楊曉慧 劉云榮 王昊 吳戈
摘 要:在電子技術(shù)實踐教學(xué)的建設(shè)和改革過程中,需解決的關(guān)鍵問題是精心設(shè)計一整套實驗內(nèi)容、教學(xué)模式與考核方式。它應(yīng)滲透著實驗教學(xué)改革的理念,相對做到科學(xué)性、基礎(chǔ)性與先進(jìn)性的有機融合,具有較好的實用性和適用性,對綜合培養(yǎng)學(xué)生知識、能力和素質(zhì)有較顯著效果,有示范性。
關(guān)鍵詞:項目實訓(xùn) 電子電路 實踐課程 改革
中圖分類號:G71 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)11(b)-0153-02
隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展,各種新器件、新技術(shù)不斷涌現(xiàn),以及眾多電子仿真軟件的應(yīng)用,電子信息專業(yè)的課程教學(xué)內(nèi)容也應(yīng)不斷地發(fā)展變化,教學(xué)課時也在逐漸縮減,這難免在很大程度上會削弱基礎(chǔ)課程教學(xué)在專業(yè)上的重要基石作用。如何在課程的實踐環(huán)節(jié)上下功夫,以使人才培養(yǎng)達(dá)到事半功倍的效果,這是電子電路技術(shù)實踐課程改革所面臨的問題。
1 電子電路實踐課程改革的內(nèi)容
1.1 電子技術(shù)實踐課程體系的改革
為了體現(xiàn)電子技術(shù)實踐課程的自主學(xué)習(xí)、知識綜合、創(chuàng)新設(shè)計、工程實現(xiàn)、研究探索、項目規(guī)劃、交流溝通、團隊合作的宗旨,擬把電子電路實踐課程體系劃分為5個模塊20多個實驗項目構(gòu)成,如圖1所示,每個實驗明確局部目標(biāo),每個模塊完成階段目標(biāo),可配合理論教學(xué),在二年級分階段性實施教學(xué)。實現(xiàn)課程內(nèi)多知識點融合、跨課程知識體系融合、已學(xué)與拓展知識融合與課外研學(xué)融合的實踐。使學(xué)生盡早綜合運用知識,盡早接觸工程實際,盡早開展探索研究,向前覆蓋已學(xué)知識,向后拓展未學(xué)知識。
1.2 進(jìn)行實驗項目內(nèi)容的改革
項目內(nèi)容要突出工程背景、方法多樣、綜合應(yīng)用及研究探索。對學(xué)有余力的學(xué)生引導(dǎo)其嘗試運用電子新技術(shù)。
選擇具有生活和工程背景的內(nèi)容,讓學(xué)生在體驗“學(xué)有所用”的樂趣中,激發(fā)興趣這一原始動力。著重選擇實現(xiàn)方法具有多樣性,實驗結(jié)果具有變化和不確定性,展示科學(xué)研究的研究和探索性,盡量設(shè)計少有現(xiàn)成方案借鑒的項目。
課程內(nèi)開展設(shè)計性實驗項目的研究,盡量做到從點到面,分層次地擴大知識面覆蓋率。課程之間開展綜合性實驗項目的研究,在模擬電路、數(shù)字電路課程都學(xué)完后進(jìn)行綜合電路設(shè)計,可以融合模擬電路、數(shù)字電路、FPGA、多門課程的知識與技術(shù)方法,實現(xiàn)跨課程知識融合,最后完成從單元到系統(tǒng)的綜合。
研究項目既然融合了已學(xué)的模擬電路或數(shù)字電路等知識,則更需要自學(xué)FPGA、PSOC、單片機等拓展技術(shù),實現(xiàn)已有知識與拓展知識融合。電子電路可在咫尺之間產(chǎn)生千變?nèi)f化,鼓勵學(xué)生學(xué)習(xí)電子的新器件、新技術(shù)與新方法,借助于日臻完善的電子電路及系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)的軟硬件結(jié)合的平臺,激發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力,保持課程內(nèi)容體系的先進(jìn)性。
