電子技術(shù)領(lǐng)域?qū)嵺`教學(xué)體系的研究

摘要：通過分析參加全國及安徽省電子設(shè)計(jì)大賽學(xué)生暴露的共性問題，總結(jié)出電類專業(yè)傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的不足。并針對離職院校學(xué)生基礎(chǔ)薄弱的實(shí)際情況，從提高實(shí)踐能力的角度，提出了實(shí)踐課程重組的新方案。及從項(xiàng)目演示，項(xiàng)目分析、項(xiàng)目制作到項(xiàng)目評價(jià)的教學(xué)新方法。

關(guān)鍵詞：電子設(shè)計(jì)大賽 實(shí)踐課程 教學(xué)體系

中圖分類號：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X(2012)01(c)-0153-02

引言

全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽是教育部、工業(yè)信息部主辦的大學(xué)生科技競賽之一，是面向大學(xué)生的群眾性科技活動，目的是推動高等學(xué)校教學(xué)內(nèi)容和課程體系的改革，重在培養(yǎng)大學(xué)生的基本實(shí)踐能力與創(chuàng)新意識、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng)，為優(yōu)秀人才的脫穎而出創(chuàng)造條件。全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的特點(diǎn)是：實(shí)用性和綜合性強(qiáng)、技術(shù)水平發(fā)揮空間大。所涉及的電子類知識有：模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、單片機(jī)、電子元器件、電子測量和電力轉(zhuǎn)換等。可以采用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)手段，也可以采用現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)工具和器件。電子設(shè)計(jì)競賽在一定程度上反映了當(dāng)前電子技術(shù)發(fā)展水平，同時也反映了高等院校教學(xué)的實(shí)際效果和高等院校電類學(xué)生的實(shí)際專業(yè)技術(shù)能力。有助于高等學(xué)校的教育與企業(yè)需求零距離接軌。由此可見，以全國電子設(shè)計(jì)大賽對學(xué)生的能力要求為基準(zhǔn)，進(jìn)行人才培養(yǎng)模式的研究是可行的、先進(jìn)的。為此，我們在這方面做了一些探索性工作，以便促進(jìn)電類課程培養(yǎng)模式的改革。

1 分析傳統(tǒng)教學(xué)模式之不足

通過組織和指導(dǎo)學(xué)生參加全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽，發(fā)現(xiàn)參賽學(xué)生大都存在如下共同缺陷：①知識面不夠?qū)挘C合運(yùn)用知識能力不強(qiáng)。②資料查閱能力不強(qiáng)。③實(shí)驗(yàn)技能不強(qiáng)。④應(yīng)用計(jì)算機(jī)知識的能力有限。⑤設(shè)計(jì)報(bào)告質(zhì)量不高。⑥新器件、新技術(shù)應(yīng)用能力較差。

這些缺陷，正暴露了我們現(xiàn)有的實(shí)踐教學(xué)模式還存在的一些問題：

①教學(xué)內(nèi)容陳舊，電子技術(shù)是發(fā)展最快的一門學(xué)科，而相關(guān)教材更新速度較慢，教材不能反應(yīng)電子技術(shù)迅猛發(fā)展所涌現(xiàn)的新知識、新技術(shù)。導(dǎo)致課堂所講授的內(nèi)容與電子技術(shù)的實(shí)際脫軌。不利于學(xué)生現(xiàn)代知識結(jié)構(gòu)的形成。

②教學(xué)模式單一，傳統(tǒng)教學(xué)方法采用“填塞式”教學(xué)方法。雖然引入了實(shí)驗(yàn)，但實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多為對相應(yīng)理論的演示性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，綜合性、設(shè)計(jì)性、開放性、創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不多。忽視了能力培養(yǎng)過程中學(xué)生的主觀能動性，不利于學(xué)生獨(dú)立思考和動手能力的提高。

