摘要:“電子技術基礎”課程是電類專業工程教育的開端。針對獨立學院以培養“應用型”人才為主的目標,結合學生的特點,從精選教學內容、多樣化的教學方法、因材施教的實踐教學、全方位的考核方式等方面介紹了南華大學船山學院“電子技術基礎”課程體系教學改革的經驗,夯實了基礎課程在人才培養中的地位。
關鍵詞:電子技術基礎;工程教育;獨立學院;改革
作者簡介:歐陽宏志(1982-),男,湖南衡陽人,南華大學船山學院機電與信息工程系,講師;趙立宏(1967-),男,湖南衡陽人,南華大學船山學院機電與信息工程系,教授。(湖南 衡陽 421001)
基金項目:本文系2012年南華大學船山學院教改課題(項目編號:2012CY003)的研究成果。
中圖分類號:G642.423 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)22-0160-02
獨立學院是指普通高校根據教育部《關于規范并加強普通高校以新的機制和模式試辦獨立學院管理的若干意見》的規定舉辦的本科層次的實施本科教育的學院。它介于研究型大學和高職高專之間,其辦學層次和生源決定了人才培養的目標主要定位于本科應用復合型專業人才。獨立學院的教學既要注重傳統大學基礎理論的講解,又要緊跟市場需求,加強實踐動手能力的培養。“電子技術基礎”課程的作用是以電子技術與半導體物理為基礎,以電路分析和信號與系統為分析方法,以工程電路為背景,提供電子電路分析、設計和調試的基本概念、方法和技術。主要由電路、模擬電子技術、數字電子技術及實踐環節組成,其特點是強調理論聯系實際,學以致用。[1]近年來,南華大學船山學院機電與信息工程系積極探索工程教育理念,進行電子技術基礎課程教學改革,取得了一些經驗。
一、精選教學內容
針對獨立學院學生基礎較差、情感豐富的特點,引入了新的國家級規劃教材,即孫肖子教授等編寫的《模擬電子電路》和《數字電子電路》。該教材強調了實際的工程例子,簡化了理論的推導。教材是綱,教師不能拘泥于一本教材,為此,課程組多次研討,決定在課程中穿插一些典型的案例,收集的案例數目近100個,教師可根據需要適當選取,如電路中的RC延時路燈、模電中的低音炮電路、數電中的圣誕彩燈、信號與系統中的音樂信號的采樣和壓縮等等。這些項目極大地激發了學生的學習興趣,使其樂于學習、主動學習。在現今的信息化社會,單調死板的教材已經不能提高學生的積極性,課程組重視優質教育資源開發與應用,基本上形成了如圖1所示的多種媒體有機結合的立體化教學資源,成為課程建設的縱貫線,學生獲取信息資源的途徑大大增多。[2]
二、多樣化的教學方法和手段
教學質量的提高依賴于教學手段的提高和教學方法的改進,而教師獨特的育人手段正是教師的魅力所在。電類基礎課涉及的概念公式多、知識面寬、信息量大,學生難以把握。隨著信息社會的到來,傳統的教學模式已不再合適,因此提倡多樣化的教學方式和個性化的教學設計,靈活運用多種教學方法,有機整合多個教學環節。[3]
1.改革課堂教學模式
加強啟發式教學和案例式教學的運用,讓學生作為學習的主人,成為一個能解決實際問題的人。在傳統黑板板書的基礎上,課程組教師采用了多種教學手段(幻燈片、動畫、視頻、仿真、實物等)有機組合的方式輔助教學,將文字、聲音、圖形、圖像、仿真結果等多種教學載體結合起來,生動形象,駁斥了“教師是課件講解員”這一論斷。比如在講解放大電路失真時可以用動畫直觀地展現失真的原因,在講解基本元器件時可以直接拿出電子元件,并在課堂上直接檢測其參數,培養學生的感性認識。同時構建一種良好的電的情境,讓學生懂得電子技術與生活息息相關,也明白高精尖的技術問題也是由無數個基礎問題構成的,從而鞏固基礎課的重要地位。
2.提前引入EDA(電子設計自動化)技術
結合電子技術課程的基礎性和知識面的寬廣性,在專業課之前引入EDA軟件,構建虛擬實驗平臺,結合多媒體課件教學,可以有效調動學生自主學習的積極性、激發學生的求知欲和創造性,培養學生的研究能力與創新能力,使之更好地適應經濟、科技和社會發展的需要。
