鄒立華
[摘要]為了使電子信息工程專業(yè)適應(yīng)社會新形勢,必須在專業(yè)的課程設(shè)置、教材選用、教學(xué)內(nèi)容與方法的改革以及加強實踐環(huán)節(jié)等方面做一些改革與探索,以取得一定的成效。
[關(guān)鍵詞]課程改革電子技術(shù)設(shè)計性實驗
[中圖分類號]G423.07[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]2095-3437(2012)02-0079-02
作為財經(jīng)類院校中的工科專業(yè),適應(yīng)新形勢,不斷改革教學(xué)方法,提高教學(xué)質(zhì)量,是我們不斷努力的目標(biāo)。為實現(xiàn)這一目標(biāo),我們在專業(yè)的課程設(shè)置、教材選用、教學(xué)內(nèi)容與方法的改革以及加強實踐環(huán)節(jié)等方面做了一些改革與探索,取得了一定的成效。
一、改革課程設(shè)置的舊模式,適應(yīng)專業(yè)新需求新發(fā)展
在我校電子信息工程專業(yè)的課程設(shè)置中,舊的電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)置是第四學(xué)期開設(shè)模擬電子技術(shù)課程,第五學(xué)期開設(shè)數(shù)字電子技術(shù)課程。這樣的課程設(shè)置,使大學(xué)生在前兩年的學(xué)習(xí)中專業(yè)知識涉及太少,不足以開展專業(yè)實踐動手環(huán)節(jié),更不能參加全國和省的大學(xué)生電子設(shè)計競賽,失去一次很好的實踐機會。為了改變這種狀況,我們對課程設(shè)置進(jìn)行了改革:數(shù)字電子技術(shù)課程比過去提前一學(xué)年,先于模擬電子技術(shù)課程在第三學(xué)期開設(shè),第四學(xué)期同時開設(shè)模擬電子技術(shù)和單片機技術(shù)課程。這樣調(diào)整后,學(xué)生大二結(jié)束后就掌握了研究與開發(fā)小型智能電子系統(tǒng)的相關(guān)知識,并且在經(jīng)過第四學(xué)期最后一周的電子技術(shù)綜合實踐課程的訓(xùn)練后,就可以參加大學(xué)生電子競賽了。
二、探索教材改革,調(diào)整理論教學(xué)內(nèi)容
(一)理論教材選用改革
由于數(shù)字電子技術(shù)課程的提前,過去在模擬電子技術(shù)中講授的知識,如半導(dǎo)體二極管、三極管和場效應(yīng)管等,就要在數(shù)字電子技術(shù)中講授。為此,我們進(jìn)行了教材選用的改革。過去每一門課程都有一本教材,改革后則沒有統(tǒng)一的教材,僅指定主要參考書,一般是2~3本。在這些書中,包括了電子技術(shù)基礎(chǔ)的全部知識。
(二)理論教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整
我們在理論教學(xué)內(nèi)容方面也進(jìn)行了相應(yīng)的改革,“夯實專業(yè)基礎(chǔ),突出分析設(shè)計思維,加強知識更新”是內(nèi)容改革的出發(fā)點。針對課程改革方案,模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)課程的教學(xué)大綱也做了相應(yīng)調(diào)整,主要是將數(shù)字電子技術(shù)課程提前開設(shè)。在數(shù)字電子技術(shù)課程中增加了半導(dǎo)體器件部分,如半導(dǎo)體二極管、雙極型三極管和場效應(yīng)管等知識,以利于學(xué)生對數(shù)字電子技術(shù)知識的學(xué)習(xí)和掌握。比如在模擬電子技術(shù)課程中,突出重原理、重集成電路應(yīng)用的特點,特別增加了電子系統(tǒng)設(shè)計的相關(guān)內(nèi)容。通過幾年的實踐,學(xué)生們普遍反映電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的知識講授更加連貫、緊湊,更加結(jié)合實際了。
三、采用不同的理論教學(xué)方法
