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[2]《電子線路課程設(shè)計》P129-P133頁(函數(shù)發(fā)生器的設(shè)計)主編:陳曉文電子工業(yè)出版社出版2004年8月出版
[3]《電子電路制作指導(dǎo)》P151-161主編:張憲、何宇斌化學(xué)工業(yè)出版社出版2006年1月第一版(振蕩電路)
基金項目:本文系教育部第三批國家級精品資源共享課立項項目的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)15-0040-02
一、教材建設(shè)的背景及目標(biāo)
電子技術(shù)基礎(chǔ)課程是電類各專業(yè)極其重要的專業(yè)基礎(chǔ)課和技術(shù)基礎(chǔ)課,隨著市場經(jīng)濟對高等學(xué)校人才素質(zhì)的要求,它也成為部分非電類專業(yè)的必修課。電子技術(shù)基礎(chǔ)課程有兩個任務(wù):一是使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中,獲得電子技術(shù)方面的基本知識、基本理論、基本技能;二是培養(yǎng)學(xué)生兩方面的能力:分析問題和解決問題的能力,為今后進一步學(xué)習(xí)、研究、應(yīng)用電子技術(shù)打下基礎(chǔ)。
中北大學(xué)(以下簡稱“我校”)電子技術(shù)基礎(chǔ)課程2007年被評為國家級精品課程,2013年該課程中的模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)申請為國家級精品資源共享課立項項目,同時,數(shù)字電子技術(shù)申請為山西省精品課程資源共享課。按照教育部頒布的高等學(xué)校電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求,多年來,教學(xué)內(nèi)容不斷更新,采用的基本原則是:保證基礎(chǔ)、加強集成、聯(lián)系實際、體現(xiàn)先進、便于教學(xué)。與傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容相比,主要教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段都有很大的更新,教師教學(xué)經(jīng)驗的積累,迫切希望對教材進行改革和建設(shè)。教材建設(shè)目標(biāo):以現(xiàn)代教育思想為指導(dǎo),借鑒國內(nèi)外高校編寫教材的精華,結(jié)合實際,吸收更新的科技與教學(xué)成專業(yè)提供論文寫作和寫作論文的服務(wù),歡迎光臨dylw.net果,以及本校教學(xué)改革的經(jīng)驗,借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)等現(xiàn)代化的教學(xué)手段,打造一套系列化、立體化的教材。為學(xué)生提供一套系列化的教材、一個立體化的自主學(xué)習(xí)空間,使以往的單一的課堂教學(xué)或者學(xué)習(xí)方式向多方式、多途徑發(fā)展。目前,已經(jīng)取得了階段性的成果。[1]
二、教材體系與結(jié)構(gòu)
本教材的特點是系列化、立體化。教材結(jié)構(gòu)如表1所示,它是教學(xué)實踐改革的產(chǎn)物,也是教學(xué)實踐改革的載體。
表1 教材結(jié)構(gòu)
紙質(zhì)教材 電子教案或者課件
模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) 模擬電子技術(shù)電子教案與課件
數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 數(shù)字電子技術(shù)電子教案與課件
模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)指導(dǎo)及習(xí)題詳解 電子教案
數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)指導(dǎo)及習(xí)題詳解 電子教案
電子技術(shù)實驗與課程設(shè)計 教學(xué)課件、實踐課件與EDA軟件
1.系列化
如表1所示,本教材共有5本紙質(zhì)教材,自成體系?;旧习吮菊n程的所有教學(xué)環(huán)節(jié)、實踐環(huán)節(jié)和教學(xué)內(nèi)容,與模塊化、層次化的教學(xué)體系相配套,其中:
(1)本教材的第一層次分為兩個主模塊編寫:《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》和《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》。編寫時,在保證傳統(tǒng)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,做了如下改進:1)教材內(nèi)容以集成電路為主,適當(dāng)保留作為電子電路基礎(chǔ)的分立元件電路內(nèi)容。模擬電子技術(shù)的重點放在討論各種基本放大電路及分析方法、放大電路中的反饋、模擬集成電路及其應(yīng)用;數(shù)字電子技術(shù)的重點放在討論組合邏輯電路和時序邏輯電路的分析及設(shè)計方法、脈沖信號的產(chǎn)生與整形、大規(guī)模集成電路的分析應(yīng)用、ADC和DAC的分析及應(yīng)用、VHDL語言及其應(yīng)用;2)為了激發(fā)學(xué)生的興趣,并與所學(xué)專業(yè)相結(jié)合,引入了工程方面的內(nèi)容,如信號檢測中的儀表放大器、精密整流電路、以及采樣保持電路等;3)增加了MEMS等新器件和微電子等新技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容,適當(dāng)引入新概念、新技術(shù),新器件,做到了經(jīng)典與現(xiàn)代融合,與實驗融合,與工程應(yīng)用融合,與EDA仿真融合,有利于學(xué)生更好地理解電路的基本概念、基本理論知識和基本分析方法;有利于培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新能力、分析問題和解決問題的能力;有利于大學(xué)生創(chuàng)新和卓越工程師培養(yǎng)計劃的實施;4)為解決學(xué)生學(xué)習(xí)電子專業(yè)提供論文寫作和寫作論文的服務(wù),歡迎光臨dylw.net技術(shù)基礎(chǔ)入門難的問題,在教學(xué)內(nèi)容安排上,先介紹章節(jié)內(nèi)容、要討論的主要問題以及要達到的目的,然后進行正文敘述、對本章內(nèi)容進行小結(jié)、最后對應(yīng)章節(jié)內(nèi)容列出自測題和習(xí)題。在內(nèi)容編寫上,做到知識點與例題有機結(jié)合,自測題、習(xí)題便于學(xué)生通過練習(xí)鞏固本章所學(xué)知識。內(nèi)容安排上,達到循序漸進、有的放矢、前后呼應(yīng)的目的。
這些方面的改進,既體現(xiàn)了基礎(chǔ),又反映了電子技術(shù)的最新發(fā)展成果,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
