摘要:對電子實習的教學模式進行了探討,提出了一種新的實習思路——項目化實習,項目化實習允許學生按照教學要求自主選擇、設計實習內容,更能激發不同層次、不同專業學生電子實習的主動性和興趣,著重培養學生的自主學習能力及創新能力。
關鍵詞:電子實習;項目化實習;創新能力培養
在傳統的電子實習教學中,學校統一安排實習時間,由教師統一授課之后,學生到實習室進行實踐操作,實習的內容都是統一的,學生沒有自主選擇的靈活度。這種教學模式是以教師為中心,在教師的“指導”下學生進行“模擬”,學生雖然參與了教學活動,但實質上是處于被動接受的狀態,學習的主動性、積極性、創造性思維受到了一定的限制。顯然,這種傳統的驗證式教學方法不能滿足學生的要求。為了適應時代的要求,我們對電子實習教學進行了改革,在電子實習中開展項目化實習,改革傳統的驗證性實習內容,向創新性、綜合性、設計性轉變,倡導學生自我設計,鼓勵學生個性發展,使學生能夠適應現代飛速發展的電子工業的需要,同時使本課程更具特色,更符合新時代對創新人才的培養要求。
項目化實習的嘗試
項目化實習思路就是改革傳統的組裝固定電子產品(收音機、數字萬用表、充電器等)的驗證式教學模式,變單一實習產品為多種實習產品供學生任選,增加學生自主設計、制作的內容,充分尊重學生在實踐教學中的主體地位,允許學生按照教學要求自主選擇、設計實習內容,充分發揮學生在實踐教學中的想象力和創造力,培養學生團隊協作精神。項目化實習教學流程如圖1所示。

(一)實習項目具有先進性
隨著電子技術的迅猛發展,新技術、新產品、新工藝、新知識不斷涌現。如果工科類院校學生對當前科技前沿的知識缺乏了解,對電子產品制造只知道用“電烙鐵加通孔安裝元器件”的傳統制造工藝,將來就難以滿足社會需求與新時代的發展,因此,我們在項目化實習中引入SMT(Surface Mount Technology,表面貼裝技術)電子產品貼片組裝生產技術教學實踐,改變了原有以電烙鐵加通孔安裝元器件為主進行電子實習的做法,讓學生用SMT設備完成FM自動調諧收音機或紅外線心率測試儀貼片元件部分裝配。利用SMT設備,學生不僅了解了SMT及其先進性,而且能夠親手實踐這一先進制造工藝完成電子產品的制作。
(二)實習制作產品選擇多元化
電子實習的教學內容應結合不同專業的需求,引入新的知識點,開發多種產品,使實習內容多樣化,以激發學生的興趣和探索精神,培養學生的創新能力。
學生在完成基本技能培訓(參加過電子競賽的學生可跳過這一環節)、利用SMT工藝組裝FM收音機或紅外線心率測試儀后,可根據自己所學專業、興趣和能力,通過網絡選定工程訓練中心設立的項目(有一部分電路由學生設計)或自立項目,即學生們自行選題,自主設計。在指導教師的指導下,學生完成從電路設計到市場采購元器件,印刷電路板設計與制作,產品的組裝與調試,對電路的性能進行改進,最后交出一個合格的產品及實習報告。實習報告包括設計方案、原理分析及調試報告等。學生自選或自行設計項目這一環節的教學流程如圖2所示。

通過這一環節的實習,培養了學生自主學習能力和創新能力,有助于學生全面運用所學知識,提高學習的自主性。跑市場,查資料進一步提高了學生觀察問題、分析問題、解決問題的能力,是對學生綜合素質的極好鍛煉。
目前,我校工程訓練中心根據學生專業和興趣開發的供學生自選的實習項目有:直流電機脈寬調速、穩速控制電路紅外線心率測試儀,遙控音量控制電路,數字電位器,電子禮儀語音器、多路智力搶答器、智能溫度測量報警器等。這些項目有些我們只給出由模擬集成電路和數字集成電路構成的電路,學生需要完成由單片機控制的硬件電路設計及軟件編程等,并將這些實習項目在網上公布。如紅外線心率測試儀自選制作項目,我們在網上給出由模擬集成電路和數字集成電路構成的電路原理——依靠紅外線傳感器,把人體的血液脈動(心率)信號轉換成微弱的電信號,并通過放大、濾波、整形電路,把反映心率脈動的電信號轉換為脈沖信號,最后通過計數、譯碼、顯示電路,把人體一分鐘心跳次數顯示出來。該項目要求采用單片機完成系統控制、指示、定時、脈沖計數、譯碼等功能。學生可借助已學過的電路知識、網絡資源等,完成基于單片機的紅外線心率測試儀硬件電路的設計、PCB板設計制作、產品安裝調試、編程、原理分析等工作,掌握基于單片機的智能系統的設計以及電子產品生產基本操作技能。圖3和圖4為2004級電氣班學生參加項目化實習自行設計的基于單片機的紅外線心率測試儀原理及主程序流程。

