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時(shí)間:2023-11-16 10:46:52
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中圖分類號(hào):TN710 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
教材是體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的主要載體,是教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的主要依據(jù),也是課程改革的主要內(nèi)容之一。我們本著“以能力為本位,以就業(yè)為導(dǎo)向”的課程改革思路,按照理實(shí)一體、項(xiàng)目教學(xué)方式,通過(guò)反復(fù)實(shí)踐、總結(jié)、提煉,開(kāi)發(fā)了《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)項(xiàng)目教程》校本教材,經(jīng)過(guò)試用,取得了良好的教學(xué)效果。
1 設(shè)立課程目標(biāo)
項(xiàng)目式教材開(kāi)發(fā)之前,通過(guò)到工廠企業(yè)的生產(chǎn)一線進(jìn)行廣泛的專業(yè)調(diào)研,明確本教材的編寫以應(yīng)用電子技術(shù)和電氣自動(dòng)化等電類專業(yè)學(xué)生的就業(yè)為導(dǎo)向,根據(jù)行業(yè)專家及企業(yè)技術(shù)人員對(duì)專業(yè)所涵蓋的崗位群進(jìn)行的工作任務(wù)和職業(yè)能力的分析,以電類專業(yè)共同具備的崗位職業(yè)能力為依據(jù),遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律,緊密結(jié)合職業(yè)資格證書中對(duì)電子技能所作的要求,確定教學(xué)目標(biāo)是:通過(guò)學(xué)習(xí)學(xué)生應(yīng)具備對(duì)常用電子元件的識(shí)別與檢測(cè)能力、常用電子儀器的使用能力,電子專業(yè)基本技能(焊接技術(shù)、組裝技術(shù)),基本電路的原理分析、調(diào)試與初步設(shè)計(jì)能力。使學(xué)生具備高素質(zhì)勞動(dòng)者和中初級(jí)專門人才所必需的電子通用技術(shù)基本知識(shí)、基本方法和基本技能,初步形成解決實(shí)際問(wèn)題的能力,為學(xué)習(xí)后續(xù)課程,提高全面素質(zhì),形成綜合職業(yè)能力打下基礎(chǔ)。
1.1 知識(shí)目標(biāo)
(1)掌握常用電子儀器儀表的基本知識(shí);(2)掌握電子元器件與常用集成產(chǎn)品的基本知識(shí);(3)掌握電子常見(jiàn)功能電路的基本工作原理;(4)熟悉典型電子線路的分析;(5)具有典型電子線路制作與調(diào)試的相關(guān)理論知識(shí)。
1.2 技能目標(biāo)
(1)能識(shí)別并檢測(cè)常見(jiàn)電子元器件;(2)能識(shí)別并正確使用常見(jiàn)集成電路;(3)具備典型電子線路的制作與調(diào)試能力;(4)會(huì)進(jìn)行簡(jiǎn)單電子整機(jī)的組裝與調(diào)試。
1.3 職業(yè)道德與情感目標(biāo)
(1)通過(guò)課程的學(xué)習(xí),了解電子世界,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)專業(yè)歸屬感;(2)培養(yǎng)獨(dú)立思考、勤于思考、善于提問(wèn)的學(xué)習(xí)習(xí)慣,培養(yǎng)良好的團(tuán)隊(duì)精神;(3)培養(yǎng)良好的安全生產(chǎn)意識(shí)、質(zhì)量意識(shí)和效益意識(shí);(4)培養(yǎng)良好的職業(yè)道德與職業(yè)習(xí)慣。
2 確定課程內(nèi)容
摒棄傳統(tǒng)的專業(yè)教學(xué)課程方案,打破理實(shí)脫節(jié)、學(xué)科本位的教材體系,本著“以能力為本位,以就業(yè)為導(dǎo)向”的課程改革思路,以“夠用、實(shí)用”為原則,根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)來(lái)確定課程內(nèi)容。在教材的內(nèi)容的選擇過(guò)程中,我們舍棄了一些繁瑣冗長(zhǎng)的理論,采用項(xiàng)目引領(lǐng)、實(shí)踐導(dǎo)向的教材結(jié)構(gòu),突出內(nèi)容趣味性、典型性、實(shí)用性和可操作性。最終確定具體課程項(xiàng)目?jī)?nèi)容包括:常用儀表的使用、二極管三極管的認(rèn)識(shí)與檢測(cè)、直流穩(wěn)壓電源的制作與測(cè)試、功率放大器的制作與調(diào)試、調(diào)幅收音機(jī)的組裝與調(diào)試、家用調(diào)光燈電路的制作與調(diào)試等。
3 編寫課程章節(jié)
(1)按照課程目標(biāo)要求,編排課程項(xiàng)目。每個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目按照課程目標(biāo)分成若干個(gè)任務(wù)組成,每個(gè)項(xiàng)目都有具體的知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)(見(jiàn)表1)。項(xiàng)目的知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)編排如下(以項(xiàng)目二:二極管、三極管的認(rèn)識(shí)與檢測(cè)為例)(見(jiàn)表2)。
(2)對(duì)照項(xiàng)目教學(xué)要求,編寫實(shí)訓(xùn)任務(wù)。針對(duì)中職學(xué)生文化素質(zhì)普遍較低、抽象思維能力相對(duì)較差這一特點(diǎn),根據(jù)先實(shí)踐后理論,先感性后理性,先局部后整體的認(rèn)識(shí)方式編寫教學(xué)內(nèi)容。在編寫過(guò)程中,始終貫徹以動(dòng)帶學(xué)、以想促學(xué),將枯燥的理論與有趣的實(shí)踐緊密結(jié)合起來(lái),大量增加電子元器件、電路、產(chǎn)品的實(shí)物圖,并配詳細(xì)的圖解式操作步驟,圖文并茂,力求符合中職學(xué)生的能力水平、認(rèn)知特點(diǎn)和教學(xué)需要。
4 實(shí)施課程教學(xué)
4.1 建設(shè)一體化教室
理實(shí)一體化教室是實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目教學(xué)的硬件條件,它既要滿足理論教學(xué)的需要,又要具備實(shí)訓(xùn)教學(xué)的條件。在教室和實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)中努力尋找理論與實(shí)踐的結(jié)合點(diǎn),改變過(guò)去教室只能教授理論,實(shí)訓(xùn)室只能動(dòng)手訓(xùn)練的格局。學(xué)校電子技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室一般都有固定的工位,可作為課桌用,通過(guò)增加多媒體教學(xué)設(shè)備、調(diào)整工位的布局將原來(lái)的實(shí)訓(xùn)室改裝成理實(shí)一體化的教室。
4.2 采用項(xiàng)目教學(xué)法
項(xiàng)目式教材要發(fā)揮其應(yīng)有的作用,在教學(xué)中必須采用項(xiàng)目教學(xué)法。我們改變以往“教師講,學(xué)生聽(tīng)”被動(dòng)的教學(xué)模式,采取“以項(xiàng)目為主線、教師為引導(dǎo)、學(xué)生為主體”教學(xué)方法,創(chuàng)造學(xué)生主動(dòng)參與、自主協(xié)作、探索創(chuàng)新的新型教學(xué)模式。在項(xiàng)目教學(xué)中,學(xué)習(xí)過(guò)程成為一個(gè)人人參與的創(chuàng)造實(shí)踐活動(dòng),注重的不是最終的結(jié)果,而是完成項(xiàng)目的過(guò)程。
4.3 教師職能多樣化
在項(xiàng)目教學(xué)的具體實(shí)踐中,教師的職能有了很大的變化。教師不再僅僅是講解者、示范者和控制者,更是指導(dǎo)者、組織者、引導(dǎo)者和評(píng)價(jià)者。在任務(wù)準(zhǔn)備階段,教師要向?qū)W生提供與完成教學(xué)任務(wù)相關(guān)的知識(shí)、信息與材料,指導(dǎo)學(xué)生尋求解決問(wèn)題的方法。在任務(wù)實(shí)施階段,營(yíng)造學(xué)習(xí)氛圍、創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景,組織和引導(dǎo)教學(xué)過(guò)程,是學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者與引導(dǎo)者。在任務(wù)評(píng)價(jià)階段,教師在學(xué)生自我評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上,幫助學(xué)生對(duì)項(xiàng)目教學(xué)的目標(biāo)、過(guò)程和效果進(jìn)行反思,教師是評(píng)價(jià)者。
4.4 教學(xué)評(píng)價(jià)多元化
課程的教學(xué)評(píng)價(jià)是課程教學(xué)系統(tǒng)中的一個(gè)關(guān)鍵性環(huán)節(jié),具有檢查和激勵(lì)作用。一直以來(lái),“電子技術(shù)”課程考試成績(jī)依照“期末+平時(shí)”按一定比例確定,并且期末考試成績(jī)占最大比重,與中職突出技能的要求相背離。我們對(duì)學(xué)生的課程掌握評(píng)價(jià)以考評(píng)代替考試。采用階段考核方式,將理論知識(shí)納入實(shí)踐考核內(nèi)容,平時(shí)(過(guò)程)成績(jī)和實(shí)踐環(huán)節(jié)結(jié)合的形式。階段考核成績(jī)30 %,平時(shí)(過(guò)程)成績(jī) 30 %,實(shí)踐成績(jī) 40 %。階段考核的評(píng)價(jià)包括:每項(xiàng)任務(wù)結(jié)束考核。平時(shí)(過(guò)程)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)包括:任務(wù)訓(xùn)練、實(shí)訓(xùn)報(bào)告與作業(yè)、課堂紀(jì)律、出勤、課堂筆記等。實(shí)踐性環(huán)節(jié)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)包括:以典型單元電路組裝調(diào)試為該課程終結(jié)考核,其中包括操作過(guò)程、實(shí)訓(xùn)報(bào)告、實(shí)訓(xùn)效率和成功率、安全使用工具和儀器等。
參考文獻(xiàn)
[1] 謝蘭清.電子技術(shù)項(xiàng)目教程[M].北京:電子工業(yè)出版社,2008.