③教學(xué)手段落后和實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊。傳統(tǒng)教學(xué)上課以板書講授方式為主。雖然目前陸續(xù)引入了多媒體進(jìn)行教學(xué)，但多媒體并沒有發(fā)揮其生動、靈活的優(yōu)勢。實(shí)踐教學(xué)方面的投入不足，實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊，跟不上技術(shù)發(fā)展的需求，使學(xué)生學(xué)而無用。

④不重視綜合性、創(chuàng)新性實(shí)踐訓(xùn)練。學(xué)校實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃基本依據(jù)各科理論課程，很少考慮課程的交織與綜合，導(dǎo)致綜合性實(shí)驗(yàn)室缺乏，相應(yīng)的單科性實(shí)驗(yàn)多而綜合性實(shí)驗(yàn)少(或無)；其次，所開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程中，缺乏與實(shí)際問題相結(jié)合的綜合性、研究性的實(shí)驗(yàn)，多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)：再次，學(xué)生參與高水平實(shí)踐活動(如電子設(shè)計(jì)競賽、科研項(xiàng)目等)的機(jī)會少，缺乏系統(tǒng)的實(shí)踐訓(xùn)練。不利于學(xué)生綜合能力的提高和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2 實(shí)踐課程體系的重構(gòu)

根據(jù)近幾年電子設(shè)計(jì)競賽所涉及的內(nèi)容，參賽學(xué)生所必備的知識結(jié)構(gòu)和實(shí)踐技能，我們對電類實(shí)踐課程進(jìn)行了重新整合，將電子技術(shù)、電子元器件、電子工藝、單片機(jī)、電子線路仿真設(shè)計(jì)與制板等實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容進(jìn)行整合和優(yōu)化，根據(jù)課程間的關(guān)聯(lián)性，以“電子線路仿真設(shè)計(jì)與制板”和“單片機(jī)”為綜合性應(yīng)用課程，面向?qū)W院電類專業(yè)開課。按以下三大模塊循序漸進(jìn)地進(jìn)行訓(xùn)練。(1)第一模塊：以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，根據(jù)知識培養(yǎng)的需要開設(shè)一定數(shù)量。包括模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)以及高頻三門課程的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。運(yùn)用EDA等軟件進(jìn)行仿真，引導(dǎo)學(xué)生比較、分析實(shí)驗(yàn)和仿真的結(jié)果。鞏固和加深對理論知識的理解，掌握基本電路的分析方法和設(shè)計(jì)原則，培養(yǎng)學(xué)生具備完成單元電路實(shí)驗(yàn)任務(wù)和進(jìn)行簡單電路設(shè)計(jì)的能力。

(2)第二模塊：對學(xué)生進(jìn)行電子工藝實(shí)訓(xùn)。內(nèi)容包括焊接技能訓(xùn)練、電子元件識別、萬用表等常規(guī)工具的使用、測量、印制板制作。學(xué)會用萬用表、信號源，示渡器等設(shè)備檢查，測量簡單電路故障等。主要是培養(yǎng)學(xué)生感知認(rèn)識和親自動手制作的興趣。培養(yǎng)學(xué)生使用儀表進(jìn)行器件篩選，故障判斷的能力。

(3)第三模塊：選取設(shè)計(jì)研究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，打破多門課程的界線，進(jìn)行綜合性、設(shè)計(jì)性、開放性、創(chuàng)新性課題設(shè)計(jì)，如電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)，電子系統(tǒng)自動化設(shè)計(jì)與仿真等。這一階段要求學(xué)生能獨(dú)立完成從設(shè)計(jì)到制作的全過程。在虛擬和現(xiàn)實(shí)的電路中得到實(shí)踐和鍛煉，使學(xué)生在前期所獲得的感性認(rèn)識得到升華，達(dá)到理論知識的掌握和綜合技能的訓(xùn)練，提高學(xué)生的動手能力、設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力。

