楊曉慧 劉云榮 王昊 吳戈
摘 要:在電子技術實踐教學的建設和改革過程中,需解決的關鍵問題是精心設計一整套實驗內容、教學模式與考核方式。它應滲透著實驗教學改革的理念,相對做到科學性、基礎性與先進性的有機融合,具有較好的實用性和適用性,對綜合培養學生知識、能力和素質有較顯著效果,有示范性。
關鍵詞:項目實訓 電子電路 實踐課程 改革
中圖分類號:G71 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)11(b)-0153-02
隨著電子信息技術的飛速發展,各種新器件、新技術不斷涌現,以及眾多電子仿真軟件的應用,電子信息專業的課程教學內容也應不斷地發展變化,教學課時也在逐漸縮減,這難免在很大程度上會削弱基礎課程教學在專業上的重要基石作用。如何在課程的實踐環節上下功夫,以使人才培養達到事半功倍的效果,這是電子電路技術實踐課程改革所面臨的問題。
1 電子電路實踐課程改革的內容
1.1 電子技術實踐課程體系的改革
為了體現電子技術實踐課程的自主學習、知識綜合、創新設計、工程實現、研究探索、項目規劃、交流溝通、團隊合作的宗旨,擬把電子電路實踐課程體系劃分為5個模塊20多個實驗項目構成,如圖1所示,每個實驗明確局部目標,每個模塊完成階段目標,可配合理論教學,在二年級分階段性實施教學。實現課程內多知識點融合、跨課程知識體系融合、已學與拓展知識融合與課外研學融合的實踐。使學生盡早綜合運用知識,盡早接觸工程實際,盡早開展探索研究,向前覆蓋已學知識,向后拓展未學知識。
1.2 進行實驗項目內容的改革
項目內容要突出工程背景、方法多樣、綜合應用及研究探索。對學有余力的學生引導其嘗試運用電子新技術。
選擇具有生活和工程背景的內容,讓學生在體驗“學有所用”的樂趣中,激發興趣這一原始動力。著重選擇實現方法具有多樣性,實驗結果具有變化和不確定性,展示科學研究的研究和探索性,盡量設計少有現成方案借鑒的項目。
課程內開展設計性實驗項目的研究,盡量做到從點到面,分層次地擴大知識面覆蓋率。課程之間開展綜合性實驗項目的研究,在模擬電路、數字電路課程都學完后進行綜合電路設計,可以融合模擬電路、數字電路、FPGA、多門課程的知識與技術方法,實現跨課程知識融合,最后完成從單元到系統的綜合。
研究項目既然融合了已學的模擬電路或數字電路等知識,則更需要自學FPGA、PSOC、單片機等拓展技術,實現已有知識與拓展知識融合。電子電路可在咫尺之間產生千變萬化,鼓勵學生學習電子的新器件、新技術與新方法,借助于日臻完善的電子電路及系統設計與實現的軟硬件結合的平臺,激發學生的想象力和創造力,保持課程內容體系的先進性。
課程團隊可以組織指導創新大賽、飛思卡爾大賽、電子設計競賽等課外研學活動,完成理論到工程認知的轉變和創新。
1.3 實驗項目考核要求的竌母?通過綜合設計性、工程實踐性、研究探索性實驗項目的實踐過程,考察學生在觀察分析、設計構思、項目計劃、組織管理、工程實現、總結表達等方面的綜合能力,激勵實踐過程中表現出的思維、應變、研究探索、團隊合作等綜合素質。
考核學生運用基本理論進行項目需求分析的能力,如電路方案的合理性;理論計算和仿真結果是否合理;實驗表格是否完整等。
督促學生建立實踐的觀念,電子電路與系統設計不能紙上談兵,解決好原理—仿真—硬件實現的關系,即考核學生的動手能力,如硬件電路布局是否清晰,連線是否整齊,是否預留測試接口;儀器使用是否熟練、操作是否規范,功能與性能指標的完成程度、完成時長等。
考核學生對項目各功能構思的技巧性、自主思考與獨立解決問題的能力。
考核參數測試方案的合理性(包括各關鍵點的波形及實測數據)。完成設計的基本要求或提高要求程度如何,實驗原始數據必須當堂找老師進行現場驗收并登記,以保證考核的公正和嚴謹性。
