技信息,2014(12):230.
關鍵詞:混合教學模式;數字電子技術;課程教學
引言
電子技術是是電類相關專業的重要課程,包括模擬和數字兩部分。該課程要求學生對半導體元器件、電路分析的基本理論及設計方法有深入理解和掌握。由于該課程知識點多并且十分抽象,加之教材知識滯后、教學方式呆板、教學內容空洞,傳統的課堂教學模式不能生動、直觀、有效地展示該課程的精髓,學生缺乏學習的興趣和動力,以致在學習過程中無所適從,感覺到比較吃力,一定程度上打擊了學生學習的熱情。
許多教學一線的教師已經深刻地意識到傳統教學模式的局限性及弊端,并紛紛探索新的教學模式,如一體化教學法、項目教學法、探究式教學法等。但每一種教學模式都存在局限性。如何充分發揮不同教學模式的優點,規避其缺點,取長補短,相得益彰,形成一加一大于二的合力,最大限度地調動學生學習的積極性,提升其對知識接收的能力,并最終達到對知識的了解、理解、掌握和應用,是對教學模式改革提出的永恒課題。通過多年的探索和實踐,將多種有效的教學方法集合起來,綜合應用的混合式教學模式是值得推廣的新型教學模式。
1、混合式教學模式概述
隨著信息技術及教育技術的發展,傳統教學模式正在逐步被混合式教學方式所取代,通過計算機、互聯網等高科技設備的應用,可以讓學生利用課堂上學習的知識和與自己學習風格相匹配的工具、技術、媒體和教材,對自己的學習內容和進程進行安排。
1.1 混合式教學模式的概念
圖1混合式教學模式構成
混合式教學的概念最早是由國外的培訓機構提出,后被引入高等教育領域?;旌鲜浇虒W模式,即混合式學習模式,就是要把傳統學習方式的優勢和網絡化學習的優勢結合起來,既要發揮教師引導、啟發、監控教學過程的主導作用,又要充分體現學生作為學習過程主體的主動性、積極性與創造性[1]。是在傳統教學的基礎上,融入現代的信息傳媒等技術,使教學方法更加多樣化、合理化、先進化[2]?;旌鲜浇虒W模式構成如圖1所示。
1.2 混合式教學模式與傳統教學模式比較
傳統教學模式注重以課堂為中心,以教師為主導進行知識講授,學生則被動接收。而混合式教學模式則是將多種教學方式相結合,既注重課堂,又注重課下,堅持以學生為主導,教師作引導,充分利用現代科技手段,尤其是網絡資源,根據學生的個性特點,促進學生自主學習,提高其學習積極性和獲取知識的能力,使其樹立終身學習的觀念,達到學生主動學習、自主學習、個性發展的目的。兩者比較如表1所示。
表1混合式教學模式與傳統教學模式比較
混合式教學模式傳統式教學模式
培養目標注重培養能力注重傳授知識
教學內容開放,豐富,內容新封閉,單一,內容陳舊
教學方法交互式,學生主動學習注入式,學生被動接受
教學形式多元化綜合性教學單一化面授
教學過程實時非實時
師生關系學生主導,教師指導教師主導,學生參與
考核方式重視學習過程考核強調學習結果考核
2、混合式教學模式在電子技術課程教學中的應用
2.1 教學方法設計
針對電子技術課程的特點,在教學方法設計上,理論教學環節以課堂講解為主,充分利用多媒體技術,直觀展示電子技術的基本原理;實踐教學環節,對重點內容安排實驗室實驗,利用計算機虛擬實驗和設計軟件補充實驗環節的不足。通過課程設計,進一步訓練學生對整個課程的實踐應用能力;通過學校的網絡精品課程教學平臺,引導學生自主學習,在線觀看教學視頻和課件,對不容易掌握的內容可反復學習,并提供在線答疑,學生還可在網絡上觀看著名高校的相關課程;在考核環節上,將網絡在線學習的過程(如觀看視頻課件、作業答疑、在線測試等)納入到成績評定。
2.1.1 理論教學
