以職業(yè)能力培養(yǎng)為牽引的“模擬電子技術(shù)”課堂教學(xué)改革實(shí)踐

周德全 藺陸軍 王 鐘

（浙江農(nóng)林大學(xué)暨陽(yáng)學(xué)院）

模擬電子技術(shù)是“電類”學(xué)生的必修課，是電子信息工程、自動(dòng)化等專業(yè)的核心專業(yè)基礎(chǔ)課，也是“電類”學(xué)生接觸的首門專業(yè)課程。模擬電子技術(shù)學(xué)習(xí)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣和后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)具有極其重要的作用。但模擬電子技術(shù)是公認(rèn)的比較難學(xué)的課程，被學(xué)生戲稱為“魔電”。作為基礎(chǔ)課程，具有“內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少”的矛盾；作為電子信息類專業(yè)課，又具有“器件、技術(shù)更新快”的特點(diǎn)。因此有必要研究有效的課堂教學(xué)方法，以提高學(xué)生的課程及專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)興趣，提高課堂教學(xué)效率，及時(shí)跟蹤最新的電子技術(shù)知識(shí)。但課改的終極目標(biāo)還是要提高學(xué)生的職業(yè)能力。

地方院校轉(zhuǎn)型應(yīng)用技術(shù)型高校, 是國(guó)家加強(qiáng)技能型人才培養(yǎng)的重要舉措，也是經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)對(duì)人才培養(yǎng)的必然要求。教育部副部長(zhǎng)魯昕在2014 年3 月底表示：中國(guó)解決就業(yè)結(jié)構(gòu)型矛盾的核心是教育改革。教育改革的突破口是現(xiàn)代職業(yè)教育體系，培養(yǎng)的人是技術(shù)技能型。有教育專家認(rèn)為，本科院校轉(zhuǎn)型職業(yè)教育，主要是課改問題，應(yīng)用類專業(yè)，應(yīng)該是動(dòng)手能力、實(shí)訓(xùn)上更傾向一些，這種轉(zhuǎn)型的中心問題還是課改。2000 年，美國(guó)工程院院士、麻省理工學(xué)院航空航天系教授聯(lián)合幾所世界著名工科大學(xué)，經(jīng)過多年的探索，創(chuàng)立了“構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)現(xiàn)—運(yùn)作”（Conceiving -Designing-Implementing-Operation）為主線的CDIO 工程教育模式，它是“做中學(xué)”和“基于工程項(xiàng)目教學(xué)”的集中體現(xiàn)。它以產(chǎn)品研發(fā)到運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的方式在實(shí)踐中學(xué)習(xí)理論知識(shí)并同步提高工程能力。CDIO 的能力大綱主要包括：技術(shù)知識(shí)和推理，個(gè)人職業(yè)技能和職業(yè)道德，團(tuán)隊(duì)協(xié)作和交流，在企業(yè)和社會(huì)的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)行系統(tǒng)的能力。這里的“工程能力”實(shí)際上是由“專業(yè)能力”和“一般職業(yè)能力”構(gòu)成的。顯然一門課程并不能解決一個(gè)人的工程能力問題，但是CDIO 的教育模式仍然可以作為專業(yè)課教學(xué)改革的借鑒。本文主要介紹了根據(jù)CDIO 教育模式并結(jié)合我院實(shí)際情況所進(jìn)行的模電課堂教學(xué)改革的思路和具體措施。

一、課堂教改的思路

課堂教學(xué)應(yīng)該圍繞本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行。培養(yǎng)方案上明確寫明，本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是：培養(yǎng)掌握電子信息系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和檢測(cè)控制技術(shù)等方面的基礎(chǔ)理論，具備較強(qiáng)的電子信息技術(shù)方面的基本技能和工程實(shí)踐能力，能從事電子信息設(shè)備和系統(tǒng)的維護(hù)與測(cè)試、電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)等工作的知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的應(yīng)用技術(shù)型人才。培養(yǎng)技術(shù)型、技能型人才，服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展，是地方本科院校,特別是我們這類獨(dú)立學(xué)院的主要職責(zé)。因此，以專業(yè)技能為核心的職業(yè)能力的培養(yǎng)為課堂教學(xué)改革指明了方向。

本課堂教改項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)施，以提高學(xué)生職業(yè)能力為目標(biāo)，以工程應(yīng)用實(shí)例為知識(shí)載體，以學(xué)生自主動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)習(xí)為主要教學(xué)形式。首先，為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和專業(yè)技能，選定多個(gè)難度適中、能覆蓋絕大部分教學(xué)內(nèi)容的工程應(yīng)用實(shí)例；然后，圍繞相應(yīng)的工程應(yīng)用實(shí)例并綜合考慮教學(xué)內(nèi)容銜接等將模電內(nèi)容分解成多個(gè)教學(xué)單元；每個(gè)教學(xué)單元由工程應(yīng)用實(shí)例介紹、理論學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)仿真、制作調(diào)試等教學(xué)過程構(gòu)成。除理論課外的其他教學(xué)過程都是按小組進(jìn)行，每個(gè)小組組員完成的任務(wù)各有側(cè)重。這樣，在提高專業(yè)技能的同時(shí)，也可鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作、溝通能力。課改力圖讓學(xué)生在學(xué)習(xí)模電知識(shí)的同時(shí)，掌握簡(jiǎn)單模擬電子電路的設(shè)計(jì)與制作，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和職業(yè)能力。