(2)《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)指導(dǎo)及習(xí)題詳解》和《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)指導(dǎo)及習(xí)題詳解》是對應(yīng)兩本主教材配套的輔導(dǎo)書,為更適合學(xué)生參考學(xué)習(xí),做到了以下兩點:1)對《模擬電子基礎(chǔ)》和《數(shù)字電子基礎(chǔ)》兩本主教材中的全部自測題、習(xí)題給出了詳盡的全解。對學(xué)生來說,一冊在手,即可全面了解本課程知識結(jié)構(gòu),課程內(nèi)容重點、難點和考點,通過詳細的習(xí)題分析和解答來提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力,并直接起到檢查學(xué)習(xí)效果的作用;2)在選材上,力求做到由淺入深、循序漸進。“典型例題和考研試題解析”部分圍繞主要知識點、重點、難點來選材而非面面俱到,既與主教材有機結(jié)合,又對主要知識點進行了更加深入透徹的剖析。“自測題及解答、習(xí)題及解答”部分提供了大量豐富的題型及精解。“本科生和研究生試題及答案”部分給出了詳盡的參考答案,并在研究生試題保持原有風(fēng)貌的前提下,在答案中也采用原題邏輯符號,既滿足了本科生復(fù)習(xí)和備考需求,又為碩士研究生入學(xué)考試提供了一個復(fù)習(xí)平臺。
(3)《電子技術(shù)實驗與課程設(shè)計》是實驗指導(dǎo)教材、課程設(shè)計參考書兼各類電子設(shè)計競賽參考書。1)在實驗方面,引入仿真實驗內(nèi)容。通過計算機仿真實驗,增強學(xué)生計算機應(yīng)用能力以及電路分析、設(shè)計和測試能力。[2]模擬電子技術(shù)虛擬實驗用Multisim軟件實現(xiàn),數(shù)字電子技術(shù)虛擬實驗用QuarterⅡ軟件實現(xiàn)。硬件實驗保持傳統(tǒng)實驗的精華,分成驗證性、提高性、設(shè)計性和綜合性四個層次,提高學(xué)生動手能力、分析和解決硬件電路中問題的能力;軟件實驗采用軟件測試仿真,提高學(xué)生編程、軟件分析和解決問題的能力,為學(xué)生進行研究開發(fā)性實驗打下良好的基礎(chǔ)。2)課程設(shè)計的 內(nèi)容涵蓋了模擬電子系統(tǒng)設(shè)計、數(shù)字電子系統(tǒng)設(shè)計和綜合電子系統(tǒng)設(shè)計,做到了常規(guī)電路設(shè)計與EDA技術(shù)相結(jié)合的設(shè)計方法。設(shè)計題目新穎,具有實用性。題目給出了設(shè)計思路、原理框圖,有必做和選做內(nèi)容。實現(xiàn)了課程設(shè)計與設(shè)計性實驗有機結(jié)合,既滿足了課程設(shè)計的需要,又為學(xué)生進行課外科技活動及全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽奠定了基礎(chǔ)。歷年來,我校在全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽中都取得優(yōu)異的成績,這本教材功不可沒。
2.立體化
對現(xiàn)代教學(xué)來說,過去那種“一本教材、一支粉筆”的教學(xué)模式早已不適用。我校電子技術(shù)基礎(chǔ)課程作為國家級精品課程、國家級精品資源共享課和山西省精品資源共享課,在教學(xué)中有多樣性的特色,體現(xiàn)在教學(xué)方法的多樣性、教學(xué)手段的多樣性和教學(xué)內(nèi)容的多樣性。每本教材都制作了與之相配套的電子課件、網(wǎng)絡(luò)電子教案、多媒體資源庫等,并引入了現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。
多媒體教材除具有直觀形象、信息量大、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)便捷的特點外,更因為其趣味性濃、個性色彩強、互動效果好而吸引學(xué)生。因此,筆者充分利用多種媒體,建設(shè)網(wǎng)絡(luò)課堂,在已經(jīng)完成的“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”、“數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”、“電子技術(shù)實驗”等課程的網(wǎng)絡(luò)電子教案的基礎(chǔ)上,根據(jù)教學(xué)改革經(jīng)驗和實踐教學(xué)經(jīng)驗,不斷完善和更新,建立了多媒體資源庫,內(nèi)容涵蓋電子教案、多媒體課件、全程教學(xué)錄像、案例庫、學(xué)專業(yè)提供論文寫作和寫作論文的服務(wù),歡迎光臨dylw.net科知識檢索、例題分析、試題庫、在線自測、考試系統(tǒng)、學(xué)習(xí)軟件、虛擬仿真、學(xué)生作品、專家講座等。
為了配合課堂教學(xué),解決內(nèi)容多、難度大、學(xué)時少的矛盾,筆者制作了一套網(wǎng)上學(xué)習(xí)輔導(dǎo)系統(tǒng)——電子技術(shù)學(xué)習(xí)系統(tǒng)。在該系統(tǒng)內(nèi),創(chuàng)建師生互動平臺,便于師生交流。
通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué),創(chuàng)建師生互動平臺,教師隨時可以答疑解惑,利于學(xué)生個性化學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí),可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)電子技術(shù)的熱情,培養(yǎng)學(xué)生在電子技術(shù)方面的創(chuàng)新思維能力;通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué),實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)資源共享,緩解了教學(xué)資源不足的矛盾;通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué),便于教師之間的交流學(xué)習(xí),有利于中青年教師的快速成長;通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué),可以大大提高教學(xué)管理效能。
三、電子課件的組織形式
由于與紙質(zhì)教材配套的課件是教學(xué)型課件,要求課件文字簡練、條理清晰、提綱挈領(lǐng)、能體現(xiàn)教師在教學(xué)中的主導(dǎo)地位。[2]所以,為了設(shè)計出高質(zhì)量的電子技術(shù)基礎(chǔ)多媒體課件,筆者做了如下努力:
第一,充分了解本課件在教學(xué)中適用的內(nèi)容。設(shè)計者要熟悉本課程的教學(xué)內(nèi)容,掌握知識結(jié)構(gòu),掌握各部分內(nèi)容之間的內(nèi)在關(guān)系及每個知識點之間的內(nèi)在規(guī)律。只有對教學(xué)內(nèi)容的重點和難點有了充分理解,才能設(shè)計出恰當(dāng)?shù)亩嗝襟w課件。[3]為此,由教研室一位教師制作,其他教師在此基礎(chǔ)上再根據(jù)自己的需求和教學(xué)風(fēng)格進行多次修改,才得以在教學(xué)中展示應(yīng)用。