開展項目化實習的教學實施
(一)項目化實習組織方式
參加電子實習的學生可以自由組合成項目小組,以1~3人為一組,自行擬定或選擇項目,在規定時間內,分工、合作完成制作項目原理圖的設計、組裝、調試,自行設計工藝過程,最后形成一個完整的產品和實習報告。這種方式培養了學生團隊協作精神。
(二)項目化實習指導方式
項目化實習以“多媒體網絡課件”、“實踐操作錄像”、“課程教學網站”等指導為主,教師指導為輔,實現教學資源網絡化、立體化,開展自主學習。指導教師及時收集學生實習時所遇到的疑難點,及時調整教學方法和方案。這樣,更加有利于學生知識的鞏固、吸收和便捷獲得所需的信息。
指導教師對自立項目學生的指導主要是在設計方案、設計硬件電路及軟件上嚴格把關,使學生少走彎路,實習結束時只認可學生制作產品的效果及結題報告,其他的一切工作都要由學生自己獨立來完成,讓學生自己去思考,去創造,去發揮。這才真正培養了學生的思維能力和創造能力,為學生后續課程的學習和今后的工作打下了基礎。
由于參加實習的學生所選內容不同,這給指導教師的指導工作增加了一定難度。為了提高指導效率,我們把學生實習中比較常見的問題及解決方法集中起來,制作成Flash自主播放型網絡課件,課件通過運用文本、音頻、視頻、動畫等多種媒體手段詳細介紹問題的排除方法,學生在實習產品的制作過程中碰到問題時可以通過網絡查詢解決問題,大大提高了教學效率。
(三)項目化實習時間安排
實施項目化實習,學生需要到圖書館去查找資料,需要到電子元器件市場去采購,需要到計算機房設計印刷線路板、編程等,也需要到實習室制板、焊接、安裝、調試,學生的實習時間必須靈活處理。因此,我們在時間安排上逐漸向靈活開放式轉變,將原來的固定時間實習,轉變為學生可以在規定的時間范圍內自行預約實習時間,使原本很集中的學生群分散在不同的時間段,這樣一方面可以緩解實習室的壓力,使實習設備能夠得到充分利用;另一方面可以減輕指導教師的工作負擔,指導起來也更加有效。
(四)項目化實習成績評定
項目化實習中學生成績的最終評定,除電子產品的安裝調試、實習報告、項目化實習電路設計、PCB板設計與制作、電路元器件安裝、調試等成績外,還增加了一次綜合能力的考核,內容包括:儀器操作,常用元器件的測試,電路設計、制作能力,產品調試數據及波形的記錄等。指導教師根據學生實習報告、項目化實習課題的難易程度、創新性、獨立性及綜合能力考核成績來評定學生實習的最終成績。
項目化實習教學意義
我校從2006年下學期開始進行項目化實習教學嘗試,經過實踐與探索,電子實習實施項目化實習對于培養學生的自主學習能力及創新能力具有重要作用,使不同層次、不同專業學生的綜合素質都得到鍛煉和提升,達到了較好的教學效果:(1)項目化實習為學生自主學習、培養創新能力提供充裕的時間和空間,使學生的個性、獨立性、協作性等到了充分的發展。(2)項目化實習促使學生轉變觀念,由“要我學”變為“我要學”。學生在實習的過程中要跑市場,自己收集資料,設計電路,調試電路,撰寫論文,有助于學生全面運用所學知識,開闊了學生的視野,培養了學生綜合素質及創新能力,對學生今后走向社會有很大的益處。(3)項目化實習使實習指導教師的指導方式由原來的“保姆式”,轉變為真正意義上的“指導式”,同時,項目化實習也要求教師不斷提高自己的業務水平。
當然,我們在開展項目化實習的探索過程中還有許多不盡如人意的地方,但我們堅信,通過不斷改革、探索,項目化實習教學工作會上一個新臺階。
參考文獻:
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作者簡介:
唐建祥(1978—),男,吉林白山人,助理工程師,主要從事電子實習教學及研究工作。