二、工程案例選擇與內(nèi)容整合

案例的選擇是本教學(xué)改革的關(guān)鍵之一。首先，案例必須來源于實(shí)際工程應(yīng)用，有工程應(yīng)用背景；其次，案例的核心電路應(yīng)該包含較重要的模電課程知識(shí)點(diǎn)，實(shí)際與理論精密結(jié)合；最后，案例最好能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。當(dāng)然，由于模擬電子技術(shù)中知識(shí)點(diǎn)眾多，只能選擇能覆蓋重要知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用案例。根據(jù)以上原則，選擇使用的主要教學(xué)實(shí)例包括：±12V 直流穩(wěn)壓電源、音頻功率放大器、低頻正弦波發(fā)生器等。

與教學(xué)實(shí)例相結(jié)合，課程內(nèi)容整合成以下5 個(gè)教學(xué)專題。（1）整流濾波專題。該專題以AC-DC 應(yīng)用為導(dǎo)向，著重學(xué)習(xí)二極管、穩(wěn)壓管、阻容濾波等器件及電路的特性、工作原理及應(yīng)用方向。（2）放大電路專題。該專題以音頻放大器（包括小信號(hào)和功率放大器、直接耦合放大器、負(fù)反饋放大器）應(yīng)用為導(dǎo)向，著重學(xué)習(xí)晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管及其放大器工作原理、性能指標(biāo)、分析方法級(jí)應(yīng)用等。（3）信號(hào)處理電路專題。包括運(yùn)算放大器及其應(yīng)用電路、有源濾波器、比較器等。（4）信號(hào)源電路專題。主要學(xué)習(xí)常用信號(hào)低頻信號(hào)源的工作原理及指標(biāo)分析。（5）新器件及其應(yīng)用專題。主要學(xué)習(xí)集成穩(wěn)壓器、光電器件、DC-DC 等及其應(yīng)用電路。

三、具體實(shí)施方法

以“職業(yè)能力”為牽引的模電教學(xué)改革的實(shí)施，主要是為了改變以往課堂理論學(xué)習(xí)為主，且理論學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)三個(gè)階段相對(duì)分立導(dǎo)致初學(xué)者學(xué)習(xí)目的性不明確、學(xué)習(xí)效果差的局面。課堂教學(xué)以工程應(yīng)用實(shí)例為牽引，通過項(xiàng)目介紹、理論學(xué)習(xí)、仿真實(shí)驗(yàn)、安裝調(diào)試、分析討論等環(huán)節(jié)的有機(jī)結(jié)合，提升學(xué)習(xí)的目的性、趣味性及學(xué)習(xí)效果，也提升了包括專業(yè)技能、團(tuán)隊(duì)意識(shí)、產(chǎn)品質(zhì)量意識(shí)在內(nèi)的職業(yè)能力。但作為一門專業(yè)課，理論學(xué)習(xí)仍然是必須的，基本電路的工作原理及分析方法也是必須掌握的。因此，課堂教學(xué)仍然是這門課的主要學(xué)習(xí)形式。每個(gè)教學(xué)單元按照以下四個(gè)階段實(shí)施。

1.課堂教學(xué)階段。首先介紹作為教學(xué)實(shí)例的實(shí)際模擬電子系統(tǒng)的功能、組成及主要性能指標(biāo)。布置學(xué)生要完成的工作，及系統(tǒng)相關(guān)的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)講解。

2.課堂討論與實(shí)踐。學(xué)生每三人一組，自主學(xué)習(xí)、探討系統(tǒng)的工作原理，利用仿真軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，觀測(cè)電路主要節(jié)點(diǎn)的波形、電壓等，以加深對(duì)電路工作原理的理解。此階段教師主要負(fù)責(zé)答疑解惑。

3.實(shí)驗(yàn)室課內(nèi)外實(shí)踐。學(xué)生以小組為單位，在仿真電路基礎(chǔ)上焊接、調(diào)試能完成某項(xiàng)功能的實(shí)際電子系統(tǒng)。有條件的可以制作印制電路板，沒有條件的可以購(gòu)置套件或在萬能板上搭建系統(tǒng)。

4.撰寫總結(jié)報(bào)告。學(xué)生以小組為單位撰寫系統(tǒng)的說明書及設(shè)計(jì)、制作總結(jié)。老師根據(jù)學(xué)生以上各個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的具體表現(xiàn)給出階段性成績(jī)。

對(duì)于應(yīng)用型本科院校，特別是獨(dú)立院校學(xué)生自身的素質(zhì)結(jié)構(gòu)以及服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)的要求，讓學(xué)生以主動(dòng)的方式在實(shí)踐中學(xué)習(xí)理論知識(shí)并同步提高以專業(yè)技能、職業(yè)道德、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和交流能力為核心的職業(yè)能力顯得尤為迫切。一門課程并不能解決一個(gè)人的職業(yè)能力問題，由于我院電子信息工程專業(yè)人才培養(yǎng)全過程都注重學(xué)生職業(yè)能力的養(yǎng)成，學(xué)生畢業(yè)后深受用人單位的歡迎。在2014年浙江省教育廳組織的調(diào)查中，我院2014 屆電子信息工程專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)率、就業(yè)滿意度及薪酬在全省22 所獨(dú)立院校中名列前茅。