時間:2023-02-15 02:30:07
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。
關鍵詞:通信;課程;電子技術;項目載體
以數字化、網絡化、智能化為特征的信息化浪潮蓬勃興起,開啟了通信大發展的時代,使社會對高職通信類專業人才的需求迅速增長。電子技術課是高職通信類專業的必修基礎領域課程,是完成好通信技能培養的奠基石。開展電子技術課工學結合的教學改革,構建以學生為主體、以項目為載體的課程教學模式,對提高教學質量具有重要意義。
一、傳統教學模式下電子技術課開設的現狀
電子技術是一門理論與實踐相結合的課程。在高職通信類專業教學計劃中,電子技術的教學目標是:培養學生的電工電子應用職業能力,包括熟悉元器件與性能、掌握基本電路分析方法、熟悉電工電子一般應用、熟練使用常見儀器儀表;在課程學習的過程中培養方法能力與社會能力;為專業領域課的學習奠定電工電子基本理論知識。在教學組織方式上,囿于傳統學科體系的課程組織方式和講授式的教學模式,電子技術課普遍采用了“理論課程+實驗教學+實習課程”的分設方式。仍然遵循著課程、實驗、實習分離開設,一學期理論教學和實驗,另一學期再實習;一位老師講授理論,另一位再指導實驗實習。在教學內容上,電路分析、模擬電子和數字電子的理論知識體系嚴謹慎密,但實驗基本以實驗箱驗證測試為主,設計性和綜合性實驗較少,學生常常是為完成實驗而實驗,很難將實驗上升到知識;實習則用1~2周,完成某單一電路安裝為主。在教學考評上,一般以單獨的理論筆試、實驗驗證操作、實習操作等終結性考核為主,輔以平時出勤與紀律的考核。與本科相比,高職學生底子相對薄、基礎相對弱,對單純的知識講授感到乏味,學習積極性不高,甚至厭倦電子技術的學習。學科化的電子技術課程體系和授受式教學模式,在高校精英教育時期,以及在學生素質較高、學習能力較強、邏輯思維較好的學生中,發揮了重要的作用。但是隨著高職進一步放寬入學門檻,高職學生普遍趨于行為導向能力和感知能力較強,對策略性體驗型知識易于掌握。因此,電路與電子技術課就亟需改革傳統學科化的課程組織模式和授受式的教學模式。
二、通信類專業的電子技術知識與技能需求
通過對高職通信類專業面向的主要從業崗位職責進行調研,分析提煉崗位工作典型任務,湹清通信類專業崗位的核心職業能力,分析核心職業能力所在的專業領域課程,建立通信類專業核心職業能力對電路與電子知識技能的主要需求關系。
三、以項目為載體的電子課體系建構設計
以項目為載體的工學一體化,就是把項目作為學習載體,教學以項目任務的形式開展。重構以項目為載體的電子技術課基本思路是:先選擇合適的載體,即設計出能承載圖1中技能和知識點的項目。在實施項目的過程中,通過學生主動參與項目的“咨詢、決策、計劃、實施、檢查、總結”,教師對項目任務進行“布置、引導、提問、檢查、小結、反饋”,從而達成電子技術課的教學目標,完成“電路電子能力+方法能力+社會能力”的培養。電子技術課程的知識與技能包括四個部分:電工與電路、模擬電子、數字電路和常見儀器儀表。但高職通信類專業一般只包括圖1所列的24個基本知識點。為此只需對應選擇相應的有效載體,如圖2所示,可選擇7個項目24個子任務,來承載24個知識點并完成相應的知識與技能。
四、以學生為主體的電子課教學模式構建
選定了7個載體24個子任務,逐一明確每個任務引導知識點,其設計思路即體現了以學生為主體的教學思想,但還需站在高職學生的認知水平去組織教學。先引導知識點,再采取“關聯、主動、合作、對話”的方式去實現工學結合的教學。即在在關聯方面,情境化的設置,體現真實工作場景,使學生身臨其境。在主動方面,讓學生領受任務任務閱資料制定計劃,分析解決問題并進行具體實施。在合作方面,小組討論提升團隊能力。在對話方面,學生展現項目,書面和口頭總結策略、步驟,展現成果。實現電子技術工學結合教學模式的路徑:一是要設計編寫項目任務所需的引導講義;二是要準備項目任務書材料;三是要建立任務所需的教學情境并做好準備;四是要合理教學調度安排。通過項目設計、任務引導、情境設置、學生咨詢決策計劃、討論實施總結、教師點評、布置作業等步驟,達到“讓我去做,我會理解”的目的,從而實現電子技術課的教學目標。
五、構建知識與技能并重的考核評價
課程評價是教學過程必備的重要環節,既要達到考核目的又要能調動學習積極性。電子技術課教學改革后,需要過程評價和終結評價結合,也需要知識考核和項目動手技能相結合。考核方式的設計,著重要體現完成任務與掌握知識并重,知識融于任務過程。避免改革后出現輕知識的情況,考核方式建議包括:平時成績由任務引導的準備與提問、分工與提交的任務方案計劃、任務總結發言情況、作業練習等環節構成;項目成績由任務進程中的觀察記錄、制作項目結果情況、操作規范情況等構成;筆試成績由單元知識測試、半期筆試、期末筆試等構成。
六、結語
實施高職通信類專業電子技術課教學改革,著重體現了以學生為主體的教學情境構建、以項目為載體的課程設計、以教學做一體化的教學模式構建、以過程評價和終結考核相結合的考評方式設計。突出學生參與電子項目后再上升到知識的過程,契合了高職學生的思維模式,有助于提高學習的愉悅度,從而提高電子技術技能和知識素養,為后續通信職業能力奠定基礎。
參考文獻
[1]杜爽,朱鳳武,郭瑞娟,孫上媛.電工與電子技術教學改革的研究與探討[J].高教學刊,2016(9).
[2]莊曉燕.電子技術課程的課堂教學研究與探索[J].教育教學論壇,2016(5).
[3]韋澤訓.構建高職移動通信技術專業工學結合人才培養模式的思路與方法[J].繼續教育,2011(9).
[4]劉新.以項目為載體的工學一體化教學改革探討[J].職教通訊,2015(27).
【關鍵詞】電工電子技術課程教學一體化
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2014)08-0081-01
電工電子技術課程是高職類院校開設的一門電類專業基礎課程。電工電子技術課程的教學目標主要是培養符合現代就業市場需求的、具備較高職業能力的高素質應用型人才,同時也可以為高職教育后續相關專業課程的教學鋪墊基礎。在現代職業教育理念的要求下,電工電子技術課程目前主要的教學研究方向是有效實現課程的工學結合一體化教學。電工電子技術課程工學一體化教學需要依靠課程教學內容的有機整合、精品課程體系的完整建構、側重對學生實踐能力的培養、教學方法體系一體化和教學評估側重技能評估等方面來實施。
一 工學一體化教學需要教學內容的有機整合
電工電子技術課程工學一體教學化的首要工作是做好教學內容方面的工作。教學內容需要依據就業市場中的職業崗位能力要求進行有機整合。目前,電工電子技術課程對教學內容的傳統處理方法雖然首要強調的是以職業能力為本位,但在實際的課程教學過程中,則是輕視對電工電子定律的參數定量計算和定律理論分析。隨著課程教育的改革,電工電子課程又增加了部分實用案例,以便進行理論分析,從本質上來說,只是對理論內容進行簡單的形式增減;而有部分教師則通過增加實驗指導書的形式來對理論教學進行能力教學補充;也有部分教師則采用一邊講理論一邊練習的方式來進行工學結合的嘗試,但是邊講邊練的形式是依據課本上預設好的實驗數據,并不能起到讓學生的職業能力和創新思維在其中得到發展的預期效果,事實上是與實踐出真知的教學理念相違背的。
電工電子技術課程要實現工學結合,在教學內容上應該以機電一體化等行業對畢業生的職業能力要求為標準,依據畢業生對電工電子技術課程的知識和技能實際運用情況,確定以職業能力培養為核心的教學目標,在電工電子技術課程的實際教學中,要實現學生掌握電工電子基本理論、基礎概念、基本分析方法和安全用電常識的知識目標,整合讓學生能相對熟練地使用一般電工電子儀器儀表的技能目標。在工學結合的一體化教學改革中,教師應在傳統的理論為本的教學基礎上,樹立“理論為本,實踐先行”的教學理念,注重課堂電工電子實驗操作,借助“實驗引導―理論講解―實驗與理論相結合―再實驗”的課程教學思路,側重對學生知識技能的培養,實現工學一體化教學體系的建構。
二 工學一體化教學需要教學方法的改革