2.綜合實(shí)訓(xùn):提升綜合素質(zhì)模擬電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)改革的最后一個(gè)環(huán)節(jié)是綜合實(shí)訓(xùn)。這其中已經(jīng)不只是模擬電子技術(shù)一門課程,它將與數(shù)字電子技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用等課程綜合開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)題目,訓(xùn)練學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力。在訓(xùn)練方法上通過(guò)主動(dòng)學(xué)習(xí)、自主設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)三個(gè)步驟激發(fā)學(xué)生的求知欲望和創(chuàng)新意識(shí)。(1)主動(dòng)學(xué)習(xí):根據(jù)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的基本功能和達(dá)到的指標(biāo)要求,學(xué)生通過(guò)查閱文獻(xiàn),確定自己的設(shè)計(jì)方案;利用軟件仿真電路,并通過(guò)調(diào)試確定適合的參數(shù);寫出預(yù)習(xí)報(bào)告。(2)自主設(shè)計(jì):根據(jù)軟件仿真電路搭建實(shí)際系統(tǒng)的硬件組件;完成系統(tǒng)程序設(shè)計(jì);進(jìn)行軟硬件調(diào)試,通過(guò)查找錯(cuò)誤、解決問(wèn)題,達(dá)到鍛煉提高的作用;測(cè)試系統(tǒng)的基本參數(shù)和功能。(3)創(chuàng)新設(shè)計(jì):完成實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的進(jìn)階指標(biāo):如增加功能或提高指標(biāo);對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行最終測(cè)試,給出誤差分析;寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告,提交實(shí)驗(yàn)作品。綜合實(shí)訓(xùn)使學(xué)生較系統(tǒng)地掌握電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程的選題、立項(xiàng)、方案論證、電路設(shè)計(jì)、裝配調(diào)試、系統(tǒng)測(cè)試、總結(jié)報(bào)告、文檔整理等全過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生理論知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。
二、進(jìn)一步完善實(shí)踐教學(xué)體系
1.嚴(yán)格考核制度
要想使模擬電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)順利地進(jìn)行下去,必須進(jìn)行嚴(yán)格的考核制度,以保證實(shí)踐教學(xué)的良好效果。(1)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。根據(jù)學(xué)生每次做實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)中的操作表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)后的結(jié)果分析,給出實(shí)驗(yàn)成績(jī),占模擬電子技術(shù)課程總成績(jī)的20%。模擬電子技術(shù)課程總成績(jī)=70%的期末考試卷面成績(jī)+20%的實(shí)驗(yàn)成績(jī)+10%的平時(shí)成績(jī)。(2)課程設(shè)計(jì)。完成課程設(shè)計(jì)中常用單元模塊電路仿真,成績(jī)?yōu)椤凹案瘛?;完成課程設(shè)計(jì)中常用單元模塊電路和規(guī)定電路的仿真設(shè)計(jì),成績(jī)?yōu)椤爸械取?;完成課程設(shè)計(jì)中全部軟件仿真設(shè)計(jì),成績(jī)?yōu)椤傲己谩保煌瓿烧n程設(shè)計(jì)中全部軟件仿真設(shè)計(jì)和一個(gè)綜合設(shè)計(jì)制作選題,成績(jī)?yōu)椤皟?yōu)秀”。
2.完善實(shí)踐教學(xué)體系的配套工作
除上述改革措施外,為進(jìn)一步完善實(shí)踐教學(xué)體系,實(shí)驗(yàn)室硬件設(shè)備和運(yùn)行經(jīng)費(fèi)的投入是必要條件;編寫相應(yīng)教材,加強(qiáng)較適合學(xué)生之間的交流也十分重要。已經(jīng)完成或正在進(jìn)行的工作如下:(1)吸取經(jīng)典教材的寶貴經(jīng)驗(yàn)和新的教學(xué)理念,結(jié)合獨(dú)立學(xué)院的人才培養(yǎng)目標(biāo)以及本院課程設(shè)置和課程大綱的要求,編寫適用于應(yīng)用型本科的教材——《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》以及配套的實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書。(2)開(kāi)設(shè)電子設(shè)計(jì)工程師認(rèn)證考試(EDP),為學(xué)生就業(yè)增加砝碼;指導(dǎo)優(yōu)秀學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生電子競(jìng)賽、全國(guó)大學(xué)生專業(yè)競(jìng)賽等,促進(jìn)“因材施教的個(gè)性化培養(yǎng)”。(3)建立了模擬電子技術(shù)課程與實(shí)驗(yàn)的網(wǎng)站,實(shí)現(xiàn)了指導(dǎo)教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的互動(dòng),拓寬了主動(dòng)學(xué)習(xí)的空間。
題4.4.2
試述數(shù)字通信有哪些特點(diǎn)?在數(shù)字通信中,其可靠性和有效性指的是什么?
題4.4.3
什么是數(shù)據(jù)通信?數(shù)據(jù)通信有哪些特點(diǎn)?舉一個(gè)簡(jiǎn)單例子說(shuō)明數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成和各部分功能。
題4.4.4
波特率和比特率有什么區(qū)別?如果一條傳送線使用雙位信號(hào),傳送速度是4800bit/s,其波特率是多少?
解:
題4.4.5
某一數(shù)字信號(hào)的符號(hào)傳輸速率為1200波特(baud),試問(wèn)采用二進(jìn)制、四進(jìn)制和八進(jìn)制傳輸時(shí),其信息傳輸速率各為多少?
解:
當(dāng)N=2、4、8時(shí),Rb分別為1200bit/s、2400bit/s和3600bit/s。
題4.4.6
什么是調(diào)制?調(diào)制目的是什么?有哪幾種調(diào)制方法?為什么調(diào)制只能在非線性電路中完成?
題4.4.7
下列各種電路是線性電路還是非線性電路?它們能否進(jìn)行頻率變換?
(1)甲類放大器;
(2)LC振蕩器;
(3)并聯(lián)或串聯(lián)調(diào)諧回路;
(4)工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)的二極管和三極管。
題4.4.8
單一頻率的信號(hào)電壓加在非線性器件會(huì)產(chǎn)生哪些頻率分量??jī)蓚€(gè)不同頻率的電壓加在非線性器件上時(shí),又會(huì)產(chǎn)生哪些頻率分量?
題4.4.9
設(shè)一已知高頻載波為vc=Vcmcos2π×780×103t(V),受到一低頻調(diào)制信號(hào)vΩ=cos2π×103t(V)的調(diào)幅。
(1)
試寫出該調(diào)幅波的表達(dá)式;
(2)
試畫出已調(diào)波的頻譜圖;
(3)
若信號(hào)頻率的分布范圍為0~4kHz,問(wèn)傳輸該調(diào)幅波所需帶寬為多少?
(4)
若平均調(diào)制度m=0.3,試計(jì)算邊帶功率與載波功率之比。
解:(1)
(3)
BW=2Fmax=8KHz
(4)
載波功率
上、下邊帶功率
題4.4.10
1.1教材缺乏合理性
目前關(guān)于電工電子技術(shù)課程方面的教材很多,通過(guò)觀察這些教材可以發(fā)現(xiàn),很多教材缺乏一定的合理性。電工電子技術(shù)課程是一門理論與實(shí)踐結(jié)合為一體的綜合性課程,但通過(guò)觀察眾多相關(guān)教材發(fā)現(xiàn),電工電子技術(shù)課程教材多偏重于理論知識(shí),并且,相關(guān)教材知識(shí)更新較慢,很多教材的教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)不能適應(yīng)行業(yè)日新月異的變化,不能適應(yīng)飛速發(fā)展的市場(chǎng)需求,這些問(wèn)題導(dǎo)致在電工電子技術(shù)課程的講解與學(xué)習(xí)方面出現(xiàn)教師講解費(fèi)勁,學(xué)生學(xué)起來(lái)毫無(wú)興趣的局面,并且學(xué)生所學(xué)知識(shí)難以滿足企業(yè)的要求;
1.2教師教學(xué)方法陳舊
電工電子技術(shù)課程是一門基礎(chǔ)課程,理論性強(qiáng),傳統(tǒng)教學(xué)主要是教師對(duì)書本理論的講解,不形象,不直觀、方式枯燥,并多采用“滿堂灌”式的教學(xué)方式,教師在教學(xué)活動(dòng)中始終占據(jù)主導(dǎo)地位,既沒(méi)有為學(xué)生留出消化與理解知識(shí)點(diǎn)的時(shí)間,也沒(méi)有為學(xué)生提供展示自己的機(jī)會(huì)與平臺(tái),沒(méi)有注重學(xué)生與教師的互動(dòng)以及學(xué)生主動(dòng)性的培養(yǎng)模式,長(zhǎng)期以往,必將會(huì)降低學(xué)生的學(xué)習(xí)激情與學(xué)習(xí)愿望,學(xué)生根本無(wú)法提起對(duì)課程知識(shí)內(nèi)容的興趣,使得教學(xué)效率低下。
1.3學(xué)生實(shí)際操作能力不足
在電工電子技術(shù)課程的傳統(tǒng)教學(xué)中,基本上都是學(xué)生被動(dòng)地聽(tīng)教師在課堂上講授理論知識(shí),缺乏直觀性,對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是比較枯燥的,導(dǎo)致學(xué)生聽(tīng)課時(shí)難以較好地理解,以至于產(chǎn)生難學(xué)、厭學(xué)的情緒。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)校培養(yǎng)學(xué)生的重要途徑,因此,需要配合合適的實(shí)訓(xùn)課程,充分的利用實(shí)訓(xùn)教學(xué)實(shí)際上是一個(gè)很好培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的過(guò)程,增強(qiáng)他們的動(dòng)手能力,使得學(xué)生的求知欲望增強(qiáng),從而提高他們學(xué)習(xí)的興趣。但是由于很多學(xué)校的實(shí)踐教學(xué)本身存在著一些問(wèn)題,使得學(xué)生的實(shí)際操作能力較差。在電工電子技術(shù)課程的實(shí)踐教學(xué)方面,主要存在以下問(wèn)題:(1)有些學(xué)校對(duì)實(shí)踐教學(xué)不夠重視,導(dǎo)致實(shí)踐教學(xué)安排的不合理;(2)由于實(shí)踐教學(xué)課程較多,所需設(shè)備投入較大,有些學(xué)校不能較好地提供實(shí)踐教學(xué)的設(shè)備,這些都是導(dǎo)致學(xué)生操作動(dòng)手能力較差的主要原因。
2電工電子技術(shù)課程教學(xué)的應(yīng)對(duì)措施
2.1對(duì)電工電子技術(shù)課程的教材進(jìn)行科學(xué)地補(bǔ)充及重組
教材是教學(xué)的根本,是提高教學(xué)質(zhì)量的前提保障。伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的前進(jìn),電工電子技術(shù)也在進(jìn)行著飛躍式的發(fā)展,與此同時(shí),與電工電子技術(shù)相依相伴的電子元器件也在不斷的進(jìn)行更新與發(fā)展,因此,與之對(duì)應(yīng)的電工電子技術(shù)教程的教材也需要對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行不斷的充實(shí)。針對(duì)教材中一些內(nèi)容較老的情況,應(yīng)對(duì)原有教材進(jìn)行深入地分析,去糟粕取精華,添加電工電子技術(shù)課程中適用的器件、電路等方向的內(nèi)容,使得電工電子技術(shù)課程的教材能夠跟上時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展。針對(duì)有些教材過(guò)于偏重理論的情況,對(duì)教材中的理論知識(shí)點(diǎn),要做到去虛留實(shí)、簡(jiǎn)明扼要的講解,使理論與實(shí)踐盡量結(jié)合,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)時(shí),教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行電工電子技術(shù)教學(xué)資料的重新整合,編排出一個(gè)適合教學(xué)的順序,即遵循由淺到深、由簡(jiǎn)到繁的原則,這樣將有助于學(xué)生循序漸進(jìn)地接受電工電子技術(shù)課程的知識(shí),打好扎實(shí)的基礎(chǔ),為以后的學(xué)習(xí)和工作做好充足的準(zhǔn)備。
2.2教學(xué)方法改進(jìn)
針對(duì)教學(xué)方法陳舊,教學(xué)方式枯燥的問(wèn)題,教師可以采取以下的手段進(jìn)行教學(xué),以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。首先,在電工電子技術(shù)課程的教學(xué)中,教師要?jiǎng)?chuàng)造良好的課堂氛圍,盡量站在學(xué)生的角度去營(yíng)造一個(gè)具有良好學(xué)習(xí)氛圍的教學(xué)環(huán)境。比如,采用靈活的創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境及活動(dòng)情境,引導(dǎo)學(xué)生積極思考,盡可能地將學(xué)生的注意力吸引過(guò)來(lái),使得他們自覺(jué)地跟隨教師的思路,因?yàn)橛腥さ奶釂?wèn)不但能夠使學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚的興趣,還可以使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲,進(jìn)而有效調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性及自覺(jué)性,有效地豐富枯燥的教學(xué)課堂,提高電工電子技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量[9]。其次,在教學(xué)過(guò)程中,可以多使用直觀教具和實(shí)例教學(xué)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如,在教授到電容和電感時(shí),可以將電視機(jī)的主板上的電容和電感作為直觀教具,讓學(xué)生自己在主板上尋找各種電容和電感,并讓他們記下相應(yīng)的型號(hào)。進(jìn)行實(shí)例教學(xué)時(shí),可以將手機(jī)、相機(jī)、太陽(yáng)能設(shè)備等作為電工電子技術(shù)涵蓋的各方面技術(shù)產(chǎn)品來(lái)進(jìn)行講解剖析,這種采用實(shí)物、模型等方式的教學(xué)手段,可以盡可能地發(fā)揮學(xué)生的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)等器官間的協(xié)調(diào)作用,在一定程度上能夠使學(xué)生更加輕松愉快的學(xué)習(xí)電工電子技術(shù)課程的相關(guān)知識(shí)。
