淺論電子新技術對專業教學的影響及應對措施

□譚勝富

淺論電子新技術對專業教學的影響及應對措施

□譚勝富

電子技術的飛速發展，給傳統的電子技術專業教學帶來了新的挑戰。我們需要重新思考：新時期專業教學的功能和任務是什么？學生應當怎樣吸收掌握新知識、新技術？教學內容應當如何選擇？教學方法應當如何改進？專業教學必須緊跟時代的步伐，把握住學術的精髓，以最有效的教學方法，傳遞最基本的、最新的和最有用的知識與技術。這樣才能解決有限的教學時間與知識爆炸之間的矛盾，才能培養出創造性、創新型人才，才能適應新技術革命的需要。

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現代電子技術日新月異，新知識、新工藝、新材料、新方法層出不窮。隨著信息化進程的加速推進，作為捕獲、傳輸、處理和顯示信息的有力工具，電子技術的水平會愈來愈高，更新速度會愈來愈快。電子技術的飛速發展，勢必對傳統的電子技術專業教學產生沖擊和影響。為了讓教學更好地為生產實踐服務，我們就必須研究新的電子技術究竟給專業教學帶來哪些影響，并針對這些影響因素探索在教學中應采取何種應對措施，才能使電子技術的專業教學水平與電子技術的發展水平相適應。

一、電子新技術的快速發展對專業教學的影響

目前，電子新技術主要體現在電子元件、電子材料及電子整機水平三個方面。電子元件的技術發展趨勢是多功能化、高性能化、智能化、復合化以及超微型化；電子材料的技術發展趨勢是多元化、環保化、高性能化和智能化；電子整機技術發展趨勢是功能走向多樣化和精密化且質量更高、成本更低。新的電子技術對專業教學的影響主要表現在以下幾個方面。

其一，顛覆了傳統的課程結構，原有的課程體系被打破。以電子元件的發展進程為例：早在電子技術產生以前，像電容器、電感器和電阻器等元件就已經在電工電路中廣泛使用。隨著電子技術的產生它們成為無源電子元件。作為有源電子器件經歷了電子管（大型元件）、小型電子管（小型元件）、晶體管（超小型元件）、單片集成電路（微型元件）、大規模集成電路（片式元件）和多芯片組件（復合、智能型元件）等發展階段。電子電路中，有源元件是核心，無源電子元件總是伴隨著有源元件而發展。不管是無源元件還是有源元件，都將伴隨科技各個領域的不同需求而不斷發展創新。然而，傳統的課程結構和課程體系強調的是課程的系統性、完整性、連貫性和專業的相對獨立性。從教學計劃的編排、課時的安排以及教學內容的選擇，都無法將新的知識點、新的技術信息同步傳遞到學生手中，使得教學滯后的現象無法改變。

其二，挑戰了傳統的教學方法，陳舊的教學手段被淘汰。從電子整機制造技術的發展進程看，無論是整機基板、組裝方式、元器件連接、制作工藝還是焊接工藝都發生了革命性的變化。例如，制作工藝已經從早期的手工、半自動、全自動發展到高速自動化；焊接工藝也從手工焊、浸焊、波峰焊發展到再流焊。可以看出，新技術的發展趨勢對知識的全面性、綜合性、復合性方面提出了更新的要求。由電子元器件、機電元器件、集成電路、顯示和控制儀表等構成的電子整機，在外形結構上正迅速地走向小型、輕量和薄型化，用傳統的教學方法難于表達它們的原理、功能及特點，用傳統的教學手段更是難于在有限的教學時間里完成規定的教學任務。

其三，沖擊了傳統的學科體系，單一的專業劃分被改變。以新的電子材料為例，它呈現了三個主要特點：一是以薄膜材料為主；二是發展和更新速度迅速；三是復合化程度越來越高。可以說，電子技術的每一進步，都廣泛涉及了力學、化學、電、磁、光學等多個學科和環境、資源、能源、生態等多個領域。傳統的學科體系采取的是內斂式“剛性”結構，主要表現為教學計劃、課程設置、教學內容等統得較死，結構僵化，專業面過窄，很難培養出創新型、復合型人才。