不管選擇何種教學(xué)方法,出發(fā)點必須是培養(yǎng)學(xué)生的感性認(rèn)識,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。只有改變傳統(tǒng)教學(xué)方法,根據(jù)知識點的不同特點引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí),才能達(dá)到“授之以漁”的教學(xué)目的。
(一)類比和歸納教學(xué)法
類比法就是通過現(xiàn)實生活中的實例,引導(dǎo)學(xué)生掌握難以理解的抽象知識。比如講授負(fù)反饋放大電路一章中的反饋概念時,應(yīng)讓學(xué)生認(rèn)識到“反饋”的概念已經(jīng)涉及各個領(lǐng)域,如人的行為和各種控制系統(tǒng)中,都存在著借助輸出結(jié)果調(diào)整輸入的過程,進(jìn)而改善最終輸出的現(xiàn)象。在電子技術(shù)中,為了改善放大電路的性能,將輸出電量部分或者全部送回到輸入端,來影響放大電路凈輸入信號,以改善放大電路性能的措施,就是反饋。
歸納法要求學(xué)生按照自己的思路總結(jié)每一章的知識要點,有目的地訓(xùn)練學(xué)生的發(fā)散思維、歸納和演繹等能力,培養(yǎng)他們的自學(xué)能力。如講完晶體三極管及其放大電路一章后,學(xué)生感覺各種各樣的電路很多,掌握起來很困難。教師就要及時幫助學(xué)生進(jìn)行歸納:不管晶體三極管構(gòu)成的放大電路怎樣變換、結(jié)構(gòu)如何復(fù)雜,只有四種類型,即共射放大電路、射極偏置電路、共集電極放大電路和共基極放大電路。只要充分認(rèn)識放大電路的組成結(jié)構(gòu),即“識圖”,對放大電路進(jìn)行歸類,然后套用相關(guān)公式,就可順利解決各種放大電路的分析與設(shè)計了。
(二) 探究式教學(xué)法
探究式教學(xué),是以“提出問題, 分析問題、解決問題”為基本授課思路。教師要善于在教學(xué)過程中提出問題,啟發(fā)學(xué)生積極思考。例如靜態(tài)工作點對電壓信號放大的影響這一內(nèi)容,應(yīng)該明確放大了的電壓信號要能準(zhǔn)確(不失真)地反應(yīng)輸入信號的變化。為此,可以提出如下問題:“要實現(xiàn)不失真放大必須滿足哪些條件?如何實現(xiàn)?”教師可以借助PSP ICE 和EWB 等仿真軟件,先給出工作點偏低時出現(xiàn)截止(或者飽和)失真的情形,讓學(xué)生思考其形成原因。這時,學(xué)生的探究思路就會被調(diào)動起來,由被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃犹骄繂栴}。最后教師通過改變電路電阻的參數(shù),使電路有正確(無失真)的輸出,進(jìn)而告訴學(xué)生靜態(tài)工作點的選擇對電壓信號不失真放大的影響。
四、改革實踐教學(xué)環(huán)節(jié),提高學(xué)生的動手能力
在進(jìn)行理論教學(xué)改革的同時,我們適時進(jìn)行了實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革與嘗試。
(一) 改革實驗教學(xué)內(nèi)容,增加設(shè)計性實驗
在過去的實驗教學(xué)中,學(xué)生在實驗室中更多的是做驗證性實驗,驗證理論課中的結(jié)論。即使有設(shè)計性實驗,也是非常簡單或者是由實驗室提供范本,學(xué)生很快就能完成了,使本該有很大吸引力的實驗課變得無趣。這已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前實驗教學(xué)的要求。為此,我們對數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù)實驗內(nèi)容做了相應(yīng)調(diào)整。數(shù)字電子技術(shù)實驗縮減了驗證性實驗,增加了可編程器件的應(yīng)用內(nèi)容,使理論和實際緊密結(jié)合,推出了設(shè)計性試驗,如城市交通燈控制電路、簡易數(shù)字鐘等。