作者簡(jiǎn)介:江捷(1965-),女,浙江奉化人,北京工業(yè)大學(xué)電子信息與控制工程學(xué)院,副教授;王鐵流(1954-),男,天津人,北京工業(yè)大學(xué)電子信息與控制工程學(xué)院,教授。(北京100124)
基金項(xiàng)目:本文系北京市屬高等學(xué)校人才強(qiáng)教計(jì)劃資助項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):05002211200601)、北京市高等教育學(xué)會(huì)“十一五”專項(xiàng)規(guī)劃重點(diǎn)項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):2007030)的研究成果。
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2012)14-0071-02
隨著我國(guó)高等教育由精英教育步入大眾化教育,辦學(xué)定位、人才培養(yǎng)模式和規(guī)格都趨于多樣化。作為教學(xué)活動(dòng)重要載體的教材,其多層次、多樣化的特點(diǎn)將更為突出,才能適應(yīng)不同類型、不同定位人才培養(yǎng)的需要,體現(xiàn)不同學(xué)校的辦學(xué)特色。
在擴(kuò)招形勢(shì)下為提高高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量,教育部實(shí)施了“質(zhì)量工程”,將“課程、教材建設(shè)與資源共享”等列為重點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容。[1]按照“分類指導(dǎo)、鼓勵(lì)特色、重在改革”的原則,啟動(dòng)了“萬(wàn)種新教材建設(shè)項(xiàng)目”,加強(qiáng)新教材和立體化教材建設(shè)。[2]在此背景下和多項(xiàng)市級(jí)教改項(xiàng)目的牽引下,立足地方重點(diǎn)院校進(jìn)行了“數(shù)字電子技術(shù)”課程的系列化、立體化教材建設(shè),并以此推進(jìn)精品課程建設(shè)。
一、教材建設(shè)的基本原則
1.在素材選取上,堅(jiān)持求真務(wù)實(shí)
美國(guó)著名教育家?jiàn)W蘇伯爾認(rèn)為:“在教學(xué)過(guò)程中,學(xué)習(xí)活動(dòng)是否有效,主要看新的學(xué)習(xí)內(nèi)容能否與學(xué)習(xí)者認(rèn)知結(jié)構(gòu)中原有的、恰當(dāng)?shù)闹R(shí)系統(tǒng)建立實(shí)質(zhì)性的聯(lián)系?!盵3]因此,教材建設(shè)必須處理兩個(gè)關(guān)系:一是學(xué)生原有知識(shí)和本課程的縱向關(guān)系;二是相關(guān)課程之間的橫向關(guān)系。在大眾化教育快速發(fā)展的現(xiàn)階段,教材建設(shè)應(yīng)該與學(xué)生的現(xiàn)有認(rèn)知狀況相適應(yīng),與人才培養(yǎng)目標(biāo)相銜接,以求真務(wù)實(shí)為原則,不能過(guò)分追求“檔次”和知識(shí)的“新”與“深”。
2.在知識(shí)結(jié)構(gòu)上,力求嚴(yán)謹(jǐn)清晰
教材不僅是知識(shí)的載體,更是認(rèn)知過(guò)程和思維方法的載體。[4]因此,教材內(nèi)容的組織應(yīng)遵循科學(xué)發(fā)展規(guī)律和人類認(rèn)知規(guī)律,通過(guò)問(wèn)題的提出、分析、解決、延伸等環(huán)節(jié)將教學(xué)內(nèi)容有機(jī)融合。[5]
3.在內(nèi)容表述上,力求言簡(jiǎn)意賅
教材是為學(xué)生服務(wù)的,因此,必須體現(xiàn)學(xué)生本位的原則,以有利于學(xué)生知識(shí)構(gòu)建為目標(biāo),把教材的可讀性、可學(xué)性放到重要位置。在內(nèi)容表述上,應(yīng)突出重點(diǎn)、難點(diǎn),注重知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系;化繁為簡(jiǎn),以簡(jiǎn)潔的方式描述復(fù)雜的概念和理論。
二、立足地方重點(diǎn)院校,編寫理論教材
《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》這本教材是依據(jù)教育部高等學(xué)校電子信息與電氣信息類基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)最新制訂的電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求,按照“分類指導(dǎo)”原則,立足地方重點(diǎn)院校,根據(jù)教學(xué)研究型大學(xué)的人才培養(yǎng)目標(biāo)、結(jié)合北京工業(yè)大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱“我?!保W(xué)生實(shí)際,由從事數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)的一線教師,在多年教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上,總結(jié)凝練并不斷改進(jìn)而成的。該教材已作為我校北京市精品課程“數(shù)字電子技術(shù)”的指定教材,連續(xù)三屆實(shí)際用于課程教學(xué),受到學(xué)生和同行專家的好評(píng)。
1.系列配套
以《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》為核心,與之配套的《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)指導(dǎo)》《數(shù)字電子技術(shù)多媒體課件》《數(shù)字設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》(雙語(yǔ)教學(xué)版)《數(shù)字設(shè)計(jì)基礎(chǔ)雙語(yǔ)教學(xué)多媒體課件》均已同步出版,《數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教程》也已納入出版計(jì)劃。它們與“數(shù)字電子技術(shù)”試題庫(kù)(中文版+雙語(yǔ)版)、電子教案等配套使用,基本涵蓋了課程教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié),為學(xué)生自學(xué)和教師教學(xué)提供了豐富的系列化、立體化教學(xué)資源。
2.以學(xué)習(xí)者為本,增強(qiáng)可讀性
教材編寫過(guò)程中,堅(jiān)持以學(xué)習(xí)者為中心,以利于學(xué)習(xí)為出發(fā)點(diǎn)。內(nèi)容編排順序合理,邏輯性強(qiáng);敘述簡(jiǎn)明扼要,深入淺出,通俗易懂,易于自學(xué)。
3.保證基礎(chǔ),面向發(fā)展和應(yīng)用
在強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)內(nèi)容的完整性和基本理論系統(tǒng)性的同時(shí),將學(xué)科發(fā)展的新成果、新技術(shù)融入教學(xué)內(nèi)容,妥善處理傳統(tǒng)內(nèi)容的繼承與現(xiàn)代應(yīng)用的引進(jìn)之間的關(guān)系。例如,在“可編程邏輯器件”一節(jié),教材結(jié)合目前流行的Altera公司的MAX7000系列產(chǎn)品,介紹了CPLD器件的基本結(jié)構(gòu)和工作原理,并增設(shè)了“基于CPLD的數(shù)碼管掃描顯示”等三個(gè)必做的數(shù)字電路綜合實(shí)驗(yàn)。在“硬件描述語(yǔ)言VHDL基礎(chǔ)”一章,基于問(wèn)題的編寫,配以典型的實(shí)例和豐富的練習(xí),適合學(xué)生快速入門,即學(xué)即用。
4.精選內(nèi)容,優(yōu)化講法
挑選最基本的內(nèi)容、方法和典型應(yīng)用,注重對(duì)問(wèn)題的提出和解決思路的闡述,力求再現(xiàn)知識(shí)發(fā)生和技術(shù)發(fā)展的過(guò)程。在“觸發(fā)器”一章,始終以問(wèn)題引出討論,以固有問(wèn)題的解決、新問(wèn)題的提出組織教學(xué)。例如,“如何才能使電路具有記憶功能”,有了基本觸發(fā)器,“為什么還要設(shè)計(jì)同步觸發(fā)器?為什么需要同步?如何實(shí)現(xiàn)同步”、“為什么要設(shè)計(jì)主從觸發(fā)器?如何設(shè)計(jì),才能解決同步觸發(fā)器不可避免的空翻問(wèn)題”、“為什么要設(shè)計(jì)邊沿觸發(fā)器?如何才能提高觸發(fā)器的抗干擾能力”等等。
5.從例中學(xué),學(xué)以致用
教材正文與例題、習(xí)題密切配合,示例豐富。例題選取兼顧典型性和實(shí)用性,引導(dǎo)學(xué)生“從例中學(xué)”,加深理解,幫助學(xué)生在較短時(shí)間內(nèi)掌握課程基本內(nèi)容,并學(xué)以致用。例如,在介紹了格雷碼的特點(diǎn)后,就以學(xué)生熟悉的汽車調(diào)速系統(tǒng)為例,分析了5個(gè)檔位速度應(yīng)如何編碼,以及用格雷碼為什么可以解決換擋抖動(dòng)問(wèn)題。
6.發(fā)散思維
對(duì)典型例題在講述解題思路、方法和步驟的同時(shí),給出多種解題方法并加以比較和歸納,啟發(fā)讀者進(jìn)行發(fā)散性思維。例如,在介紹利用集成計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)任意進(jìn)制計(jì)數(shù)時(shí),列舉了清零法、置數(shù)法、分解法等多種方法,并比較了這些方法的特點(diǎn)和適用條件。
三、以學(xué)生為本,編寫配套助學(xué)教材
《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)指導(dǎo)》是為配合《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》而編寫的,既可作為學(xué)生的學(xué)習(xí)輔導(dǎo)教材,也可作為教師的教學(xué)參考。全書共分十章,每章均由內(nèi)容提要、教學(xué)基本要求、重點(diǎn)與難點(diǎn)、習(xí)題類型與解題方法、典型例題解析、習(xí)題解答六部分組成。其中:“內(nèi)容提要部分”歸納總結(jié)了各章的主要內(nèi)容和知識(shí)要點(diǎn);“教學(xué)基本要求”將各章主要內(nèi)容劃分為掌握、理解和了解三個(gè)層次,為學(xué)生復(fù)習(xí)和自學(xué)提供了方向和目標(biāo);“重點(diǎn)與難點(diǎn)”提煉了各章的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容;“習(xí)題類型與解題方法”歸納了各章的常見(jiàn)習(xí)題類型,逐一給出了解題思路、方法和步驟;“典型例題解析”舉例說(shuō)明了各種常見(jiàn)習(xí)題類型的求解過(guò)程,對(duì)部分典型題目給出多種解題方法,并加以比較,歸納各種方法的特點(diǎn)和適用條件;“習(xí)題解答”對(duì)《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》中的所有習(xí)題進(jìn)行了詳細(xì)解析。
本書在編寫風(fēng)格上力求簡(jiǎn)練、突出重點(diǎn)。力圖從解題思路、方法和步驟等方面給讀者以指導(dǎo),使其舉一反三,加深對(duì)基本概念、基本理論和基本方法的理解和掌握。為便于閱讀,本書的內(nèi)容體系、章節(jié)順序和習(xí)題編號(hào)均與《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》保持一致。該書已與《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》同步出版,并作為配套教材,實(shí)際用于教學(xué),受到學(xué)生的普遍歡迎。
四、扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)理論教學(xué)的依附,編寫實(shí)驗(yàn)教材
1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)“獨(dú)立化”
為逐步扭轉(zhuǎn)長(zhǎng)期形成的實(shí)驗(yàn)教學(xué)在內(nèi)容上依附于理論教學(xué)、在時(shí)間上滯后于理論教學(xué)的觀念,方便學(xué)生的超前學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí),推進(jìn)“從做中學(xué)”,筆者以實(shí)驗(yàn)?zāi)K為主線,用簡(jiǎn)練的語(yǔ)言、淺顯的示例,系統(tǒng)講述了相關(guān)的知識(shí)要點(diǎn),使學(xué)生只需閱讀實(shí)驗(yàn)教材,即可完成基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本要求。
2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容“階梯化”
增加大量不同難度的實(shí)驗(yàn)題目,使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容階梯化,以滿足不同水平學(xué)生的不同需求,激發(fā)學(xué)生的潛能。同時(shí),也便于教師根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的實(shí)際完成數(shù)量和質(zhì)量,給出合理的分?jǐn)?shù)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和難度的“階梯化”,在保證實(shí)驗(yàn)基本要求的前提下,使學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)“階梯化”,為電子競(jìng)賽等選拔優(yōu)秀學(xué)生。
3.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“生活化”
適量補(bǔ)充具有實(shí)際應(yīng)用背景的研究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,為優(yōu)秀學(xué)生提供發(fā)揮空間。這些項(xiàng)目只以任務(wù)書的形式規(guī)定要實(shí)現(xiàn)的功能,沒(méi)有具體設(shè)計(jì)方案,要求學(xué)生自由選題、自愿組合,合作完成。設(shè)計(jì)報(bào)告按貢獻(xiàn)大小依次署名,作為教師評(píng)定成績(jī)的重要依據(jù)。
4.實(shí)驗(yàn)手段“虛擬化”
利用美國(guó)NI公司提供的虛擬設(shè)備,增加動(dòng)態(tài)參數(shù)測(cè)試、動(dòng)態(tài)過(guò)程演示等專題實(shí)驗(yàn),使學(xué)生建立對(duì)虛擬儀器、虛擬實(shí)驗(yàn)的初步認(rèn)識(shí)。
《數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教程》已于2007年用于我院06級(jí)實(shí)驗(yàn)班的實(shí)驗(yàn)教學(xué),擬進(jìn)一步充實(shí)完善后正式出版(已納入我校出版社的出版計(jì)劃)。
五、結(jié)束語(yǔ)
“數(shù)字電子技術(shù)”課程系列化教材建設(shè)的各種思路都源于教學(xué)實(shí)踐,各項(xiàng)建設(shè)成果也都回歸教學(xué)實(shí)踐,服務(wù)于本科教學(xué),取得了較好的使用效果。教材建設(shè)成果也將課程建設(shè)推上了一個(gè)新臺(tái)階。
參考文獻(xiàn):
[1]周濟(jì).實(shí)施“質(zhì)量工程” 貫徹“2號(hào)文件” 全面提高高等教育質(zhì)量[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué),2007,(3):4-8.