工學一體化教學側重在理論學習的基礎上,提高實驗學習的比重,提高學生的綜合職業素養和能力。而職業能力的培養是一個從簡易單一到綜合復雜的循序漸進的過程。因此平時教學時,要以“教學做一體化”教學理念為指導進行教學。如將相關的電工電子教學設備和專業設備布置在同一個教室,實現電工電子理論教學、實驗教學、生產實習和畢業實習等教學環節一體化,將這些實踐性的知識統一于同一授課室進行理論分析,逐步分解和深入整合,有利于實現教師和學生共同在教學做三位一體的過程中高效地完成教學任務。如教師在講解電工電子技術課程中的基爾霍夫電流定律時,首先進行節點、支路和回路等相關概念的知識回顧和預備,然后給學生引入相應的復雜電路電流測量實驗項目,引導學生在實驗操作中得出實驗數據并相互交流,最后總結得出經驗結論并上升為理論,教師依據理論利用計算機仿真軟件再次模擬實驗,得出相應的實驗數據后進一步為學生分析該電流定律,強化對理論知識的認知,通過“實驗―理論―再實驗”的教學方法為工學一體化教學提供方法參考。而高職教師需要接受再教育和培訓,學會熟練使用多媒體工具和軟件,如計算機仿真軟件和多媒體課件,為電工電子技術課程工學一體化的實現提供硬件支撐。
三 電工電子技術課程工學一體化的實現需要立體化教材的建構
電工電子技術課程的工學一體化的職業能力的培養研究很大程度上需要完善的立體化教材來做培養方案的引導。教材是學生學習的基本工具,必須與工學一體化課程體系改革相結合,否則不利于工學一體化教學改革的進行。現代電工電子技術課程應該利用網絡技術等現代教育手段,豐富教材的不同表現形式。電工電子技術教材可以從書面形式拓展多媒體教材、網絡電子教材、虛擬實驗仿真教材等,實現教材的立體化建構。同時為了保障教材內容的合理性和科學性,編寫教材時還可以同其他企業的技術人員進行合作交流,對教材編寫的形式、教材內容的組織、教材與生產實際的聯系等進行整合優化。最后,教材內容的編寫還要與國家職業資格認證制度相結合,教學內容要順應社會就業市場的需求,與國家職業認證考試相互結合,避免學校教材內容與社會職業需求不相符合的狀況。
【關鍵詞】電子技術 課程設計 教學改革
電子技術課程設計是繼“模擬電子技術”和“數字電子技術”課程之后的重要實踐性環節,對培養電子信息類學生的實際動手能力和創新能力有著重要的作用。該課程的基本任務之一是鞏固和加深學生對“電路原理”“模擬電子技術”“數字電子技術”和“電子技術基礎實驗課”中所掌握的實驗技能,另一方面是培養和訓練學生的科研作風及在電子技術方面的實踐技能,提高學生綜合運用電子技術知識解決實際問題的能力和創新能力。
學生針對三位半數字萬用表,通過熟悉查找資料、設計電路、計算機仿真、安裝調試、性能分析與改進等環節,初步掌握常用電子產品的一般設計方法和步驟,體會電子產品的設計和調試過程,為以后的專業知識學習、綜合實習、畢業設計、從事生產和科研工作打下一定的專業基礎。
一、課程設計改革的目的
電子技術課程設計一般安排在大二下學期進行,考慮到該階段的學生已經具備一定的數字電路和模擬電路的基本知識,因此該課程要求學生設計并制作一個具有實用價值的電路[3]。這個階段的學生對于電路設計一般只有一個模糊的認識,工程意識淡薄,對電子元器件的實際功能和電子產品設計步驟沒有清晰的認識,工程實踐能力不強,缺乏開發、設計的創新能力與意識。在前期的電子類相關課程實驗中,大部分實驗的電路功能單一,只能夠簡單的、被動重復教師講授或者書本上面的理論,電路功能和生活中使用的實際電子產品的電路有一定的距離,學生的興趣得不到足夠的激發。在電子技術課程設計的教學過程中,我們通過引入實際實用電子產品三位半數字萬用表的設計與制作,可使學生加深對基礎理論知識的理解,掌握技術的關鍵點,培養動手能力、設計思維能力和創新能力,激發學生的學習興趣,提高學生綜合素質,尤其是對于提高大學生的工程素養具有重要的作用。因此該課程的改革對提高電子技術課程設計的教學質量,充實電子技術課程設計的教學實踐內容具有十分重要的現實意義。
二、課程設計改革的方法
在“電子線路課程設計”的具體實施過程中以實際實用電子產品三位半數字萬用表為核心,通過三位半數字萬用表各部分功能電路理論的講授,使學生對基于模數轉換芯片的三位半數字萬用表的工作原理有一個清晰的認識,同時,自主設計并制作一塊三位半數字萬用表,進而達到增強學生實踐能力、培養學生工程素養、激發學生對數字模擬電路設計應用的興趣。具體的教學改革方法包括以下四個方面:
1. 充實“電子技術課程設計”的實踐教學內容
近年來,隨著各專業課程體系改革的推進,專業培養計劃以及相應教學大綱的調整與修改,同時考慮到學生進行電子技術課程設計時的理論水平的局限性和后續單片機技術、DSP技術、EDA技術、嵌入式系統等其他電子技術課程的教學安排,我們在電子技術課程設計實踐教學內容的設計中,應該改變以往單一功能電路的設計,引入和現階段大學生水平相適應的實際電子產品的設計與制作,激發學生的學習興趣,培養學生動手解決實際問題的能力。
本實施過程中,我們通過引入實際實用電子產品三位半數字萬用表作為課程設計的主要內容,并編寫相應的配套“電子技術課程設計指導書”。主要內容涉及電壓(交直流)、電流(交直流)、電阻、電容、三極管、二極管等的測量電路的原理,雙積分A/D轉換器的應用,線性運放的應用,正弦波的生成電路,自動關機電路,LCD的驅動等。充分考慮到學生的知識結構,讓他們通過該課程的學習,加深數電、模電等基礎理論知識的理解與應用。
2. 改革“電子技術課程設計”的教學方法與教學手段,注重理論結合實際
在以往的課程設計中,部分學生學習興趣不高,存在混學分,完成任務的心態,對于實踐過程中涉及的電路原理,存在知其然,不知其所以然的問題。為了改變這種情況,在本次改革的實施中,我們制作了很多配套的多媒體教學課件,加強理論知識的講授,使學生在明白三位半數字萬用表各部分電路原理的基礎上,對各部分電路進行獨立焊接調試,并對調試好的電路進行測試,注重電路重點部分的輸出,并教會學生調試數字、模擬電路的基本方法;同時,通過改變部分電子元器件的參數,觀察該參數對數字萬用表精度的影響,進而加深學生對電路原理的理解。另外,指導教師還應該指導學生利用EDA電路設計仿真軟件,例如,Protel電路設計軟件,結合課程設計的內容,來拓展學生的知識面和電子產品設計能力,激發學生的學習興趣,增強教學的靈活性,使學生的工程素養得到提高。
3. 增加教學互動,引導并激發學生解決實際問題的興趣與能力
在“電子技術課程設計”的進行中,學生不可避免地會遇到各種實際問題,指導教師應該針對問題的難易程度,有針對性地指導學生課外去查閱相關資料,并積極地參與到學生解決問題的過程中去,及時糾正學生錯誤的解決問題的思路與方法。嚴格要求學生認真對設計過程中遇到的問題進行分析、反思和總結,發現并反思自己設計過程中的不足,找出努力的方向。另外,指導教師還應該組織對學生遇到的問題定期的進行總結與歸納,并整理成相應的“Q&A”文檔,通過課程電子郵件或課程主頁在網上,供學生學習與參考。
4. 注重軟件仿真與實際電路調試相結合
由于計算機軟件和硬件技術的飛速發展,在電子應用領域產生了很多成熟的開發與仿真軟件,例如EWB、ORCAD、PSPIC、Muhisim等。在本課程的理論講解階段,引入電路仿真,讓學生對電路的輸入輸出,以及電路參數對整個電路結構性能的影響有一個大體的了解,等學生焊接完成該部分電路后,實際測試電路的輸出,進而比較軟件仿真的輸出和實際測量之間的差距,分析其原因,并通過多次改變電路的參數和輸入的方式進行綜合分析,加深學生對電路的理解。尤其適當仿真軟件輸出和實際測試輸出出現較大的差距時,引導學生去查詢相關資料,分析該現象的原因,并形成相應的文檔,共享給所有的學生。在本課程改革選用的三位半數字萬用表的模擬電路部分尤其需要如此,特別是其中的電容測量電路,涉及正弦波的發送、放大、濾波等電路,這部分電路軟件仿真和實際輸出存在一定的差距,要著重引導學生去分析每一小塊電路出現誤差的原因,以及如何改進,還要讓學生學會判斷仿真輸出和實際輸出在什么樣的范圍內是合理的。
仿真軟件在理論分析方面具有強大的功能,而實物連線除了讓學生更熟悉元器件及其性能之外,更加讓學生對元器件的誤差以及因此可能引起的誤差或錯誤的原因產生更深的體會,這些都是在課本以及“電子技術實驗”等課程中不能收獲的。
結束語
通過實踐,我們發現這項教學改革效果十分明顯。教師們精心準備的題目引起了學生的極大興趣,可以將學生前期學習到的理論知識進行實踐,加深數字電路和模擬電路知識的理解,尤其是通過實際電子產品三位半數字萬用表的設計與制作,可以激發學生對實際遇到的問題的思考,提高學生的觀察能力和實際動手能力,進而增強學生的學習興趣;通過理論結合實際,培養學生的開拓性思維和創新意識,提高學生的綜合素質。
【參考文獻】
[1]粟田禾. 電子技術基礎課程設計的教學改革與實踐. 高職教育研究,2006(2).
[2]姚青梅等. 電子技術課程設計的教學改革與實踐. 天津工程師范學院學報,2006(4).
