[摘 要] 根據(jù)新工科背景下提出的教學高階性和創(chuàng)新性要求,線下式“金課”的建設需要考慮線下教學資源的建設、課堂教學手段的改進措施及課外實踐環(huán)節(jié)的完善等問題。西安科技大學把模擬電子技術課程立為線下“金課”建設項目,通過項目建設進一步強化課程教學目標、完善線下教學環(huán)節(jié)和教學資源。不斷更新教學內(nèi)容以結合科技和生產(chǎn)發(fā)展的需求,同時進行了“教學內(nèi)容模塊化、教學過程案例化”的教學實踐。通過項目實施,使得課程更加符合應用研究型人才的培養(yǎng)目標。
[關鍵詞] “金課”;線下式;模擬電子技術;應用研究型
[基金項目] 2019年度西安科技大學教改資助項目“模擬電子技術一流課程建設”(2010220023)
[作者簡介] 程紅麗(1966—),女 ,浙江臨安人,碩士,西安科技大學通信與信息工程學院教授,碩士生導師,主要從事電路與系統(tǒng)及微電子學設計研究。
[中圖分類號] G642.0? ?[文獻標識碼] A? ?[文章編號] 1674-9324(2021)37-0081-04? ? [收稿日期] 2021-03-11
一、引言
隨著國際形勢的風云變幻,集成電路的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售成了國際貿(mào)易戰(zhàn)的熱點。我們國家相對落后的集成電路研發(fā)能力已經(jīng)成為一些大型企業(yè)的生產(chǎn)瓶頸。為了解決這個問題,國家把建設一流集成電路專業(yè)作為教育教學改革的重點。而模擬電子技術是集成電路學科的專業(yè)基礎,不僅涉及該學科的前沿,而且其理論研究方法與實驗實踐手段已廣泛應用于各電子學科的教學和研究。該課程一直是我校本科人才培養(yǎng)的專業(yè)基礎核心課程。課程目標是學生通過該課程的系統(tǒng)學習,初步獲得分析和設計模擬電子電路的能力。通過系統(tǒng)的實驗實踐教學,使學生擁有基本的關于電路設計所需具備的實踐能力、創(chuàng)新能力和團結協(xié)作的綜合素質(zhì)。
基于我?,F(xiàn)有的教學資源和學生的實際學習狀態(tài),以及應用研究型的教學目標,“模擬電子技術”課程被設立成線下“金課”建設項目。通過課程建設,擬進一步實現(xiàn)信息技術與傳統(tǒng)教學的不斷融合、理論教學與實驗教學的相輔相成。在前期教學改革的基礎上,我們進行了線下教學手段和教學管理過程的進一步探索[1]。
二、應用研究型本科的“金課”建設目標
應用研究型本科院校以培養(yǎng)應用型、技術技能型、復合型人才為使命,培養(yǎng)目標不同于科研型人才培養(yǎng),因此,應用型線下“金課”的建設與一般“金課”既有相同性也有差異性。應用研究型高校建設“金課”應具備教育性、實用性、前沿性、研究性等性質(zhì),建設目標應注重學生的實踐應用能力、問題求解能力和研究能力[2]。具體目標有知識目標、能力目標和素質(zhì)目標。
三、線下“金課”建設內(nèi)容
(一)課程建設思路
按照線下“金課”的內(nèi)涵,“模擬電子技術”課程建設需要解決的主要問題如下:(1)如何重塑課程教學內(nèi)容,講解基本原理和概念的同時,融合科技前沿和應用新技術;(2)如何使理論教學和解決實際工程問題相結合,提升教師和學生的綜合能力;(3)如何創(chuàng)新教學方法、有效選用智慧教學手段,煥發(fā)課堂活力;(4)如何進行課程思政,建立高尚的情操和正確的價值觀;(5)如何建立科學的、可衡量的考評體系,提高學生的學習積極性。
針對以上問題,我們對本課程進行了綜合改革。在課程總體設計中,我們從課程目標、教學形式、課程教學和學習要求等要素來體現(xiàn)“兩性一度”的建設要求,如表1所示。
(二)課程建設措施
“模擬電子技術”是學生談之色變的“魔電”,既有復雜的理論分析,又有較強的工程性和實踐性,課程難學是所有學生的共識。課程建設的著眼點就是如何使學生理解電子電路的工作原理,怎樣把看不見摸不著的電流、電壓等概念在頭腦中形成有形有方向有大小的物理量。培養(yǎng)學生把掌握的基本概念和原理應用到電子技術工程領域,從而使學生獲得解決電子學科領域工程問題的方法和信心。
1.課程的教學設計以目標為導向。主要以“有理論”“有技術”“有思路”“有創(chuàng)新”“有合作”“有表述”“有素質(zhì)”為目標,通過課堂教學、實驗課、課后小組探討、組織電子競賽等,促進學生知識、能力、素質(zhì)協(xié)同發(fā)展。
2.教學內(nèi)容模塊化。模塊化教學和傳統(tǒng)的按章節(jié)順序教學進度不同,是根據(jù)知識點的歸類和應用把課程內(nèi)容劃分成既互相獨立又相輔相成幾個模塊,可以獨立教學和獨立考核。根據(jù)“模擬電子技術”課程內(nèi)容的特點,可以劃分成半導體器件及單管放大電路、集成運放及應用、電路性能保障和輔助電路四個模塊。重塑教學內(nèi)容,引入工程問題,以電路分析和設計為目的,制定每個模塊的教學內(nèi)容和教學手段[3]。模塊劃分和理論課學時(假設64學時)分配為:模塊一(半導體器件及單管放大電路,30學時);模塊二(集成運放及應用,16學時);模塊三(帶反饋的放大電路,14學時);模塊四(直流穩(wěn)壓電源,4學時)。
3.教學過程融入“案例教學法”。案例教學是以生活、生產(chǎn)、科研過程的實際需求出發(fā),引導學生通過需求分析找到要解決的具體問題、建立滿足需求的設計目標、確定能實現(xiàn)設計目標的系統(tǒng)方案、通過計算機仿真或實驗驗證所提出的方案及進行結果分析給出改進設想等環(huán)節(jié)教學,從而掌握理論、獲取經(jīng)驗、提高能力的一種教學方式。為了更好地發(fā)揮這種教學方式的作用,必須在課前制作與課程內(nèi)容相對應的案例庫。在案例庫建設過程中應遵循以下原則[4]。
(1)案例場景的真實性。案例的真實性可以喚起學生的興趣和參與積極性,與模擬電子技術相關的教學案例,比較容易在民用生活、工業(yè)生產(chǎn)、軍事應用里找到應用場景。小到收音機、電視機、手機的組成,大到飛機、航母的控制,都有電子電路的設計案例。讓學生了解真實的場景,然后置身于這樣的場景中,提出待解決的問題,讓學生真切感受到是在解決實際問題。