第二,文字簡捷,采用文本分時顯示。如果在屏幕上出現(xiàn)大段的文字反而會降低講課效果,為此,制作過程中,多媒體課件上只出現(xiàn)標(biāo)題、概念、定理、公式、知識點的結(jié)論等內(nèi)容,采用文本分時顯示方式逐次顯示,用鼠標(biāo)單擊對應(yīng)參數(shù)或鍵盤控制響應(yīng)的解釋部分。[4]
第三,圖形分解演示。電子技術(shù)基礎(chǔ)課程以分析設(shè)計電路圖為主,因而電路圖多、波形圖多。在課件制作中,對于基本電路和重要電路,筆者都對電路進行了拆分。對于最基本的簡單電路,一個一個元件加入,介紹各個元件的作用;對于新的重要電路,總是從已經(jīng)熟知的簡單電路入手,采取“提出問題——分析問題——解決問題”的方法,刪除或者添加一個個元件,改動一條條線,直到得到目標(biāo)電路。
第四,在電子課件中添加仿真軟件。“模擬電子技術(shù)”和“數(shù)字電子技術(shù)”兩門課程中分別選用Multisim和QuarterⅡ仿真軟件,對課程中的實例進行動態(tài)演示。只要參數(shù)設(shè)置適當(dāng),就可以得到幾乎與硬件電路實驗相同的結(jié)果,具有相當(dāng)高的可信度。[5]為此,事先在軟件上編制調(diào)試好電路分析程序存入課件中。在需要演示時,點擊“仿真演示”鍵,即可鏈接進已調(diào)試好的相應(yīng)軟件中,進而進行仿真演示。
例如在講RC橋式振蕩電路時,點擊“演示”鍵,就進入了用軟件編制好的對應(yīng)電路,點擊“運行”鍵,即可看到起振、穩(wěn)幅的過程和波形。這種動態(tài)的模擬電路變化過程和仿真效果,使學(xué)生對電路的正常工作條件及變化過程有很清晰的理解,是任何動畫都不能比擬的。
四、教材的應(yīng)用效果
該教材的紙質(zhì)教材和電子課件已使用多年。電子課件在使用過程中,還在不斷地制作、改進。由于使用多媒體課件的種種優(yōu)勢,教師對課件制作積極性都很高。大家常常一邊討論、提意見和建議,一邊修改,使課件內(nèi)容越來越完善,也越來越精美。課程組所有教師均采用多媒體上課,電子課件利用率100%。
紙質(zhì)教材使用多年,受到了教師與學(xué)生的一直好評:第一,該教材在編寫過程中緊緊圍繞課程體系,各層次、各模塊都有配套教材與之對應(yīng),使用方便。第二,電子課件在制作過程中,講授內(nèi)容、順序、思路等都與紙質(zhì)教材保持一致。學(xué)生在聽課過程中,只需要在老師講授的重點、難點內(nèi)容上做標(biāo)記即可,而不會在課堂專業(yè)提供論文寫作和寫作論文的服務(wù),歡迎光臨dylw.net上因為記筆記影響專心聽講。第三,由于課件由一位教師為主制作,其他教師根據(jù)個人授課習(xí)慣和經(jīng)驗進行修改、創(chuàng)作,之后才應(yīng)用于教學(xué),所以教研室教師人手一個課件,卻又各有不同、各具特色。課件為教師提供一個廣闊的創(chuàng)作空間,減輕了教師的勞動強度,提高了教學(xué)效率,卻沒有限制老師,更沒有抹殺老師的講課特色,這正是筆者追求的課件存在的意義。第四,教材中,加強學(xué)生創(chuàng)新性實踐環(huán)節(jié)教學(xué)與實踐,把最新的科研成果和最新的器件與技術(shù)反應(yīng)到教材和教學(xué)當(dāng)中,開闊了學(xué)生眼界,提高學(xué)生對電子設(shè)計的興趣和提高了學(xué)生的動手能力、綜合素質(zhì)。
這5本紙質(zhì)教材均已由電子工業(yè)出版社和機械工業(yè)出版社出版,其中,2005年出版的“十五”國家級規(guī)劃教材《電子技術(shù)實驗與課程設(shè)計》(第三版),該書已被全國50多個高校使用,年出版量上萬冊?!赌M電子技術(shù)基礎(chǔ)》 被評為“十五”國家級規(guī)劃教材,《數(shù)字電子技術(shù)》被評為“十二五國家級規(guī)劃教材”。兩本教材均已多次印刷,均有10多所普通高等院校使用,一致認為該教材是聯(lián)系實際、體現(xiàn)先進、指導(dǎo)創(chuàng)新、便于教學(xué)的優(yōu)秀教材。
五、結(jié)束語
立體化教材的建設(shè)對課程教學(xué)改革具有至關(guān)重要的作用。我校電子技術(shù)基礎(chǔ)立體化教材的建設(shè),雖然已取得較好的成績,但還有許多不足和不完善之處正在不斷改進,期待達到更滿意的效果。
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【中圖分類號】 G424 【文獻標(biāo)識碼】 A 【文章編號】 1006-5962(2013)01(a)-0044-02
1 引言
模擬電子技術(shù)課程設(shè)計是電類專業(yè)的一門重要實踐環(huán)節(jié)的必修課,其教學(xué)質(zhì)量對學(xué)生專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)有著舉足輕重的關(guān)系。雙語教學(xué)是教育部2007年推出的高等教育改革的重要手段之一,我們已經(jīng)在09電子信息工程專業(yè)開設(shè)了模擬電子技術(shù)理論課的雙語教學(xué),效果很好。而模擬電子技術(shù)課程設(shè)計是為能夠應(yīng)用所學(xué)理論知識和技能解決生產(chǎn)實際問題而設(shè)置的,因此學(xué)生必須經(jīng)過實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的嚴格訓(xùn)練才有可能牢固掌握課程的基本內(nèi)容。電子技術(shù)起源于西方,西方電子技術(shù)的發(fā)展要早于我國。為達到模擬電子技術(shù)課程設(shè)計的目的和要求,我們一直在探索一種更加適合自己特點并且又能夠與國際接軌的教學(xué)方式,通過實踐教學(xué)改革不斷提高實踐教學(xué)的質(zhì)量。
2 對傳統(tǒng)課程設(shè)計教學(xué)模式的反思
模擬電子技術(shù)課程設(shè)計是一門實踐性很強的技術(shù)實踐課程,該課程設(shè)計是針對《模擬電子技術(shù)》課程對學(xué)生能力培養(yǎng)的要求進行綜合訓(xùn)練性質(zhì)的課程,其目的是讓學(xué)生通過有關(guān)課題的設(shè)計和線路搭試調(diào)試,進一步加深對所學(xué)基礎(chǔ)知識的理解,培養(yǎng)和提高學(xué)生實踐動手能力和分析解決實際問題的能力。在傳統(tǒng)的課程設(shè)計教學(xué)工作中課程設(shè)計總是被看作理論教學(xué)的輔環(huán)節(jié),例行的設(shè)計程序是學(xué)生根據(jù)教師已編好的課程設(shè)計指導(dǎo)書在面包板上搭試實驗線路,機械地測試一些數(shù)據(jù)來驗證所講理論的正確性。在此過程中由于面包板被使用多次,難免有些插孔會變松,一旦導(dǎo)線去后會有接觸不良的現(xiàn)象,以至?xí)斐呻娐氛{(diào)試困難。對于許多異常現(xiàn)象絕大多數(shù)學(xué)生除了對預(yù)先設(shè)計好的電路反復(fù)檢查實物電路有無錯誤外[1],就根本不知道問題出在哪兒了,即使有的學(xué)生很幸運的做出來了,也是知其然而不知其所以然。另外我們實踐環(huán)節(jié)所用的很多芯片資料都是英文的,需要有一定的英文專業(yè)述語。因此我們教師的責(zé)任就是必須要在教學(xué)中不斷地探索教學(xué)方法;要考慮如何發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、獨立工作的能力;如何提高學(xué)生應(yīng)用理論解決實際問題的能力和動手制作能力。
