基于大工程觀的模擬電子技術課程教學改革與實踐

蔡紅娟 蔡 苗 翟 晟 武昌首義學院 武漢 430064

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基于大工程觀的模擬電子技術課程教學改革與實踐

蔡紅娟 蔡 苗 翟 晟 武昌首義學院 武漢 430064

【文章摘要】

本文以大工程觀教育理念為指導思想，分析了模擬電子技術課程的教學特點，并在教學內容、教學模式、教學手段等方面進行一系列教學改革，引導學生樹立大工程觀，提升了學生的工程實踐能力和創新能力。

【關鍵詞】

0 引言

大工程觀作為一種新型工程教育理念體系，1993年由美國麻省理工學院（MIT）院長喬爾·莫西斯提出。大工程觀教育理念更加重視工程實際以及工程教育本身的系統性和完整性，得到了國內外教育界的認可。在我國，2010年教育部啟動卓越工程師教育培養計劃，2014年國務院召開常務會議部署加快發展現代職業教育，進一步強調了以實踐為基礎的工程教育目標。由此可見，培養大工程觀的工程教育理念已經成為高等工程教育改革的趨勢。大工程觀要求工程教育提供綜合的知識背景，強調工程的實踐性，培養學生的創造性。大工程觀特別強調培養一名優秀的現代化工程師應該主要具備以下3個方面的能力：工程實踐能力，多學科的背景以及多方面的能力和職業道德以及社會責任感。

基于大工程觀的高等工程教育理念，課程改革是核心，大工程觀要在教學中通過各門課程加以落實。近年來，課程組對模擬電子技術課程貫徹大工程觀理念，在教學內容、教學手段、教學方法等方面進行了一系列改革與實踐，取得了初步成效，對其他課程起到了示范作用。

1 模擬電子技術課程教學特點與改革思路

模擬電子技術是高等學校電子電氣信息類專業的學科平臺課程，是各相關專業十分重要的專業基礎課程，具有自身的體系和很強的工程實踐性。在大工程觀背景下，模擬電子技術課程的教學存在著與高素質應用型人才的高等工程教育培養目標不適應的地方，主要體現在：

（1）教學內容，一方面側重于單元電路的工作原理，注重理論分析，忽略工程性和專業實踐性；另一方面內容陳舊，多偏重于理論推導和公式計算的講解，缺少對新技術、新器件的介紹及工程應用意識的引導。

（2）實踐教學模式單一，重單元輕系統、重裝配輕工藝，缺乏對學生的工程設計能力的系統訓練，不能滿足大工程觀對工程應用人才培養的要求。

（3）教學手段，仍以課堂講授為主，缺少與實踐的緊密聯系，教學手段貧乏，教學空間封閉，缺少“視覺傳達”，不利于工程思維能力和創新能力的培養。

模擬電子技術課程改革的主要思路是改革與大工程觀理念的高等工程教育培養目標不相適應的地方，強調專業知識領域的系統性和完整性。在大工程觀的背景下，模擬電子技術課程改革的主要內容有：教學內容突出專業應用目標，教學模式突出實踐能力培養，教學手段突出形象化效果、建設好網絡自主學習平臺，為學生提供更好更多的學習資源。

2 大工程觀的教學內容，突出專業應用目標

大工程觀重在強調器件外部特性，淡化器件內部工作原理，注重教學內容的實用性和工程性。因此，教學內容的改革應以工程應用為背景，結合各相關專業提煉的核心能力，吸取相關專業的合理建議，重構教學內容，進一步明確教學要求。合理刪減工程實踐中用得少或不符合電子技術發展方面的內容，注重新器件、新技術的應用。教學實例中注重與專業方向的結合，體現出實用性、適度性和專業性的教學要求，進一步提高學生對課程學習的興趣。

3 大工程觀的實踐教學模式，突出實踐能力培養

模擬電子技術是一門工程性、實踐性很強的課程，要使學生很好的弄懂“是什么、為什么、怎么用”。強化實踐教學環節、改革實驗教學模式，是課程教學改革的重中之重。

“隨堂實驗和單設實驗結合，硬件實驗和軟件仿真并重”的實踐教學新模式為學生提供了多樣化的實踐學習平臺。隨堂實驗是指隨理論教學穿插的實驗，針對一些比較抽象、難于理解的重點難點內容，適時安排驗證性實驗，使學生及時消化理論知識、固本強基，解決長期以來學生在學習過程中問題積重難返的現象；對于獨立設課的實驗內容則進行科學調整，突出綜合和創新；軟件仿真實驗，將結合學科發展，針對不同專業，開發基于Multisim仿真軟件的綜合性電子系統的創新性設計，使學生能在第二課堂充分發揮自主學習積極性，更好的提升實踐動手能力。

以典型的生活化實例來帶動學生入門，引導學生認識模電的重要性和應用性。例如，讓學生自己焊接一個手機充電器，然后再引出模電的主要內容，如此使學生更清楚的知道該課程的學習內容、能做什么、有哪些工程應用，讓學生更多的認識到課程知識點與相關專業領域、生活環境之間的聯系。

4 大工程觀的教學手段，突出形象化效果，建設網絡自主學習平臺

將靜態、抽象的教學內容動態化、形象化，不僅是提高教學效果的重要手段，也是培養學生工程應用意識的重要手段。在課堂教學過程中，擬引入多媒體技術和EDA技術加強視覺效果，強化抽象理論知識的講授，幫助學生理解。擬利用Multisim軟件制作一系列電路信號波形變化的仿真演示，使“看不見、摸不著”的電路信號波形變成“看得見、摸得著”，并引進實驗模塊或元器件實物，通過實物演示、實驗驗證等手段，增強學生的感性認識，取得形象化的視覺效果。

以校園網為基礎構建“模擬電子技術”課程開放式網絡自主學習平臺，較好的增強了學生的自學能力和自我管理能力。結合相關專業，開發一些綜合性應用示例（如將某一單元或幾個單元的教學內容設計成一個生活化、操作性強的工程應用任務），使學生能在第二課堂自主完成一些與專業相關的創新性實驗，幫助學生建立電子系統的概念。學生則可以根據自己的認知水平、知識結構層次自由選擇實驗內容，自行規劃、安排實驗進程，達到實驗個性化的目的。

5 總結

實踐證明，以大工程觀教育理念為指導思想，對模擬電子技術課程進行課程建設和教學改革，極大的激發了學生的學習興趣、提高了教學效果。大工程觀教育體系有利于培養學生的工程實踐能力和創新能力。

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蔡紅娟（1981-），女，碩士，講師，教研室副主任，從事電子信息與自動化控制方面的的教學科研工作。

【作者簡介】

中圖分類號：大工程觀；教學改革；工程實踐能力G420

文獻標識碼：A

基金項目：華中科技大學武昌分校重點支持教學研究項目