二、專業教學應對電子新技術快速發展的措施

由于電子新知識的不斷增加、新技術的快速發展，對傳統的專業教學帶來的影響是顯而易見的。那么，如何應對這些沖擊和挑戰呢？

第一，教學內容要不斷更新。隨著新技術的不斷涌現，教學內容也需不斷優化調整。因為電子技術是當今世界上發展速度最快、應用范圍最廣的一門技術，它經歷了晶體管、中小規模集成電路、大規模集成電路、超大規模集成電路幾個不同的發展時期。從專業教學角度出發，可以說，不同的發展時期其教學內容都發生很大的變化。以模擬電子技術課程教學內容為例：在晶體管時代，教學內容主要是器件的特性、以器件為核心組成的基本電路以及電路的功能與原理；在中小規模集成電路時代，教學內容已經拓展到以熟悉和掌握集成電路的原理和分析方法為主的功能電路，集成器件的工作原理和邏輯功能以及功能表和器件的輸入、輸出端的功能是重點內容。由于知識的更新和知識量的劇增，教學內容必須及時調整。比如在研究討論基本電路內容方面，要刪除理論推導和大量計算，將內容簡化、優化，以“必需”、“夠用”為度；刪除晶體管載流子內容和放大電路圖解法等理論性較強的內容，將“反饋”內容從分立電路移入運算放大器電路中分析討論，注重“反饋”的應用。總之，教學內容的更新應該以最大限度地開闊學生的眼界、擴寬學生知識面、搶占科技制高點為目的。為此，在教學內容選擇上必須從以重視成熟的、傳統的內容為主向注重反映發展的、探索性的教學內容轉變。即應優先選用具有時代特征的、能夠及時反映新理論、新技術、新工藝、新裝備、新材料的新教材。針對電子技術專業課程內容繁多、知識面廣、信息量大、課時有限等特點，還需精選學科前沿先進技術及發展趨勢的內容，以此保證教學內容的超前性與電子新技術的發展同步。

第二，教學手段要不斷創新。因為電子技術發展迅速，用傳統的教學手段不可能完成知識容量過大的專業課教學，必須采取現代化教學手段與之匹配。現代化教學手段是以現代教育思想為指導，將聲、光、電等多媒體技術及信息技術廣泛應用于教學之中的新技術。這種現代化教學手段可以有效地解決當代知識量急劇增加、技術不斷創新，而傳統的教學手段又不能滿足科技發展需要之間的矛盾。這是因為，現代化教學手段有利于增大教學計劃的彈性，在教學中可以突破時間、空間、宏觀、微觀的限制；有利于解決實用性和適應性的矛盾，在教學中利用電化教學靈活、多變的特點，可以及時地給學生增加新知識、新技術；有利于彌補教材內容滯后的不足，適時反映新知識、新技術；有利于加速學生掌握新知識、新技術以及形成技能的過程，提高教學質量和效率。有效利用先進教學設施，能夠收到事半功倍的教學效果。例如，隨著計算機仿真技術及多媒體技術在教學領域的應用，現在完全可以利用計算機仿真教學及多媒體技術的直觀、形象、交互性強、數據真實、實驗容量大、實訓成本低及安全性能好等特點，取代傳統的教學手段。可以充分利用已經開發出的電子技術應用、電子電器應用等系列課件、利用多媒體演示動畫和視頻等計算機仿真虛擬實訓室，將新技術、新知識用這些手段及時表達出來。還可以利用網絡資源搭建網絡學習平臺，通過這個平臺來介紹學科前沿最先進的技術和發展趨勢。

第三，實訓環節要不斷革新。為了能夠培養出本專業創新型、技能型人才，滿足企業和社會對緊缺人才的需求，就要從崗位群實際需要出發，改進傳統實訓模式，在實踐性教學環節中突出學生創新能力的培養；要從電子技術發展趨勢出發，改進傳統實訓內容，在實踐性教學環節中注意培訓內容的超前性；要從實訓條件和實訓環境出發，改進傳統實訓手段，在實踐性教學環節中創新培訓方法；要從創新型人才培養效果出發，改進傳統實訓形式，在實踐性教學環節中突出新知識、新技術的傳授。由于智能控制技術的應用日趨廣泛，在工農業生產類設備中，PLC技術和變頻調速技術已成為基本的通用技術。表現在以微處理為核心的智能控制，PLC技術躍居到實現工業自動化三大技術的主導地位，變頻調速技術也以其特有的性能占據了調速領域的主導地位。基于這些變化，在實踐性教學環節中應不斷充實新的實訓內容。例如，在實踐性教學內容安排上，不僅要讓學生完成常規的電工、電子等基礎實驗，還要在實際操作層面上安排諸如單片機等訓練內容。特別是在實訓過程中安排一些與新技術緊密聯系的內容，在培養學生學習新知識、新技術的興趣、提高學生創新能力和創造力方面會收到很好的效果。