3 構(gòu)建新的課程設(shè)計教學(xué)模式的指導(dǎo)思想及其探索
3.1 教學(xué)模式改革
為了改變傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式所造成的被動局面,須建構(gòu)一種既發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用又能充分體現(xiàn)學(xué)生認知主體作用的新型教學(xué)模式[2]。適量的引入雙語教學(xué),對用到的專業(yè)述語用英文表達,并告訴學(xué)生上網(wǎng)查閱AD芯片、TI芯片、LM芯片和ST等芯片,讓學(xué)生了解如何與國際接軌。我們必須要求課程設(shè)計的主體-學(xué)生明白課程設(shè)計是單獨開設(shè)的一門課程,必須要上好。其次給學(xué)生提供三個以上的不同課題,課題的選擇上既要結(jié)合學(xué)生目前學(xué)到的知識(因為他們才上了電路分析、模擬電子技術(shù)雙語教學(xué)2門專業(yè)基礎(chǔ)課),又要具有趣味性。讓學(xué)生選擇自己感興趣的課題去做,其目的是讓學(xué)生能夠根據(jù)自己的興趣自主學(xué)習(xí),并同時要求學(xué)生仔細閱讀課程設(shè)計的任務(wù)書和指導(dǎo)書,明確要做什么、需要用到哪些英文專業(yè)述語、如何去網(wǎng)上檢索可能需要用到的相關(guān)芯片、將如何使用該芯片以及對芯片的器件的要求等等。再將電子工藝融進課程設(shè)計之中,即在課程設(shè)計中除了印制線路板不需要做(由于課時與硬件條件的原因,我選用了焊接板)外,要求學(xué)生了解設(shè)計中所用元器件及材料的類別、型號、規(guī)格、參數(shù)和符號;主要性能和一般的選用原則以及所用元器件的測量方法;熟悉電子裝接工藝的基本知識和要求;掌握電子產(chǎn)品的手工焊接、裝配、調(diào)試技術(shù)。提高了對常用儀器儀表及元器件的選用和使用能力,掌握了焊接的技能。在滿足了電子工藝要求的同時還要求學(xué)生具有一定的藝術(shù)審美眼光,即出來的產(chǎn)品具有藝術(shù)欣賞性。
3.2 教學(xué)實施
我在帶09電子信息工程專業(yè)學(xué)生模擬電子技術(shù)課程設(shè)計時已經(jīng)嘗試了上述的教學(xué)方法,結(jié)果另人滿意。例如課程設(shè)計的其中一個課題要求學(xué)生設(shè)計一個簡易的電子琴電路,能發(fā)出八個基本音階。該課程設(shè)計要涉及到模擬電子技術(shù)理論中運算放大器的原理、振蕩電路的原理,功放電路的原理。那么在其中學(xué)生需要掌握small-signal low-power amplifiers、distortion、driving low-impedance loads、……Wien-Bridge circuit、op-amp等重要的專業(yè)述語。使得學(xué)生很方便的閱讀英文相關(guān)資料,同時又進一步加深了對于模擬電子技術(shù)雙語理論課程概念的理解。
該課程設(shè)計另外一個關(guān)鍵知識點是如何選頻,RC橋式振蕩電路是由RC選頻網(wǎng)絡(luò)和同相比例運算電路組成,對不同頻率的輸入信號產(chǎn)生不同的響應(yīng)[3]。通過對RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)的幅頻及相頻特性的分析找出選頻點。起振時>1,=3時,振幅達到穩(wěn)定且可以自動穩(wěn)幅;按下不同琴鍵即改變RC值;八個基本音階電路的構(gòu)建基于此原理。在輸出級功放選取時,學(xué)生又能夠進一步加深對功放知識點的理解,學(xué)生經(jīng)過查閱相關(guān)資料,選擇了低頻集成功率放大電路芯片及其所需的電路,設(shè)計出一個合理的綜合電路圖。在安裝、調(diào)試、測試的過程中,遇到能否通過喇叭發(fā)出八個基本音階問題。聲音是否好聽即悅耳;若發(fā)不出聲音,需要找出問題所在,改進電路。這期間學(xué)生必須經(jīng)過反復(fù)的獨立思考、獨立分析問題與解決問題的過程,同時還要有細心、耐心、恒心,從中培養(yǎng)了他們的動手能力與創(chuàng)新能力。在成功調(diào)試出電路后,有音樂細胞的學(xué)生還激動地當(dāng)場彈奏了“歡樂頌”,班里其他的學(xué)生也都被這個曲子感染得歡呼了起來。雖然感到模擬電子技術(shù)這門課程非常抽象、難學(xué);課程設(shè)計的過程也是艱苦的,但與有趣的作品結(jié)合起來,結(jié)果是另人欣慰的。
3.3 課程設(shè)計報告撰寫
在課程設(shè)計教學(xué)改革中,對于課程設(shè)計報告撰寫,我又提出了新的要求,即不能像寫模擬電子技術(shù)實驗報告那樣寫得簡單化、模版化。而是要寫成小論文的形式,不需要像寫畢業(yè)設(shè)計論文那樣多的字數(shù),大約3000-4000字左右。我告訴學(xué)生論文正文應(yīng)該圍繞主題有其整篇論文的結(jié)構(gòu),即節(jié)、段的層次及其劃分。正文應(yīng)充分闡明對課題的觀點、原理、方法及具體達到預(yù)期目標(biāo)的整個過程。內(nèi)容務(wù)求客觀、科學(xué)、完備,要盡量讓事實和數(shù)據(jù)說話。物理量和單位應(yīng)采用法定計量單位等,完全屬于科技論文的寫作,雖然有一定的難度,但這樣為他們今后畢業(yè)設(shè)計論文的寫作起了一個引子和鋪墊作用,讓學(xué)生腦海里有這么一個意識存在。在我的鼓勵下,結(jié)果也是非常令人滿意。
4 結(jié)束語
根據(jù)我校以高級應(yīng)用型人才的培養(yǎng)模式,本次課程設(shè)計對原有的教學(xué)方法與教學(xué)手段進行了改革,并且適當(dāng)融入了雙語教學(xué),跟蹤世界的電子技術(shù)發(fā)展,注重學(xué)生實踐能力的培養(yǎng),創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。通過課程設(shè)計,學(xué)生不僅掌握了一個小產(chǎn)品的制作過程,而且掌握了相應(yīng)的專業(yè)英文述語;更加理解和掌握了模擬電子技術(shù)課程的精髓。使學(xué)生將理論知識點運用到實踐中,并通過實踐將理論知識點有機的融合起來。使學(xué)生從興趣中感知了理論知識,又從抽象的理論知識中獲取興趣,經(jīng)過培訓(xùn)的學(xué)生已經(jīng)在參加全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽中發(fā)揮了重要作用。改革也為學(xué)生今后的主動學(xué)習(xí)以及以后的畢業(yè)設(shè)計打下了良好的基礎(chǔ)。
參考文獻
[1] 劉長國.模擬電子技術(shù)課程設(shè)計的探討[J].電子制作,2006.12,55-56.