課程團隊可以組織指導(dǎo)創(chuàng)新大賽、飛思卡爾大賽、電子設(shè)計競賽等課外研學(xué)活動,完成理論到工程認(rèn)知的轉(zhuǎn)變和創(chuàng)新。
1.3 實驗項目考核要求的竌母?通過綜合設(shè)計性、工程實踐性、研究探索性實驗項目的實踐過程,考察學(xué)生在觀察分析、設(shè)計構(gòu)思、項目計劃、組織管理、工程實現(xiàn)、總結(jié)表達(dá)等方面的綜合能力,激勵實踐過程中表現(xiàn)出的思維、應(yīng)變、研究探索、團隊合作等綜合素質(zhì)。
考核學(xué)生運用基本理論進(jìn)行項目需求分析的能力,如電路方案的合理性;理論計算和仿真結(jié)果是否合理;實驗表格是否完整等。
督促學(xué)生建立實踐的觀念,電子電路與系統(tǒng)設(shè)計不能紙上談兵,解決好原理—仿真—硬件實現(xiàn)的關(guān)系,即考核學(xué)生的動手能力,如硬件電路布局是否清晰,連線是否整齊,是否預(yù)留測試接口;儀器使用是否熟練、操作是否規(guī)范,功能與性能指標(biāo)的完成程度、完成時長等。
考核學(xué)生對項目各功能構(gòu)思的技巧性、自主思考與獨立解決問題的能力。
考核參數(shù)測試方案的合理性(包括各關(guān)鍵點的波形及實測數(shù)據(jù))。完成設(shè)計的基本要求或提高要求程度如何,實驗原始數(shù)據(jù)必須當(dāng)堂找老師進(jìn)行現(xiàn)場驗收并登記,以保證考核的公正和嚴(yán)謹(jǐn)性。
通過驗收作品,演講答辯、交流總結(jié)等,考核學(xué)生實驗總結(jié)表達(dá)、應(yīng)變、研究探索及團隊合作等方面的綜合能力。
1.4 實踐模式的改革
教師可以采用多樣化教學(xué)形式、層次化任務(wù)驅(qū)動、過程化考核激勵,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注實踐過程,做精做透每一個實驗。如專題講座、技術(shù)展示、案例分析、主題討論、方案論證、質(zhì)疑講評等方法教學(xué),鼓勵學(xué)生自主選擇任務(wù)要求、自主設(shè)計方案進(jìn)程、自主構(gòu)建實驗平臺、自主展示實踐成果,實現(xiàn)學(xué)生自主研學(xué)、創(chuàng)新實踐過程。
1.5 綜合優(yōu)化實踐環(huán)境的建設(shè)
統(tǒng)籌布局,集成打造建成多學(xué)科交融、軟硬件一體、資源豐富、配置合理、充分開放的先進(jìn)實驗教學(xué)環(huán)境,滿足學(xué)生學(xué)習(xí)、研究、設(shè)計、分析、仿真、實驗、制作、焊接、測試等不同環(huán)節(jié)的軟硬件需求。
2 課題研究需解決的關(guān)鍵問題
課題研究需解決的關(guān)鍵問題是精心設(shè)計一整套實驗內(nèi)容、教學(xué)模式與考核方式。最重要的是,它應(yīng)滲透著實驗教學(xué)改革的理念,相對做到科學(xué)性、基礎(chǔ)性與先進(jìn)性的有機融合,具有較好的實用性和適用性,對綜合培養(yǎng)學(xué)生知識、能力和素質(zhì)有較顯著效果,有示范性。其中設(shè)計的案例應(yīng)具備的教學(xué)思想如下。
2.1 科學(xué)性
(1)案例要體現(xiàn)實驗的科學(xué)研究目的與實際應(yīng)用背景。(2)案例是精心設(shè)計的。(3)教學(xué)內(nèi)容與要求的定位切合學(xué)生實際,服務(wù)于培養(yǎng)目標(biāo)。(4)案例經(jīng)過教學(xué)檢驗證明可行。