電力電子技術課程一直是工科生在基礎學科中一門非常重要的專業基礎課,如何將這門難懂的基礎課更好的講授給每個學生,讓他們能夠明白和掌握知識點,是該任課老師需要注意和切實做好的,因為只有將電力電子技術這門課學好,才可以對以后的更深入的專業課有著良好的基石,本文將從電子技術這門課程的重難點入手,對于如何做到一體化教學提出一些見解,和如何提升學生自我學習能力等方面進行探討,以達到提高電子技術課程的教學質量和教學效率。
【關鍵詞】
電子技術;一體化教學;探索方法
作為一門工科學院必修的基礎課程,電子技術在很多實際工作中都能夠運用到,因此伴隨著實際情況的發展電子技術這門課程也被列為重點課程進行學習。伴隨著時代的發展不少的新型電力電子元件的單程和控制技術的不斷涌現,也給電子技術的教學模式帶來了非常大的挑戰和難度。在不斷的發展過程中,如何將電子技術課程囊括成一體化的教學,是現在主流的教學方向,一體化教學可以讓學生掌握傳統教學原理和當前發展的科技特點,是一種非常有效的教學模式,面對這樣的教學模式,要從最根本的明確教學難重點,教學方法的改變和提升學生自我學習的意識下手,進行研究和探討,結合當前教學中學生的實際情況,以求達到提升電子技術教學的質量。
1電子技術課程自身存在的重難點
在教學過程中我們可以明確看到,課程從緒論開始的有關于電子電力技術和電力學課程以及控制理論課程之間的相互聯系,以及電子技術在國家的發展歷史以及應用領域,還有未來的發展趨勢。課程從一開始就讓學生對電子技術課程有一個大概的認識和了解,以便從之后的章節中分部討論電子技術中的重要內容。而概括性的描述電子電力技術教材中的主體內容,可以這樣分部:第一部分是緒論,讓學生大致了解電子技術的重要性;第二部分是電子電器元件和存在的共性問題討論,第二部分的內容主要是需要學生能夠掌握基本的電子電器元件的結構,工作原理和自身主要參數以及應用時需要注意的元件特性等,同時理解電子電器元件中存在的元件共性問題,包括如何驅動電子元件,如何保護電子元件和電子電器元件的使用注意特性;而第三部分則內容較多,也是學習中的一大重點,它主要包括了基本的電子電力的相關電路,包括交直流電路和整流逆流電路等,其中需要注意的是整流電路是電子電路學習的基礎,要讓學生充分理解并學會運用單相整流電路和三相電路之間的結構區別,使用特性和輸入輸出波形的區別,只有學生在了解和運用電路的基礎上才可以讓他們更深入的學習其他逆變電路和交變流電路之間的區別和相同點。而單單講述電路和電器元件也不是現代化教育體系中的組成部分,面對電子技術這樣的學科,需要將理論內容和實踐內容相互結合,在上課的過程中還要注重實驗和理論內容相互結合,從實驗中得出正確的結論,從而更深入的學習電子技術的相關知識點。在教材中我們不難發現,課程的重點在于讓學生能夠清楚的了解到電子元件和不同電路下的電子元件存在的使用特性,參數認識和實驗過程,這都是教學過程中需要注意的重難點,也是考試中必須考查的部分,如何將這些列舉出來的重難點轉化為學生能夠接受和理解的教學方式,采用一體化深入教學,提高學生的自我學習意識和教學效率,需要老師們進行一定的探討和總結。
2如何推動電子技術教學一體化模式
第一,通過改善教學模式讓學生提高自主學習的興趣。改革教學方式一直是教學中必不可少的一個部分,也是非常起效的一種方式,通過改善課堂教學方式,從而提高學生的學習興趣,增強學生自主探索課程內容的能力和熱情。電子技術本身就是一門包含了許多內容的混合課程,需要學生對物理知識中的電路有著清晰的了解和認識,而電路作為課程重點之一,老師在講述重點的過程中不要單一的只說例題,而是要圖形題目相互結合,最好通過相關的軟件仿真,讓電路的走勢和波形圖像清晰展示在學生面前,同時結合課本的文字知識點說明,互相結合讓學生理解波形是如何產生的,從而增強他們的學習興趣,達到教學目的。第二,講述電路圖最好讓學生結合軟件進行實際操作,加深印象。在講述電子電路技術的過程中,如何實現單相電路整流和三相電路的波形展現一直是課程重難點,需要老師反復講解才可以讓學生認識清楚,但單一講解可能學生也存在著機械記憶,因此在講述過程中老師可以讓學生結合仿真繪圖軟件進行同步操作,樹形相互結合,根據原理和所給的數據進行圖形模擬,最終通過仿真軟件得出實際的波形圖和電路圖。通過這樣的實際操作,讓學生不再局限在課本例題的講解中,而是可以自己動手實操,讓他們感受到仿真軟件的高性能的同時還讓他們對于電路和波形之間的聯系有了更加深刻的影響,也達到了老師教學的目的,實現了一體化教學區別于傳統教學的優勢,達到教學質量的提升。第三,引導學生清楚意識自我,懂得學習意義。有教育學者認為,學習者在認知過程需要具備一定的知識,才能夠接受新的知識并與其相互聯系。這就意味著,學生必須得清楚的意識到自我的水平,對自身的認知水平和知識庫的積累程度的了解,從而知道自己的學習不足和缺陷,明白學習的最終意義,才能夠對知識點擁有一定的認知需求。而很多的學生在自我意識上明顯存在著不足和差異,有時候不能夠清楚的認識到學習電子技術的意義何在,這時候就需要老師對其進行一定的引導和鼓勵,讓學生從中理解到學習電子技術的動機和意義,從而意識到電子技術的重要性和發展意義,讓學生能夠更深入的進行學習,達到提升自我和為以后的深造打下堅實的基礎。第四,擁有正確的學習理念和方法。在關于電路的學習中,前文也提到由于電路類型多且復雜,對于學生的學習有著一定的難度,往往學生會將不同電路之間的提醒和分析方法搞混,進而導致成績提升不上,課堂效率過低等結構。這時候就需要學生樹立好正確的學習理念和方法,通過先將電路分析,利用化整為零的手段,將電路圖中的輸入輸出信號進行替換,從而將個體轉變為整體,然后進行相應的電路分析,達到解題效果。其次,在上課過程中,電子線路也是難倒學生的一大類型題,這類題目往往包含著交直流電路共存的局面,讓學生無從下手進行解答,這時候要明確一點,面對這樣的綜合提醒,要將動靜相互分開,交流電路通道是一個,直流電路通道是另外一部分,注意在不同的情況下電路中的元件情況存在怎樣的區別,通過分析直流電路和交流電路的區別和聯系,相互綜合,從而進行解答。老師在上課的過程中要對直流電路和交流電路進行反復的總結和分析,進而讓學生養成正確的學習觀念和解題方式,自然的面對不同的題型,采用相對于的解答方法。第五,更多采用趣味的教學和實驗,寓教于樂,讓學生感受電子技術的魅力所在。毫無疑問,電子技術這門課程具有非常強的實踐性,需要學生通過動手實驗才能夠充分驗證結論的課程。這也意味著老師要在上課前就準備好更多的有趣的教學方式和內容,讓學生提升對電子技術的學習興趣,同時還能夠培養他們的動手意識,通過自身的實際操作,加深對教師在上課過程中的理論理解,傳統的教學過程過于枯燥復雜,通常都會讓學生失去注意力和興趣,從而導致成績下降,采用一體化的有趣實用教學,會讓學生提高自己的自信心,在成功操作得出相對于的結論后,相信學生都會因此感受到電子技術這門課程所帶來的無窮魅力。
3總結
綜合上述所說的內容我們可以明確的得出,電子技術這門課程是一門綜合了多重學科的課程,不單單講述一種內容,而是相互交叉講述,讓教學存在著很大的困難和挑戰。而電子技術課程也是工科學子學習課程過程中一門非常基礎而重要的課程,如何在相應的課時內講完所有的內容,提升教學質量和教學效率,需要老師對其下一定的功夫,文章在之前講述的一體化教學也是現階段教學手段的熱門之一,只有真正的研究和改革出合適教師在實際情況中遇到的問題,得出如何更好的一體化教學的方案,讓學生增強學習興趣,達到自我提升,是每一個教授電子技術課程的老師需要深刻意識的,只有真正的做好了這一步,才可以充分提升教學實質。
作者:李巖 單位:吉林工貿學校
參考文獻
[1]于晶榮,吳偉標.“電力電子”課程教學改革與實踐[J].課程教材改革,2012.
[2]陶俊珍.“電力電子技術”教學內容更新例析[J].中國電力教育,2011.
[3]蔣偉,莫岳平.“電力電子技術”課程教學模式研究[J].電氣電子教學學報,2013.
[4]張波,丁金林.電力電子技術的教學體會與思考[J].科技信息,2008.
【關鍵詞】高職教育;模擬電子技術;教學內容;教學方法
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.
[5]劉一兵.高職《模擬電子技術》教學改革探索[J].專業教學研究,2008,3:81—82.
得了良好的效果。
關鍵詞:電子技術;實踐教學;教學改革
中圖分類號: G642. 0 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)02(c)-0000-00
我校地處新疆南疆沙漠邊緣,是傳統的農業院校,《電子技術基礎》是新興電氣、計算機、通信專業的核心基礎課,包括模擬電子技術和數字電子技術兩門主要課程,實踐教學包括實驗和課程設計兩個環節,其相關知識直接影響后續課程的學習,對學生的就業和工作也有著深遠影響。長期以來,實踐教學一直處于理論教學的“教輔”地位,不利于學生綜合素質、動手能力的培養,嚴重制約著我校電氣、計算機等專業的教育發展。隨著南疆工、農業的發展,用人單位對學生的工程實踐能力越來越看重,更傾向于聘動手能力強的人才。這就要求教師轉變觀念,結合實際教學情況和各方面的反饋信息,結合新的教育理念,對《電子技術》實踐教學進行教學改革。
1、 實驗教學改革
1.1實驗內容改革
原有的電子技術實驗課存在驗證性實驗多和實驗內容陳舊的弊端。為此,全系教師根據各方面反饋的信息,不斷調整和充實實驗內容。從原來的試驗中選出少量經典實驗,以保證電子技術實驗的基本知識、基本技能和基本方法,又增加了綜合性實驗和創新性實驗,以鍛煉和提高學生的動手、思維能力。最終確定的實驗內容:模擬電子技術部分包括晶體管共射極單管放大器、負反饋放大器、集成運算放大器的應用、OTL功率放大器、直流穩壓電源;數字電子技術包括TTL集成邏輯門測試、常用組合邏輯電路的測試及其應用、觸發器及其應用,常用時序邏輯電路測試及其應用、電子秒表,另外,還有一些偏重于自創性和設計性的選修實驗內容,譬如彩燈控制電路設計、步進電機驅動控制系統設計、溫度控制電路、電池電量檢測報警電路等,以滿足那些感興趣和動手能力強的學生。