模擬電子技術(shù)實驗也改變了過去的驗證性實驗的方式,使得每部分內(nèi)容相互聯(lián)系,相互影響。例如單管放大實驗,要做成擴音機電路的前置放大級;多級放大電路和負(fù)反饋放大電路的實驗要與前面的單管放大電路一起調(diào)試,作為擴音機電路的中間放大電路;自行設(shè)計雙聲道立體聲功放電路,等等。最后,每個學(xué)生把相應(yīng)的部分統(tǒng)合起來,相當(dāng)于做了一個擴音機電路。
為了保證學(xué)生有足夠的時間實驗,電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗室每周除上課時間外全部開放,學(xué)生可以利用業(yè)余時間完成實驗。通過上面的改革,提高了學(xué)生實驗學(xué)習(xí)的積極性和主動性,使其動手能力得到了很大提高。
(二) 適時改革課程設(shè)計內(nèi)容,強化學(xué)生的系統(tǒng)性思維
數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù)課程都有自己的課程設(shè)計,設(shè)計的內(nèi)容為數(shù)字鐘、頻率計和分立器件構(gòu)成的直流穩(wěn)壓電源。這些課程設(shè)計對提高學(xué)生的動手能力有很大幫助,但這些內(nèi)容已經(jīng)不能適應(yīng)目前的新知識、新器件、新系統(tǒng)的發(fā)展要求了?,F(xiàn)在,這兩門課的課程設(shè)計合二為一,安排在第四學(xué)期結(jié)束后的實踐周進(jìn)行,時間為一周左右。課程設(shè)計的內(nèi)容也改為相位檢測計、溫濕度檢測儀、RLC參數(shù)測試儀、半導(dǎo)體三極管β測試儀等,結(jié)合了電子技術(shù)基礎(chǔ)知識和單片機的相關(guān)內(nèi)容,使學(xué)生不再局限于只完成部分電路的情況,有了電子系統(tǒng)的實際概念和設(shè)計一個小型電子系統(tǒng)的實踐鍛煉機會。
五、建立教考分離制度,科學(xué)評價、客觀真實地反映“教”與“學(xué)”
數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù)課程的理論考試全部采用試題庫。試題庫發(fā)揮了應(yīng)有的高效、靈活、高度保密、高質(zhì)量、可預(yù)控、穩(wěn)定一致等方面的優(yōu)越性,客觀公正地評價了教師教學(xué)效果、學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài),達(dá)到提高教學(xué)管理水平的目的。采用試題庫對于減輕教師勞動強度,提高教學(xué)質(zhì)量,實現(xiàn)教考分離,推動教學(xué)管理的科學(xué)化、現(xiàn)代化有重要的現(xiàn)實意義。
實驗考試采用理論和時間相結(jié)合的方法。學(xué)生先統(tǒng)一進(jìn)行一個小時的實驗理論考試,然后通過抽簽的形式,抽取實際操作實驗考試的內(nèi)容,現(xiàn)場實驗,教師根據(jù)實驗結(jié)果進(jìn)行現(xiàn)場打分。理論部分和現(xiàn)場實驗各占50%,這樣既保證了學(xué)生全面掌握實驗理論知識,又能夠檢驗學(xué)生的實踐技能。
課程設(shè)計的評分標(biāo)準(zhǔn),包括了理論設(shè)計,電路制作與調(diào)試,測試結(jié)果和課程設(shè)計報告等方面,全面考查學(xué)生的綜合設(shè)計能力。
通過近幾年的改革與嘗試,我校電子信息工程專業(yè)的教學(xué)取得了一定的成效。學(xué)生的理論知識和實際動手能力都有了很大提高,同時大大增加了學(xué)生對本專業(yè)的認(rèn)同度和獲取專業(yè)知識興趣;學(xué)生自發(fā)成立了校電子學(xué)會,定期舉行校內(nèi)電子設(shè)計與制作大賽;積極申報校級和省級新苗計劃、創(chuàng)新項目等;參加全國和省大學(xué)生電子競賽、挑戰(zhàn)杯等的學(xué)生人數(shù)越來越多,并取得了較好成績。
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[責(zé)任編輯:劉鳳華]