[關(guān)鍵詞]電子技術(shù)課程;教學(xué)模式;實驗教學(xué)
0引言
《模擬電子技術(shù)》課程是第四軍醫(yī)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)一門非常重要的骨干專業(yè)基礎(chǔ)課程,主要是培養(yǎng)學(xué)員對模擬電路的分析、設(shè)計、調(diào)試等能力,為其畢業(yè)后能夠勝任軍隊醫(yī)療衛(wèi)生裝備的維修與研發(fā)崗位需求打下堅實的理論基礎(chǔ)?!赌M電子技術(shù)》課程的授課內(nèi)容涵蓋器件、電路及電路應(yīng)用3個部分,要求學(xué)員完成課程學(xué)習(xí)后,應(yīng)具備會計算電路參數(shù)、會選擇器件、會設(shè)計電路、會測試電路參數(shù)“四會”基本技能[1]。實驗是《模擬電子技術(shù)》課程非常重要的教學(xué)環(huán)節(jié),通過實驗既可以檢驗學(xué)員的理論學(xué)習(xí)效果,又能提高學(xué)員的實際動手能力。但是,傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式主要以驗證性實驗為主,即教員指定實驗內(nèi)容、提供實驗元器件和實驗儀表,學(xué)員按照教材中的電路圖完成實驗、測試電路參數(shù)后完成實驗報告,整個過程學(xué)員始終處于被動,不能形成實驗過程教與學(xué)動態(tài)交互的平臺,無法激發(fā)學(xué)員對電子技術(shù)的興趣,距離培養(yǎng)創(chuàng)新性思維方式甚遠[2-5]。在這種實驗教學(xué)模式下,學(xué)員只是能夠計算電路參數(shù)、測試電路參數(shù),并不知道如何選擇器件、如何設(shè)計電路,無法滿足實用、高素質(zhì)軍隊醫(yī)療衛(wèi)生裝備研發(fā)人才的培養(yǎng)目標(biāo)和要求。針對以上問題教學(xué)組融合課程特點,在實驗教學(xué)設(shè)計中大膽創(chuàng)新與改革。在完成模擬電子技術(shù)經(jīng)典實驗項目的前提下,整合驗證性實驗內(nèi)容,將實踐教學(xué)拓展由課堂延伸到課外[6-7],增加以問題和需求牽引為導(dǎo)向的綜合設(shè)計性實驗,開放性地提出了“五自”實驗教學(xué)模式;引導(dǎo)學(xué)員主動參與實際科研活動,靈活地選取探索的方法,為學(xué)員提供發(fā)展創(chuàng)造性思維和實踐的機會,激發(fā)了學(xué)員對電子技術(shù)類課程學(xué)習(xí)的熱情,同時加強了團隊的協(xié)作,鍛煉了對科研活動的總結(jié)和表達能力。
1“五自”實驗教學(xué)模式
調(diào)動學(xué)員在《模擬電子技術(shù)》課程實驗過程的主觀能動性和學(xué)習(xí)積極性,教學(xué)組在基本要求“會分析計算、會使用常用的儀器儀表、會測量基本的參數(shù)”的指標(biāo)基礎(chǔ)上增加了“會設(shè)計電路”和“會選元器”件2個環(huán)節(jié);開放性地提出學(xué)員自由選題與分組、自行管理與實現(xiàn)、自主設(shè)計與實施、自行調(diào)試與安裝以及自主答辯與論文完成的“五自”實驗教學(xué)模式。現(xiàn)將具體實施步驟介紹如下。
1.1自由選題與分組
為了培養(yǎng)學(xué)員之間的團結(jié)協(xié)作精神,在其即將完成模擬電子技術(shù)課程學(xué)習(xí)的前2個月,由授課教員針對軍隊衛(wèi)生裝備中研究的熱點問題以及附屬醫(yī)院臨床科室的實際需求,發(fā)現(xiàn)問題,并聯(lián)系所學(xué)理論知識提出問題;重點列出5~10個綜合設(shè)計實驗題目(如便攜式心電圖機、自動輸液器、電加熱手套、太陽能電源等),提出電路設(shè)計要求和預(yù)期達到的主要性能指標(biāo),要求學(xué)員自主設(shè)計實現(xiàn)電路。學(xué)員針對教員指定的實驗題目,根據(jù)每名同學(xué)自身的興趣和專業(yè)特長,自由選題與分組。一般每組不超過3人,組內(nèi)學(xué)員自行分配任務(wù),包括文獻查閱、電路設(shè)計、電路仿真、印刷電路板(printedcircuitboard,PCB)可在共享上查到制作、元器件購買、電路調(diào)試、幻燈制作及答辯等環(huán)節(jié)。
1.2自行管理與實現(xiàn)
整個教學(xué)的實施過程中,教學(xué)組采用開放式的管理模式,即教學(xué)實驗室時間和空間對學(xué)員全部開放,所有的測量儀器儀表設(shè)備全部開放。模擬電子技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)交互平臺全時段開放,學(xué)員選題之后,每個小組的時間和進度節(jié)點都自行管理、自行實現(xiàn),完全發(fā)揮學(xué)員的主動性。教員只需做好的監(jiān)督安全、答疑引導(dǎo)工作[8]。
1.3自行設(shè)計與實施
在學(xué)員完成自由選題與分組之后,可根據(jù)實驗項目的要求查閱文獻資料、提出技術(shù)方案和實施路線、設(shè)計電路并進行電路仿真,通過仿真測試電路的功能及主要性能指標(biāo),不斷優(yōu)化電路結(jié)構(gòu)。當(dāng)學(xué)員在電路設(shè)計時遇到問題和困難,由教員針對學(xué)員的設(shè)計進行專題輔導(dǎo)和引導(dǎo),突出以學(xué)員自行設(shè)計為主、教員引導(dǎo)為輔。自行設(shè)計重在培養(yǎng)學(xué)員靈活運用理論知識、信息檢索工具、電路設(shè)計與仿真軟件的綜合能力,是“五自”實驗教學(xué)模式中最為重要的一個環(huán)節(jié)。在學(xué)員完成電路設(shè)計與仿真之后,教員對學(xué)員的設(shè)計審核后由學(xué)員列出所需元器件型號、數(shù)量和主要參數(shù)等。學(xué)員自行購買,選擇性價比高的元器件,自行購買元器件重在培養(yǎng)學(xué)員選擇器件的能力。元器件參數(shù)的合理設(shè)置是電路設(shè)計的基本內(nèi)容,而器件的性能優(yōu)劣直接影響到電路實現(xiàn)的功能正常與否,因此綜合性實驗項目增加該環(huán)節(jié)強化鍛煉學(xué)員基本的器件選型能力。
1.4自行調(diào)試與安裝
學(xué)員將購買的元器件進行分類,按照電路原理圖在PCB上完成焊接,并進行調(diào)試、排除電路中可能存在的故障,發(fā)現(xiàn)問題,小組內(nèi)部探討,網(wǎng)上教學(xué)平臺發(fā)動教學(xué)資源共同解決問題,很好地培養(yǎng)了學(xué)員解決問題的基本技能,以問題為導(dǎo)向培養(yǎng)了團隊協(xié)作能力。設(shè)計實驗過程的測試方案,選用合適的儀器儀表測量不同的參數(shù)指標(biāo),并記錄描繪特征曲線。規(guī)范實驗測試流程,熟悉常用儀器儀表的特性、使用條件和使用注意事項。完成電路板調(diào)試后,學(xué)員自行將電路板安裝到實驗箱內(nèi),提供電源輸入接口、信號輸入輸出接口等。自行調(diào)試安裝重在培養(yǎng)學(xué)員的電路故障排除、儀表使用、電路焊接和安裝等綜合能力。
1.5自行答辯與論文完成
學(xué)員完成綜合實驗項目后,要完整地記錄項目的設(shè)計和實現(xiàn)過程,準(zhǔn)確地記錄實驗結(jié)果,提交規(guī)范的設(shè)計論文,并自行制作PPT,內(nèi)容包括課題背景、設(shè)計思路、方案、電路及主要參數(shù)、改進方法及措施等,匯報時間10min。學(xué)員答辯時,教員可以針對學(xué)員的電路設(shè)計、實驗方案或?qū)嶒灲Y(jié)果隨時提出質(zhì)疑,其他組的學(xué)員也可以提出質(zhì)疑。自行答辯與論文完成重在培養(yǎng)學(xué)員系統(tǒng)化的科研思維和實踐規(guī)范,邏輯性的總結(jié)能力,精煉客觀的表述能力[9-10]。
2教改效果