1.2 實驗教學方法改革
長期以來,電子技術實驗課采取實驗室教師講解,學生現場連線,教師幫助調試的教學方法。因為學生對實驗內容生疏、實驗時間有限、接受能力參差不齊,經常是實驗做了,一問還是感到茫然,起不到實驗課應有的作用。為了解決這個問題,我們采取項目教學法。把每次要做的實驗看做一個教學項目,提前一個周末布置下去,讓學生提前預習實驗內容,上網查資料,并利用理論課堂介紹的PROTEUS軟件進行仿真,為了避免渾水摸魚的現象,每個學生的仿真電路圖發給教師檢查。實驗課上,教師把主動權讓給學生,不需要講解,學生對要做的實驗內容和原理已經非常清查,他們更多的是帶著好奇心,看看他們設計仿真的電路圖在硬件上是否合理,所以一到實驗課,都是急不可待地動手做起實驗來,調試電路,教師要做的就是對于現場出現的問題進行具體指導。采取這樣的項目教學方法,避免了傳統的填鴨式疲憊教學,讓學生在挑戰中完成了實驗,滿足了他們的成就感,增加了他們的學習興趣。另外,為了調動學生學習的積極性和主動性,電子技術實驗室實施開放式教學。
1.3教學手段革新
EDA技術是現代電子技術的標志,是電子技術教學內容手段改革的必然趨勢【1】,利用該技術可以實現硬件設計的軟件化,提高實驗效率。所以,我校電子技術實驗課程中引入了PROTEUS仿真軟件,來完成電路的功能設計、性能分析、時序測試和調試功能。因為仿真軟件為電路設計提供了多種分析方法,拓展了實驗的深度和廣度,為硬件電路的實現提供了正確的理論依據和設計方案,使課程實驗朝著“方案設計-軟件仿真-電路設計與制作-系統調試”這一工程實踐的流程發展【2】。通過這種“虛實結合”、“軟硬兼施”的實驗教學手段,提高了我校學生的電子綜合設計能力和工程實踐技能。
1.4多元化考核方式
實驗課程成績由3部分組成: 平市實驗成績(占30%),綜合實驗成績(占20%),實驗操作考試(占50%)。其中,平時實驗成績評定采取實驗全過程的評價方法,即實驗預習占20%(教師課前檢查),實驗操作過程占50%(教師現場記載),實驗報告占30%(教師課后評閱)。綜合實驗評分包括實驗項目方案設計和原理電路設計、實驗完成情況及實驗過程中分析問題和解決問題的能力、總結報告的撰寫等3方面。在實驗操作考試中,學生隨機抽題,主要考核學生在電路設計、接線調試、儀器設備使用、數據測試、實驗結果分析等方面的能力,這就督促學生認真做好每一個實驗。
2、課程設計改革
電子技術課程設計的教學目標是讓學生掌握電子系統設計的一般方法和設計流程,熟悉現代電子電路系統設計過程中常用的輔助工具及其使用方法,著重培養學生電子系統設計能力和創新意識,學生分析問題和解決問題的能力[4]。電子技術課程設計與以往相比,還是采取3人一組、教師指導、以學生為本,激發學生學習興趣的教學模式,其改革主要表現在教學內容、教學手段和考核機制幾個方面。
我校電子技術課程設計開課一般在14-15教學周,教師可提前4周,在第十周讓學生進行選題,以留出購買元器件的時間。在選題過程中,學生不僅可以選擇教師提供的課程設計題目,還可以自擬題目,自擬題目需要指導教師審核,以確定學生自擬的題目能夠達到教學計劃的要求。課程設計的題目來源于工程實際,要具有綜合性、先進性和實用性,并且每年都有新的補充。結合我系教師的工程實踐經驗,目前開設題目有數字溫度計、交通燈控制器、音樂彩燈控制器、數字頻率計、出租車計價器、聲光控樓梯照明開關設計、直流穩壓電源設計、水箱自動供水電路設計、OTL音頻功率放大器設計、數字搶答器設計、籃球24S計時器設計等二十多個題目。
為了更好的達到教學效果,把EDA技術引入到電子技術課程設計的教學中。學生在完成電子系統的初步設計方案后,先進行PROTEUS仿真,驗證所涉及的方案的邏輯功能,修改方案中的原理性錯誤,然后在進行安裝調試。并且,對所做項目采取模塊化設計,各單元電路逐級進行設計、仿真、調試,這樣有利于檢查和排除故障。根據電子產品設計流程,結合我院新近PCB板實驗設備,電子技術課程設計增加了原理圖和印制電路板圖的繪制。設計方案仿真通過后,要求學生使用PROTEL軟件進行設計方案的原理圖繪制和PCB板繪制,使電子技術課程設計的教學內容更接近于工程實踐。最后,在教師指導下,學生進行焊接、調試,完成整體項目。
結合工程實際產品設計的一般流程,根據各個環節在設計電子技術課程設計的所占比重,課程設計成績由設計方案成績(占20%)、軟件仿真成績(25%)、硬件調試成績(占35%)和總結報告成績(占20%)四部分組成。
3結束語
通過近幾年電子技術實踐教學改革的進行,充分激發了學生自主學習的主動性,提高了學生的實踐動手能力、培養了學生的創新精神、團結協作能力,同時學生的科技總結報告撰寫能力也得到了鍛煉,為學生整體素質的提高奠定堅實的基礎,也為學生參加電子競賽儲備了深厚的理論和實踐知識。
[1]楊慧敏.電子技術課程實踐環節的探索與改革[J].實驗室研究與探索.2004,23(3)61-63
關鍵詞微電子技術;課程建設;實驗教學
中圖分類號:G434文獻標識碼:A
前言微電子技術是現代電子信息技術發展的重要前沿領域,取得了很好的經濟和社會效益。微電子技術的發展和應用為促進了電子產品設計及制造領域的變革。微電子技術是以半導體工藝為設計載體,通過器件電路或者硬件描述語言描述硬件電路的連接,再利用專業的開發和設計仿真軟件進行工藝仿真、電路仿真和版圖設計,最終完成半導體工藝流程、電路硬件集成。在實訓教學的過程中,容易將學生帶入到工作環境的實景,能夠提高學生主動學習的興趣,激發學生的求知欲。在微電子技術的實訓教學過程中,利用設計輔助軟件讓學生加深對專業理論知識的深度理解,通過實訓內容的合理安排,驗證所學的專業知識,掌握設計方法和實現手段,從而達到理論和實踐有機結合的教學目的,實現本專業學生素質教育培養的最終目的。
1現階段微電子技術教學模式分析
微電子技術具有抽象、層次化、流程復雜的特點,在教學過程中,應該根據微電子技術的特點,在器件模型、硬件描述語言、配套軟硬件、實驗內容及課程內容設置等幾個方面進行課程教學的改革。
目前,微電子技術的實訓教學,主要圍繞集成電路工藝、硬件描述語言、可編程器件等環節開展。硬件描述語言具有設計靈活、電路設計效率高的特點。大規模可編程邏輯器件通過編程來實現所需的邏輯功能,與采用專用集成電路設計方法相比,具有更好的設計靈活性、設計周期短、成本低、便于實驗驗證的優勢,在實訓環節得到了廣泛的采用。現場可編程門陣列(FieldProgrammableGateArray,FPGA)能夠提供更高的邏輯密度、最豐富的特性和極高的性能,因此,數字集成電路的實訓內容,主要圍繞FPGA的內部結構以及資源分布做相應介紹。
微電子技術的實訓教學在本科教學中具有極強的實踐特點,尤其是作為電子科學本科教學,對學生的電子設計思維模式的構建有著重要作用。實踐教學離不開大量的實訓反饋。目前大多數高校微電子技術的授課課時數一般安排為48課時,其中實驗課占10課時,實踐課和理論課的課時數比例約為1:3.8,且課程多安排在三年級。從課時安排來看,存在重理論輕實踐的弊端,容易讓學生產生盲目應試的想法,導致學生只注重考試,而忽略了至關重要的實踐環節。另外,微電子技術課程最好作為專業基礎課程,為學習其它多門課程打下良好基礎。在微電子技術課程開展教學和實訓的時候,最好與學生的其它專業實習的時間錯開,讓學生能夠更加專心對待,避免專業知識和概念的混亂。如果將微電子技術課程課實訓安排在四年級第一學期,非常容易與畢業實習、求職環節發生沖突,導致學生對微電子技術課程和實訓內容認知不足,倉促應付課程和實訓內容,不利于對學生電子設計能力的培養,也會降低學生的就業競爭能力。
微電子技術的實訓環節對于本科生而言,會給學生產生軟件編程的想法,不能真正將電路設計的理念深化,會造成實驗內容的創新性不夠,教學成果難以達到預期。
2微電子技術實踐環節教學
本課題對現階段微電子技術課程和實訓環節做了深入分析,總結了教學過程中存在的問題及改進需求,對未來的微電子技術實訓教學模式進行的理論和實踐探索。自動化設計軟件是的設計人員可以在計算機上完成很多復雜計算工作。微電子技術軟件通常在服務器或者多線程工作站運行,自動化程度很好,具有很強大的功能和豐富的界面。在高校中開展的微電子設計類實訓課程是一門實踐性很強的專業基礎性課程,既可以由學生獨立完成,也可以設計成分工協作的實驗項目。
為了提高學生對微電子技術的理解和設計能力的掌握,微電子實訓由32個課時組成,其中課內實驗分配了16學時、微電子設計實訓分配16學時,重點提高學生的動手能力和主動思考能力,激發學生的創新思維。
2.1課內實驗設計
微電子技術課程的課內實驗包含基礎驗證性實驗和研究型實驗,其目的是掌握基本的硬件描述語言的編程方式及技巧,并能夠采用模擬器件設計模擬集成電路,讓學生能夠具備獨立設計集成電路的能力,熟悉集成電路設計計算機輔助設計手段,結合以往的電子電路知識,完成基本器件的設計和調用。
課內實驗設計以工藝器件仿真、電路設計仿真手段為主,利用準確的工藝和器件模型,準確模擬集成電路工藝的流程和半導體器件的電學特性。軟件仿真已經成為新工藝、新器件、新電路設計的重要支撐手段,可以在短時間內建立實驗環節、調節參數、修改電路結構,彌補實驗室硬件投入不足以及對多種實驗室耗材的依賴,有利于學生建立系統性的知識結構。另外微電子技術的課內實驗也包含綜合性實驗環節,通過調用基本功能模塊,設計一個適當規模的數模混合集成電路,提高整體電路的綜合性能指標,實現良好的信號控制和傳輸,提高學生的綜合設計能力。
例如,半導體工藝演示實驗可以快速呈現不同工藝流程和工藝環境對工藝結果的影響,能夠設定不同的偏置條件來研究器件的能帶、電場、載流子濃度分布、伏安特性等內部特征,避免惡劣繁雜的對物理過程的解析建模,具有直觀和形象的特點,加深學生對理論知識的理解和提高學習的積極性。可以針對成熟工藝,利用仿真軟件進行器件和電路設計。實際過程中,參照經典的器件結構和電路模塊單元,開展新特性、新功能的設計性實驗,鍛煉學生綜合知識的能力,面向工程實踐,對專業知識進行融會貫通。這個過程需要授課教師根據學生的已開設課程和知識結構來編寫適宜的實驗輔助教材,對實驗內容進行精巧的設計及和細致地指導。
2.2實訓環節設計