[2]教高(2007)2號(hào).教育部關(guān)于進(jìn)一步深化本科教學(xué)改革全面提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見(jiàn)[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué),2007,(3):9-11.
中圖分類號(hào):G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)47-0099-02
一、引言
工科本科畢業(yè)生應(yīng)該具有什么樣的水平,培養(yǎng)機(jī)制是否合理,最有權(quán)威的評(píng)價(jià)來(lái)自接收本科生的研究生導(dǎo)師及用人單位。大學(xué)與高中最本質(zhì)的區(qū)別如何體現(xiàn)?PPT以信息量增多和形象生動(dòng)贏得追捧,如何發(fā)揮PPT的優(yōu)勢(shì)?教學(xué)應(yīng)一切為了學(xué)生,一切圍繞學(xué)生,但如何讓學(xué)生成為中心,成為教學(xué)的驅(qū)動(dòng)者?考核的目的是什么?如何做到教學(xué)考核的關(guān)注點(diǎn)與用人單位及研究生導(dǎo)師的要求一致?針對(duì)上述問(wèn)題,本文均給出了相關(guān)的建議。
二、教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)是保障
電子技術(shù)的研究對(duì)象是各種功能電路。學(xué)生最后的輸出應(yīng)該是掌握電路的分析方法,熟練使用常用的仿真平臺(tái),各自獨(dú)立完成選定電路的設(shè)計(jì)、仿真、調(diào)試及性能分析評(píng)價(jià)。以主講教師為責(zé)任人,以實(shí)驗(yàn)員、研究生為輔助人員的國(guó)外院校相同課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)的建立模式值得借鑒。
三、教學(xué)內(nèi)容選擇是基礎(chǔ)
內(nèi)容選擇應(yīng)重在立足根本,學(xué)以致用。目前,本科生電子技術(shù)課程教學(xué)國(guó)內(nèi)教程版本很多,在有限的課時(shí)內(nèi)教學(xué)內(nèi)容的取舍通常取決于課程閉卷考核的方式。理論基礎(chǔ)扎實(shí),一直是教學(xué)推崇的目標(biāo),因此,理論模型、等效電路、各種形變及解題技巧成為教學(xué)的主要內(nèi)容。當(dāng)然,這些內(nèi)容的設(shè)計(jì)均是從書面推導(dǎo)的需求出發(fā),是與學(xué)生學(xué)習(xí)效果考核的要求一致的。然而,電子技術(shù)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),脫離對(duì)整個(gè)電路的理解,拆分成各種碎片,變換的面目全非,就會(huì)讓學(xué)生失去對(duì)電路整體的把握,“只見(jiàn)樹木,不見(jiàn)森林?!敝R(shí)是無(wú)窮盡的,但根本總不會(huì)變,學(xué)習(xí)就是學(xué)習(xí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的方法,而分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的方法和手段就是要學(xué)生反復(fù)訓(xùn)練、必須熟練掌握的,有了這個(gè)武器,就可以舉一反三。那么信息時(shí)代針對(duì)電子技術(shù)教學(xué)需要重點(diǎn)選用的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該是什么呢?目前,科研生產(chǎn)中普遍采用的各種EDA仿真平臺(tái)均針對(duì)完整的電路進(jìn)行分析,而不是針對(duì)等效變換后面目全非的模型。EDA仿真平臺(tái)是前人及當(dāng)下先進(jìn)電路分析方法的總結(jié),目前只是作為輔助手段出現(xiàn)在仿真實(shí)驗(yàn)課堂上。在教學(xué)內(nèi)容上,急需簡(jiǎn)化偏離實(shí)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(shí),在教材的選擇上,一定要有大視野,博采眾長(zhǎng),了解經(jīng)典,跟進(jìn)時(shí)代,重在深入領(lǐng)會(huì)承載著內(nèi)容的知識(shí)體系,了解各自的敘述方法,雖然所有教材知識(shí)點(diǎn)及覆蓋面都應(yīng)殊途同歸,但各自講述一定有自己的特點(diǎn),引領(lǐng)同學(xué)分析比較,提升學(xué)生認(rèn)知及掌控力,也是教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)的重要一環(huán),這是一種非常有價(jià)值的引領(lǐng)。
四、課堂設(shè)計(jì)是關(guān)鍵
課堂是教學(xué)過(guò)程的主體,實(shí)現(xiàn)能力提升,重在落實(shí)學(xué)生輸出推動(dòng)教學(xué)進(jìn)程。
(一)理論教學(xué)
課堂主體應(yīng)該是學(xué)生,而教師就是隊(duì)伍的領(lǐng)隊(duì),只有學(xué)生們的認(rèn)知及能力與教師同步推進(jìn),教學(xué)的目的才能得以實(shí)現(xiàn)。既然如此,教學(xué)過(guò)程就只能由學(xué)生的輸出,即能力提升來(lái)推動(dòng),講授了多少內(nèi)容不是重點(diǎn),方法的掌握和訓(xùn)練才是目的。學(xué)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(guān),與社會(huì)需求有關(guān),與未來(lái)自身進(jìn)一步發(fā)展有關(guān),從而在實(shí)踐中,讓學(xué)生潛移默化地練就了能力。本科生電子技術(shù)課程以分析各種功能電路為主,電子技術(shù)的課堂,應(yīng)更加體現(xiàn)實(shí)訓(xùn)的設(shè)計(jì),以仿真作為驅(qū)動(dòng),教師可以利用多媒體PPT給出待仿真的對(duì)象,并提出問(wèn)題,學(xué)生同步利用自己手中的智能手機(jī)、電腦等給出答案,教師引領(lǐng)、點(diǎn)評(píng)、解釋原因,并層層推進(jìn)提升電路的復(fù)雜度,增加新功能。每一次推進(jìn),都是對(duì)仿真平臺(tái)的進(jìn)一步熟悉,每一次講解都可以為學(xué)生打開(kāi)一片未知的領(lǐng)域。
(二)分組討論
國(guó)外一直推崇的教學(xué)環(huán)節(jié),也稱為習(xí)明納爾,即研討的意思。在大課堂結(jié)束后,把大的教學(xué)班,拆分成多個(gè)組,第一時(shí)間進(jìn)行分組討論。教師和學(xué)生針對(duì)該階段教學(xué)內(nèi)容及應(yīng)用的教學(xué)仿真平臺(tái),同步進(jìn)行電路的繪制仿真,把課堂教學(xué)內(nèi)容進(jìn)一步深入及精細(xì)化,舉一反三,及時(shí)發(fā)現(xiàn)同學(xué)的疑惑,并有針對(duì)性地答疑解惑。完成對(duì)課堂內(nèi)容的消化理解。
(三)實(shí)驗(yàn)教學(xué)
該環(huán)節(jié)是分散進(jìn)行的。目前,本科電子課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)為主。鑒于目前學(xué)生個(gè)體掌握實(shí)驗(yàn)資源的情況及社會(huì)對(duì)專業(yè)人才實(shí)際技能的客觀需求,傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)應(yīng)該逐步退出實(shí)驗(yàn)課堂,應(yīng)面向工程,以課程設(shè)計(jì)代替驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,進(jìn)行課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該是開(kāi)放的,適合學(xué)生訂單式培養(yǎng),提供專業(yè)的制作測(cè)試平臺(tái),并由團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)教師或研究生提供指導(dǎo)。課程設(shè)計(jì)選題應(yīng)在開(kāi)課之初進(jìn)行,在教師指導(dǎo)下學(xué)生自行選擇,設(shè)計(jì)過(guò)程要求參照科研項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)范,學(xué)生需完成原理圖、仿真圖、PCB圖及實(shí)際電路制作調(diào)試,最后要進(jìn)行課程設(shè)計(jì)答辯。在老師的引領(lǐng)下,全面獨(dú)立地展開(kāi)訓(xùn)練經(jīng)歷,為完成本科畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。
五、考核方式是風(fēng)向標(biāo)
在考核內(nèi)容和方式的設(shè)計(jì)上,應(yīng)考慮超前一步,即把社會(huì)的需求及科研工作對(duì)學(xué)生基本能力的要求作為標(biāo)準(zhǔn)。以學(xué)生輸出(即作品)的形式進(jìn)行課程考核,強(qiáng)化了學(xué)以致用的理念,避免了將學(xué)習(xí)變成僵化的死記硬背。同時(shí),學(xué)生課程設(shè)計(jì)的作品題目各自獨(dú)立,也培養(yǎng)了學(xué)生必須獨(dú)立從事實(shí)驗(yàn)研究的能力,符合社會(huì)用人單位及研究生導(dǎo)師對(duì)大學(xué)生所應(yīng)具有的電路實(shí)際能力的要求。
六、結(jié)語(yǔ)
本文針對(duì)電子技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法滯后于技術(shù)進(jìn)步的水平及偏離實(shí)際需求的現(xiàn)狀,提出了以學(xué)生輸出為考核依據(jù)的新的評(píng)價(jià)機(jī)制,必將對(duì)促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,提升學(xué)生對(duì)電路理論認(rèn)識(shí)和實(shí)踐技能,使教學(xué)與社會(huì)需求接軌,與科技發(fā)展及技術(shù)進(jìn)步接軌,為最終使學(xué)生真正成為社會(huì)發(fā)展所需要的、受歡迎的人才提供保證。這一理念將真正發(fā)揮電子技術(shù)課程教學(xué)的作用,為電子技術(shù)課程教學(xué)的持續(xù)改革起到引領(lǐng)和借鑒作用。
參考文獻(xiàn):
[1]胡瑋.淺談模擬電子技術(shù)課程的教學(xué)方法[J].北京:新課程:教育學(xué)術(shù),2012,8(8):97-97.
[2]李月喬,宗偉.“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”教學(xué)方法的思考與體會(huì)[J].南京:電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),高等教育出版社,2007,29(5).
