獨立學院計算機專業群電類基礎課程改革探索

李和　蔣紅梅

【摘 要】結合計算機專業的特點及應用，根據廣西應用型專業集群轉型的要求，從課程體系、教學內容、教學方法以及實驗教學等方面闡述計算機專業群電類基礎課程改革的原則與思路。

【關鍵詞】計算機專業群 電類基礎課 教學改革

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2016）08C-0157-02

計算機相關專業是面向系統開發和應用、軟硬件結合的一個寬口徑專業，同時與其他學科緊密關聯。在各學科互相滲透和交叉、電子信息技術快速發展的今天，社會對寬口徑人才需求尤為迫切。大多數計算機專業畢業生在實際工作中都涉及或從事有關電路方面的內容，因此，計算機專業畢業生應具有較好的電類基礎知識和綜合應用能力，才能具備較好的就業競爭力。目前，幾乎所有高校都開設了計算機相關專業，但國內外、區內外不同高校的計算機相關專業根據各自的培養目標定位，開設了不同的電類基礎課程。為適應IT產業集群迅速發展和國家高等教育發展的總體布局要求，各高校的計算機專業群迫切需要進行相關的教學改革。目前，廣西已全面啟動引導一批普通本科高校向應用技術類型高校轉型，以主動適應國家高等教育發展和經濟發展新常態。桂林電子科技大學信息科技學院計算機專業群作為廣西獨立學院轉型試點專業集群，在計算機專業群電類基礎課程教學體系、教學內容、教學方法與實驗教學等方面做了一些有益的改革探索。

一、課程體系的改革

目前桂林電子科技大學信息科技學院計算機專業群包括計算機科學與技術、軟件工程、網絡工程和物聯網工程4個專業，由于每個專業培養目標和方向不同，因此開設了不同的相關電類課程。其中4個專業都開設了數字電子技術基礎這門電類基礎課程，而網絡工程和物聯網工程專業還分別開設了數據通信基礎和高頻電子線路等后續電類課程。目前存在的問題是學生由于沒有學習電路分析基礎、模擬電子技術這兩門電類基礎課程，電子技術基礎知識明顯缺乏，特別是物聯網工程專業學生學習高頻電子線路等后續課程非常吃力。由于培養目標方案的不同和學時的限制，對于計算機相關專業，不可能按通信電子類專業那樣再單獨開設電路分析基礎、模擬電子技術兩門課程。為此，桂林電子科技大學信息科技學院計算機專業群的轉型作為廣西獨立學院轉型試點專業集群，率先將電路分析基礎、模擬電子技術以及數字邏輯電路三門電類核心課程有機地整合為電路與電子技術基礎一門課程。通過改革，電路與電子技術基礎課程成為桂林電子科技大學信息科技學院計算機專業群的核心基礎課程之一，統一和貫通桂林電子科技大學信息科技學院計算機群相關專業電類基礎課的課程設置和教學要求，既讓學生掌握電類的基礎知識，又突出計算機專業的特色，加強計算機專業群學生電路與電子技術基礎及綜合應用能力的培養，以適應IT產業集群的迅速發展和市場對軟硬件綜合能力創新人才的需要，提高學生的就業競爭力。

二、教學內容的改革

教學內容的整合必須注重課程間知識內容的融合與滲透，注意課程之間的有效銜接，以培養學生應用能力的基本要求為主線，通過有機整合以減少課程門數，達到提高課程群綜合化程度的目標要求。電類核心基礎課程主要包括電路分析基礎、模擬電子技術和數字邏輯電路三大部分的內容，涉及的知識點多、知識面廣，因此，合并后的電路與電子技術基礎課程不能只是電路分析基礎、模擬電子技術以及數字邏輯電路三門課程的簡單相加，但這三門課程作為電類基礎核心課程，關聯度較密切，為課程教學內容改革提供了先決條件。我們針對獨立學院的培養目標和教學要求，結合計算機專業特點的應用與拓展，經過反復研討，將改革的原則確定為“必需”、“夠用”，對教學內容進行精簡和提煉，既要讓學生掌握電類的基礎知識，保證足夠的知識儲備，又要突出計算機專業的特色，緊密結合后續專業課程確定課程的理論與實踐教學內容。合并后的電路與電子技術基礎課程將電路分析基礎、模擬電子技術以及數字邏輯電路三大部分的內容有效整合，其中電路分析基礎的內容占30%，模擬電子技術的內容占25%，數字邏輯電路的內容占45%。電路與電子技術基礎課程總學時為80學時，其中理論64學時，實驗16學時并獨立成課。電路分析部分主要講解電阻、電感、電容的基本特性和基本直流和交流電路，使學生掌握電路分析的基本方法，初步具備分析典型電路的能力；模擬電子技術部分主要講解二極管、三極管的基本特性、放大電路基礎及集成運算放大器的應用，使學生能對一般性的、常用的模擬電子電路進行分析；而數字邏輯電路部分是計算機專業電子技術課程的重點，主要講解門電路、組合邏輯電路、觸發器和時序邏輯電路，使學生熟悉數字邏輯電路基本器件的功能和使用方法，掌握數字邏輯電路的基本分析方法，并以中規模集成電路為例，將最新的技術融入教學內容當中。教學內容改革優化后，理論與實驗的總學時與改革前一樣，在不增加學生負擔的情況下，使學生的電路與電子技術基礎及綜合應用能力得到加強。