第四，培養模式要不斷完善。現代社會，創新已成為經濟發展的主題。創新理念的形成，創新成果的轉化，人才培養模式的創新非常重要。陳舊的人才培養模式，會阻礙創新意識的培養和創新人才的發展。電子技術在不停的進步，培養模式也要不斷的完善。這是現代高新產業對人才培養的客觀要求，也是適應電子新技術快速發展的必由之路。完善電子技術人才培養模式，就要了解新的電子技術給傳統的人才培養模式帶來的挑戰；就要制訂與電子技術發展水平相適應的人才培養目標、培養規格與人才培養方案、培養途徑；還要精心設計創新型人才知識結構與教學體系，建立教學質量保證體系；要開設新知識、新技術的專門課程并要研究這些課程模式的構建、模式的特點、課程解決方案、課程教學方法、課程的實踐教學體系、教學環節及評價體系；更要探索如何強化創新意識、培養創新思維、發掘創新潛能、提高創新能力。在完善人才培養模式方面，還應緊密結合電子新技術以及發展趨勢，不斷深化教學改革，及時調整專業設置，根據新技術對基礎知識的要求及時調整教學內容、開發教學資源。作為電子技術專業人才的培養，還應緊跟時代步伐，在打好基礎的前提下，不斷推陳出新，適時注入最新的知識、最新的技術。小型電子產品設計與實踐能力、電子測量及實施能力、微型智能產品控制能力、電子產品工藝、生產管理能力和電子產品服務能力是傳統的電子技術專業的核心能力。在此基礎上，把對新知識、新技術的學習與應用能力列為一項重要的考核內容。同時，為了在教學中順利完成新技術的傳播，專業教師應具有不懈的探索和追求精神，具有永無止境的學習態度，率先熟悉、掌握新知識和新技術，超前把握本學科時代發展前沿和未來發展趨勢，這樣才能指導學生掌握新的內容。

第五，教學過程要不斷優化。“優化教學過程最根本的是引導學生積極主動參與學習過程，學會學習，使他們真正成為學習的主體，學校和教師要為他們提供更多的獲取信息，分析、討論、利用信息，解決問題的機會。”以一臺電子產品的設計過程為例，設計手段已經從過去的手工設計發展到EDA（電子設計自動化）技術階段。這臺電子產品從模型的建立，到包括電路原理、機內結構、外觀界面、總裝配圖等生產所需資料等全部在計算機上完成，而其中每一個環節都滲透著創新思想和創新過程。其中如果缺乏創新，技術含量就不會高，而技術含量不高的電子產品也同樣缺少市場競爭力；如果在產品中有了創新成分，那么在產品從設計到制造的每一個環節中就處處存在疑問、出現難點。由此可見，培養人的創新意識和創造力多么重要。出于電子技術發展迅速這一因素考慮，在教學過程中應注意調動學生學習的主動性，實施創新教育。學生參與學習新知識、新技術過程的廣度、深度、有效度，特別是指導學生進行創造性思維訓練、鼓勵學生質疑問難，把學生變成學習的主體，是教學過程是否優化的根本標志。不能采用以往簡單化的教學方式，讓學生處在一個缺乏獨立思考的空間，使學生的主動性和創造性得不到發揮和體現。在教學過程中，應把學生作為求知的主體，把培養和激發學生積極探索新知識、新技術的能力作為教學的首選目標。即在教學過程中培養學生對新知識、新技術的“求知欲”，鼓勵學生創新，激發學生學習新技術的熱情，指導學生掌握新知識、新技術的主要信息渠道等。此外，在教學過程中還應注意培養學生對新知識的運用能力和新技術的應用能力。培養學生創新思維和創造力，教師應懂得如何創設激發學生的學習興趣和求知欲望的主體活動情境，以便激起學生的思維欲望，嘗試如何用舊的知識去探索和發現新的知識。優化教學過程還有一個重要因素就是教師要尊重學生的主體地位，了解他們的心理需求，在學術和專業問題上與學生進行平等對話，允許他們提出不同的見解和觀點，對學生的不同觀點，不能輕易否定，這樣才能充分保護學生所萌生的創新意識。教師在教學過程中不僅要善于指導、引導、鼓勵學生，善于開展教學組織形式、教學方法多樣化的探索與實驗，善于以學生為主體設計教學方案、制定教學策略、選擇教學方法、組織教學過程，培養學生的主體意識、參與意識和創造意識，還會組織學生積極參與以創新、納新為目的的動腦、動手、動口的學習活動，結合科技發展、新技術應用，直接或間接地獲取新知識、新技術。

綜上所述，電子新技術對專業教學的影響極大。我們必須重新認識：現代專業教學的功能是什么？學生應當怎樣吸收掌握新知識、新技術？教學內容應當如何選擇？教學方法應當如何改進？概括地說，專業教學必須緊跟時代的步伐，把握住學術的精髓，以最有效的教學方法，傳遞最基本的、最新的和最有用的知識與技術。否則，我們就不能解決有限的教學時間與知識爆炸之間的矛盾，就不能培養出創造性、創新型人才，更不能適應新技術革命的需要。

責任編輯 顏小兵

譚勝富（1956-），男，遼寧本溪人，本溪市機電工程學校高級講師，研究方向為高職教育。

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