周飛紅

摘 要 針對(duì)課程教學(xué)必須服從和服務(wù)于人才培養(yǎng)目標(biāo)，我校推行模擬電子技術(shù)課程教學(xué)改革。在教學(xué)改革過(guò)程中引入CDIO工程教育理念，以CDIO能力培養(yǎng)為主線組織課程教學(xué)。介紹了課程教學(xué)組織方式、教學(xué)方法、實(shí)踐教學(xué)三個(gè)環(huán)節(jié)的改革措施。教學(xué)過(guò)程中強(qiáng)調(diào)學(xué)生工程素質(zhì)的培養(yǎng)，在實(shí)踐中取得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞 模擬電子技術(shù) CDIO 教學(xué)改革 工程素質(zhì)

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Exploration on Teaching Reform of Analog Electronic

Technology Based on CDIO Conception

ZHOU Feihong

（School of Information Science and Engineering， Hu'nan International Economics University， Changsha， Hu'nan 410205）

Abstract For teaching must obey and serve the talent training goal， we implement teaching reform for Analog Electronic Technology. Introducing the concept of CDIO engineering education in the teaching reform process， we organize teaching process according to the main line of the CDIO ability cultivation. Reform measures include teaching organization， teaching methods and practice teaching. Emphasis on the students' engineering quality in the process of teaching， we achieved good teaching results in practice.

Key words Analog Electronic Technology； CDIO； teaching reform； engineering quality

模擬電子技術(shù)是電學(xué)類專業(yè)的一門(mén)具有鮮明工程背景的專業(yè)基礎(chǔ)課，課程的基本任務(wù)是使學(xué)生掌握電子技術(shù)方面的基本概念、基本原理和基本分析方法，從而初步具備電子技術(shù)工程人員的基本素質(zhì)，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)后續(xù)各類課程打下良好的基礎(chǔ)。①然而傳統(tǒng)的教學(xué)在教學(xué)方式與手段上，一般只注重知識(shí)的傳授，忽略了工程素質(zhì)的培養(yǎng)。有學(xué)者對(duì)企業(yè)對(duì)當(dāng)代大學(xué)生素質(zhì)的要求作了調(diào)查，認(rèn)為當(dāng)前大學(xué)生的素質(zhì)與企業(yè)需求還有一定的差距，大學(xué)生需要從能力、經(jīng)驗(yàn)、道德品行等各個(gè)方面全面地提升。②在這種學(xué)習(xí)形勢(shì)下，湖南涉外經(jīng)濟(jì)學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱“我校”）作為一所應(yīng)用型大學(xué)，在全校推行以高素質(zhì)的應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標(biāo)的課程教學(xué)改革。而CDIO（Conceive-Design-Implement-Operate）工程教育模式恰好是這方面的先行模式和典范，③CDIO代表著構(gòu)思-設(shè)計(jì)-實(shí)施-運(yùn)行，它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為藍(lán)本，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。該模式強(qiáng)調(diào)將能力、素質(zhì)教育融入專業(yè)知識(shí)教育中。為了提高模擬電子技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和工程實(shí)踐能力的應(yīng)用型人才，我們以CDIO工程教育理念為指引，從課程教學(xué)組織方式、教學(xué)方法、實(shí)踐教學(xué)三個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了教學(xué)改革。

1 一體化的課程教學(xué)組織方式

1.1 不同課程教學(xué)的對(duì)接與支撐

我校的模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)都在大二第一個(gè)學(xué)期開(kāi)設(shè)，傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，這兩門(mén)課程的教學(xué)是相互獨(dú)立的，解決問(wèn)題時(shí)，思維受到限制，不能很好地將各門(mén)課程內(nèi)容融會(huì)貫通，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也無(wú)從談起。推行CDIO教育模式后，對(duì)兩門(mén)課程整個(gè)學(xué)期的教學(xué)內(nèi)容和授課次序進(jìn)行了調(diào)整，無(wú)論是案例與例題分析還是設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)或作業(yè)，學(xué)生都可以運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)來(lái)解決。如設(shè)計(jì)信號(hào)產(chǎn)生電路時(shí)，有的同學(xué)用555來(lái)實(shí)現(xiàn)，有的同學(xué)用運(yùn)放來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣就可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)不同方法設(shè)計(jì)的電路的成本、準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性進(jìn)行分析，從而找到最合適的設(shè)計(jì)方法。經(jīng)常進(jìn)行這樣的訓(xùn)練，有助于提高學(xué)生的工程素養(yǎng)。

1.2 個(gè)體學(xué)習(xí)與團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)