通過驗收作品,演講答辯、交流總結等,考核學生實驗總結表達、應變、研究探索及團隊合作等方面的綜合能力。
1.4 實踐模式的改革
教師可以采用多樣化教學形式、層次化任務驅動、過程化考核激勵,引導學生關注實踐過程,做精做透每一個實驗。如專題講座、技術展示、案例分析、主題討論、方案論證、質疑講評等方法教學,鼓勵學生自主選擇任務要求、自主設計方案進程、自主構建實驗平臺、自主展示實踐成果,實現學生自主研學、創新實踐過程。
1.5 綜合優化實踐環境的建設
統籌布局,集成打造建成多學科交融、軟硬件一體、資源豐富、配置合理、充分開放的先進實驗教學環境,滿足學生學習、研究、設計、分析、仿真、實驗、制作、焊接、測試等不同環節的軟硬件需求。
2 課題研究需解決的關鍵問題
課題研究需解決的關鍵問題是精心設計一整套實驗內容、教學模式與考核方式。最重要的是,它應滲透著實驗教學改革的理念,相對做到科學性、基礎性與先進性的有機融合,具有較好的實用性和適用性,對綜合培養學生知識、能力和素質有較顯著效果,有示范性。其中設計的案例應具備的教學思想如下。
2.1 科學性
(1)案例要體現實驗的科學研究目的與實際應用背景。(2)案例是精心設計的。(3)教學內容與要求的定位切合學生實際,服務于培養目標。(4)案例經過教學檢驗證明可行。
2.2 基礎性
(1)突出經典的基本概念、基本方法和基本電路。(2)應始于基礎,循序漸進地提升要求。不能講創新就忽視經典基礎內容,創新始于基礎。(3)要掌握好涉及基本概念、理論和方法的基礎單元電路實驗,應有指標性要求,訓練測量操作與結果分析的規范方法。(4)能激勵學生對經典實驗對象進行適度的探究。
2.3 先進性
(1)反映新技術和教學改革的可行成果。這是開展人才培養模式改革的具體成果。(2)合理地運用了新技術手段。實驗內容反映并運用新技術,實驗手段與時俱進,實驗教學以多種方式輔助開展。(3)強調實驗方法。強化實驗過程中的方案比較、定性與定量分析。(4)采用多元考核。注重實驗過程與效果,有不同于傳統方式的、客觀量化的多元考核方式。
2.4 實用性
(1)應該配合學校辦學定位和人才培養目標。(2)在綜合培養學生的知識、能力和素質上具有可操作性,能體現學科專業培養特色。(3)實驗系統與裝置應實用、完整、正確,是優質實驗教學資源的具體展現。
2.5 互動性
(1)強調師生之間的互動性、交流的生動性,以拓展知識、引發思考。(2)促使學生之間開展探討、合作,在智力與非智力素質培養上能取得一定育人效果。
2.6 適用性
(1)具備分等級的評價系統,能夠提供不同定位的需求。(2)采用模塊分層結構,適于不同專業、不同層次要求的實驗教學需求。(3)具有相應的分級評價標準,考核適用性較強。
2.7 強調特色
(1)案例是精心設計的,培養目標是明確的,能夠實現具體教學目的之達成。(2)案例設計應服務于該校人才培養目標的定位,照搬未必適合該校實際,要有所創新。(3)案例應反映專業培養側重,有自身特色。
3 結語
對電子技術實踐課程的實訓項目內容進行改革和探索,是針對新世紀能力型人才培養的需要, 著力提升學生的工程素養,著力培養學生的工程實踐能力、工程設計能力和工程創新能力,引導學生了解電路系統在生活和工程實際中的應用,體驗電路功能實現方法的多樣性及根據工程需求進行技術方案選擇的過程。使學生盡早綜合運用知識、盡早接觸工程實際,熟悉工程實踐中應用必要的技術和現代化工具的方法。鼓勵學生站在基礎、面向未來,關注電子新技術發展,盡早開展探索研究。
參考文獻
[1] 候艷紅.電路分析課程教學設計的研究與實踐[J].考試周刊,2015(81):104,170.
[2] 焦賀彬.虛擬仿真軟件在電路分析中的應用[J].電子制作,2015(3):67.