在理論教學上,在課堂講授過程中,堅持傳統講授方式的“粉筆+黑板”模式和多媒體教學相結合,合理安排教學內容,對每一節課的重點和難點進行“精講”。如對于原理公式的推導過程采用傳統講授的方式,讓學生能有思考和接受的時間,從而跟上老師的思維過程。對于一些概念比較抽象難懂的知識點,則采用實物、模型、圖片、動畫等多媒體教學方式,給學生直觀的展現。如在講解雙極性晶體管和場效應晶體管的原理時,其輸出特性中的放大、飽和、截止狀態等比較抽象,我們制作了在不同偏置情況下其內部載流子的運動的情況,并展示晶體管的實物,運用計算機仿真軟件(如Multisim)演示在不同偏置狀態下器件的輸出特性。通過直觀生動的演示,加深學生對該問題的理解和掌握。
在教學過程中,采用啟發式教學,精心安排提問環節,并鼓勵學生積極大膽發言,根據情況引導和點撥;選擇合適時機,給學生布置相關討論題目,讓學生在課外準備,在下次課內組織專題小組討論,并讓每個小組選派代表上講臺講解,最后由老師進行點評和總結,以充分調動學生的積極性,發揮學生在認知上的主動地位。
2.1.2 實踐教學
電子技術是一門實踐性較強的學科,具有較強的應用性。因此,實踐環節是該課程教學目標的重要組成部分。我們在教學中發現,合理地設計電子技術實踐教學環節,讓學生通過實踐,自己發現問題、分析問題,最終解決問題,不但有利于學生理解和掌握抽象深奧的理論知識,還有利于提高學生的操作技能和實踐水平,開拓其思維空間,提高其學習興趣,真正實現主動學習,成為課堂的主人。我們采取了以下措施,通過多種實踐教學模式,加強該課程的實踐訓練。
首先,將電子技術實驗以獨立的課程開設,課內實驗不少于32個學時,用來安排重要的實驗。并將實驗分為基本型、設計型和綜合型三種類型。其中基本型實驗主要是培養學生對儀器的正確使用、實驗數據的處理分析及實驗報告的編寫等基本能力;設計型實驗由學生在規定的范圍內自主選題,通過查閱相關資料,合理選擇元器件并對電路進行安裝調試,進一步鍛煉學生的動手能力;對于綜合性實驗,學生可以選擇進行。為此,學院對電子技術實驗室全天開放,讓學生有充足的時間完成實驗。
其次,設置電子技術課程設計。課程設計是綜合性實踐教學環節,是培養學生工程設計能力的重要手段。當學生完成課程后,安排一到兩周的時間,讓學生綜合利用所學的知識,完成與該課程相關的設計任務。此環節中,由教師給出多個題目,并進行指導,學生經過理論設計、計算機仿真,組裝調試電路,制作實際產品,并形成完整的設計報告。在設計過程中,要求學生盡可能利用新成果,先擇新元件。最后接受答辯小組的質詢,并對設計方案進一步調整和完善。
第三,使用虛擬實驗室。虛擬實驗室指在計算機系統中采用虛擬現實技術實現的各種虛擬實驗環境,實驗者可以像在真實的環境中一樣完成各種預定的實驗項目的虛擬軟件。虛擬實驗室為現代教學提供了新的教學手段,如Multisim,PSPICE等。為了緩解實驗資源的不足,在學習和設計過程中,要求學生利用計算機虛擬實驗室平臺,對相關理論進行驗證,幫助學生在課題設計過程中對相關設計進行檢驗。同時,節約了實驗室的建設成本,并方便學生課下進行自主學習,提高了實踐效果。
2.1.3 網絡教學
網絡教學是傳統課程講授的鞏固和補充。網絡學習過程不但能使學生通過自主學習獲取知識,接觸電子技術的最新發展,同時還能培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。學生可利用學校的網絡教學資源平臺中的電子技術課程(包括視頻、課件、答疑、作業、測試及試題庫等模塊),自主選擇學習的內容,與同學之間、師生之間互相交流和討論,學生可完成自我評測的內容,以便及時了解自己對知識的掌握情況。同時網絡教學平臺上為學生提供了相關資料及實踐活動設計等。
學生也可以利用MOOCs平臺學習國內外著名高校的電子技術課程,使自己的知識進一步向縱深發展。
2.2 取得的效果