當(dāng)前,隨著信息技術(shù)的發(fā)展,人與人之間的交流和學(xué)習(xí)變得越來(lái)越高效便捷,“微理念”已深入人心。[1]在這樣的時(shí)代背景下,一種新的教學(xué)模式“微課”應(yīng)運(yùn)而生并迅速興起。
一、微課的概念及特點(diǎn)
在國(guó)內(nèi),“微課”最早由佛山教育局胡鐵生提出。胡鐵生認(rèn)為“微課”是以教學(xué)視頻為主要載體、反映教師在課堂教學(xué)過(guò)程中針對(duì)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)而開(kāi)展教與學(xué)活動(dòng)的各種教學(xué)資源的有機(jī)組合。各種教學(xué)資源以一定的結(jié)構(gòu)關(guān)系和呈現(xiàn)方式共同營(yíng)造了一個(gè)半結(jié)構(gòu)化、主題突出的資源單元應(yīng)用“生態(tài)環(huán)境”。[2]本研究認(rèn)為:“微課”是一種學(xué)習(xí)資源,它以微視頻為核心,講解或分析某一單個(gè)知識(shí)點(diǎn)或技能點(diǎn),可以是知識(shí)介紹或習(xí)題講解,也可以是技能操作等。“微課”是針對(duì)傳統(tǒng)單一資源類型的局限性而發(fā)展起來(lái)的一種新的教學(xué)資源建設(shè)和應(yīng)用模式,它的主要特點(diǎn)有:主題突出,針對(duì)性強(qiáng);資源豐富,情境真實(shí);短小精悍,使用便捷;半結(jié)構(gòu)化,擴(kuò)充容易。[3]
二、高職《電子技術(shù)》課程教學(xué)中采用微課的必要性和可行性
《電子技術(shù)》作為高職院校電類專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課,知識(shí)面廣,實(shí)踐性強(qiáng),地位重要?!峨娮蛹夹g(shù)》課程中學(xué)到的很多基本能力也被越來(lái)越多的用人單位和企業(yè)列為招聘人才的重要指標(biāo),比如電子線路的識(shí)圖能力、電子電路的故障檢修等。由此可見(jiàn),高職《電子技術(shù)》課程教學(xué)同時(shí)肩負(fù)著“為學(xué)習(xí)專業(yè)課打基礎(chǔ),為今后就業(yè)作保障”的雙重任務(wù)。但目前,一些院校《電子技術(shù)》課程的教學(xué)存在問(wèn)題,教學(xué)效果不佳。很多院校還是采用知識(shí)本位的以講授為主的教學(xué)方法,實(shí)踐課的設(shè)置還多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主、綜合應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)較少,缺乏以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)的引導(dǎo),學(xué)生被動(dòng)地聽(tīng)課、參與度不高,學(xué)生的實(shí)際需求容易被忽視,學(xué)習(xí)主動(dòng)性差,這樣不能很好地培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。因此,如何結(jié)合高職《電子技術(shù)》課程特點(diǎn),并針對(duì)當(dāng)前教學(xué)中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行教學(xué)改革,顯得十分緊迫。“微課”具有學(xué)習(xí)時(shí)間短、授課內(nèi)容靈活、主題性針對(duì)性強(qiáng)、課程資源構(gòu)成多樣、情景真實(shí)等特點(diǎn),[4]將“微課”運(yùn)用到高職高專《電子技術(shù)》課程教學(xué)中,將很好地解決傳統(tǒng)授課方式中存在的問(wèn)題。“微課”還可以滿足不同學(xué)生的個(gè)性化需求,學(xué)生可以根據(jù)自己在本課程中知識(shí)和技能的掌握情況,利用“微課”多遍著重學(xué)習(xí)個(gè)人掌握的薄弱環(huán)節(jié)。并且,在《電子技術(shù)》課程中引入“微課”,使學(xué)生處于主動(dòng)探究問(wèn)題、解決問(wèn)題的情境中,還有助于鍛煉學(xué)生的高階思維能力。[5]
三、高職《電子技術(shù)》微課設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用
(一)《電子技術(shù)》微課內(nèi)容設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)
1.素材的選擇與分析
本研究“微課”設(shè)計(jì)主要依據(jù)教材是《電子技術(shù)項(xiàng)目教程》(北京大學(xué)出版社,2014年7月第2版,徐超明、李珍主編),該教材是“十二五職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材”。該教材的特點(diǎn)是“以項(xiàng)目為載體,將知識(shí)融入工作任務(wù);做中帶學(xué),實(shí)現(xiàn)職業(yè)能力培養(yǎng);結(jié)合實(shí)驗(yàn)與仿真,提高教學(xué)質(zhì)量”,這和本文的微課研究思想不謀而合。全書共7個(gè)項(xiàng)目,分別是:直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作、擴(kuò)音機(jī)的制作與調(diào)試、信號(hào)產(chǎn)生電路的設(shè)計(jì)與制作、加法器的測(cè)試與設(shè)計(jì)、搶答器的設(shè)計(jì)與制作、數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)與制作、電子電路綜合訓(xùn)練,每一個(gè)項(xiàng)目中又有多個(gè)任務(wù)。其中,項(xiàng)目1—項(xiàng)目3屬于模擬電子技術(shù)部分,是對(duì)二極管和三極管常用電路、集成運(yùn)放等知識(shí)的運(yùn)用;項(xiàng)目4—項(xiàng)目6是對(duì)組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路知識(shí)的應(yīng)用,屬于數(shù)字電子技術(shù)部分;項(xiàng)目7選取最基本、最普及的通信終端設(shè)備之一電話機(jī)作為綜合實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。本研究選定《電子技術(shù)項(xiàng)目教程》教材中的重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)作為微課開(kāi)發(fā)素材,最終確定了6個(gè)有代表性的重點(diǎn)任務(wù)來(lái)作為“微課”設(shè)計(jì)的案例。包括:“二極管應(yīng)用電路制作”“基本放大電路分析測(cè)試”“比例運(yùn)算放大電路制作”“三人表決電路設(shè)計(jì)制作”“數(shù)據(jù)選擇器應(yīng)用電路設(shè)計(jì)”和“計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)”。
2.微課開(kāi)發(fā)的工具與環(huán)境
CamtasiaStudio是本文開(kāi)發(fā)“微課”主要用到的軟件工具,輔助工具軟件是MicrosoftOfficePow⁃erPoint2007(該軟件我們都很熟悉,這里不再贅述)。下面介紹制作微課視頻非常好用的Camta⁃siaStudio軟件。CamtasiaStudio軟件是TechSmith公司研發(fā)的、集屏幕錄影和視頻編輯于一體的軟件套餐。該軟件功能非常強(qiáng)大,除了能進(jìn)行屏幕錄影外,還能進(jìn)行視頻的剪輯、編輯、個(gè)性化制作,還具有視頻播放與視頻劇場(chǎng)功能。在此軟件環(huán)境下,用戶能非常方便地進(jìn)行屏幕錄像的配聲,還可以添加字幕、剪輯視頻,還有動(dòng)畫轉(zhuǎn)場(chǎng)等功能。CamtasiaStudio軟件的運(yùn)行主界面見(jiàn)圖1。
3.微視頻案例
如前所述,本研究選取《電子技術(shù)》課程中具有代表性的6個(gè)重要任務(wù)(其中模擬電子技術(shù)部分3個(gè),數(shù)字電子技術(shù)部分3個(gè))進(jìn)行“微課”設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。以《三人表決電路設(shè)計(jì)制作》的微課視頻制作為例來(lái)說(shuō)明微視頻設(shè)計(jì)制作的過(guò)程。《三人表決電路設(shè)計(jì)制作》是《電子技術(shù)》課程數(shù)字電子技術(shù)部分的一個(gè)設(shè)計(jì)性案例,屬于組合邏輯電路設(shè)計(jì)的典型案例。該案例涉及的知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)包括:基本邏輯門電路邏輯功能、常用中規(guī)模集成芯片管腳圖的識(shí)圖方法、組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法、會(huì)根據(jù)邏輯電路圖正確地搭建電路等。在對(duì)該案例微視頻的制作進(jìn)行了設(shè)計(jì)、規(guī)劃后,錄制了該案例的微視頻。該案例是借助Cam⁃tasiaStudio軟件制作完成的,它在CamtasiaStudio環(huán)境中的界面如圖2所示。做好PPT課件后,打開(kāi)PPT課件,在MicrosoftOfficePowerPoint2007下錄制完成,經(jīng)過(guò)降噪等一系列后期處理后,最終生成了格式為MP4的播放視頻。該案例的微課視頻播放截圖如圖3所示。
(二)《電子技術(shù)》微課的教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)與應(yīng)用
本研究在制作完成6段微視頻后,進(jìn)入了“微課”的教學(xué)應(yīng)用階段。6段微課均在本校15電氣自動(dòng)化專業(yè)1班使用。本研究進(jìn)行“微課”設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)時(shí),學(xué)生們已基本學(xué)完課程知識(shí),即將進(jìn)入復(fù)習(xí)階段,所以,本研究選定該教材中的重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)作為微課開(kāi)發(fā)素材,提供給正處于復(fù)習(xí)階段的15級(jí)電氣自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生,幫助學(xué)生有針對(duì)性地復(fù)習(xí)重點(diǎn),提高學(xué)習(xí)效率。15電氣自動(dòng)化專業(yè)1班共51人,均有智能手機(jī),任課教師在課前把本節(jié)課要復(fù)習(xí)內(nèi)容對(duì)應(yīng)的微視頻通過(guò)QQ群或微信提前發(fā)送到每個(gè)學(xué)生的智能手機(jī)和電腦上,方便學(xué)生上課時(shí)在老師的指導(dǎo)下通過(guò)微視頻來(lái)復(fù)習(xí)本節(jié)重點(diǎn)。
1.基本教學(xué)流程設(shè)計(jì)
《電子技術(shù)》課程的“微課”應(yīng)用流程如圖4所示。圖5為本研究的“微課”應(yīng)用教學(xué)模式。首先,在教師的深入引導(dǎo)下,學(xué)生使用智能手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備通過(guò)“微課”進(jìn)行自主學(xué)習(xí),當(dāng)然也可以是小組形式的自主學(xué)習(xí),這也是學(xué)生建構(gòu)知識(shí)的過(guò)程。同時(shí),學(xué)生會(huì)在具體的情境下提出問(wèn)題,再通過(guò)小組分工協(xié)作探究來(lái)實(shí)現(xiàn)其知識(shí)能力的構(gòu)建。然后是評(píng)價(jià)總結(jié),教師檢查學(xué)生任務(wù)的完成情況或者通過(guò)學(xué)生小組自檢或互檢,對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行點(diǎn)評(píng),這期間,教師要注意引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思并給出優(yōu)化建議。整個(gè)過(guò)程完成后,學(xué)生增加了知識(shí)、鍛煉了技能,也提高了發(fā)現(xiàn)、探究、解決問(wèn)題的能力和學(xué)習(xí)能力;另一方面,教師通過(guò)思考、構(gòu)思、搜集資料設(shè)計(jì)與制作“微課”并組織課堂學(xué)習(xí)活動(dòng),指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“微課”學(xué)習(xí)后,自身專業(yè)素養(yǎng)和教學(xué)能力也得到了提升。[6]
2.具體教學(xué)流程設(shè)計(jì)
本文研究的基于“微課”的具體教學(xué)流程設(shè)計(jì)如圖6所示。
(三)《電子技術(shù)》“微課”應(yīng)用效果與評(píng)價(jià)
1.考核成績(jī)分析
考核成績(jī)分析是基于“微課”應(yīng)用前和“微課”應(yīng)用后兩次考核的結(jié)果對(duì)比來(lái)進(jìn)行的。第一次考核是在課程內(nèi)容學(xué)完之后還未進(jìn)行“微課”應(yīng)用時(shí)進(jìn)行。第二次考核是在將“微課”應(yīng)用到15電氣自動(dòng)化專業(yè)的復(fù)習(xí)課中輔助教學(xué),在“微課”應(yīng)用結(jié)束后進(jìn)行的。兩次考核項(xiàng)目都是在題庫(kù)中隨機(jī)抽取1個(gè)綜合應(yīng)用項(xiàng)目,類型相同,分值相同,時(shí)間相同(都是滿分100分、時(shí)間100分鐘)。考核完成后對(duì)15級(jí)電氣自動(dòng)化1班51名學(xué)生的考核結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。忽略試題細(xì)微的難度差別和學(xué)生知識(shí)掌握熟練程度的差別,15電氣自動(dòng)化1班的平均成績(jī)?yōu)?9.6分,比前一次考核(在“微課”應(yīng)用之前)的平均分72.8分提升了大約9.3%。其中,最高分提升約9.0%,最低分提升約7.2%。由此可見(jiàn),在復(fù)習(xí)課中應(yīng)用“微課”能明顯提升學(xué)生知識(shí)和技能的掌握程度。
2.對(duì)學(xué)習(xí)者的問(wèn)卷調(diào)查分析
在“微課”應(yīng)用結(jié)束后,對(duì)51名學(xué)生進(jìn)行了調(diào)查,問(wèn)卷調(diào)查主要包括以下3個(gè)方面:是否喜歡利用微課學(xué)習(xí);使用微課后的效果感受;對(duì)微課設(shè)計(jì)和微視頻制作的滿意程度。問(wèn)卷調(diào)查的目的是為了了解《電子技術(shù)》“微課”的應(yīng)用效果,及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中的不足,以便總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。調(diào)查問(wèn)卷共發(fā)出51份,回收有效問(wèn)卷48份,有效回收率為94.1%。調(diào)查結(jié)果顯示,80%以上的學(xué)生喜歡利用微課進(jìn)行學(xué)習(xí);77.1%的學(xué)生認(rèn)為微課能提高自己對(duì)該課程的學(xué)習(xí)興趣;81.1%的學(xué)生認(rèn)同微課提高了自己的自學(xué)能力;85.5%的學(xué)生認(rèn)為微課能幫助自己更好地掌握知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn);77.8%的學(xué)生認(rèn)為微視頻內(nèi)容簡(jiǎn)潔、針對(duì)性強(qiáng);76.1%的學(xué)生認(rèn)為微視頻中的知識(shí)點(diǎn)、技能點(diǎn)劃分合理;81.3%的學(xué)生認(rèn)為微視頻中關(guān)于知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)的講解清晰、全面;95%以上的學(xué)生認(rèn)為微視頻的畫面質(zhì)量好、聲音清晰。通過(guò)考核成績(jī)分析和調(diào)查問(wèn)卷分析結(jié)果可見(jiàn),微課在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)效果以及提升學(xué)生自學(xué)能力等方面都有顯著效果。
四、總結(jié)
高職《電子技術(shù)》“微課”開(kāi)發(fā)不僅是教育教學(xué)理念的革新,也是學(xué)習(xí)方式的變革。“微課”以一個(gè)個(gè)小的知識(shí)點(diǎn)、技能點(diǎn)為單位,和傳統(tǒng)的以課時(shí)或單元章節(jié)為單位的教學(xué)資源相比,更容易被學(xué)生吸收、消化,更能適應(yīng)學(xué)生個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求和當(dāng)今時(shí)代教育信息化的要求,并能切實(shí)提高學(xué)生學(xué)習(xí)的有效性。“微課”在高職《電子技術(shù)》課程教學(xué)中的實(shí)踐探索研究對(duì)促進(jìn)該課程的教學(xué)改革、促進(jìn)教學(xué)有效性的實(shí)現(xiàn)有著重要意義。本研究的建設(shè)成果也能為其它專業(yè)、其它課程的“微課”應(yīng)用提供有價(jià)值的參考。目前本研究中“微課”使用是將微視頻和其它“微課”資源通過(guò)QQ、微信的方式共享給學(xué)生,還缺乏“微課”學(xué)習(xí)網(wǎng)站等“微課”平臺(tái)建設(shè),下一步要加快“微課”學(xué)習(xí)網(wǎng)站建設(shè),不斷完善《電子技術(shù)》“微課”研究設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)。
參考文獻(xiàn):
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[4]李玉平.微課程——走向簡(jiǎn)單的學(xué)習(xí)[J].中國(guó)信息教育技術(shù),2012(11).