微電子技術實訓環節旨在鍛煉學生的實踐動手能力,掌握集成電路設計開發流程,能夠根據系統的性能指標進行分層分級設計,根據硬件電路的額性能特點來構建規模化電路。在實訓環節中,強調綜合設計能力的培養,利用微電子設計的計算機輔助設計工具完成一定規模電路的設計、仿真、版圖設計、版圖檢查等環節。通過微電子技術實訓環節的練習,學生能夠培養獨立設計能力、系統分析能力、電路綜合能力等,為將來進入研發設計類型的工作崗位打下堅實的基礎。
對實訓環節的考核,采用大作業或者設計報告的形式,讓學生通過查閱參考文獻進行設計選題,發揮學生的主觀能動性。通過對參考文獻的參考和綜述,掌握課題的結構和流程設計,充分了解系統的模型,理解各模塊對系統設計的影響。實訓環節是的一次較為系統的設計方法訓練,不僅可以鞏固課堂和教材上的內容,還可以引入實際工程系統的指標要求,鍛煉學生的綜合規劃和設計能力。
3微電子技術教學改革實施效果
通過微電子技術的教學和實訓模式的改革,在實踐中積極總結得失,發現微電子技術的教學該給能夠幫助學生提高微電子設計的專業素養,主要體現在以下方面:
1)學生對微電子技術課程內容的理解程度大幅提高,原先學生對課本的知識抱有敬畏的心理,在課程和實踐環節之后,都產生了很大程度的自信。微電子技術課程、實驗、實訓考核成績的優秀率也大大提高,表明通過微電子技術的教學和實踐改革,學生能夠比較好地掌握課程大綱所要求的內容。
2)通過細致地設計實踐環節,能夠調動學生學習專業知識的積極性,實驗項目的完成情況比較理想,報告內容的撰寫也更加細致、全面。
3)通過綜合設計實驗和實訓,讓學生勤于動腦,在多種手段和方法中,尋找最優的方案,優化設計過程。
4結束語
“電工技術”和“電子技術”是非電類專業的重要的技術基礎課程,該課程訓練學生基本的分析問題和解決問題的能力,為學習后續課程、從事有關的工程技術工作打下理論與實踐基礎[1]。目前本課程面向本校材料、機械、冶金與生態、土環4個學院開設,每學期約有近50個班,學生的覆蓋面非常廣。電子信息技術的復雜多樣化,電工技術和電子技術課程傳統的教學模式已經不能提高學生興趣,吸引學生自主學習。
一、電工技術和電子技術課程教學模式的現有問題
1.學生積極性不高。在現有的教學模式下,部分學生對電工技術和電子技術課程的重要性認識不足,學習積極性不高[2,3],認為這門課程是“副課”,是和本專業無關的知識,或者課程“用處”不大。現在的學生思想活躍,興趣愛好廣泛,有些學生認為學習電工電子技術不如去花時間考計算機等級,考駕照,去廣泛社交等等。為此,他們上課時精力不集中,睡覺或者看其他書籍,甚至干脆不來上課。
2.課程內容和專業結合不密切。盡管科學技術的快速發展,使得非電類專業與電子技術出現了越來越多的交叉、滲透和融合,但是目前的電子課程內容并沒有充分反映出電工電子技術在非電類專業中的應用,現有課程只重視內容的系統化完整化忽視課程中實際應用的問題比較突出。
3.網絡資源沒有得到有效利用。雖然從網絡公開課到慕課都在致力于改革傳統課堂教學理念和教學方法,但是網絡公開課或慕課也存在一些問題:相類似電工電子技術的課程很多,學生不知道想學習哪個學校的課程,老師不知道學生在干什么,不能起到以學生為中心,正確引導學生學習,提高學習電學知識的興趣和積極性。學生在上網的過程中,找不到合適的資源,轉做其他的事情,浪費大量時間。
4.教學方法和手段不豐富。教師只是使用PPT和板書教學,學生提早打印課件內容,其中的講解習題的分析和解題過程都一覽無余,既對學生沒有足夠的吸引力,又不能增強學生主動學習主動思考的能力。按照傳統的方法上課,無法引起學生學習的熱情,獲得好的教學效果。
如何調動學生的興趣和積極性,以學生為中心、以教師為主導,如何采用興趣驅動法培養學生自主學習能力是電工電子技術教學中面臨的重要問題[4]。以機械類專業學生為對象,在電工電子技術教學過程中以教師為中心的知識灌輸為主的教學模式,轉變為以學生為中心、教師引導為主的興趣驅動的教學模式。
二、興趣驅動的電工電子教學模式改革措施
1.提煉教學內容中的興趣點。(1)從“緒論”入手,引起學生的興趣。在緒論中介紹電工電子技術的歷史發展與現狀,完成電子技術課程整個知識體系的綜述。在這個過程中加入電工電子技術的發展對機械專業帶來的革命性的轉變,促進了機械行業的不斷發展的內容。介紹起到關鍵作用的歷史人物,使學生感到學習電工電子技術非常有用。介紹機械類專業中與電工電子技術相關的后續課程,后續課程中用到這門課程的哪些知識,引起學生對這門基礎課程的興趣和重視。例如后續“電子技術實習”2周,培養學生電工電子方面的工程意識和工程實踐技能,這就是建立在電子技術課程的基礎上的。計算機原理、自動控制等課程的學習,也是建立在電工電子技術的課程的基礎上。(2)機械相關電路實例,激發學生的興趣。在學習過程中,將功能背景和在機械中的應用相結合,從系統高度介紹電路,激發學生的興趣。從實用電路的系統介紹電路各部分功能分解電路內部結構分析各個器件的功能,增強對學生從系統到個體,從應用到理論的思考方式的培養。例如介紹電動機正反轉電路的控制電路,就可以從工廠的實際機械設備引入,如機床作臺的往返、刀升降的控制等都是由電動機的正反轉買現的,那么通過實用系統的介紹就可以引入電動機的正反轉控制,電路的結構就可以分解成主電路和控制電路,然后主電路由刀閘開關,熔斷器,交流接觸器的主觸點等等到電動機,控制電路由停止,啟動,自鎖觸點和交流接觸器的線圈等等組成,然后根據每個器件的位置引入器件的功能,再到每個器件的結構的介紹,這樣從實際出發到抽象的過程充分調動學生的興趣和好奇心,使教學的質量大大地提高。
2.細化機械類專業,找準與電工電子的結合點。機械類專業包括機械工程及自動化、車輛工程、物流工程、工業工程四個專業,對機械類專業的再細化有利于找準各個專業和電子技術課程的結合點,在課件中加入詳細背景下的應用實例,更容易把學生的興趣激發出來。例如機械工程及自動化專業,需要掌握機電系統的設計、制造、檢測與控制等方面的專門知識,在介紹組合邏輯電路的設計時,以工廠車間的電動機控制為應用場景,學生的興趣就會倍增。例如車輛工程可以介紹分析汽車點火系統的工作原理;模擬電路部分的實例;數字電路部分的實例汽車電子遙控鎖的電路設計[5]。
3.多種教學手段激發學生興趣。(1)視頻資源的有效利用,引起學生興趣。對應課程中的知識點,對網絡精品課程和MOOCs視頻進行精心篩選和剪輯,精選講解電路工作原理和內部結構的FLASH或視頻動畫,采用錄屏軟件制作仿真小實驗等等,使這些視頻資源得到有效利用,進行微課程的課件制作,合理地利用到課上課下的教學中。結合微課課件采用啟發式和討論式教學,引入翻轉課堂的思想,激發學生的求知欲,調動學生的發散思維,加深對理論知識的了解和掌握。例如繼電器控制系統中,采用微課課件,由學生自主學習組合開關的工作原理,首先介紹組合開關在實際中的應用,然后組合開關的內部結構的演示,再到組合開關的工作原理的分析,利用課下時間,學生對器件從感性認識上升到理性認識,不由自主地被吸引到相應的內容上。如在講授三相異步電動機的工作原理時,通過多媒體課件可將三相繞組中的電流變化,旋轉磁場的產生過程形象地展示出來,可通過模擬方法完成整個電動機的工作過程,這樣,不僅將抽象的東西形象化了,還能有效地提高學生學習的主動性、積極性。(2)教學和實際結合,提高學生興趣。通過器件實物和教學教具的使用,提高學生對這些器件的內部結構、參數性能產生感性認識。增加課前市場調研、課后思考題、與機械相關擴展知識閱讀部分,部分內容擬以課堂討論形式開展。在學習電子技術的時候,可以讓學生通過網絡和市場上親自購買面包板和芯片,學習實踐中器件的分類和挑選。有助于學生對這些器件的內部結構、參數性能產生感性認識,學習時就不會對抽象的參數感到枯燥。例如在書本學習電容時,學生只知道電容值是多少法拉,但是實際中購買使用電容時不單單要考慮電容的電容值,還要考慮有極性還是無極性,哪種材質構成,耐壓值等實際的參數。不但引起學生的好奇心,還會從實踐中體會到器件各個參數真正的含義。(3)在教學中引入仿真軟件,激發學生興趣。由于大部分學生對電路的接觸較少,為增加學生的感性認識,在教學過程中有目標地引入各種電路的仿真,使學生能夠直觀地看到電子線路的構成,各種測量儀表的使用,學習從電子仿真電路圖轉化成原理圖,總結相關方法和原理等內容,激發學生的興趣的同時?強學生自主總結問題分析問題的能力。(4)利用網絡資源,激發學生興趣。網絡的無處不在和移動網絡設備(智能手機/平板/便攜本)等的出現和普及,學生們基本離不開這些設備。為了把學生從這些設備上做其他事情吸引到課程上,充分利用現有網絡資源,把課程的相關內容先后放置到網絡上。內容包括課程簡介、與機械類相關的各種資料、精選視頻、課件與教案、自學指導書、授課大綱及考核大綱、習題、討論題、往屆考題等。例如,有些學生在上課時使用iPad或者手機直接看動畫版的教學課件,這樣就把學生從移動網絡設備上做其他事情直接拉回到課程上,極大地提高了學生的學習興趣和教學質量。
4.利用實驗激發學生興趣。(1)自主式實驗,提高學生興趣。在驗證性實驗的基礎上增加綜合性實驗和設計性實驗的個數和類型,允許學生自主選擇實驗,充分調動學生學習的積極性和參與性,允許學生自由選組,2~4人一組,集體完成一個項目并撰寫出總結報告。學生自主分組進行查找感興趣的選題,設計仿真實驗,進行硬件連接調試,寫實驗報告的過程。這個過程讓他們積極主動地參與和了解一個實用的工程應用問題、思考解決方案并總結的過程。學生的動手能力和自我學習能力以及分析解決問題的能力在這個教學中得到了鍛煉。通過完全開放和自主實驗等手段,提高學生發現問題、提出問題、獨立分析、解決問題以及動手實踐能力,以激發學生的學習興趣,培養創新意識和科學精神。(2)利用myDAQ,提高學生興趣。myDAQ數據采集套件體積僅有巴掌大小,含有電源及各種測量儀表,通過與計算機連接即可實現對實際電路的測試,使用方便,是學生在課外進行電路設計自主實踐的得力工具,為學生自主探索學習提供一個良好的實踐平臺。由于myDAQ套件便于學生自主操作,激發學生的學習興趣――自己動手設計,實現理論到實踐的過渡,可大大拓展學生的學習和實驗空間,對學生的興趣和積極性都起到了促進作用。