混合式教學模式使教與學的方式更加靈活,使學生在獲得全面系統的知識基礎上,接觸到了本學科最新的發展前沿,通過計算機虛擬模擬真實的工作狀況,使教學內容更接近該學科的最新發展。經過這樣的學習后,學生可以將理論應用于實踐,真正實現學以致用。學習內容充滿趣味,并適應了自身的需求,就會引發每個學生的內在學習動機,達到良好的學習效果,對學生的學習起到了促進作用。同時,也促進了教師的教學,使教師的教學能力和水平得到了極大的提高。
在對學生進行了調查問卷統計結果顯示,95%以上的學生認為混合式教學模式對于提高電子技術課程的學習效果有較大的幫助;88.6%的學生認為課程的整體設計十分合理;96.2%的學生認為混合式教學模式對于提高自學能力有較大的幫助。結果表明學生對混合式教學模式的高度認可。
3.結語
混合式教學模式是高等教育教學在傳統教學的基礎上的繼承與更新,保留了傳統教學模式的優點,克服了傳統教學模式的不足,實現了在全球信息化大背景下教學模式的發展與進步,滿足了拓展學生視野,鼓勵學生自主學習,幫助其樹立終身學習的理念。學生在老師的引導、啟發下積極地參與討論和思考,認真分析和解決問題,強化其創新思維能力?;旌鲜浇虒W模式成為了高等學校教育信息化的重要組成部分。
同時,混合式教學模式也對學校的硬件建設(如網絡系統的構建,教學平臺的搭建等)和軟件建設(如網絡課程資源等)提出了新的要求。勢必也會給高校教師提出新的挑戰,教師應該緊跟信息化建設的步伐,更新教育教學理念,充分利用
現代化的手段,突破“教師―教材―課堂”的模式,樹立現代教與學的觀念。積極學習和掌握各種教育手段,不斷提升教育教學能力,并在教學實踐不斷改進和完善。在與學生對話、合作和探討的過程中實現教學相長,成為學生學習的合作者、支持者和引導者。不斷提高教育教學質量,培養品格高深、知識豐富、視野開闊、能力出眾、適應性強的高素質人才。
[參考文獻]
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關鍵詞:核技術;電子技術;主動性
引言
隨著國家工業與經濟發展,對能源的需求越來越大,而一般的化學能源是有限的,國家急需開發新能源,而風能的開發使用有很大的局限性,極不穩定,而核能源則可以滿足國家的能源需求,因此,伴隨著核電技術的開發與進步,國家對高素質的核工程與核技術應用研究型人才需求也越來越大,對培養應用型的核技術人才的要求也逐漸提高。特別是隨著核能技術的進一步發展,對各種核探測儀器的性能要求越來越高,因此開發各種核儀器是目前國內很多核儀器廠的重要任務,對掌握基本的電路電子技術的核專業人才要求也逐漸提高,因此,高校核工程與核技術專業人才培養的目標也應該隨著社會對人才的需求而修正,使培養的學生能夠快速適應社會和企業的需求。
一、電子技術在核專業教學中的現狀及問題
目前我校核工程與核技術專業開展的主要課程有核反應堆物理分析、輻射劑量與防護、核電廠安全運行、反應堆熱工分析、傳熱學、核電子學等。從開設的主要課程來看,對于培養應用型實踐能力強的專業人才這個目標,目前核工程與核技術專業的開設的課程存在一些不足,其中理論性的課程占大多數,而應用型的課程占的比例偏少。其中雖然開設核電子學專業課,但對于其專業基礎課電路電子技術等課程,課程的課時數明顯偏少,并且缺乏相應的電路電子技術方面的課程設計,而課程設計對于培養學生的實踐動手能力,培養學生對項目的認識有很大的幫助。
同時大部分學生覺得要真正學會電路電子技術存在非常多的困難,目前,高校電子技術教學中,基本上是以教材為中心,以多媒體PPT的教學方式,以課堂理論教學為主,再利用有少部分的驗證性實驗來加深對理論知識的理解,這種學生被動地死記各種解題方法,而缺乏對復雜電路的分析的過程訓練,使的學生不會靈活應用知識點,從而使理論知識和實踐應用相脫節,造成學生缺乏設計電路的能力。