3 從項(xiàng)目演示、項(xiàng)目分析、項(xiàng)目制作到項(xiàng)目評價(jià)的教學(xué)方法

電子類課程理論有一定難度，很大一部分學(xué)生學(xué)起來吃力，成績較差。通過分析、對比基礎(chǔ)相同，但參加過電子設(shè)計(jì)大賽的同學(xué)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生基礎(chǔ)差、課程理論知識較難并不是學(xué)生掌握不好的主要原因，真實(shí)的原因是學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低，覺得理論知識沒有用處。由于比賽的題目大多數(shù)都是和實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，甚至要求設(shè)計(jì)一種全新的產(chǎn)品，學(xué)生在制作過程中會深刻體會到理論知識在實(shí)際應(yīng)用中的作用，實(shí)際問題的解決要靠理論知識來支撐。這種重要經(jīng)歷讓學(xué)生深刻體會到知識的重要性，因?yàn)閷W(xué)有所用，所以極大的激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)變的更主動了，而學(xué)習(xí)起來也輕松很多，知識掌握也較好。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，我們在上述第三模塊知識的教學(xué)中嘗試項(xiàng)目驅(qū)動的教學(xué)方法。在教學(xué)過程中模仿電子設(shè)計(jì)大賽中的各個環(huán)節(jié)。我們設(shè)計(jì)了從項(xiàng)目演示、項(xiàng)目分析、項(xiàng)目制作到項(xiàng)目評價(jià)的教學(xué)方法。以電子溫度計(jì)的設(shè)計(jì)為例，具體實(shí)施如下：

①項(xiàng)目演示階段；教師在此階段通過演示電子溫度計(jì)的實(shí)際效果，調(diào)動學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)興趣，同時明確項(xiàng)目的功能。并對電路原理做簡單的講解，告知學(xué)生如何應(yīng)用相關(guān)組件，并強(qiáng)調(diào)在項(xiàng)目分析時會講解相關(guān)的理論知識。

②項(xiàng)目分析階段，演示階段通過項(xiàng)目的演示與簡要介紹，學(xué)生對電子溫度計(jì)已有了一定的感性認(rèn)識，并且有了濃厚的學(xué)習(xí)興趣，很想了解其工作原理。項(xiàng)目分析階段教師結(jié)合課程內(nèi)容詳細(xì)講解其工作原理，讓學(xué)生懂得電路為什么能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能，這樣學(xué)生就在開始的演示引導(dǎo)下掌握好理論知識。

③項(xiàng)目制作階段；此階段是將理論應(yīng)用于實(shí)踐的階段，是我們的教學(xué)目的。理論后的實(shí)踐是學(xué)生自主應(yīng)用理論知識的過程，這時我們給學(xué)生提供的只是場所，由他們自由發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)造力，目的明確地設(shè)計(jì)和制作小產(chǎn)品。此階段，教師全程參與，組織和指導(dǎo)學(xué)生。在設(shè)計(jì)制作過程中，教師對學(xué)生遇到的問題進(jìn)行引導(dǎo)解決，對于部分自主學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生，可以鼓勵他們自主學(xué)習(xí)，自行解決問題。自己解決問題，一方面可以使學(xué)生在此過程中掌握很多知識，另一方面也可以很好的培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。

④項(xiàng)目評價(jià)階段；教師以電子溫度計(jì)性能中的可靠性為主要的評價(jià)依據(jù)，同時參考制作過程中對所遇各種問題的主動解決能力。對學(xué)生的產(chǎn)品及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析、評價(jià)。以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動性。此類活動可以不做為對學(xué)生考核、評價(jià)的依據(jù)，以免束縛學(xué)生的想象力。

4 結(jié)語

在教學(xué)中采用項(xiàng)目驅(qū)動的方式，引導(dǎo)學(xué)生對知識的認(rèn)識從實(shí)踐到理論再到實(shí)踐的方法，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時開拓了學(xué)生的視野，激發(fā)了學(xué)生的思維，使學(xué)生由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)效果有了顯著的提高。教學(xué)的最終目的是為了實(shí)踐，是學(xué)生在工作中對知識的運(yùn)用，新的實(shí)踐體系可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，有利于對學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。