5.改變考核體系,提高學生興趣。充分考慮學習過程。綜合考慮學生平時表現以及學習態度,在期末考試的成績中予以反映,極大地提高了學生平時學習的興趣和積極性。平時學習可以結合報告、答辯以及綜合設計仿真等在多方面考核使學生充分發揮平時學習的積極性,而不是僅僅靠最終突擊最終考試和照抄固定答案而得到高成績,打擊平時學習的學生的積極性。例如,課程報告可以是各種類型的,包括應用仿真軟件設計性或驗證性電路仿真,課程相關哲學內涵的探討,課程知識點歸類總結,綜述電工學在機械方面的最新應用等。充分調動學生的學習熱情和積極性,充分發揮自己的各方面能力,而不是僅僅靠最終試卷和平時固定答案的作業來定分數。
【關鍵詞】微課;技工院校;電子技術教學
一、微課概念及其研究現狀
微課是針對某個知識點、技能點或教學環節,精心設計和開發的短小精悍、支持多種學習的網絡視頻課程。2008年美國新墨西哥州圣胡安學院的DavidPenrose提出了微課程(microlecture)概念[1]。為現實課堂教學提供一種新思路。國內學者胡鐵生2011年率先提出了“微課”的概念。從此微課概念在教育領域迅速傳播,相關實踐和應用也迅速展開,從相關文獻了解到,微課有多種微視頻類型(如故事講述型、知識復習型、技能演練型等)并且在課前、課中、課后都可以使用,圍繞微視頻可以增加微教案、微課件、微學習任務單、微練習和微作業,甚至結合翻轉課堂等模式開展教學,并且在小學、中學、技工學校等逐步推廣應用。
二、微課在技工院校電子技術課程教學中的特點
電子技術課程是技工院校各個電類課程的基礎學科,主要學習的有電子元器件的構成、電路的構成和直流穩壓電源的構成等[2]。微課在技工院校電子技術課程教學中的特點主要為三個方面,一是教學時間短,在技工院校電子技術課程教學中,微課的時常一般在10分鐘以內,以5~8分鐘居多;二是微課的主題較為突出,微課因為實踐原因,通常只在一節課中只有一個主題,講述一個知識點或者講述一個問題;三是使用更為便捷,現在我國已經進入一個微時代,學習已經轉變為一種碎片化學習,利用零散的時間通過電子設備(3G手機、ipad等)可以隨時隨地的觀看視頻學習知識。
三、微課在技工院校電子技術課程教學中存在的問題
通過調查研究,現在可以將微課在技工院校電子技術課程教學中存在的問題總結為三個方面,及教師制作微課水平及經驗不足、技工院校學生自主學習能力差和評價機制不夠完善。
1.教師制作微課水平及經驗不足
微課實現的途徑是通過互連網進行視頻性質的傳播,那么這個教學視頻制作的質量就直接決定了這堂微課是否成功。現階段,微課視頻的制作是困難的,它需要教師對于講解知識點作出合理選擇,需要制作的視頻保持連貫,對時間作出合理把握,并且有一定的精彩度,而技工院校的教師對于微課制作的水平和經驗是相對不足的,這樣會影響微課教學視頻作用的發揮。
2.技工院校學生自主學習能力差
技工院校學生的基礎知識普遍相對薄弱,且自主學習能力相對較差,缺少自主學習意識。很大一部分的同學對于微課并沒有堅持去學習,對于微課的點擊也會因為自身情況斷斷續續。
3.評價機制不夠完善
現階段,技工院校電子技術課程教學的微課應用存在著評價機制不夠完善的問題,特別是和傳統課堂對比起來,微課不能夠做到收集學生的及時反饋,老師不能夠做到及時了解學生的理解程度,而學生想要反饋也因為機制的不健全而不方便,久而久之,不會的問題便只能擱置了。
四、微課在技工院校電子技術教學中的應用方法
1.培訓教師制作微課的能力
技工院校需要培訓教師制作微課的能力,進而提高微課的質量,提升微課的教學效果,在知識點的選擇上,教師需要結合現在電子技術教學的課程,并且針對所教學生的接受能力進行分析,知識點應該是在實際課堂教學當中的重點或者是教學當中的難點;在制作視頻的連貫性上,要求老師在制作電子技術微課教學視頻之前,設定教學綱要,且按照這一綱要進行講解。遇到簡單的內容時不可以隨意地選擇略去,在一單元的視頻制作當中,不能跳躍式地去講解內容,應該做到前后要講解的內容有聯系。在時間的把控上,教師應該做到所講解內容在有限時間內形成一個整體,做到每一節微課視頻都能讓同學有所收獲,做到條理清晰;在微課視頻的精彩程度上,需要教師所制作的視頻具有趣味性,可以用一些笑話或學生們感興趣的話題來結合要講的知識點,也可以在適當的時候增加一些圖片以及實物進行講解,以此來提高學生們的注意程度。同時,在對視頻進行設計錄制時,視頻的整體色彩不能過于艷麗,環境不能過于花哨,要以簡潔為主,否則容易分散學生們的注意力,也要注意視頻的聲音效果,環境不能嘈雜,錄制聲音要清晰,不能有雜音。學校可以邀請微課視頻制作富有經驗的其他院校教師到校進行講解,也可以組織教師進行集體學習,可以向影視劇中的視頻制作技術進行學習,應用到微課視頻制作之中[3]。
2.培養學生自主學習的意識培養
學生自主學習的意識是一項長期的工作,教師在其中需要發揮自身的引導作用和督促作用。首先,教師在實際的教學中應該對觀看微課、自主學習的作用進行說明,將學生的自主學習與以后的實際工作聯系起來,讓同學們清楚自主學習的重要性;其次,教師應該對微課的觀看情況進行檢查,讓微課與實際課堂的聯系更加密切,可以通過兩種方法,一是在實際課堂中留下問題,然后在微課中進行對問題的講解,這樣可以在下一次上課時將同學對問題的回答程度作為檢查依據,進而強化同學的自主學習意識;二是在實際課堂開始前,將微課視頻進行,對主要講解的知識點進行分析,然后留出問題,在課堂上檢查同學的預先程度,并對留下的問題進行講解,形成一種翻轉課堂的教學效果,增強微課與實際課堂的聯系,進而培養學生自主學習的意識。
3.建立完善的評價機制
教師應該豐富自身和同學之間的交流渠道,如建設群組或者貼吧等,讓學生們可以在網絡平臺上進行相互的討論,老師也要參與其中,針對那些學生重點討論的知識點,和不會的難點予以解決。這樣還可以深化老師與學生的交流,更加容易確立在接下來的課程中應該講解的知識重點。
五、微課
在技工院校電子技術教學中的應用案例如在講解“電力二極管”時,微課視頻應該將穩壓二極管、發光二極管及整流二極管等常見電子電路二極管的圖片進行展示,然后提出問題,即二極管是否全部都是功率小且體積小的電器元件,這時同學會在腦海中形成自我的思考,產生研究的興趣。之后對電力二極管和電子電路二極管進行結構的對比分析。
六、結論
綜上所述,微課在技工院校電子技術教學中的應用可以起到激發學生學習的興趣、豐富了教學手段及改革教學模式的所用,針對現在微課應用中出現的問題,我們可以通過培訓教師制作微課的能力、培養學生自主學習的意識和建立完善的評價機制的方法對問題予以解決,并提升微課在技工院校電子技術教學中的應用效果。
參考文獻
本文分析了高職院校電子技術課程的內容特點和教學實際,結合MOOC平臺的優勢,探討了MOOC對高職院校電子技術課程改革的重要啟示,為探索有著高質量的電子技術課程教學提供新的思路和切實可行的實際途徑。
【關鍵詞】MOOC 電子技術 課程改革 高職教育
【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)11-0020-02
電子技術是高職院校電子類專業普遍開設的一門專業基礎課,也是學好后續其他專業課程的基礎。這門課程理論知識與實際項目緊密結合,重在培養學生的科學思維與創新能力。隨著社會信息化的深入,電子類專業的畢業生已成為社會人才需求熱點,高職院校對電子技術課程也愈加重視。如何使電子技術教學滿足外部環境和用人單位需求,讓學生在畢業之后有一定競爭力,是電子技術課程改革的研究重點。
另一方面,近幾年逐漸興起的MOOC模式,因其具有優秀的教學資源、靈活的教學活動、多元化的學習形式等優勢引起了社會的廣泛關注,也給從事電子技術教學工作的教師們帶來了一些啟示。高職院校電子技術課程改革中,可借助MOOC平臺的優勢,將其作為課堂教學的有益補充,采用“課堂+網絡”雙重教學模式,實現教學雙元化,提高學生的職業能力,從而達到用人單位的需求[1]。
一、MOOC模式概述
MOOC是Massive Open Online Courses的縮寫,意思是大規模網絡開放課程,是一種由視頻講課、課后練習、論壇交流互動、郵件交流和在線考試相互交織的網絡教學過程[2]。它是信息技術與優質教育的融合,實現了全球教育資源共享。MOOC自2011年在美國誕生,2012年出現爆發性增長,吸引眾多頂級名校參與和開發。2013年國內高校也積極加入MOOC陣營,廣受學生歡迎。
與傳統教學相比,MOOC的優勢有以下幾個方面:第一,優秀的教學資源。MOOC平臺匯聚了國內外諸多名校名師的優質課程,并且所有的教學資源都是免費或低收費的,學生可以根據自己的需求自主選擇課程,體驗世界頂級大學的真實教學課堂。第二,靈活的教學活動。MOOC在線課堂不受時間、空間、人數的限制,學習者可以隨時隨地按照自己的節奏和興趣學習,適時記錄個人學習進程,把學習作為一種享受。第三,多元化的學習形式。學生通過社交網絡、論壇等方式參與到學習中來,再通過小組討論、學習交流、自動測評等方式完成相應的學習任務。而教師則可以根據學生的反饋信息(如測評,主觀提問等)調整課程內容。可見,MOOC倡導的個性化學習模式可以更好地激發學生的學習樂趣,將學生作為課程的主導者,培養學生自主學習能力。
二、當前高職院校電子技術課程教學存在的問題
1.課程設置不合理
電子技術課程包含模擬電子技術和數字電子技術兩部分,學時少內容多,電路種類復雜,分析方法靈活多樣,具備良好的數學和物理基礎是學好這門課程的關鍵。然而很多高職院校并未將高等數學和大學物理納入公共基礎課,或者將公共基礎課和專業基礎課的上課順序顛倒,導致學生學習吃力,產生畏難情緒,影響后續其他專業課程的學習。
2..實驗教學單一
當前高職電子技術教學中,絕大部分實驗仍為驗證性實驗,學生按照流程操作即能獲得預期效果,實驗報告則照搬照抄實驗指導書上的內容交差,部分學生甚至抄襲實驗數據蒙混過關。高職教育的特點是培養實用型人才,強調學生在掌握專業知識的同時擁一定的實干經驗,這種“走過場”的實驗教學無法培養他們運用自己所學知識分析和解決問題的能力。
3.教學模式陳舊