從2007屆生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科學(xué)員開始,我們將“五自”實驗教學(xué)模式應(yīng)用到模擬電子技術(shù)課程教學(xué)中,通過發(fā)放調(diào)查問卷和對考試成績分析反饋等方式,對教改效果進行分析和總結(jié)。圖1為2007—2011屆學(xué)員對“五自”實驗教學(xué)模式的問卷調(diào)查分析結(jié)果,問卷調(diào)查采用百分制打分,內(nèi)容設(shè)計“五自”實驗環(huán)節(jié)的執(zhí)行效果評價(每項20分)。從結(jié)果分析中可以看出,學(xué)員對“五自”實驗教學(xué)模式的評價分數(shù)逐屆提高。2007年級學(xué)員評價分數(shù)較低,這是因為我們首次改革實驗教學(xué)模式,在實驗項目的設(shè)立、學(xué)員答辯組織等環(huán)節(jié)存在不足,學(xué)員的建議大多是增加實驗項目、不要限制答辯形式;2011年級學(xué)員評價分數(shù)最高,這是因為我們不斷積累經(jīng)驗和教訓(xùn),靈活設(shè)置實驗設(shè)計題目、靈活學(xué)員答辯形式,使“五自”實驗教學(xué)模式日趨完善。對2007—2011屆學(xué)員《模擬電子技術(shù)》課程考試平均成績(如圖2所示)分析,結(jié)果顯示平均成績的提升與“五自”實驗教學(xué)模式的配套使用有緊密的關(guān)系。2007年級學(xué)員模擬電子技術(shù)的考試分數(shù)較低,這是因為我們首次采用“五自”實驗教學(xué)模式,學(xué)員準(zhǔn)備時間過短,沒有將理論緊密聯(lián)系實際,直接影響了理論考試時間;2011年級學(xué)員評價分數(shù)最高,綜合實驗設(shè)計題目選擇來源于實際生活或科研需求,且緊密和理論知識相連接,激發(fā)了學(xué)員對《模擬電子技術(shù)》的極大興趣,鞏固了學(xué)員的理論知識,提高了學(xué)員的理論考試成績。
3結(jié)語
“五自”實驗教學(xué)模式在2007—2011級生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的《模擬電子技術(shù)》課程教學(xué)實踐中取得了很好的效果。與傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式相比“,五自”教學(xué)模式將學(xué)員的學(xué)習(xí)模式從被動變?yōu)橹鲃?,充分發(fā)揮和調(diào)動了學(xué)員的主觀能動性。同時,用問題導(dǎo)向和需求牽引來提高學(xué)員的創(chuàng)新意識,用大科學(xué)的理念來培養(yǎng)學(xué)員的團結(jié)協(xié)作精神,為學(xué)員畢業(yè)后的第一崗位任職需求奠定了基礎(chǔ)。為了更好地發(fā)揮“五自”實驗?zāi)J皆谲妰?nèi)生物醫(yī)學(xué)工程人才方面的培養(yǎng)作用,我們將在今后《模擬電子技術(shù)》課程的實驗教學(xué)中令實驗項目選題更貼近部隊實際需求,即實驗調(diào)試環(huán)節(jié)增加機電一體化、電磁兼容、特殊環(huán)境設(shè)計的內(nèi)容,使新的實驗教學(xué)模式更加實用、有效。
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關(guān)鍵詞:模擬電子技術(shù);科技競賽;教學(xué)改革
模擬電子技術(shù)是電子信息類各專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課,具有很強的理論性和實踐性[1].課程涉及半導(dǎo)體基礎(chǔ)、放大器、反饋、信號的產(chǎn)生及處理等多方面內(nèi)容,要求學(xué)生有較扎實的電路分析基礎(chǔ)和物理基礎(chǔ).作為專業(yè)基礎(chǔ)課,開課時間一般是在大二上學(xué)期,此時學(xué)生對專業(yè)尚迷茫,加之課程的強理論和工程實踐性,使課程教學(xué)推進困難.因此,在創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)的模式下,如何調(diào)動學(xué)生積極性,轉(zhuǎn)聽講為互動交流;如何直觀地傳授模電課程,為學(xué)生今后的專業(yè)發(fā)展打下基礎(chǔ)等,一直是教師探討的問題.本文針對課程教學(xué)存在的問題,從專業(yè)相關(guān)活動的舉辦到應(yīng)用在課堂上進行教學(xué)改革,旨在提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)性.
1教學(xué)現(xiàn)狀分析
在實際教學(xué)中,學(xué)生反映模擬電子技術(shù)學(xué)習(xí)普遍存在幾個問題:(1)學(xué)生對電子類從業(yè)應(yīng)具備的技能比較迷茫,不清楚模擬電子技術(shù)與后續(xù)相關(guān)課程的聯(lián)系;(2)課程理論性強,學(xué)生學(xué)習(xí)時相對被動,以聽為主,無法與教師討論,枯燥乏味時直接放棄;(3)由于電路基礎(chǔ)和物理基礎(chǔ)相對薄弱,所以學(xué)習(xí)半導(dǎo)體基礎(chǔ)如二極管、三極管時,過半學(xué)生對非線性器件的特性不能理解,造成后續(xù)章節(jié)如二極管的穩(wěn)壓原理、三極管的放大原理等學(xué)習(xí)效果不佳,以致于進入惡性循環(huán).究其原因:(1)學(xué)生對專業(yè)的從業(yè)方向不了解,不能把握應(yīng)用的學(xué)習(xí)目的;(2)模擬電子技術(shù)課程較難,理論推導(dǎo)多,大部分教材較為深入;(3)模擬電路涉及到了非線性器件的應(yīng)用,要在掌握器件特性的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)電路,對學(xué)生來說確實較難.為了讓學(xué)生對課程產(chǎn)生興趣,把握學(xué)習(xí)課程的目的,發(fā)揮主觀能動性[2],扭轉(zhuǎn)“我聽老師講”為“我跟老師切磋”的互動交流模式.一方面,學(xué)生得以學(xué)以致用,另一方面,督促教師改變“依書教書”的習(xí)慣,提高自己的專業(yè)水平.如此循環(huán),形成良好的學(xué)風(fēng)和教風(fēng),提高課程的整體教學(xué)水平.因此,對模擬電子技術(shù)課程教學(xué)進行了改革探索.
2教學(xué)改革思路
在分析模擬電子技術(shù)教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,提出發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,改變“你教我學(xué)”的局面,結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)計劃和課程體系,鼓勵學(xué)生多參加活動,包括:(1)開展“精英講壇”,邀請企業(yè)界精英人士分享創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)或者職業(yè)發(fā)展歷程,為學(xué)生帶來從業(yè)方向的指導(dǎo),系統(tǒng)把握專業(yè)學(xué)習(xí)的目標(biāo);(2)與企業(yè)聯(lián)合形成實踐基地,組織學(xué)生到企業(yè)短期學(xué)習(xí),認識專業(yè)的分工合作、部門設(shè)置和崗位職能等,系統(tǒng)上認知就業(yè)所需的職業(yè)技能;(3)組建校園小家電義務(wù)維修隊,將所學(xué)知識與日常結(jié)合,學(xué)習(xí)系統(tǒng)的模塊布局,認識二極管、三極管及放大器等的應(yīng)用,切身感受電路就在生活中;(4)發(fā)揮學(xué)院科技協(xié)會的帶頭作用,定時舉辦科技節(jié),宣傳參加競賽的重要性,并定期舉辦焊接、院級電子設(shè)計/挑戰(zhàn)杯等賽事,組建種子隊,備戰(zhàn)全國電子設(shè)計大賽.提出一條以應(yīng)用為基本出發(fā)點,以科技競賽、實踐項目為引導(dǎo),實現(xiàn)教學(xué)互動的良好局面的教改思路.