隨著團(tuán)隊(duì)在組織中的廣泛應(yīng)用，人們提出“團(tuán)隊(duì)，而非個(gè)體，是現(xiàn)代組織中最基本的學(xué)習(xí)單位”，個(gè)體創(chuàng)新行為往往是在團(tuán)隊(duì)工作背景下產(chǎn)生的。④CDIO工程教育模式強(qiáng)調(diào)個(gè)人能力以及個(gè)人交往能力的培養(yǎng)。在學(xué)習(xí)過(guò)程中個(gè)體學(xué)習(xí)是培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的好方法，也是培養(yǎng)自主創(chuàng)新能力的手段。團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)則比較注重的是培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神。創(chuàng)建良好的學(xué)習(xí)伙伴關(guān)系和學(xué)習(xí)化團(tuán)隊(duì)，不僅是一種重要的學(xué)習(xí)能力，對(duì)團(tuán)隊(duì)中每個(gè)成員的學(xué)習(xí)效率產(chǎn)生著決定性的影響，而且對(duì)學(xué)生健康人格的發(fā)展和協(xié)作、交往能力的培養(yǎng)具有不可替代的作用。因此在教學(xué)過(guò)程中，除了強(qiáng)調(diào)個(gè)體學(xué)習(xí)還特別注重團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)。個(gè)體學(xué)習(xí)主要在課堂進(jìn)行，團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)除了課堂時(shí)間還有課余時(shí)間。將學(xué)生以寢室為單位分成若干個(gè)小團(tuán)隊(duì)，上課的時(shí)候各組同學(xué)坐在一起，方便課堂的團(tuán)隊(duì)討論，也有利于促進(jìn)團(tuán)隊(duì)作業(yè)的順利完成。

1.3 教師講授與學(xué)生講授及討論

傳統(tǒng)的教學(xué)主要采用“說(shuō)教”的形式，由于學(xué)習(xí)內(nèi)容比較枯燥，學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性低。雖然對(duì)基本電路的分析方法有所掌握，但卻不能靈活運(yùn)用，缺乏系統(tǒng)項(xiàng)目的訓(xùn)練。課程組通過(guò)分析課程特點(diǎn)，在教學(xué)過(guò)程中采用教師講授和學(xué)生講授相結(jié)合的方式。教師講授主要以案例分析為主，通過(guò)具體案例來(lái)講授所涉及到的專業(yè)知識(shí)。一章結(jié)束以后，布置幾個(gè)設(shè)計(jì)性的實(shí)例，讓學(xué)生以團(tuán)隊(duì)為單位自己設(shè)計(jì)，并安排兩到四節(jié)課的時(shí)間供學(xué)生講授設(shè)計(jì)思路、所涉及到的知識(shí)，并組織全班同學(xué)進(jìn)行討論。理論聯(lián)系了實(shí)際，學(xué)生的學(xué)習(xí)就有了興趣，這種組織方式能讓學(xué)生體驗(yàn)了過(guò)程的艱辛以及探得結(jié)果的成就感。

1.4 教學(xué)反饋機(jī)制

傳統(tǒng)的以考試成績(jī)來(lái)反映教學(xué)效果以及學(xué)生的掌握程度的反饋機(jī)制不僅不能反映真實(shí)的情況，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性也有一定程度的打擊。因此，必須建立更加合理的教學(xué)反饋機(jī)制來(lái)監(jiān)控教學(xué)質(zhì)量和效果。圖1可以用來(lái)概括在整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中的過(guò)程管理。

本反饋環(huán)中小節(jié)的反饋主要采用提問(wèn)復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)的方式進(jìn)行，一般在講授新內(nèi)容之前進(jìn)行；小節(jié)結(jié)束以后通過(guò)作業(yè)來(lái)鞏固知識(shí)點(diǎn)；章結(jié)束后通過(guò)設(shè)計(jì)型電路來(lái)測(cè)試學(xué)生的綜合應(yīng)用能力；全部章結(jié)束后，采用一次綜合性的課程設(shè)計(jì)來(lái)測(cè)試學(xué)生對(duì)所有已學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課程知識(shí)的應(yīng)用能力。在各反饋環(huán)節(jié)中，除了作業(yè)外可以根據(jù)學(xué)生的層次制定不同難度和學(xué)習(xí)目標(biāo)的考核內(nèi)容；在成績(jī)計(jì)入方面，有區(qū)別地對(duì)待。對(duì)于特別有想法，設(shè)計(jì)思路特別好的學(xué)生可以適當(dāng)加分。

與一般的教學(xué)模式相比，該反饋機(jī)制更加關(guān)注工程推理，可以訓(xùn)練學(xué)生的系統(tǒng)思維模式，有助于提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。

2 多元化的課程教學(xué)方法

2.1 演示教學(xué)法與案例法的靈活運(yùn)用

模擬電子技術(shù)課程內(nèi)容復(fù)雜枯燥，掌握程度依賴于學(xué)生的理解能力。演示教學(xué)法就是將特定的教學(xué)內(nèi)容形象生動(dòng)地介紹給學(xué)生。⑤如在講解器件時(shí)，為了避免了抽象可以通過(guò)實(shí)物展示的方式使學(xué)生認(rèn)識(shí)器件；在講解PN結(jié)時(shí)，可以采用flash多媒體演示，將半導(dǎo)體內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程直接生動(dòng)地展示在學(xué)生眼前，可以加深學(xué)生的理解；而對(duì)于具體電路的分析，如單管共射極放大電路的研究時(shí)，采用Multisim軟件仿真對(duì)于元件參數(shù)對(duì)放大電路性能的影響則顯得更直觀，更有說(shuō)服力。在分析各種電路時(shí)，教師還要選擇好案例，最好同一個(gè)案例用不同的分析方法或是同一個(gè)案例經(jīng)過(guò)小小的變化以后變成另一個(gè)例子來(lái)分析。這樣學(xué)生就對(duì)同一電路的不同分析方法或是不同組態(tài)電路的分析有一個(gè)系統(tǒng)的了解。

