郝保明,許海峰,唐永剛
(宿州學院 機械與電子工程學院,安徽 宿州 234000)
電子技術課程設計研究與實踐
郝保明,許海峰,唐永剛
(宿州學院 機械與電子工程學院,安徽 宿州 234000)
電子技術課程設計是為提高電子類專業學生綜合能力而開設的應用型實踐課程。通過課程設計,可以檢驗學生掌握電子技術理論知識的程度,考核學生運用理論知識分析問題、解決問題的能力,培養學生自學能力、團隊合作和實際電路設計的能力.從電子技術課程設計內容和要求,到教學方法和教學手段的改進等幾個方面進行了探討并付諸實踐,提高了學生的實踐能力和創新能力.
電子技術;課程設計;教學改革;實踐教學
近年來隨著高等教育事業的迅速發展,宿州學院已經成為安徽省示范應用型本科高校建設單位,本科生人數已達15000余人.為適應當前形勢,培養高素質的新世紀人才,宿州學院機械與電子工程學院在電工電子綜合實驗室的基礎上,建立了電子設計與創新實訓中心,這為電子技術課程設計的開設提供了保證.但是隨著招生人數的上升,每年須接受電子信息類基礎課程教育的學生已超過1000人,直接參與電子技術課程設計的學生也已超過500人,但課程設計安排往往集中安排在一至二周內完成,如何在時間短、場地緊的情況下保質保量完成電子技術課程設計就成了擺在任課教師面前的一道緊迫任務.
電子技術基礎課程設計是在完成“電子技術基礎”課程教學之后,集中安排的應用型實踐課程[1,2].通過課程設計,可以檢驗學生掌握電子技術理論知識的程度,考核學生運用理論知識分析問題、解決問題的能力,培養學生自學能力、團隊合作和實際電路設計的能力.如何激發學生的學習興趣,引導學生去獲取知識;如何培養學生綜合分析、理性思維、邏輯推理等創新意識,就成為一個值得我們探討的問題[3-6].本文從電子技術課程設計內容和要求,到教學方法和教學手段的改進等幾個方面進行了探討.
首先,教師給出設計題目.讓學生根據自己的基礎和能力,做好選題工作.為了防止抄襲,最好一人一題,對于難度較高的題目也可一組一題.選題要注重實用性,趣味性,實驗結果明顯可見的,以最大程度的提高學生的積極性.
選題后,教師要向學生布置設計任務.課程設計任務書應包含以下內容:(1)設計名稱;(2)設計目的及主要技術指標;(3)所能提供的實驗條件和所用的實驗設備;(4)參考文獻及其他參考資料等.
教師要根據設計內容,講解必要的電路原理,如果涉及到未學過的知識,還要補充講授相關內容,幫助學生明確設計任務,掌握設計方法.
學生在教師指導下理解電路原理,選擇合適的設計方案,完成預設計.預設計方案經過教師審核通過后,即可開始電路模擬仿真,電路板的制作和調試.調試是課程設計中的重點和難點,通過調試可鍛煉學生的動手能力.在調試過程中,尤其在電路出現異常現象或故障時,教師要加強對學生的指導.要幫助學生查找故障原因、及時調整電路.調整后再進行實驗直到解決電路中存在的問題.
電路調試達到設計要求后,學生要對設計的全過程進行總結,按照規范的格式寫出課程設計說明書.課程設計說明書應包含以下內容:(1)設計名稱;(2)主要性能指標和要求;(3)方案論證與選擇;(4)單元電路方案論證與選擇,分析電路原理,畫出設計電路圖等;(5)電路制作與調試,存在問題及解決方案;(6)電路性能指標測試,是否滿足設計指標;(7)體會和改進設計的建議.
學生自學能力的培養,第一要注意課堂上學生對基本知識的掌握,因為只有掌握了基礎定義和公式原理等,真正理解后才能有所深入;其次要對學生提出設計任務,并且給予學生對于完成設計所需參考書目范圍,讓學生自己探索解答,培養學生自學能力;再次在實驗或設計中存在的重點難點問題,教師可以提前通過典型例題分析,使學生掌握解題思路,便于學生對定義和學習方法的活學活用,從而達到舉一反三的目的.
對于學生在解決問題中獨立分析、自主解決問題能力的提高,教師應該自覺主動為學生提供在實踐中鍛煉的機會和條件.在學生理解基本原理的基礎上給予學生提出更高要求,但不是帶著學生一題題解決,而是讓學生發揮主觀能動性,鼓勵他們通過團體合作,互相啟發,集思廣益完成實驗,讓他們在完成實驗的過程中發現問題,認識問題,努力解決問題,這是一個鍛煉學生動腦和動手的好機會;其次實驗和設計需要一定的時間,在學生完成課本要求的設計外,教師應給予充足的時間完成實驗,并適時給予提示和幫助.
