麻麗娜 段 禹
1.華北電力大學 河北保定 071051 2. 保定市供電公司 河北保定 071051
獨立學院電子技術基礎課程教學改革初探
麻麗娜1段 禹2
1.華北電力大學 河北保定 071051 2. 保定市供電公司 河北保定 071051
電子技術基礎是一門理論性和實踐性很強的專業基礎課,在分析如何建立具有獨立學院特色的課程教學模式的基礎上,結合工作實踐從培養目標、教學內容、考核方式入手,提出了理論與實踐相互滲透的電子技術基礎課程教學模式。
電子技術;教學改革;555定時器
電子技術基礎是工科非電類專業的專業基礎課之一。課程中,學生通過對各種元件、電路以及信號變化的分析研究可以獲取電子技術領域中的基本理論,掌握電子技術領域中的基本分析方法和基本技能,為下一步的學習以及今后從事專業工作打下必要的基礎。由于課程自身特點,該課程與高等數學、電路理論以及大學物理等學科關系緊密,教學內容抽象,不易理解,同時非電專業如機械、化學、環工等專業教學過程中接觸電理論較少,課程教學過程中普遍存在學生對所學內容不感興趣,理解起來困難等問題。
目前國內各高校在電子技術基礎課程教學改革中都不同程度地投入人力、物力、財力,在硬件和軟件建設上也各有特色。我院作為電力系統唯一的獨立學院,依托華北電力大學的綜合辦學優勢和資源,根據電力工業發展趨勢和地方經濟與社會需求設置學科專業,在人才培養上努力建立具有獨立學院特色的人才培養模式。獨立學院是高職技校和高等院校之間一種中間形式的教學機構,高等院校培養的是具有較高理論水平和創新能力的人才,高職技校則是培養實用型人才,操作能力強,但理論水平偏低。獨立學院介于二者之間,應根據自身特點及辦學優勢,培養能夠操作,同時也善于思考創新的人才,適應社會發展需要。因此在教學過程中應該明確培養目標,培養具有一定理論基礎和實踐創新能力的實用型人才。
具體到電子技術基礎課程的培養目標上,傳統的非電學科在實際應用過程中使用電子技術的機會不多,因此在教學安排上,集中內容壓縮學時,目的是讓學生在有限的學時里對電子技術有一定了解,而不以應用為目標。隨著社會的發展,自動化趨勢逐漸增強,傳統行業,以機械行業為例,作為為國民經濟提供裝備的基礎行業,隨著科學技術的發展而產生變化,從傳統的手工作坊到現代大型生產線,自動化程度不斷提高,主要原因在于傳統行業中應用了先進的科學技術,其中電子技術的作用不可小視,機電一體化是機械行業發展的趨勢。授課過程中應當為學生介紹專業發展趨勢,讓學生明白電子技術課程在其專業發展中的重要作用,同時在課程開始時給同學們舉一些電子技術的實際應用案例,如產品自動裝箱計數生產線,讓學生對電子技術有個直觀的印象。這樣在學習過程中有助于學生結合本專業理解電子技術的應用,也為專業課的學習打下基礎。明確了專業發展方向,在學習過程中不能再拘泥于單純對本專業的研究和應用,應該擴展到對多個相關專業的知識涉獵。同時對相關專業的學習也不能只停留在理論學習上,還應該進一步深入。課程的培養目標也應該進行調整,以培養具有一定理論基礎和實踐能力的應用型人才為目標。
明確目標后,具體實施體現在教學過程中,教學過程的安排就應該理論與實踐并重,做到相互融合。
2.1 理論教學結合實際應用
針對學生特點以及學科特點,教學內容可適當減少理論推導,重視學生對器件外特性的把握,并增加對器件應用的介紹,讓學生在具備一定理論知識的前提下重視器件的應用。以555定時器為例,555定時器是模擬和數字功能相結合的中規模集成器件,電路簡單,常作為定時器廣泛應用于儀器儀表、家用電器、電子測量及自動控制等方面,授課過程中如果只單純介紹教材中有關555定時器的原理及典型電路,如單穩態觸發器、施密特觸發器、多諧振蕩器部分,學生對該器件不會有很深的印象。實際中555定時器應用很廣泛,身邊很多電子電路的設計都應用到它,授課過程中可以介紹幾個實際案例讓學生對它的應用有所了解,提高興趣加深印象。比如常見的聲控樓梯燈、電風扇定時器、洗衣機定時器等都有它的應用,其中洗衣機定時器實際就是555定時器構成的單穩態觸發器,授課過程中可以以一個簡單的洗衣機定時器電路為例,幫助大家理解單穩態觸發器的工作原理,同時設置討論課堂,針對555定時器的應用鼓勵學生課下去找一些類似的實例,嘗試自己設計電路到課上討論,并對其中具有創新性的想法通過實際設計電路去進行驗證。通過這樣一系列的過程,相信學生對555定時器的掌握要比單純介紹原理電路更加牢固、具體。
2.2 實驗教學驗證理論分析