二、掌握電子技術的重要性
電路電子技術是電子信息類專業的專業基礎課程。它的教學任務是通過講授半導體器件、各種數字芯片、基本單元電路與電路的基本計算和分析方法,使學生掌握基本電路的工作原理、分析設計方法與分析電子電路的基本方法,為進一步學習后續課程和從事有關儀器設計開發方面的工作打下牢固的基礎。由于電子電路課程中電路的基本類型多、且相互知識點結合緊密、對學生的分析電路的能力要很高,但同時對提高學生的分析電路、設計電路的能力提高幫助很大,而在 核工程與核技術專業中,核技術應用中會使用到大量的核儀器與大型的核設備,對電子電氣的要求很高,因此對核儀器的開發與設計要求很高,而電路電子技術是核儀器開發的基礎課程,掌握好電子技術,提高電子電路的設計能力,才能夠進一步開發核儀器設備。
三、從三個方面提高學生的電子技術能力
3.1教學中注重理論和實踐相結合
電路電子技術類課程是實踐性很強的課程,因此,教師在教學中應注重加強理論和實踐緊密相連、對重要知識點,比如基本的電路模塊、電子芯片應突出其際電路中的應用、注重加強實踐能力的培養,培養學生分析電路的能力與解決實際問題的能力。理論知識應該以分析具體電路講解為主,弱化基本概念;利用多媒體PPT技術清楚地講解理論的重點部分再輔助以圖片和動畫的形式展現此知識點在實踐電路或儀器中的應用,給學生以直觀的感覺,知識在實際中的應用。
3.2教學中培養學生動手訓練與思考
教師教學過程中,對新知識點、新電路模塊、新芯片等應引導學生多看這部分知識,多看電路的應用和芯片的應用,因為很多新事物都是通過模仿開始,對典型電路應該多看,才能有初步的理解,看的越多,則多這芯片、電路的應用就有更多的積累,才能有個初步的理解;其次,對于具體電路的解題,即分析電路應該多練,做題練習是大部分課程都需要的,應該引導學生對分析解題的訓練,有部分學生懶于做題練習,則可以課堂上讓學生在黑板上進行解題訓練,開始可以強加于學生訓練,再逐漸培養學生自覺分析電路,因為只有多分析,才能夠對電路的結構、功能理解透切;最后,注重學生應該多思考,因為只有思考才能將知識真正消化吸收,當對某個芯片、某個具有典型功能的電路模塊理解之后,在復雜電路中出現,才可以迅速理解,迅速分析出電路的結構,通過這一步的技能訓練之后,逐漸使學生加深對知識點的理解,真正學會電路的分析。
3.3充分培養學生學習的主動性
課堂教學中,教師應該注重從學生的角度來思考,從而和學生所想的能夠緊密結合,提高課堂的教學效果。在分析電路過程中,對于重點和難點部分的知識,應該多提問,通過提問,引導學生對知識的理解,也讓學生對知識有個思考的過程,培養自己個人的解題分析問題的方法,并將課后作業中大部分學生的常見問題和典型問題,在課堂中進行講解。教學中應注重授課內容的條理性,將某個知識點分塊進行講解,同時課件中講解內容應該有連貫性、順序性,才能引導學生可以主動復習、預習后續課程,提高學生對電子技術的興趣,才能提高學生對電子技術的分析能力、為后續的設計電路打下牢固的基礎。
四、總結
本文針對核技術專業教學大綱中缺乏足夠的應用性的課程,探討加強應用型學科電路電子類課程的學習,對目前電路電子技術中教學的現狀與教學中的問題進行了分析,并針對所存在的問題,從教學理論實踐相結合、教師教學和學生學習的自覺主動性等方面,提出了相應解決辦法與措施。教學改革是課程教學過程中的探索,對于核技術專業電路電子技術課程的教學,我們應該加強自身的學習,不斷提高自身的素質,改進教學方法,使學生能夠更好地掌握電路電子技術課程的理論知識和分析具體電路的能力,不斷培養提高學生運用知識來解決、分析實際問題的能力。
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