要提高學生的動手能力,增長學生的實踐能力,既要啟發學生動腦,又要鼓勵學生動手.對于實驗的選擇和安排上,教師應該起到啟發作用,而不是只為學生制定實驗內容,學生可以根據自身的專業和愛好在所學實驗范圍內選擇實驗項目并自主確定實驗步驟:從基礎的實驗目的,實驗器材及設備的選擇,實驗過程中的數據測算及記錄,實驗后期的分析總結及結果處理,教師則處于輔導的次要地位,給予學生必要的提醒,從而起到拋磚引玉的作用,從始至終,學生親身體驗,動手動腦,在動腦中實踐,在實踐中進步.
隨著計算機的普及和網絡的發展,教育也要與時俱進:首先要在傳統教學方法的基礎上增加現代教學元素:通過建立教學實踐網頁,制作內容豐富生動的電子技術課程的多媒體課件,將有關的專業課程相關資料實現網絡共享:這樣一方面可以增強學生的學習興趣,二者,教師通過網絡可以了解更先進的教研成果,更豐富的教學實例,不斷提高自己的業務素質,對于學生來說也可以掌握更加先進和全面的專業知識;其次,培養學生掌握最新元器件的實用,通過網絡資源查找資料,通過網絡學習、思考、實驗、發現.
教學的目的是培養綜合素質的人才,對于學生綜合素質的考察教師應該制定全面的合理的考核制度和考核方式對學生全面測評,有效的考核管理制度尤為重要:
答辯是重要的考核方式之一.學生在答辯中首先闡述自己設計的內容,設計目的,論述主要觀設計方法和實驗結果等,通過答辯既可以有效防止學生作假,又可以鍛煉學生的語言表達能力;其次闡述之后,教師應針對學生設計中的疑點難點進行提問,同學之間也可以根據設計內容和實驗方法,論述觀點進行交流提問,這樣既可以加強學生的交流學習,又可以鍛煉學生的應變能力.通過交流學生可以拓寬視野,認識自身設計的不足,從而吸取精華,完善自己.對于答辯時間的限制,教師可以根據實際情況靈活掌握,可以采取隨機抽取的方式或學生自愿的原則.
除了答辯這個考核方式外,教師還可以采用多樣化的靈活的考核方式.但其中要注重全面的原則,對學生的理論知識的掌握、設計中的動手能力、創新能力、團結協作、積極總結等能力要綜合考察.大致可以從以下幾個方面著手:(1)基礎理論的掌握情況,包括電路設計方案的優化程度,效果實現的難易程度,設計本身有無創新點;(2)實踐能力,實驗中的電路調試、故障排除、電路性能指標測試、實驗完成效果的綜合評定;(3)平時表現,學生平時的學習態度、出勤率、團隊合作情況等全面考察;(4)答辯情況,學生答辯中語言表達能力與應變能力,創新能力等.
從2009年實施電子技術課程設計改革以來,通過近幾年不斷地探索,教學內容得以更新,教學模式與教學方法更加多元性,更加符合教學實際,更加適應培養創新型人才的目標.教師從思想上改變了過去只注重理論教學而忽略動手實踐的觀念,更加注重學生在實踐中加深對理論的掌握,加強學生的動手動腦能力.與改革前相比,新的教學方式與教學內容更能提高學生的學習興趣.學生積極參與教學實踐的主觀能動性明顯提高,教學效果也明顯得到提高.
在整個的教學過程中,學生始終處于教學活動的主體位置,現代的教學不應該讓學生處于被動的接受時代,應積極鼓勵學生,充分發揮學生的主觀能動作用,讓學生能夠做到獨立提出設計方案,自主設計,主動解決設計中存在的問題,加強團隊協作,培養學生的實踐能力;在實驗的進展過程中,學生的綜合分析問題、解決問題的能力和大膽的創新精神都會得到培養,學生一絲不茍,認真對待實驗的學習態度也會有所提高,為我國培養創新型人才打下堅實的基礎.
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〔3〕趙宏音,肖明,張亞琴,等.“電子技術課程設計”的改革探索[J].沈陽師范大學學報(自然科學版),2004(7):198-201.
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G642.3
A
1673-260X(2012)06-0196-02
宿州學院教學研究項目(szxyjyxm201122,szxyjyxm201119,szxyjyxm201120,szxyjyxm201118);宿州學院示范實驗實訓中心建設項目(szxysfzx200804);宿州學院人才培養模式創新實驗區建設項目(szxypycx200903)