保留原有理論課學時的基礎上,適當增加實驗課學時,減少驗證性實驗的比例,增加設計性實驗,讓實驗真正起到輔助課程的目的。還是以555定時器為例,理論內容介紹完成后,可以通過基礎實驗驗證理論,目前比較常用的做法是讓學生按照原理圖連接電路,然后通過示波器觀察波形是否符合理論。實際教學過程中發現,運用這種方式,學生對理論知識的認識并沒有太大的提高,學生觀察完波形只是和理論波形相對比,沒有差別即可,而對電路的認識還只是停留在理論上,并未體現實驗的優勢,針對這種情況可以考慮在此基礎上適當增加實驗內容,分級遞進。比如以555定時器構成的單穩態觸發器為例,基礎驗證部分作為第一級,在此基礎上可以讓學生調整原理電路中外接電阻和電容的數值,觀察輸出波形脈沖寬度有什么變化,看這種變化在我們實際應用中會產生什么不同效果。這個過程中教師可以舉例引導學生思考,比如以聲控樓梯燈為例,讓學生思考,如果最初設計的樓梯燈延時過短,在沒有完成上下樓動作時燈已經熄滅,那么可以增大電阻或電容的數值,來延長燈點亮的時間。之后,可以讓學生選用實驗箱上的器件,自己搭接一個聲控樓梯燈電路,選擇合適的電阻電容設計滿足自己要求的樓梯燈。進一步還可以讓學生思考,針對此樓梯燈,在第一個人發出聲音上下樓過程中,如果燈還沒有熄滅,另外一個人又發出聲音,燈的點亮時間是否會延長,如果不會延長原因是什么,通過這個思考題幫助學生理解可重復觸發與不可重復觸發這兩個概念在實際應用過程中的不同,有能力的學生可以繼續搭接電路,完成這兩個電路。經過這樣一個逐級深入過程,把實驗課內容從單純的理論驗證,提升到了對知識的應用,有助于學生對理論知識的理解,同時也培養了學生善于思考的習慣。
考核是以掌握知識并能靈活應用為目標。現有理論課考核方式主要以課程結束后卷面考試成績為主,這樣很大程度上強調了應試能力,而忽略了靈活掌握知識能力的培養,學生也只是一味地學習理論,以通過考試為目的,違背了我們設置專業基礎課的初衷。在理論教學的過程中可以分階段、分內容的設置不同的考核形式,從多元化的角度考查學生對知識的掌握情況。
3.1 分階段考核
針對電子技術基礎課程對非電專業學時少內容多的特點,可以分階段考核,對課程中有關模擬部分和數字部分的知識分別進行考核,在完成模擬部分授課后單獨考核,考核成績作為課程總成績的一部分,這樣做的目的是讓學生及時鞏固所學知識,在一定程度上避免課程內容多的情況下,學生學了后面忘了前面,同時也提醒學生養成學習過程中隨學隨吸收的習慣,杜絕考前突擊,對知識掌握不扎實的現象。
3.2 分內容考核
電子技術課程是一門實踐性很強的課程,學習過程中除了要培養學生對電子電路的分析和設計能力,思考創新和動手能力的培養也非常重要。這就要求教師在授課過程中潛移默化地培養學生,為提高學生的積極性和主動性,可以考慮將這些能力的體現作為課程考核成績的一部分。前面提到的555定時器原理及應用的介紹就可以作為學生對知識靈活掌握情況的考核,設置討論課,教師可以針對學生對555定時器應用的理解情況以及獨立完成電路設計情況評定成績。這樣既可以體現學生的差異性,又可以多角度考核學生對知識的掌握情況。
以上對電子技術基礎課程的改革思路,已在2008級機械專業進行了初步嘗試,取得了一定的效果,綜合測評成績較以往有明顯提高。學生普遍反映調整后的課程內容更容易理解,提高了學習的興趣和主動性,同時學生普遍開始重視實驗課,實驗目標更明確,實踐和動手能力都得到較大提高。
[1] 秦曾煌.電工學(下冊)電子技術[M].北京:高等教育出版社,2006
[2] 康華光.電子技術基礎數字部分[M].北京:高等教育出版社,2005
[3] 康華光.電子技術基礎模擬部分[M].北京:高等教育出版社,2005
Research on teaching reform of the course of electronic technology for independent institute
Ma Lina1, Duan Yu2
1.North China electronic power university, Baoding, 071051, China 2.Baoding electric power corporation, Baoding, 071051, China
The course of electronic technology is a foundation course with abundant theory and practice, in this article, on the basis of analyzing how to establish course teaching pattern suitable for independent institute, according to the practice, the authors put forward an electronic technology course teaching pattern of theory and practice mutual inf ltration from researching on the teaching aim, teaching content and methods of assessment.
electronic technology; teaching reform; 555 timer
2011-05-16 稿件編號:1105107
麻麗娜,碩士,講師。段禹,本科,工程師。
本文系華北電力大學科技學院教改基金項目成果。