1.引言
教學(xué)現(xiàn)代化包括教學(xué)理念與方法的現(xiàn)代化、教學(xué)內(nèi)容和體系的現(xiàn)代化、教學(xué)資源的現(xiàn)代化諸多方面。眾多高校由于教學(xué)經(jīng)費(fèi)投入不足,教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備更新緩慢,現(xiàn)代化教學(xué)手段得不到廣泛應(yīng)用。同時(shí),傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中設(shè)備投入大,而資源共享性、擴(kuò)展性差、設(shè)備完好率低,使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施力度明顯削弱,教學(xué)質(zhì)量有所下降,這些矛盾在應(yīng)用型本科教育中日益顯現(xiàn)。
電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程是電子、電氣、通信、計(jì)算機(jī)、機(jī)械、控制等多學(xué)科多專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)踐課程,具有理論性強(qiáng)、技術(shù)性強(qiáng)、綜合性強(qiáng)、實(shí)踐性強(qiáng)、發(fā)展速度快、應(yīng)用領(lǐng)域廣等特點(diǎn)。學(xué)生對(duì)該課程內(nèi)容掌握的程度直接影響其專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和專業(yè)技能提高,影響其實(shí)踐工作能力和知識(shí)再生能力的培養(yǎng),關(guān)系到人才培養(yǎng)的質(zhì)量,所以,我們必須探索行之有效的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革方案。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,在電子技術(shù)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入虛擬儀器技術(shù)已成為高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的發(fā)展趨勢(shì)。
2.虛擬儀器技術(shù)簡(jiǎn)介
虛擬儀器(Virtual Instrument,簡(jiǎn)稱VI)是儀器技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)深層次結(jié)合的產(chǎn)物。它利用高性能的模塊化硬件,結(jié)合高效靈活的軟件來(lái)完成各種測(cè)試、測(cè)量和自動(dòng)化的應(yīng)用。它基于計(jì)算機(jī)的軟硬件測(cè)試平臺(tái),可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的測(cè)量?jī)x器,如示波器、信號(hào)發(fā)生器、頻譜分析儀等;可集成于自動(dòng)控制、工業(yè)控制系統(tǒng);可自由構(gòu)建成專有儀器系統(tǒng)。用戶可以方便地對(duì)儀器進(jìn)行維護(hù)和擴(kuò)展,大大節(jié)約成本和研究、調(diào)試時(shí)間。虛擬儀器技術(shù)已成為現(xiàn)代測(cè)試測(cè)量技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
虛擬儀器不同于其他EDA軟件,如Protel、EWB等。Protel主要作為印刷板自動(dòng)布線工具使用,還具有電原理圖繪制、模擬電路與數(shù)字電路混合信號(hào)仿真、多層印刷電路板設(shè)計(jì)、可編程邏輯器件設(shè)計(jì)、圖表生成等功能;EWB主要是對(duì)設(shè)計(jì)好的原理電路進(jìn)行參數(shù)和波形的測(cè)試,實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)仿真。[1]而虛擬儀器則是利用PC機(jī)的顯示器顯示模擬傳統(tǒng)儀器的控制面板,通過(guò)對(duì)虛擬面板的操作以多種形式表達(dá)輸出檢測(cè)結(jié)果,利用軟件功能實(shí)現(xiàn)信號(hào)數(shù)據(jù)的運(yùn)算、分析、處理,[2]從而代替實(shí)際實(shí)驗(yàn)中的各種儀器儀表,可直接對(duì)實(shí)際電路進(jìn)行測(cè)量、測(cè)試、控制和處理。
3.傳統(tǒng)的電子技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題
目前大多數(shù)高校采用的傳統(tǒng)電子技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在很多問(wèn)題。[3]
3.1傳統(tǒng)儀器和實(shí)驗(yàn)箱的功能固定,擴(kuò)展性差,只能開(kāi)設(shè)某些固定的實(shí)驗(yàn),無(wú)法實(shí)現(xiàn)資源共享。
3.2做一個(gè)實(shí)驗(yàn)所需設(shè)備繁多,操作和管理不易,且維修和檢查不方便,返修率較高,設(shè)備完好率低,嚴(yán)重影響了正常的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展。
3.3學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)完全是被動(dòng)操作,缺乏主動(dòng)性,興趣不高。
3.4實(shí)驗(yàn)設(shè)備主要滿足于課程相關(guān)的實(shí)驗(yàn),對(duì)于綜合課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、學(xué)生電子科技制作等創(chuàng)新設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)無(wú)法兼顧。
3.5很難建立開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室。從目前情況看,如要建立開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室,牽涉的實(shí)驗(yàn)室很多,師資力量有限,設(shè)備的維護(hù)和管理很難到位。
3.6由于眾多高校資金缺乏,設(shè)備的更新?lián)Q代緩慢,很難跟上科技發(fā)展的腳步。
4.電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程引入虛擬儀器技術(shù)教學(xué)改革實(shí)施方案
4.1虛擬儀器技術(shù)用于電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革的意義及優(yōu)勢(shì)
電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)信息量大,我們必須有針對(duì)性地組織教學(xué)內(nèi)容體系,適應(yīng)不同的學(xué)科和專業(yè),科學(xué)合理安排教學(xué)內(nèi)容,突出重點(diǎn)難點(diǎn);改變現(xiàn)有的教育觀念、模式和方法。虛擬儀器設(shè)計(jì)已成為測(cè)試和儀器技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向,代表著世界先進(jìn)的教學(xué)方法和理念,將先進(jìn)的虛擬儀器技術(shù)與電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來(lái),構(gòu)建虛擬儀器的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái),在以培養(yǎng)高素質(zhì)高科技人才的大學(xué)是勢(shì)在必行的。
將虛擬儀器與電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合,可改善實(shí)驗(yàn)條件、降低實(shí)驗(yàn)成本、提高課堂教學(xué)效果和實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平和質(zhì)量;同時(shí)其擴(kuò)展性強(qiáng),可根據(jù)課程的需要開(kāi)設(shè)創(chuàng)新性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和研究興趣,為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)際動(dòng)手能力提供了廣闊的平臺(tái),是高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的發(fā)展方向。
4.2構(gòu)建基于虛擬儀器技術(shù)的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)平臺(tái)方案
將虛擬儀器用于電子技術(shù)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué),需要分階段、分步驟地完成,具體而言,大致分為以下幾個(gè)步驟:
4.2.1利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室條件(如EDA機(jī)房),購(gòu)買必備的軟件和硬件接口,建立虛擬儀器實(shí)驗(yàn)室的軟硬件平臺(tái)。
4.2.2開(kāi)設(shè)虛擬儀器技術(shù)課程,培養(yǎng)學(xué)生掌握相關(guān)的編程方法和技術(shù)。
4.2.3教師利用虛擬儀器軟件進(jìn)行編程,實(shí)現(xiàn)信號(hào)源、示波器、電壓表、頻譜儀、計(jì)數(shù)器及邏輯分析儀等多種儀器的功能,另外這些軟件功能模塊必須能夠共享。
4.2.4以部分實(shí)驗(yàn)課程為試點(diǎn),如模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)、數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)、高頻電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)等。將傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課逐步轉(zhuǎn)化為虛擬儀器實(shí)驗(yàn)課程教學(xué),可省去多種復(fù)雜設(shè)備,節(jié)約空間和時(shí)間,降低成本,有效地解決實(shí)驗(yàn)室管理和維護(hù)的難題,同時(shí)能提高實(shí)驗(yàn)設(shè)備利用率,彌補(bǔ)設(shè)備不足、資金短缺等缺點(diǎn),從而切實(shí)改善實(shí)驗(yàn)條件。
4.2.5鼓勵(lì)學(xué)生自己開(kāi)展綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā),將所學(xué)各門專業(yè)知識(shí)與實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、電子設(shè)計(jì)大賽等環(huán)節(jié)相結(jié)合,構(gòu)建綜合性虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。學(xué)生還可根據(jù)工程實(shí)踐的需要,進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。這有利于學(xué)生發(fā)揮主觀能動(dòng)性,增加學(xué)習(xí)興趣,提高設(shè)計(jì)、分析、解決問(wèn)題的能力。
4.2.6如有條件,教師可建立開(kāi)放性虛擬實(shí)驗(yàn)室,通過(guò)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合,[4]實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)。學(xué)生和教師通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行交互,完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,開(kāi)展學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)活動(dòng),能提高學(xué)生的設(shè)計(jì)、動(dòng)手能力,改進(jìn)教學(xué)方
法和手段,提高教學(xué)質(zhì)量,真正培養(yǎng)出新一代創(chuàng)新型、復(fù)合型人才。
5.結(jié)語(yǔ)
把虛擬儀器技術(shù)引入電子技術(shù)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié),對(duì)現(xiàn)行的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法進(jìn)行脫胎換骨式改革,可以有效克服傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的弊端,增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐動(dòng)手能力和社會(huì)適應(yīng)能力,提高教育教學(xué)質(zhì)量。同時(shí)能改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件,降低運(yùn)行成本,可更合理地配置教育資源,有效地解決資金投入與人才培養(yǎng)間的矛盾,更好地適應(yīng)現(xiàn)代教育的發(fā)展要求,真正培養(yǎng)出高素質(zhì)的創(chuàng)新型、復(fù)合型人才。
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作者簡(jiǎn)介:吳曉剛(1981-),男,黑龍江哈爾濱人,哈爾濱理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院,副教授;周美蘭(1962-),女,黑龍江哈爾濱人,哈爾濱理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院,教授。(黑龍江 哈爾濱 150080)
基金項(xiàng)目:本文系黑龍江省高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):JG2201201107)、哈爾濱理工大學(xué)高等教育研究重點(diǎn)項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):A201200004)的研究成果。
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2013)28-0098-02
隨著汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,電子技術(shù)在汽車上的應(yīng)用已成為汽車設(shè)計(jì)研究部門考慮汽車結(jié)構(gòu)革新的重要原因。在國(guó)外,平均每輛汽車上的電子裝置在整車成本中占20%~25%,一些豪華轎車上裝有40多個(gè)微處理器,有的汽車電子產(chǎn)品甚至占整車成本的50%以上。許多汽車制造商都認(rèn)為,增加汽車電子裝備的數(shù)量,促進(jìn)汽車電子化是奪取未來(lái)汽車市場(chǎng)的有效手段。[1]
在對(duì)汽車電子技術(shù)的教學(xué)研究中,文獻(xiàn)[2]提出優(yōu)化“汽車電子與控制”配置課程的內(nèi)容、改革結(jié)構(gòu)體系、改革教學(xué)方法和手段、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)建設(shè)和課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)等改革思路。文獻(xiàn)[3]分析了“汽車電子控制技術(shù)”課程在理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)方面的問(wèn)題,提出了靈活多樣的理論教學(xué)改革方案和采用項(xiàng)目教學(xué)法等加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)的建議。文獻(xiàn)[4]介紹了汽車電子控制技術(shù)課程精品實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思想、主要環(huán)節(jié)及具體實(shí)踐。文獻(xiàn)[5]將虛擬儀器LabVIEW軟件應(yīng)用于汽車電子技術(shù)綜合性和設(shè)計(jì)性虛擬實(shí)驗(yàn)中,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐。文獻(xiàn)[6]開(kāi)發(fā)了汽車電子控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)所需要的嵌入式系統(tǒng),完成了實(shí)驗(yàn)箱硬件及教學(xué)實(shí)驗(yàn)所需的支撐軟件,并在此基礎(chǔ)上開(kāi)展了教學(xué)實(shí)踐。文獻(xiàn)[7]介紹了在電子信息工程專業(yè)開(kāi)設(shè)汽車電子系列特色課程的研究。