2.1應(yīng)用是基本出發(fā)點
電子技術(shù)應(yīng)用在海陸空無孔不入,小到生活中可見的手機家電,大到航天船舶,更深入的是物聯(lián)網(wǎng)智能時代[3].作為電子信息類的學(xué)生,不僅是既有領(lǐng)域的繼承者,更是未來領(lǐng)域的開拓者.模擬電子技術(shù)課程的學(xué)習(xí),就是使學(xué)生獲取入門鑰匙.模擬電子技術(shù)課程內(nèi)容給出的是基本單元電路的原理和參數(shù)處理過程,缺乏系統(tǒng)的功能應(yīng)用[4-5].學(xué)以用為先,結(jié)合多年的工程經(jīng)驗,以直流電源系統(tǒng)[6]為例(見圖1),系統(tǒng)地給學(xué)生展示電子技術(shù)的應(yīng)用.該系統(tǒng)用來產(chǎn)生1.2~5V的直流電壓源,輸出電流為1A.系統(tǒng)涵蓋了模擬電子技術(shù)的大部分內(nèi)容,包括差分放大電路(EA)、低通濾波(typII)、比較器(PWM)和互補輸出級(MP&MN)等.在講述相應(yīng)的課程內(nèi)容時,結(jié)合模塊電路在系統(tǒng)中的功能進行講解,并結(jié)合EDA工具[7](如Multisim等),仿真給出模塊的輸入輸出波形,使得模塊功能可觀可測.講述差分放大時,讓學(xué)生設(shè)計差分電路(見圖2a),涉及到了器件的對稱性和電流源的設(shè)計;當(dāng)講述集成運放時,以低通濾波器(見圖2b)和比較器(見圖2c)為例,讓學(xué)生明白集成運放線性和非線性應(yīng)用的區(qū)別;當(dāng)講述功放時,引入互補輸出級(見圖2d),讓學(xué)生明白功放管的工作原理、極限參數(shù)的依據(jù),順帶地復(fù)習(xí)了大功率管的相關(guān)參數(shù)及器件選擇;當(dāng)講述反饋時,以系統(tǒng)的電源穩(wěn)定輸出調(diào)節(jié),讓學(xué)生直觀地明白反饋的自我調(diào)節(jié)原理;從整個系統(tǒng)的實現(xiàn),學(xué)生可以了解到直流電源的產(chǎn)生和輸送原理.因此,從應(yīng)用的角度,全局把握系統(tǒng)功能,分化模塊作用,直觀上明白所學(xué)基本單元的用處.
2.2科技競賽、實踐項目是引導(dǎo)
目前,各大高校都在探索如何實現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)[8-10].從完善模擬電子技術(shù)“理論課——實驗課——實訓(xùn)課”的課程設(shè)置到開放創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗室,讓感興趣、想做事的學(xué)生能切實地將想法實現(xiàn);從舉辦焊接大賽、院級電子設(shè)計大賽到組織學(xué)生參加省級或全國電子設(shè)計大賽,讓學(xué)生在有限的時間里完成項目制作,真切體會所學(xué)得以所用的成就感;和企業(yè)聯(lián)合建立實踐基地,為學(xué)生提供假期、畢業(yè)實習(xí)機會,從實戰(zhàn)項目中得到能力的提升,如器件識別、器件使用、測試方法和設(shè)計過程等,學(xué)會做事的基本流程,從項目管理上學(xué)會把握進度,責(zé)任落實到人.以2016年校電子設(shè)計大賽的賽題“簡易信號發(fā)生器的設(shè)計”為例,來說明學(xué)生如何在賽事引導(dǎo)下實現(xiàn)專業(yè)知識的應(yīng)用.題目的要求是產(chǎn)生一個頻率、幅度可調(diào)的信號發(fā)生器,包括三角波、方波和正弦波.從開題到作品上交,為期3天,成果需包括實物和論文以及現(xiàn)場答辯,學(xué)生以3人一組,分工合作.題不難,但是時間短,需要學(xué)生平時對專業(yè)知識的把握以及如何應(yīng)用有個較清晰的思路.結(jié)合專業(yè)知識以及平常所教,學(xué)生需對題目進行仔細分析之后,通過文獻查閱,方案比較,然后選購器材、焊板調(diào)試,并根據(jù)結(jié)果做出論文以及答辯PPT.其中獲獎學(xué)生的信號發(fā)生器方案見圖3.該方案涉及到了集成運放的應(yīng)用及反饋原理,包括積分電路(方波到三角波的變換)、正反饋振蕩(方波的產(chǎn)生)以及帶通濾波(方波到正弦波的變換),融合了模電的基本知識.通過該方案的仿真和調(diào)試,以及論文和答辯的理論闡述,相信學(xué)生對模擬電子技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用可以更直觀、更身有體會.學(xué)生疲于學(xué)習(xí),很多時候源于沒有成就感.從應(yīng)用出發(fā),加之科技競賽、實踐項目的引導(dǎo),學(xué)生能夠獲得階段性的成就感,樹立專業(yè)學(xué)習(xí)的信心,從而有了和教師討論和溝通的驅(qū)動力.學(xué)生向教師求知,而非教師在灌輸,這樣的良好互動局面,是學(xué)生熱情學(xué)習(xí)的環(huán)境.
3結(jié)語
結(jié)合多年的工程經(jīng)驗,將應(yīng)用帶入教學(xué)中,同時將從業(yè)方向信息與學(xué)生分享,并鼓勵學(xué)生在課程設(shè)計時,不用局限于題目,只要有新想法,都可以拿來實現(xiàn).每次的實現(xiàn)都是一次鍛煉的機會,厚積薄發(fā),就可以在以后的競賽中更有實現(xiàn)作品的能力.該教學(xué)方法在學(xué)生的反應(yīng)中收效很好,真切體現(xiàn)出學(xué)生是為了探索和解惑而學(xué)習(xí),而非為了應(yīng)付學(xué)分,充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性.