三、教學方法和手段的改革

（一）轉變授課方式。課堂授課是教師通過對書本知識的講解和演繹，使學生掌握分析和解決問題的途徑與方法。因此，教師在教學過程中不能只是簡單地敘述和板書書本知識，而是要以多種教學形式和方式將知識傳遞給學生，并且充分激發學生的學習興趣，引導學生主動學習。針對電路與電子技術基礎這門課許多概念和原理相對比較抽象、電路圖和物理過程圖示多的特點，授課過程中采用黑板與多媒體課件相結合的教學方式。傳統板書有利于學生邏輯思維能力的培養，因此，利用黑板比較適合進行習題講解和完成一些重要公式的推導。對于大量的電路、圖形以及公式等，利用黑板板書費時費力，并且難以形象說明，而利用多媒體課件不僅可以代替大量的板書，節省時間，而且表達清晰、直觀生動。我們制作的多媒體課件主體采用PPT的形式，對教材的內容進行精簡和提煉，對課本的關鍵原理知識點配上了flash動畫（如PN結的形成等），對課本的主要電路進行了Multism軟件仿真（如晶體管放大電路等），并且把相關的Multism軟件仿真和flash動畫與PPT課件進行了有效完整的鏈接。多媒體課件利用圖、文、聲、像等媒體有機結合，可以將電路中信號的復雜變化過程，逼真形象地展示在學生眼前，因此，通過多種教學表現形式，有利于問題的講解和分析，加強教學的說服力，加深學生對知識的理解和運用。

（二）強調基礎，減少理論性。由于電路與電子技術基礎課程的概念多、單元電路多、內容涉及面廣、分析方法也較為復雜，是學生開始接觸電子技術的一門基礎課程。因此，在授課過程中應注意突出定性分析、強調基本概念，弱化解題技巧、減少理論性，把重點放在分析問題的規律和思維方法上。例如我們在講授二極管、三極管等半導體器件時，重點講授半導體器件的功能特性、應用及測試方法，沒必要花太多時間討論其內部結構以及載流子如何運動等問題。同樣，在講授門電路等數字邏輯電路時，重點講授電路的功能真值表、時序圖等，忽略芯片內部電路的分析，主要研究其輸入輸出特性。由于現代電子設備高度集成化，并且電子器件種類繁多、內部結構復雜，因此，在教學過程中從工程應用的角度進行講解，加強器件功能級的教學，在有限的課時內可以把抽象的理論轉化為實際的應用。

（三）結合工程實際舉例講解。電路與電子技術基礎課程與工程實際應用緊密相關，在教學過程中，我們盡量引入課程理論在日常生活或工程實際中的應用實例，在講解某個電路時，結合其實際應用背景進行分析，加強學生對電路基本原理的理解和掌握。例如，在講授電路的基本模型時，引入手電筒的基本電路；在講授二極管的特性時，引入手機充電器的整流電路；用多媒體教室的功率放大器舉例來導入晶體管放大電路的分析；用電子鐘舉例來導入計數器的相關教學內容的學習；用LCD視頻信號傳輸中的LVDS信號來說明差分放大電路的優點等。通過結合日常生活中的實例進行講解，可以激發學生的學習興趣，使學生理解學習電路與電子技術的應用價值和意義，從而會有正確的學習態度，形成有效的學習行動。

四、層次化的實驗教學

電路與電子技術基礎課程實驗教學改革與理論教學改革同步，結合計算機專業特點和市場對軟硬件綜合能力創新人才的需要優化實驗內容，實行分層次教學。每次實驗課分必做實驗和選修實驗兩個大模塊，對基礎一般的學生，要求完成必做實驗；對基礎較好的學生，可以選擇增加選修實驗。必做實驗一般為驗證性實驗，是讓學生鞏固和深化課程的基本概念和基礎理論，要求學生掌握電路與電子技術的基本實驗技能，掌握常用電子儀器的使用方法；選修實驗一般為綜合性、設計性實驗，是為了進一步培養學生的綜合設計能力，培養學生勤于動手的工程素質和探索精神，以適應新技術發展和未來服務于社會的需要。另外，對于部分學有余力且有興趣的學生，依托創新實踐基地由任課教師專門指導其完成設計性的、創新性的實驗課題，進一步提高學生的創新能力和創新意識。近年來，我們通過層次化的實驗教學，為創新實踐基地發現和篩選出了一批優秀的動手能力較強的學生，這些學生不僅從事多項國家或自治區級大學生創新創業項目等課外科技活動，而且在“挑戰杯”、全國大學生電子設計競賽等比賽中取得了可喜的成績。

綜上，桂林電子科技大學信息科技學院通過以上計算機專業群電類基礎課程的教學改革，統一和貫通全院計算機相關專業電類基礎課程的設置和教學要求，在不增加學生負擔的情況下，使學生的電路與電子技術基礎知識及綜合應用能力得到加強，適應了IT產業集群的迅速發展，提高了學生的就業競爭力，并為廣西應用型本科計算機專業群的轉型提供了一個較好的示范。

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【基金項目】廣西教育科學“十二五”規劃2015年度課題（2015C543）

【作者簡介】李 和（1973— ），男，湖南瀏陽人，桂林電子科技大學信息科技學院副教授。

（責編 黎 原）