很多高職院校教師專業水平不高,觀念滯后,模式陳舊。以電子技術課程為例,教師一味追求電路設計、原理分析、計算解答等細節,忽視了將最新的科技發展成果運用到教學中。另一方面,由于課堂教學仍停留在教師灌輸,單向傳遞知識的模式為主,使得學生缺乏思考,死記硬背應付考試,自主學習能力受限。
三、MOOC對高職院校電子技術課程改革的啟示
面對高職院校電子技術課程顯現出來的諸多問題,教學改革很有必要,同時MOOC模式所表現出的種種優勢,值得我們思考和借鑒。就目前高職院校電子技術課程而言,MOOC帶給我們如下幾個方面的啟示。
1.引入MOOC理念,改革授課知識體系
高職學生基礎薄弱,知識掌握度不夠,直接進入專業課程的學習容易使學生對某些知識點的理解存在困難,發生知識斷裂。而在MOOC教學中,教師可將涉及到課程的數學、物理相關知識點整理并制作成微課程,作為課堂教學內容的補充,供學生課下銜接學習;課上教師就可以圍繞重難點內容著重講解。再者,在微課程制作過程中,教師可根據課程體系適時調整知識構架,細化教學任務。MOOC的微課程模式要求教師對課程教學內容、重點和難點有非常清晰的認識,能按教學要求將課程內容按其內在關系進行完美切割,還需要對每個知識點內容、難易程度及在本課程中的重要性予以清晰說明和描述[4]。教師可以將每堂課的重點、難點、疑點拆分成若干獨立小節,每小節錄制15分鐘左右的教學視頻,方便基礎薄弱的學生有針對性的強化學習。
另一方面,為培養電子技術實用型人才,除了扎實學生的理論知識與專業技能,還應充分發揮網絡資源優勢,把新興的科技發展成果運用到課堂教學中,拓展學生視野。同時,考慮到學生就業的多樣化,可增開電子信息相關選修課程,這些課程可以講座、MOOC平臺的方式實現。
2. MOOOC平臺與實驗教學相結合
傳統的實驗教學往往使學生處于被動地位,因此保留必要的基礎實驗,可適當增加簡單的設計性實驗,培養學生綜合應用知識解決問題的能力。同時引入MOOC平臺,將教學課件、軟件仿真等資源融合成微視頻,方便學生課前觀看,掌握實驗所涉及的知識點;課上留有更多的時間進行操作交流,分析問題,在這過程中教師可以把精力放在引導學生思考和答疑上。此外MOOC平臺還可以與虛擬仿真實驗技術結合,使知識變得生動形象,提升教學效果,幫助學生對抽象知識的理解和掌握。
3.改革教學方法,倡導自主學習
MOOC教學充分體現了“自主學習”理念,為學習者提供了各種交互性社區并建立交互參與機制,促使學生從過去的被動學習者轉變為現在的主動學習者[4]。課前學生按照教師布置的內容自主預習,掌握課程要求的基本知識點;課上教師重點講授關鍵知識點,并對知識點拓展,選取典型例題讓學生相互討論完成任務,培養學生自主學習能力;課下教師根據學生完成的MOOC內嵌測試檢驗教學效果,通過測試反饋適時調整課程設計,滿足個性化學習需求。需要注意的是,由于高職學生自我約束能力薄弱,教師需要加強對學生在線學習的監督,對學生在線學習情況進行考核和評估,把MOOC 課程納入學校考核成績的依據。
四、總結
電子技術作為一門應用型學科,知識更新速度快,教學工作要適應科技進步和產品發展。MOOC的興起顛覆了傳統教育模式,對高職院校電子技術課程改革是一個非常好的機遇。將MOOC模式融入電子技術教學中,實現教學雙元化,改革授課知識體系,增強課程實踐性;倡導自主學習,培養學生思考和解決問題的能力,從而保證教學質量的提高。
參考文獻:
[1]. 吳維寧. 大規模網絡開放課程(MOOC)――Courser評析[J]. 黑龍江教育(高教研究與評估),2013( 2 ): 39-41.
[2]. 李青,王濤. MOOC:一種基于連通主義的巨型開放課程模式[J]. 中國遠程教育, 2012( 3 ) : 30-36
實踐課程改革是應用型大學整體教學改革工作的一個重要環節。以數字電子技術課程設計為例,圍繞充分激發學生自主創新能力、培養應用型人才,針對課程設計題目的選定、設計過程、考核等教學環節進行了改革與細化,通過課題自擬、實踐操作多樣化等方式,解決了傳統教學模式對學生思維的禁錮、實驗設備資源緊張等問題。
關鍵詞:
數字電子技術課程設計;應用型;創新
數字電子技術課程設計是電氣、電子、通信等專業共同具備的一個重要實踐環節。學生在查閱文獻的基礎上,根據數字電路的特點,自行分析、設計和搭建一個實用電子產品雛形,撰寫相關技術文件資料,鞏固并加深在數字電子技術課程中的理論基礎和實踐基本操作技能;同時通過方案比較、電路制作、調試等過程,培養學生實現理論到實踐的綜合應用能力,為畢業設計和畢業以后從事電子技術方面的科研及開發奠定基礎,因此,要求擔任該課程的指導教師需具備一套完整的、針對性強的教學方案。本文結合應用技術型大學以培養生產服務一線的高層次技術技能人才為目標的特點,從課程內容、教學模式等方面對數字電子技術課程設計進行了一些改革和嘗試,取得了較好的教學效果。
一、數字電子技術課程設計的教學現狀分析
(一)教學內容陳舊單調目前,數字電子技術課程設計在電氣、電子、通信等專業的教學內容上,通常存在以下幾個問題:第一,應用類型的經典案例類型少,設計題目單一,多數教學內容大同小異,無法完全激發學生的求知欲與好奇心;第二,教學內容通用性不強,對某一具體設計題目,未采用多種設計方法設計,不能很好地培養學生打破常規思維,利用多種方法解決問題的能力;第三,教學內容層次劃分不夠清晰,難以實現因材施教,實施最優化的彈性教學方案。
(二)課程設計環境條件受限由于實驗室設備偏向于驗證型實驗,可開設的創新類綜合設計型實驗項目較少,同時受實驗室設備儀器種類少、數量不足、機房與實踐操作平臺分離等多種因素的制約,使得實驗室資源分配緊張。另外,由于實驗室僅在白天開放,使得學生能夠利用實驗室的時間大受限制,在培養學生動手能力方面上,難以提供充裕的時間和空間作為基礎保證,也不利于學生在設計過程中保持思路的連貫性。
二、數字電子技術課程設計教學方法改革
(一)課題的選定在進行課程設計之前,教師可通過學習國內外教學資源,結合現今前沿技術,引導學生形成對該課程的感性認識,激發學習興趣,充分調動創造創新的積極性與主動性。認真教授學生資料查詢的方式,以便能快速獲取有用信息。在此基礎上,改革傳統題目給定方式,不再由教師統一規定課程設計題目,而由學生根據自己查閱的相關資料,以圍繞生活或行業企業的一線需要作為課程設計選題來源,并自主列出設計目標、預期效果及創新點。指導教師則根據學生自擬課題的難易程度、是否切實圍繞實際需求進行打分,并要求學生在設計過程中必須有屬于自己的創新點,以避免雷同設計的出現。學生根據課題的分值,結合自身情況,選擇其中一個課題進行設計。通過這種自擬課題的方式,學生不僅學會了資料查閱方法,提高了自主學習的能力,同時解除了傳統教學方式對學生思維的禁錮,使學生能夠不受限制的自由發揮,提高創新能力。
(二)設計的進行由于實際生產與仿真驗證之間往往存在較大的差異性,僅從理論上設計出來的電路可能在實際中存在很多問題。因此,在完成仿真設計以后,還需通過實踐操作來檢驗所設計的電路的合格程度。學生可利用實驗室現有儀器設備、面包板或萬用板等多種方式,完成設計電路的實際組裝與調試。該教學方式擴大了學習范圍,讓學生不再局限于某一種固定的方式進行思考。根據課題難易程度,學生可以通過成立小組的方式進行研究,也可以以個人的興趣為主獨立完成設計。另外,實踐操作多樣化,不僅可以緩解實驗室資源緊張的問題,同時,學生還可以在課下利用可移動資源(面包板、萬用板等)進行連續性設計,有助于保持設計思路的連貫性。
(三)細化數字電子技術課程設計考核標準數字電子技術課程設計的考核采用提交報告加答辯的形式綜合評價學生的學習效果。以下是考核標準:1.報告要求:設計報告必須有統一的格式及模板,需在規定限期內完成。報告的主要內容包括課程設計名稱、設計任務要求、方案的制定與選擇、方案具體內容(設計原理圖、電路圖、布線圖及其說明;元器件清單;單元電路功能描述及相關參數計算說明等)、電路調試分析以及整體設計的全面總結。2.答辯要求:答辯環節包含口試和演示操作兩部分,口試部分首先要求學生對自己完成的設計內容做一個簡單概述,指導教師則針對學生所設計的原理、性能、元器件選擇依據、整體設計思路創新點提出問題,學生單獨作答;然后進行演示操作,展示出所設計電路的功能及特點。3.成績評定:課程設計結束以后,教師根據設計報告的質量,結合答辯情況(課題論述和問題回答情況;演示操作過程中的安裝工藝水平以及調試時分析解決問題的能力),綜合給出評分,其中課題自擬占總成績的20%,設計報告占40%,答辯環節占40%。報告及答辯部分評分標準如下:及格:能夠遵循實踐課程的相關紀律,設計報告符合基本要求;答辯過程中對電路工作原理論述清晰,電路組裝連接正確,能實現設計基本目標。中等:在及格的基礎上,設計報告內容充實準確,報告撰寫思路清晰,框架合理;電路板組裝調試成功。良好:在中等的基礎上,設計方案創新點突出;答辯演示時電路板工作穩定、可靠。優秀:在良好的基礎上,電路布局布線美觀大方,實現功能完善,容易操作,整體設計性價比高,調試方便。
三、教學效果評價
通過對整個數字電子技術課程設計教學環節的改革,使得學生在學習過程從各個方面得到了充分的自由發揮:命題的自主設計與創新點相結合,可以有效地啟發學生進行創新思考,同時避免個別學生不動手、不思考的現象,也可有效預防雷同設計報告的出現;實踐操作多樣化,豐富了學生實現課程設計的手段及方法,不再局限于單一設計模式,擴大了學生接觸的知識面,同時為緩解實驗室設備緊張提供了一種有效的方法,學生實踐時間更加自由化,為順利完成課程設計奠定基礎;細化考核方式,則為提高課程設計質量提供了有力的保障,有助于提高學生的工程素質和綜合能力,為以后課程的學習打下良好的基礎。
四、總結
實踐培訓是應用型大學最基本的育人方式之一。不斷改革傳統教學,優化教學模式,注重應用型、創新型人才培養,是目前多數學校教學改革中至關重要的核心內容。為實現培養應用型人才的目標,針對數字電子技術課程設計課題的選定、實踐操作多樣化、考核方法的細化等方面進行了一系列的改革,同時驗證了該方法實施的可行性及教學效果,對于實踐類課程建設的研究與探索具有重要意義。
參考文獻:
[1]孫曉艷.《數字電子技術》課程設計的改革[J].機械職業教育,2007(7):59-60.