2.2 基礎(chǔ)性
(1)突出經(jīng)典的基本概念、基本方法和基本電路。(2)應(yīng)始于基礎(chǔ),循序漸進(jìn)地提升要求。不能講創(chuàng)新就忽視經(jīng)典基礎(chǔ)內(nèi)容,創(chuàng)新始于基礎(chǔ)。(3)要掌握好涉及基本概念、理論和方法的基礎(chǔ)單元電路實驗,應(yīng)有指標(biāo)性要求,訓(xùn)練測量操作與結(jié)果分析的規(guī)范方法。(4)能激勵學(xué)生對經(jīng)典實驗對象進(jìn)行適度的探究。
2.3 先進(jìn)性
(1)反映新技術(shù)和教學(xué)改革的可行成果。這是開展人才培養(yǎng)模式改革的具體成果。(2)合理地運用了新技術(shù)手段。實驗內(nèi)容反映并運用新技術(shù),實驗手段與時俱進(jìn),實驗教學(xué)以多種方式輔助開展。(3)強調(diào)實驗方法。強化實驗過程中的方案比較、定性與定量分析。(4)采用多元考核。注重實驗過程與效果,有不同于傳統(tǒng)方式的、客觀量化的多元考核方式。
2.4 實用性
(1)應(yīng)該配合學(xué)校辦學(xué)定位和人才培養(yǎng)目標(biāo)。(2)在綜合培養(yǎng)學(xué)生的知識、能力和素質(zhì)上具有可操作性,能體現(xiàn)學(xué)科專業(yè)培養(yǎng)特色。(3)實驗系統(tǒng)與裝置應(yīng)實用、完整、正確,是優(yōu)質(zhì)實驗教學(xué)資源的具體展現(xiàn)。
2.5 互動性
(1)強調(diào)師生之間的互動性、交流的生動性,以拓展知識、引發(fā)思考。(2)促使學(xué)生之間開展探討、合作,在智力與非智力素質(zhì)培養(yǎng)上能取得一定育人效果。
2.6 適用性
(1)具備分等級的評價系統(tǒng),能夠提供不同定位的需求。(2)采用模塊分層結(jié)構(gòu),適于不同專業(yè)、不同層次要求的實驗教學(xué)需求。(3)具有相應(yīng)的分級評價標(biāo)準(zhǔn),考核適用性較強。
2.7 強調(diào)特色
(1)案例是精心設(shè)計的,培養(yǎng)目標(biāo)是明確的,能夠?qū)崿F(xiàn)具體教學(xué)目的之達(dá)成。(2)案例設(shè)計應(yīng)服務(wù)于該校人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位,照搬未必適合該校實際,要有所創(chuàng)新。(3)案例應(yīng)反映專業(yè)培養(yǎng)側(cè)重,有自身特色。
3 結(jié)語
對電子技術(shù)實踐課程的實訓(xùn)項目內(nèi)容進(jìn)行改革和探索,是針對新世紀(jì)能力型人才培養(yǎng)的需要, 著力提升學(xué)生的工程素養(yǎng),著力培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力、工程設(shè)計能力和工程創(chuàng)新能力,引導(dǎo)學(xué)生了解電路系統(tǒng)在生活和工程實際中的應(yīng)用,體驗電路功能實現(xiàn)方法的多樣性及根據(jù)工程需求進(jìn)行技術(shù)方案選擇的過程。使學(xué)生盡早綜合運用知識、盡早接觸工程實際,熟悉工程實踐中應(yīng)用必要的技術(shù)和現(xiàn)代化工具的方法。鼓勵學(xué)生站在基礎(chǔ)、面向未來,關(guān)注電子新技術(shù)發(fā)展,盡早開展探索研究。
參考文獻(xiàn)
[1] 候艷紅.電路分析課程教學(xué)設(shè)計的研究與實踐[J].考試周刊,2015(81):104,170.
[2] 焦賀彬.虛擬仿真軟件在電路分析中的應(yīng)用[J].電子制作,2015(3):67.