在汽車電子中,涉及到電力電子技術(shù)的內(nèi)容通常稱為汽車電力電子技術(shù),并且成為了電力電子技術(shù)的重要分支。哈爾濱理工大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱“我校”)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)下的電力電子方向,在汽車電子研究上已有了十幾年的基礎(chǔ)。在依托汽車電子驅(qū)動(dòng)控制與系統(tǒng)集成教育部工程研究中心和黑龍江汽車電子技術(shù)研究中心科研基地的基礎(chǔ)上,形成了以新能源汽車動(dòng)力系統(tǒng)控制和汽車電子驅(qū)動(dòng)控制為特色的研究方向,并培養(yǎng)了大量的碩士研究生和博士。因此,為了在本科教學(xué)中體現(xiàn)我校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的辦學(xué)特色,結(jié)合在汽車電子方向上的研究成果,在2010年制定的電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)電力電子方向本科生培養(yǎng)方案中,特別增設(shè)了“汽車電子技術(shù)”專業(yè)方向選修課。本文以“汽車電子技術(shù)”課程作為研究和實(shí)踐對(duì)象,通過(guò)課程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)置和考核方式改革,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)和研究性教學(xué)的教學(xué)方法,實(shí)現(xiàn)具有特色的專業(yè)選修課教學(xué)。
一、“汽車電子技術(shù)”課程結(jié)構(gòu)
“汽車電子技術(shù)”課程開(kāi)設(shè)在大學(xué)四年級(jí)上學(xué)期,為專業(yè)選修課程,2學(xué)分,共32學(xué)時(shí)。其中理論教學(xué)22學(xué)時(shí),實(shí)踐教學(xué)10學(xué)時(shí)。根據(jù)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的基礎(chǔ)課程和平臺(tái)課程設(shè)置,結(jié)合汽車電子技術(shù)的主要特點(diǎn),“汽車電子技術(shù)”課程的理論教學(xué)可分為6個(gè)模塊,如圖1所示。
在“汽車電子技術(shù)”課的理論教學(xué)環(huán)節(jié)中,第一部分,先介紹汽車電子的基本概念,回顧汽車電子技術(shù)的發(fā)展歷史,通過(guò)實(shí)例分析介紹汽車電子對(duì)汽車安全與節(jié)能的影響,結(jié)合電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的相關(guān)知識(shí),講述汽車電子與電力電子的關(guān)系。
第二部分,介紹汽車電子技術(shù)中常用的器件。包括光電、霍爾、電阻等各類傳感器,常用于汽車電子控制系統(tǒng)中的單片機(jī)選型及選用依據(jù),汽車電子控制系統(tǒng)中所用的交直流電機(jī)、電磁閥等執(zhí)行器件的工作原理和控制方法。
第三部分,在以上介紹的基礎(chǔ)上,著重介紹汽車變速器電控、ABS系統(tǒng)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向電控等汽車電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,主要內(nèi)容包括電控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)遵循的標(biāo)準(zhǔn)、硬件電路設(shè)計(jì)和軟件編程方法,特別強(qiáng)調(diào)目前汽車電子控制系統(tǒng)中所用的V流程開(kāi)發(fā)模式。
第四部分,結(jié)合新能源汽車的熱點(diǎn)問(wèn)題,充分發(fā)揮電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)知識(shí)在電動(dòng)汽車方面的運(yùn)用。本門課與目前車輛工程專業(yè)所開(kāi)設(shè)的“汽車電子技術(shù)”不同之處在于,省去了傳統(tǒng)以發(fā)動(dòng)機(jī)作為主導(dǎo)的汽車動(dòng)力系統(tǒng)控制部分,強(qiáng)化了電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的匹配與設(shè)計(jì)部分。該部分內(nèi)容除了包含對(duì)于汽車動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和匹配規(guī)律的介紹外,還增加了對(duì)于電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)控制的一般方法介紹。
第五部分,介紹汽車電器系統(tǒng),包括汽車儀表系統(tǒng)、燈光照明系統(tǒng)、電動(dòng)門鎖系統(tǒng)、電動(dòng)車窗、電動(dòng)后視鏡、電動(dòng)天窗、電動(dòng)座椅、車載空調(diào)系統(tǒng)、車載音響系統(tǒng)、車載電視娛樂(lè)系統(tǒng)、車載無(wú)線通訊系統(tǒng)、電子導(dǎo)航與全球定位系統(tǒng)、智能交通系統(tǒng)和車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等方面的內(nèi)容。
第六部分是課程的最后部分,介紹汽車電子控制系統(tǒng)中可靠性的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和一般的故障診斷方法。
以上六部分構(gòu)成了我校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)“汽車電子技術(shù)”理論教學(xué)的主要內(nèi)容。
在“汽車電子技術(shù)”課程的實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中,主要有實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)兩種方式。實(shí)驗(yàn)課作為學(xué)生在校內(nèi)實(shí)現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)際的一種比較有效的手段,學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚣由顚?duì)課程理論知識(shí)的理解,并能夠培養(yǎng)一定的實(shí)踐能力。我校在電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)“汽車電子技術(shù)”實(shí)驗(yàn)課的設(shè)置上,主要分為5個(gè)部分,如圖2所示。
課程設(shè)計(jì)是提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的重要手段,它不但可以使學(xué)生加深對(duì)理論和實(shí)驗(yàn)課程的理解,而且能夠使學(xué)生將所學(xué)的課程內(nèi)容與相關(guān)課程綜合起來(lái),提高了知識(shí)的應(yīng)用能力。[8]“汽車電子技術(shù)”是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,課程設(shè)計(jì)主要結(jié)合我校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)平臺(tái)課的知識(shí),以電動(dòng)汽車控制系統(tǒng)作為設(shè)計(jì)目標(biāo),讓學(xué)生結(jié)合電力電子技術(shù)的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
二、“汽車電子技術(shù)”課程教學(xué)方法的改革
對(duì)于“汽車電子技術(shù)”課程來(lái)說(shuō),涉及到的汽車電子控制系統(tǒng)單靠語(yǔ)言描述是很難講清楚的,而通過(guò)傳統(tǒng)的板書教學(xué)方式,也很難清晰勾勒出汽車電子控制系統(tǒng)的原理和工作過(guò)程。因此本門課在授課方式上采用多媒體教學(xué)的方式,通過(guò)多媒體課件制作出的動(dòng)畫及示意圖等來(lái)展示汽車電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、組成及工作原理,使教學(xué)的內(nèi)容直觀清晰,易于理解。
在“汽車電子技術(shù)”課程的教學(xué)過(guò)程中,除了正常的多媒體課堂教學(xué)外,還采用了現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)結(jié)合研究性教學(xué)的授課方法?,F(xiàn)場(chǎng)教學(xué)即依托我校汽車電子驅(qū)動(dòng)控制與系統(tǒng)集成教育部工程中心的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),使學(xué)生到工程中心參觀現(xiàn)場(chǎng)演示,并試用工程中心開(kāi)發(fā)的汽車電子產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。這些教學(xué)手段可以使學(xué)生對(duì)汽車電子的功能及開(kāi)發(fā)有更直觀的認(rèn)識(shí)。除此之外,教學(xué)內(nèi)容中以汽車電子產(chǎn)品的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)作為主導(dǎo)。例如在“汽車電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”這部分內(nèi)容講授時(shí),可自始至終以工程中心開(kāi)發(fā)的汽車變速器控制單元作為對(duì)象,從汽車電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的前期調(diào)研、方案論證,到中間環(huán)節(jié)的樣機(jī)開(kāi)發(fā)、功能驗(yàn)證,再到最后環(huán)節(jié)的樣機(jī)標(biāo)定、測(cè)試等進(jìn)行全方位的介紹。通過(guò)這樣的講授,學(xué)生對(duì)汽車電子的感性知識(shí)加深,在理論學(xué)習(xí)中的目的就會(huì)變得明確,清楚地認(rèn)識(shí)到需要掌握的主要內(nèi)容。
三、“汽車電子技術(shù)”課程考核方式
為了有效地組織教學(xué),突出“汽車電子技術(shù)”課程的實(shí)踐性,改革了這門課程的考核方式。我校其他專業(yè)課程的考核方式大部分是以平時(shí)成績(jī)占30%,期末卷面成績(jī)占70%的比例進(jìn)行綜合評(píng)定。而由于“汽車電子技術(shù)”課程面向電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)電力電子方向的本科生,選課人數(shù)基本維持在40~60人范圍內(nèi),這樣的人數(shù)規(guī)模便于授課教師進(jìn)行小范圍內(nèi)的專業(yè)指導(dǎo),因此在考核方式上提出了平時(shí)成績(jī)、作業(yè)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)、課程設(shè)計(jì)與專業(yè)論文撰寫相結(jié)合評(píng)定的方式。與其他課程不同之處還在于,其他課程安排的課程設(shè)計(jì)都是最終給定一個(gè)獨(dú)立的成績(jī),而作為專業(yè)選修課,本門課程的課程設(shè)計(jì)成績(jī)只是最終成績(jī)的其中一部分。
目前該門課程的考核采用平時(shí)成績(jī)占10%,作業(yè)成績(jī)占10%,實(shí)驗(yàn)成績(jī)占10%,課程設(shè)計(jì)占30%,專業(yè)小論文占40%的比例權(quán)重進(jìn)行成績(jī)的評(píng)定。這樣做的好處是,不但能夠充分發(fā)揮本門課理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的特點(diǎn),并且可以充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。
專業(yè)小論文作為考核的主要部分,在撰寫過(guò)程中,授課老師首先利用2學(xué)時(shí)的時(shí)間對(duì)學(xué)生進(jìn)行科技論文撰寫的培訓(xùn),而后引導(dǎo)學(xué)生充分利用學(xué)校圖書館的資源,根據(jù)各自分配到的科技論文主題進(jìn)行文獻(xiàn)的檢索;學(xué)生分成了3至4名成員一組,選擇關(guān)于汽車電子的主題項(xiàng)目,可建議主題為電動(dòng)汽車整車控制器的設(shè)計(jì)、汽車防抱死ABS系統(tǒng)設(shè)計(jì)、汽車自動(dòng)變速器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)等,學(xué)生也可以自己提出新的主題。給定主題一段時(shí)間以后,學(xué)生提交科技論文,并以學(xué)術(shù)會(huì)議的形式在課堂上進(jìn)行交流,老師和其他同學(xué)可以自由根據(jù)報(bào)告者的內(nèi)容提問(wèn),并提出意見(jiàn)和建議。該部分成績(jī)可以當(dāng)場(chǎng)給出,這樣做的好處是激發(fā)學(xué)生的積極性,所給定的成績(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)主觀與客觀兼顧的效果,令所有同學(xué)信服。
四、結(jié)論
根據(jù)“汽車電子技術(shù)”理論與實(shí)際緊密結(jié)合的特點(diǎn),結(jié)合所開(kāi)設(shè)課程在電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的實(shí)際情況,提出了教學(xué)中課程內(nèi)容優(yōu)化配置,現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)結(jié)合研究性教學(xué)的授課方法;考核上提出了平時(shí)、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)與科技論文撰寫相結(jié)合的方式。通過(guò)這些教學(xué)改革,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,真正能夠在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)獲得最實(shí)用的知識(shí),增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力。
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作者簡(jiǎn)介:崔陽(yáng)(1979-),女,黑龍江雙鴨山人,哈爾濱理工大學(xué)電工電子教學(xué)與實(shí)訓(xùn)中心,講師;呂婧(1980-),女,黑龍江哈爾濱人,哈爾濱理工大學(xué)電工電子教學(xué)與實(shí)訓(xùn)中心,講師。(黑龍江 哈爾濱 150080)
基金項(xiàng)目:本文系黑龍江省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題(課題編號(hào):GDB1211024)、哈爾濱理工大學(xué)教育教學(xué)項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):C201200010)的研究成果。
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2014)05-0065-02
“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”(簡(jiǎn)稱“卓越計(jì)劃”)是國(guó)家貫徹落實(shí)中長(zhǎng)期教育改革與發(fā)展規(guī)劃綱要和高等教育綜合改革試點(diǎn)的重大改革項(xiàng)目。黑龍江省作為國(guó)家高等教育綜合改革試點(diǎn)省份,于2011年也將卓越計(jì)劃作為我省高教改革的重大項(xiàng)目。