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關(guān)鍵詞:信息技術(shù);模擬電子技術(shù);課程理論;教學(xué)整合
【中圖分類號】 G642【文獻標(biāo)識碼】 B 【文章編號】 1671-1297(2012)10-0179-02
21世紀是信息化的社會,隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展和高等院校課程改革的推進,信息技術(shù)逐漸與課程教學(xué)整合,已成為高校教育教學(xué)模式的必然趨勢。
模擬電子技術(shù)課程是高校電信類電子類各專業(yè)的一門重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課,具有強大的知識理論體系。本課程理論教學(xué)特點是:①教學(xué)難度大。模擬電子技術(shù)課是電子技術(shù)課群中難度最大的課程,被戲稱為“魔電”。②學(xué)時少、內(nèi)容多、課堂信息大。因此教學(xué)要采用學(xué)生自主學(xué)習(xí)、教師指導(dǎo)--學(xué)生探究學(xué)習(xí)、教師主導(dǎo)學(xué)習(xí)等多種教學(xué)方式相結(jié)合的方式。與此同時,必須合理選用教學(xué)媒體才能解決課堂信息大的問題,單靠傳統(tǒng)的“黑板加粉筆”是無法完成的。③電路復(fù)雜、電路圖多。單靠傳統(tǒng)的“黑板加粉筆”效率太低并且太差,無法完成教學(xué)目標(biāo)。④電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展異常迅速,新知識、新技術(shù)、新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn),使得電子技術(shù)課程的深度和廣度都在增加。
本文針對信息技術(shù)與高校模擬電子技術(shù)課程理論教學(xué)整合后的教學(xué)模式、評價體系、教學(xué)效果、存在的問題進行一些初步的探究。
一 信息技術(shù)與高校模擬電子技術(shù)課程理論教學(xué)整合后的教學(xué)模式
模擬電子技術(shù)課程具有完整而又強大的知識體系,為更好地掌握該課程的基本原理、基本理論、基本知識,必須將信息技術(shù)有效地與模擬電子技術(shù)課程的理論教學(xué)進行整合。根據(jù)整合時所采用的教學(xué)手段和形式,結(jié)合筆者多年的教學(xué)實踐,將整合后該課程的教學(xué)模式分為三種:教師主導(dǎo)教學(xué)模式、學(xué)生主講教學(xué)模式、探究式教學(xué)模式。
1.學(xué)生主講教學(xué)模式。
這樣的好處是不在課堂上自學(xué)、合作,提前在課余課前進行,不占用課堂時間,提高了效率,同時更為重要是這種方式既調(diào)動了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性,學(xué)習(xí)氣氛熱烈,又鍛煉了學(xué)生自學(xué)合作的能力。運用這種教學(xué)模式要注意兩點:一是要保證學(xué)生自學(xué)的自覺性和積極性,采取的措施是將學(xué)生的課件和課堂主講按質(zhì)量評分并以一定比例計入課程成績;二是要選擇一些難度相對較小的教學(xué)內(nèi)容。
2.教師主導(dǎo)教學(xué)模式。
但有別于傳統(tǒng)的教師主講課,要對各種教學(xué)資源、要素、環(huán)節(jié)等精心設(shè)計,主要從以下五個方面進行:①在教師的主導(dǎo)和調(diào)控下,營造自主、探究的學(xué)習(xí)氛圍,引導(dǎo)學(xué)生“發(fā)現(xiàn)”和“創(chuàng)新”,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新意識。②把信息技術(shù)融入學(xué)科教學(xué),為學(xué)生創(chuàng)設(shè)探究學(xué)習(xí)的環(huán)境,該環(huán)境能支持實現(xiàn)情景創(chuàng)設(shè)、啟發(fā)思考、信息獲取、資源共享、多重交互、自主探究、協(xié)作學(xué)習(xí)等多方面要求的教學(xué)方式與學(xué)習(xí)方式。③培養(yǎng)學(xué)生工程化思維和工程應(yīng)用能力,要將這一目標(biāo)有意適得落實到每一堂課。④注意教書育人和素質(zhì)教育,落實情感方面的教學(xué)目標(biāo)。⑤關(guān)注學(xué)科前沿的發(fā)展動向。這種模式的好處主要有:①刺激學(xué)生的多種感觀,從而提高教學(xué)效率。研究與實驗表明,在教學(xué)中應(yīng)用多種媒體組合能真正實現(xiàn)視聽的完美結(jié)合,有效地提高學(xué)生的注意力和記憶力,從而提高教學(xué)效率。②改進信息的呈現(xiàn)方式,從而提高教學(xué)質(zhì)量。
3.探究式教學(xué)模式。
探究式教學(xué)模式即應(yīng)用信息技術(shù)提供信息、收集信息、整理信息、深化理解、靈活虛用、培養(yǎng)創(chuàng)新能力。運用這種方式要注意兩點:①要認真指導(dǎo)、修改、評閱學(xué)生上交的論文。②要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、論文質(zhì)量評分并以一定比例計入課程成績。
由于模擬電子技術(shù)課程學(xué)時少、內(nèi)容多、教學(xué)難度大,因此在信息技術(shù)與模擬電子技術(shù)課程的整合中,教師主導(dǎo)教學(xué)的課堂教學(xué)依然是主要的教學(xué)形式,而學(xué)生主講教學(xué)和探究式教學(xué)是其有效的、必要的補充,而且每種教學(xué)形式,都少不了雙主的相輔相成、相互聯(lián)系。
二 信息技術(shù)與高校模擬電子技術(shù)課程理論教學(xué)整合后的評價體系
教學(xué)成效的測量和評價是教學(xué)過程中的重要環(huán)節(jié),對學(xué)生的評價方式主要采用了形成性評價和總結(jié)性評價,評價內(nèi)容主要包括了:作業(yè)、課程小論文、課堂主講及課件、期末考試。傳統(tǒng)課堂教育的質(zhì)量評價體系是在經(jīng)歷了數(shù)百年的發(fā)展才逐步形成和完善起來的,對于信息教育這一全新的教育方式,建立一套科學(xué)實用的質(zhì)量保障和評價體系也需要教育工作者長期不懈的探索與實踐。
三 信息技術(shù)與高校模擬電子技術(shù)課程理論教學(xué)整合后的教學(xué)效果
為了研究信息技術(shù)與高校模擬電子技術(shù)課程教學(xué)整合后的教學(xué)效果,筆者選取了本系09級電子信息工程本科1、2班作為對照班,其中1班采用與信息技術(shù)整合的、既發(fā)揮教師主導(dǎo)作用又充分體現(xiàn)學(xué)生主體作用的雙主教學(xué)模式進行教學(xué),2班采用黑板加粉筆為主的、以教師的教為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式進行教學(xué)。教學(xué)效果采用的是模擬電子技術(shù)課程成績指標(biāo)。課程成績=平時成績×30%(作業(yè)占10%、課程小論文占10%、課堂主講和課件成績占10%)+期末考試成績(期末理論考試卷面成績)×70%。
為了研究信息技術(shù)與高校模擬電子技術(shù)課程教學(xué)整合后的教學(xué)效果,筆者分別從兩個班級的課程成績分布以及兩個班級的各分數(shù)段的人數(shù)分布做了數(shù)學(xué)統(tǒng)計,并將統(tǒng)計結(jié)果采用表1、表2清楚、直觀地表達出來。
從可以表1、表2看出:采用新型教學(xué)模式教學(xué)后,學(xué)生的課程成績明顯提高了,而且優(yōu)秀率、良好率、合格率都顯著上升了。
四 結(jié)論
1.優(yōu)勢:
采用信息技術(shù)與高校模擬電子技術(shù)課程教學(xué)進行整合后,對學(xué)生的優(yōu)勢表現(xiàn)在:有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機,增強學(xué)生的自信心和自豪感;有助于提高學(xué)生的信息索養(yǎng);有助于增強學(xué)生之間進行“協(xié)作”的能力;有助于提高學(xué)生的設(shè)計技巧。
2.問題:
采用信息技術(shù)與高校模擬電子技術(shù)課程教學(xué)進行整合時有待進一步解決的問題為:教師綜合素質(zhì)的提高是實施“整合”的前提;建立恰當(dāng)?shù)脑u價體系是“整合”的重要組成部分;資源建設(shè)和應(yīng)用是搞好“整合”的關(guān)鍵。
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