2.2 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)與問(wèn)題引導(dǎo)

項(xiàng)目教學(xué)法在教學(xué)過(guò)程中注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，在教學(xué)過(guò)程中，選擇合適的項(xiàng)目，比如一個(gè)具有電子混響、音調(diào)控制，并可實(shí)現(xiàn)卡拉OK伴唱的音響放大電路。音響放大電路可以分成幾個(gè)小的模塊，比如話筒放大電路，電子混響電路包括濾波電路、延時(shí)電路、時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生電路、混響前置放大電路，音調(diào)控制電路和功率放大電路。在講授相應(yīng)內(nèi)容時(shí)可以作為案例，也可以作為章結(jié)束后的設(shè)計(jì)性電路。課程結(jié)束后，學(xué)生整合并適當(dāng)調(diào)節(jié)參數(shù)就可以設(shè)計(jì)出音響放大電路。在教學(xué)過(guò)程中還要注意多采用問(wèn)題引導(dǎo)的方式，讓學(xué)生自己去摸索，教學(xué)效果更好。

3 實(shí)踐教學(xué)改革

我校的模擬電子技術(shù)課程課時(shí)安排為：理論72課時(shí)，實(shí)驗(yàn)18課時(shí)。為了在實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)模擬電子技術(shù)理論知識(shí)在實(shí)際電子電路中的應(yīng)用，采用驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)在課堂或課后以仿真的形式進(jìn)行，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的方式。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，指導(dǎo)學(xué)生按“設(shè)計(jì)目的及要求—查閱相關(guān)資料—實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)—計(jì)算機(jī)仿真—元器件選擇—實(shí)驗(yàn)室實(shí)施”過(guò)程完成實(shí)驗(yàn)。前面四個(gè)步驟在課后進(jìn)行，最后兩個(gè)步驟到實(shí)驗(yàn)室完成。這種實(shí)踐教學(xué)方式一方面提高了學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)電路及調(diào)試能力，另一方面也熟悉了從理論到工程實(shí)踐的流程。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)模擬電子技術(shù)課程改革，我們發(fā)現(xiàn)引入CDIO工程教育理念后，逐漸建立了以往教學(xué)中缺乏的工程觀念，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)，同時(shí)對(duì)教師自身的水平也做出了更高的要求。教學(xué)改革永無(wú)止境，是一個(gè)需要一直探索的領(lǐng)域。只有這樣，我們才能夠培養(yǎng)出適應(yīng)時(shí)代需要的高素質(zhì)的創(chuàng)新性應(yīng)用型人才。

基金項(xiàng)目：湖南省普通高校2013年度教學(xué)改革研究項(xiàng)目（湘教通[2013]223號(hào)-496）；湖南省普通高等學(xué)校2012年度教學(xué)改革研究項(xiàng)目（湘教通[2012]401號(hào)-489）；湖南省普通高等學(xué)?！笆濉睂I(yè)綜合改革試點(diǎn)項(xiàng)目（湘教通[2012]266號(hào)-65）；湖南省普通高等學(xué)校2011年度教學(xué)改革研究項(xiàng)目（湘教通[2011]315號(hào)-427）；湖南涉外經(jīng)濟(jì)學(xué)院2013年度教學(xué)改革研究項(xiàng)目招標(biāo)項(xiàng)目（湘外經(jīng)院教字[2013]77號(hào)-14）

注釋

① 華成英，王紅，葉朝輝.電子技術(shù)基礎(chǔ)課程研究型教學(xué)模式的探索與實(shí)踐[J].北華航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2011（4）：41-43.

② 許慶亞.企業(yè)對(duì)當(dāng)代大學(xué)生素質(zhì)要求的調(diào)查與思考[J].文教資料，2013.10：151-153.

③ 胡雄心，姚遠(yuǎn)，高紅俐.CDIO模式下模電授課模式的探討[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2008.4（30）：106-108.

④ 王莉紅，顧琴軒等，團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)行為、個(gè)體社會(huì)資本與學(xué)習(xí)傾向：個(gè)體創(chuàng)新行為的多層次模型[J].研究與發(fā)展管理，2011.4（23）：11-18.

⑤ 何敏，趙鍇等.演示教學(xué)法在模擬電子技術(shù)難點(diǎn)內(nèi)容教學(xué)中的運(yùn)用研究[J].當(dāng)代教育論壇，2010.7：104-105.