全國大學生電子設計大賽對學生專業能力、創新能力的培養具有積極的促進作用。本文主要針對傳統教學模式下模擬電子技術課程存在的主要問題,以電子設計大賽為導向,全面促進模擬電子技術課程教學內容、教學手段以及實踐教學的改革,培養出適合社會需求的高素質應用型人才。
【關鍵詞】
電子設計大賽;模擬電子技術;教學改革
近年來,隨著高等教育的快速發展,傳統的教學模式暴露出的問題不容忽視,培養出符合現代社會需要的高素質應用型人才是當前高等教育的首要任務,而以競賽為依托,促進課程改革是提高人才質量的一個有效途徑。本文將在全國大學生電子設計大賽的基礎上,全面推動模擬電子技術課程的教學改革。
一、電子設計大賽對《模擬電子技術》課程改革的推動作用
全國大學生電子設計大賽是教育部倡導的大學生學科競賽之一,目的在于推動電子類學科課程體系和課程內容的改革。自1997年開賽以來,電子設計大賽便受到廣泛關注,影響力不斷擴大,目前已經成為評價高等院校教學水平的一項重要指標,這充分調動了各個參賽院校及教師改善現有教學模式的積極性。在歷年競賽題目中,涉及模擬電子技術課程知識是最多的,因此,充分掌握模擬電子技術相關知識是參加電子設計大賽的前提。本文以全國大學生電子設計大賽為契機,以全面提高學生應用能力和創新能力為目標,對模擬電子技術課程改革進行研究。
二、《模擬電子技術》課程存在的主要問題
模擬電子技術是電子類專業一門必修的專業基礎課,具有很強的理論性、實踐性和綜合性,同時,該課程較為抽象,內容多,學時相對較少,學生學習起來有一定難度。在傳統的教學模式下,模擬電子技術課程學習存在如下主要問題。
(一)理論與實踐脫節。在傳統的教學模式中,學生獲得知識的主要形式是教師課堂講授,大多屬于理論方面的抽象概念,很少涉及具體知識應用。另外,現有的實驗項目也大多集中在理論知識驗證方面,很少有貼近實際生產應用的實驗項目,學生即使學會理論也不會運用,造成理論脫離實際的現狀。
(二)教學手段單一。目前在教學過程中所采用的教學方法大多數還是以教師講授為主體的形式,學生很少參于其中,忽略了學生在課堂中的主體作用。以講授理論知識為主體的課堂教學會導致學生的學習興趣不高,內驅力不足,學生只為應付考試而學習,嚴重影響學習效果。
(三)教學內容滯后。當今,電子技術飛速發展,新型電子器件的產生也是層出不窮,而模擬電子技術課堂所學內容與實際應用有很大差距,導致學生不能及時接觸新技術及新知識,學習內容過于陳舊,制約了學生創新能力的發展,不適合當前社會對新技術人才的需求。
三、電子設計大賽導向下《模擬電子技術》理論課程的改革
針對當前教育模式下模擬電子技術課程存在的問題,以全國大學生電子設計大賽為導向,對模擬電子技術理論課程作出改革。
(一)改革教學內容。模擬電子技術課程教學內容要體現出實用性、全面性,要讓學生在課堂中所學到的知識能夠與實際應用電路聯系起來。結合全國大學生電子設計大賽注重知識的綜合應用的特點,對模擬電子技術教學內容進行改革。一是將整體教學內容模塊化:半導體模塊,集成運放模塊,功率放大模塊及直流穩壓電源模塊。二是弱化對于器件內部結構的講解,加強外部應用特性介紹,并增加常見集成電路的應用。在教學過程中,適當結合競賽中實際題目引導學生將所學知識應用到實際電路,這樣既有助于電子設計競賽培訓,又能有助于學生對于知識的理解和運用。三是在教學內容方面,要不斷更新,不能局限于課本的知識,要根據新技術的發展,把新知識引入到課堂教學中。
(二)完善教學手段。在改革教學內容的基礎上還要完善教學手段,電子設計大賽對參賽學生的自主能力和創新能力有很高要求,因此,不能采用傳統的填鴨式教學,應在課堂中采用多種教學手段相結合的形式來激發學生的學習熱情,培養學生獨立獲取知識的能力。在教學過程中,可充分借助多媒體,通過動畫、視頻、元件展示等將課程中重點難點問題進行演示和講解,例如采用多媒體動態演示晶體管以及場效應管工作原理,生動形象,激發學生興趣,同時也便于學生理解記憶,提高課堂效率。同時,課堂上要善于利用任務驅動的形式引導學生積極探索,自主發現問題,并于團隊學習等互動過程中進行知識和能力的交融與構建。此外,配合啟發式、討論法、項目教學等多種教學方法共同營造以學生為中心,教師為主導的教學形式,通過有效的課堂教學方法激發學生的學習興趣,并且引導學生獨立思考,使學生由原來的被動學習轉換為積極主動探索,提高整體教學質量。
四、大學生電子設計大賽導向下《模擬電子技術》實踐環節的改革
全國大學生電子設計大賽注重考察學生的專業知識能力和綜合實驗技能,這為模擬電子技術的實踐教學改革提供了良好機會。為此,以大賽為依托,對模擬電子技術實踐環節進行完善和強化。
(一)優化實驗環節,突出創新能力。模擬電子技術是一門實踐性比較強的課程,實驗課對整個課程的學習至關重要。為適應電子設計大賽要求,要改變模擬電子技術實驗教學內容以驗證性實驗為主的傳統模式,增大設計性和綜合應用性實驗比例,使學生在掌握基本實驗方法基礎上,自主研究、設計實驗項目,這樣有利于培養學生的創新思維。同時,將仿真軟件Multisim引入到實驗教學中,學生可以在課余時間進行學習,包括電路設計,元件選型,參數設計等過程,讓學生體會不同元器件選擇對電路產生的影響。此外,要為學生提供自主探究的平臺,實驗室要定期補充更新實驗器材,同時實行開放式管理,學生根據需要在實驗室進行訓練學習,實驗教師定期進行指導,為學生研究學習提供各方面支持。
(二)提高學習興趣,開展競賽活動。通過定期開展電子競賽活動激發學生學習模擬電子技術的興趣,競賽模式充分借鑒全國大學生電子設計大賽的命題特點,題目可有針對性地參照往年的競賽題目,設置基本要求和自主發揮兩個層次。積極鼓勵學生參與競賽,成立參賽小組。從設計方案,元器件選擇到裝配制作,完全由學生配合完成,教師負責引導答疑,充分發揮學生的主動性。同時,組織成立電子興趣小組,開展知識講座,了解行業發展現狀,分享優秀的網絡資源,學習新型芯片,以此拓展學生視野,營造良好的學習氛圍。通過競賽活動,學生能夠切實感受理論知識在實際中的應用,真正提高學生自主學習能力和動手實踐能力,同時也培養了學生團隊責任感,達到全面提高學生素質能力的目的。
五、結語
培養應用型人才是社會發展的需求,在此背景下,大學生電子設計大賽成為推進高校課程改革的一種有效手段,為課程改革注入了新活力。本文以電子設計大賽為導向,對模擬電子技術教學內容、教學手段及實踐環節進行改革研究。當然,電子技術還將繼續發展,要堅持以電子設計大賽為契機,不斷總結,積累經驗,進一步提高人才培養質量,構建出適合于培養應用型人才的模擬電子技術教學模式。
作者:孟顯嬌 王賽男 單位:沈陽科技學院
【參考文獻】
[1]王彰云,鄒增麗.以大學生電子設計大賽為導向的高職單片機實踐教學改革[J].廣西教育(職業與高等教育版),2013,11
[2]會,丁文斌.電子設計競賽與創新人才培養的探討[J].九江學院學報,2006,2