在多媒體教學的課堂中,用3~5分鐘對仿真實驗作簡單介紹,引導學生進行研究性學習,學生的疑問、新奇的想法等都可以當場驗證和嘗試,實時互動交流,讓學生很好地理解電子電路的原理和性能,達到教學效果,如用MATLAB解決直流電路的計算問題、用Pspice分析濾波器的通頻帶等。
3.開發網絡課程
利用學校的數字化教學中心組建教學輔導網站,網站有公告、討論、答疑、作業、師生交流、資源等模塊。利用公告欄發布課程介紹、學習方法和注意事項等,作為重要事件的發布場所。討論區提出一些有一定難度和開放性的思考題,啟發思維,舉一反三。答疑和師生交流實現一對多、多對多的互動交流,把短暫的課堂教學延伸到課余時間,解決了學生的眾多疑惑。作業區布置了一些大作業和小論文,根據完成情況來評定學生的平時成績,提高了成績評定的透明度。資源區放置一些教學文件和資料,以方便學生下載及自學。通過網絡師生之間的交流增多了,師生感情也加深了。隨著點擊率逐漸攀升,同學們自主性學習的時間明顯增多。
三、因材施教的實踐教學模式
自編并出版了實驗指導教材,建立了一套涉及面寬、難度多樣化的實驗題目,從基礎應用到綜合應用。為了方便學生自主進行實驗,把實驗教學要求、實驗內容、常用儀器儀表的使用方法、特殊故障處理、相關理論課內容等教學材料編制成網絡教學軟件上傳到網上,以便于學生預習和查閱。在實驗當中,學生可以根據自己的興趣和基礎,選擇各自的題目,教師對學有余力的學生適當加分。
在實物實驗之前,要求學生利用Multisim等軟件進行虛擬仿真,可以作為實際硬件實驗的有效補充和拓展。同時在課程設計環節,也可以運用此類軟件進行模擬仿真測試,是確定設計的正確性和進一步修改完善設計的最好途徑,如用Proteus仿真數字時鐘。課程設計在選題上改變了過去千篇一律的設計題目,力求做到現代化、實用化和趣味性。鼓勵學生自行擬定設計題目,進一步激發他們的設計主動性和創造性。為了兼顧學生工程實踐技能的訓練和創新意識的培養,鼓勵學生對所選課題設計多個方案。同時,電子技術課程設計必須做出實物,按照實際項目的開發環節進行訓練。[4]
實踐教學是實施創新教育、提高學生創新能力的重點,是學生樹立工程意識、培養實踐能力的關鍵環節。共設計了如圖2所示的六個“金字塔式”的實踐環節,由淺入深,循序漸進地培養學生的實踐動手能力,讓不同層次的學生都有實踐的機會,使更多的優秀人才脫穎而出,到達“金字塔”的頂端。
四、全方位的課程考核方式
考試改革應與教學內容、教學方法改革相適應。根據課程特點,除了采取常用的閉卷考試以外,筆者還嘗試其他合理的考試形式,如開卷考試、階段性測驗、科技論文、口試、實際操作等,利用計算機仿真功能出一些設計型考題,考查學生對本學科知識的綜合掌握能力。在網絡課堂中出一些專題性的小論文,使學生了解電子技術應用的熱點問題,樹立創新意識。在實驗考試中嘗試采用抽簽定考題,既有實際操作題又有計算機仿真題,以避免死記硬背、全班雷同的弊端。同時降低期末卷面考試的比重,注重平時學習態度、積極性、誠信度等方面的考核。
五、結束語
專業基礎課程是應用型人才培養的關鍵和核心,是學生能力鍛煉的第一步,教學中必須遵循“實踐、認識、應用”的規律。[5]對于獨立學院的電類專業來說,提高電子技術基礎課程的教學質量,培養工程素養和實踐能力是重中之重,是人才培養的出發點和落腳點。通過轉變觀念,進行了多方面改革,教學效果和學生的學習興趣都有了明顯的改觀,教學質量有了一定的改善。總之,獨立學院的教學改革之路任重而道遠。應當抓住高等教育發展的大好機遇,從課程設置、教學內容和教育模式等多方面入手,開拓進取,走出一條適合我國國情的應用型人才培養之路。
參考文獻:
[1]康華光,等.電子技術基礎[M].第五版.北京:高等教育出版社,
2006.
[2]張輝.獨立學院電子技術基礎課程的建設[J].高等工程教育研究,2007,(S1).
[3]麻麗娜,段禹.獨立學院電子技術基礎課程教學改革初探[J].中國現代教育裝備,2011,(21).
[4]劉龍輝, 吳健學.關于獨立學院電子系列課程實踐教學的改革思路[A].第四屆全國高校電氣工程及其自動化專業教學改革研討會論文集[C].2007.
[5]劉薇娜.獨立學院教學改革的幾點思考[J].吉林廣播電視大學學報,2009,(4).
(責任編輯:孫晴)