作為黑龍江省屬規(guī)模最大的理工科大學(xué),哈爾濱理工大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱“我?!保┇@批黑龍江省首批卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃試點(diǎn)高校之一。我校自啟動(dòng)卓越計(jì)劃工作以來(lái),先后有軟件工程、金屬材料工程、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、自動(dòng)化、電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)等專業(yè)先后獲批為國(guó)家級(jí)和省級(jí)卓越計(jì)劃試點(diǎn)專業(yè)?!半娮蛹夹g(shù)基礎(chǔ)”作為工科電類專業(yè)量大面廣的技術(shù)基礎(chǔ)課程,是直接為各專業(yè)服務(wù)的核心課程,為貫徹我校卓越計(jì)劃的實(shí)施,我校電工電子中心電子技術(shù)教研組繼承傳統(tǒng)的教學(xué)改革基礎(chǔ)上,對(duì)“電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程實(shí)施了新一輪的課程體系和教學(xué)模式改革,旨在全面提高學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。
一、卓越計(jì)劃的培養(yǎng)目標(biāo)
卓越計(jì)劃旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才,為國(guó)家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家和人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略服務(wù)。卓越計(jì)劃具有三個(gè)特點(diǎn):一是行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過(guò)程,二是學(xué)校按通用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程人才,三是強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。[1]由此可見(jiàn),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力是卓越計(jì)劃的核心,而“電子技術(shù)基礎(chǔ)”作為工科專業(yè)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程,其教學(xué)重點(diǎn)就不在于讓學(xué)生掌握很深的理論,而在于培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際,將電子技術(shù)的基本知識(shí)應(yīng)用于各自專業(yè)的能力,為以后從事專業(yè)工作打下良好的創(chuàng)新能力基礎(chǔ)。
二、卓越計(jì)劃下的“電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程改革
1.理論教學(xué)內(nèi)容和方法改革
傳統(tǒng)的課堂教學(xué)以講授為主,綜合性的案例和結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目的教學(xué)不多。工程師肩負(fù)著改造世界、創(chuàng)造未來(lái)的使命,他們不僅要能分析問(wèn)題、解決問(wèn)題,而且要能將設(shè)想和概念轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí),形成工程實(shí)踐能力。所以,理論教學(xué)和工程實(shí)際相聯(lián)系就非常重要。在注重基本理論教學(xué)的基礎(chǔ)上,將電子設(shè)計(jì)大賽題目、實(shí)際工程案例和任課老師的一些科研項(xiàng)目,輔以現(xiàn)代化的教學(xué)手段加入理論教學(xué)內(nèi)容中,有效地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,促進(jìn)了師生交流,取得了極佳的教學(xué)效果。例如講解555定時(shí)器及其應(yīng)用這一章內(nèi)容,筆者引入了警車音響電路的教學(xué)內(nèi)容。555警車音響MULTISIM仿真電路如圖1所示,兩級(jí)555均接成多諧振蕩電路,第一級(jí)555電路的電容C2上產(chǎn)生幅度由高到低周期性變化的鋸齒波,經(jīng)運(yùn)放緩沖后驅(qū)動(dòng)后級(jí)555,輸出頻率周期性變化的高頻矩形波,輸出端如果接上揚(yáng)聲器,會(huì)發(fā)出類似警車的“糾—糾—”聲,仿真波形如圖2所示。
2.實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)改革
培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力以及綜合素質(zhì),工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)是基礎(chǔ),也是關(guān)鍵,而實(shí)踐環(huán)節(jié)中教學(xué)方法的改革與創(chuàng)新是影響學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的重要因素。[2]因此,大力推進(jìn)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)改革是本輪教學(xué)改革的重點(diǎn)。
(1)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,老師講一步學(xué)生做一步,學(xué)生處于被動(dòng)狀態(tài)。新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下,教師在實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行的過(guò)程中只是起引導(dǎo)作用,把實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)權(quán)和時(shí)間還給學(xué)生,使學(xué)生占據(jù)學(xué)習(xí)的主動(dòng)地位,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力。同時(shí)發(fā)揮將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)與動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,做到虛實(shí)結(jié)合、虛實(shí)互動(dòng),提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有利于順利完成實(shí)際實(shí)驗(yàn),又解決了實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)短與實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容多的矛盾,促進(jìn)了電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)質(zhì)量的全面提高。2013年,筆者成功申報(bào)了哈爾濱理工大學(xué)本科教學(xué)特色項(xiàng)目《電工電子自主學(xué)習(xí)式數(shù)字化資源平臺(tái)建設(shè)》,該項(xiàng)目的申報(bào)與實(shí)施對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革——以教師為主體轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為主體,包括學(xué)生“自主學(xué)習(xí)”的教育教學(xué)模式的形成都會(huì)起到積極的促進(jìn)作用。
(2)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革。對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,配合理論教學(xué)的改革,筆者自主研制了電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),如圖3所示。自制實(shí)驗(yàn)設(shè)備的成功研制有效解決了實(shí)驗(yàn)室設(shè)備破損嚴(yán)重、實(shí)驗(yàn)室利用率不高的問(wèn)題,為實(shí)踐教學(xué)改革提供了硬件保證。學(xué)生在完成基本實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的前提下,筆者將理論課堂上引入的部分工程案例項(xiàng)目作為附加題加入實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,同時(shí)開(kāi)發(fā)了許多自主性與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。在具體實(shí)驗(yàn)教學(xué)操作中,對(duì)不同層次的學(xué)生因材施教,比如對(duì)部分動(dòng)手能力較強(qiáng)的學(xué)生,筆者只規(guī)定實(shí)驗(yàn)數(shù)目,不規(guī)定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容——即實(shí)施靈活的菜單化的實(shí)驗(yàn)教學(xué),滿足了不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,提高了實(shí)驗(yàn)效果。
(3)課外科技活動(dòng)平臺(tái)建設(shè)。作為第二課堂的課外科技創(chuàng)新活動(dòng),在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力方面發(fā)揮著不可替代的作用,課外科技創(chuàng)新活動(dòng)是提高大學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)踐能力的有效載體,也是培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、提高大學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑。[3]依托省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的有利條件,努力為學(xué)生的科技創(chuàng)新活動(dòng)提供可靠的物質(zhì)和資金保障。利用中心的學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室和電工電子實(shí)訓(xùn)基地,為學(xué)生科技活動(dòng)的開(kāi)展提供良好的環(huán)境和平臺(tái)。鼓勵(lì)中心教師申報(bào)校級(jí)和國(guó)家級(jí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,為學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)提供資金支持,充分利用實(shí)驗(yàn)室的各種資源,鼓勵(lì)學(xué)生利用課余時(shí)間開(kāi)展科學(xué)研究,提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力。同時(shí),筆者借鑒其他高校的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),更新了大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)模式,以夯實(shí)基礎(chǔ)與提高能力為原則,合理安排培訓(xùn)進(jìn)度、培訓(xùn)內(nèi)容和培訓(xùn)手段,從學(xué)生報(bào)名到初選、復(fù)選和校內(nèi)選拔,層層推選優(yōu)秀學(xué)生參加暑假集訓(xùn),備戰(zhàn)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽。為了鼓勵(lì)更多優(yōu)秀的學(xué)生參與到創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目和電子設(shè)計(jì)大賽中來(lái),筆者對(duì)創(chuàng)新項(xiàng)目和電子大賽中表現(xiàn)突出的學(xué)生給予實(shí)驗(yàn)成績(jī)優(yōu)秀、免試等鼓勵(lì)政策。同時(shí)依照《哈爾濱理工大學(xué)大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)與科技競(jìng)賽管理辦法》,參加科技競(jìng)賽及大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)獲獎(jiǎng)的本科生保送研究生時(shí)會(huì)獲得相應(yīng)加分獎(jiǎng)勵(lì)。這些改革和激勵(lì)措施極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性,有效提高了學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。
3.實(shí)踐教材建設(shè)
教材作為體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的知識(shí)載體,是進(jìn)行教學(xué)的基本工具,也是深化教育教學(xué)改革、全面推進(jìn)素質(zhì)教育、培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要保證。[4]以卓越計(jì)劃為契機(jī),為適應(yīng)創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)體系的發(fā)展,筆者在原校內(nèi)試用教材基礎(chǔ)上,堅(jiān)持突出注重動(dòng)手、加強(qiáng)實(shí)踐、培養(yǎng)興趣、積極創(chuàng)新的理念,編寫了適應(yīng)新形勢(shì)的實(shí)踐類教材《電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)》和《電工電子實(shí)訓(xùn)教程》,分別由高等教育出版社和哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社出版并在全校學(xué)生中推廣使用。
三、結(jié)語(yǔ)
我校自2010年9月啟動(dòng)卓越計(jì)劃工作以來(lái),學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)高度重視,各方面積極配合,逐步開(kāi)展人才培養(yǎng)模式改革,不斷提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。2013年我校首次面向黑龍江省內(nèi)考生招收大珩精英實(shí)驗(yàn)班學(xué)生30人,專業(yè)為電氣工程及自動(dòng)化。實(shí)驗(yàn)班依托學(xué)校優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源,同時(shí)借助國(guó)外優(yōu)質(zhì)教育資源,按大類培養(yǎng)、強(qiáng)化基礎(chǔ)教程,切實(shí)提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。
“電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程改革以卓越計(jì)劃為綱領(lǐng),積極實(shí)施課程建設(shè),強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)改革。經(jīng)過(guò)兩年多的改革實(shí)踐,無(wú)論是理論和實(shí)踐教學(xué)都取得了一定的成績(jī),學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力顯著提高。目前,筆者已經(jīng)全面展開(kāi)電工電子數(shù)字化資源平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目,構(gòu)建理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及實(shí)訓(xùn)實(shí)踐教學(xué)相關(guān)資源共享庫(kù),創(chuàng)造自主學(xué)習(xí)空間,以滿足不同學(xué)習(xí)者的需要,為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供豐富的學(xué)習(xí)資源,不斷提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力,不斷提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]趙建國(guó).實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的幾點(diǎn)思考[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),2011,(33).