摘 要:本文以計算機專業的專業基礎課程電路與電子技術為研究對象,充分結合專業自身特點及課程特點,提出了基于工作過程的教學改革,并在教學內容、教學方法、教學手段等方面做了探索與分析。
關鍵詞:工作過程;項目教學;教學改革
電路與電子技術包括電路理論和模擬電子技術基礎兩個方面。電路部分主要包括電路的基本概念與定律、電路分析的基本方法、交流穩態電路分析、暫態電路分析四個部分。模擬電子技術基礎包括半導體器件基礎與二極管電路、晶體管放大電路基礎、模擬集成電路及應用、信號產生電路、直流電源五個部分。面向計算機科學與技術、軟件工程兩個專業授課。
在縮減專業課學時的大環境下,本門課程總學時48,其中理論課32學時,實驗16學時。這是之前的兩門專業基礎課—電路分析和模擬電子技術基礎,以現有的學時根本無法完成教學內容。而且電路分析學生還能夠有高中知識的基礎和延續,理解起來相對容易。而模擬電子技術就不同了,對學生來說是非常嶄新的領域,加之模擬電子技術學科知識量繁雜、理論抽象、工程實踐性強,學生很難理解和掌握。每次課程進行到模擬電子技術階段大部分學生就開始掉隊,甚至放棄。如果仍然按照以前的教學方法來進行教學的話,很顯然是行不通的。
近年興起的“基于工作過程的教學是從實際工作崗位中找出典型的工作任務,確定學習領域課程中的學習任務,創造職業情境,并為實現任務目標而按完整的工作程序進行的教學活動[1]”,非常適合專業性、實踐性極強的模擬電子技術,能更好地培養學生的實踐動手能力,更好的適應今后的工作崗位,調動學生學習的積極性,打消一而再再而三都攻克不下知識難點而產生的厭學情緒,當然,以少學時完成教學任務就是副產品了。
根據知識要點、專業要求、學生基礎幾個因素綜合考慮,工作過程化主要在模擬電子技術部分進行。基于學校和學生的基本情況提出以下幾點。
一、教學內容的改革
基于計算機專業的特點,龐雜的知識要必要的精簡,不是簡單的刪去章節,而是基于專業的整合知識點。例如可以刪去三相交流電路、半導體載流子運動、晶體管高頻信號模型及頻率特性等知識點,可以把半導體二極管應用和直流穩壓電源的整流和穩壓部分整合,把集成運放的非線性和非正弦信號發生器整合等。
二、教學方法改革
(1)電路部分的電路基本分析方法、半導體器件的特性曲線及線性模型需要按部就班地課上詳細講解。器件的測量方法、儀器設備的使用等基礎的實踐操作都要手把手地教會學生。只有基礎扎實了,在后面的基于工作過程的綜合實踐才會達到預期效果。
(2)模擬部分由半導體構成的典型功能電路,適合采用項目法,設置工作情境,對內容進行整合,在攝取知識的同時鍛煉學生的實踐工作能力。針對計算機專業的學生,項目設置不要過難不要過多,要貼近生活實際,從而激發學生的學習興趣,理論聯系實際,更好地消化理解繁雜的知識,并在實踐中了解整個工作過程。例如設計樓道聲控燈,生活中常見的例子。根據原理分為聲控和光控兩個部分,這兩個部分傳感器的選擇,放大器的選擇,是采用分立元件還是集成塊;共同控制燈亮的單穩態電路是采用門電路、555定時器還是集成件有多種選擇。各個模塊軟件仿真通過后,再采用電子CAD進行布局、布線制作電路板,最后焊接。在整個工作過程中有對電路的功能認識、原理的分析、元器件的選擇、整個電路的布局、布線焊接的制作過程、傳感器信號的檢測與電路的調試等,包含著完整的工作過程。
(3)在實踐教學過程中,一個老師應對幾十個學生,大部分老師都會感到力不從心。從學生的接受程度來看,效果也相當差。我們可以把學生分成若干小組,強弱搭配,思維敏捷理論知識、動手能力強的學生帶領其他同學。集中收集問題,教師統一答疑,由理解力強的同學再去輔導其他小組及同學。激發學生的求知欲,形成梯隊式,鍛煉學生的團隊合作精神,順便把老師從繁雜的工作中解脫出來,老師扮演的角色仍舊是引導者和咨詢者。
三、教學手段的改革
(1)在理論教學部分,基于本學科特點,不適于采用課件教學,應以板書教學為主體。板書教學整體性強、容納的內容也較多,后面的講解要用到前面的知識點,能夠方便地“拿來”,前后銜接緊,恰到好處的板書在學生腦海里能形成一幅完整的畫。
(2)項目教學過程中必須引入仿真軟件,在設計電路的第一步起著決定性作用。不要直接給出原理圖和原件參數,要讓學生在設計過程中逐漸發現問題,逐漸接近真理。我們要訓練的是綜合性人才,而不是單一的電路焊接工人。
(3)在教學中需要采用多媒體,尤其是投影儀。在教授儀器設備的使用方法、展示各種功能電路的成品及使用方法、調試電路的基本要點和操作的過程中尤為重要。在放大的投影儀下,教師分步驟演示,學生一步一步地動手學習,相當于對每一位同學手把手的教學。
四、在整個教學改革中需要注意的問題
(1)基于工作過程的項目教學打破了傳統教學理論課和實踐課的嚴格界限,是不同的兩種教學方法。基于課程的特點,計算機專業學生的基礎,要把傳統教學和項目教學有機的結合在一起,需要嚴格制定合適的教學大綱,需要符合實際教學的自編教材。
(2)實際教學過程中需要合適的場地、先進適用的儀器設備,充足的元器件及工具,這就需要資金支持。
(3)需要有一支事業心強,業務精干,團結奮進,具有多年一線教學經驗的教師團隊,基于社會對職業性技術人才的要求,通過項目教學培養學生的實踐動手能力,并在理論與實踐中掌握該門課程。
教學改革需要根據學生的實踐能力、就業情況等的反饋在實踐中不斷改進,培養出適合行業要求,專業能力強,符合社會發展的優秀人才。
參考文獻:
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[4]高松.基于工作過程的“電子技術”課程開發[J]. 職業技術教育,2008(14).
課題:校級教研課題《基于工作過程的電路與電子技術課程改革研究》
作者簡介:劉銀輝,講師。