李弘楠 嚴瓊


摘 要 為滿足應用型大學的學科建設需求,對“模擬電子技術”課程的應用性和實踐性教學進行探討。從教改思路、教學方法和手段。實踐性教學等方面對現今模擬電子技術的教學進行了分析研究。通過精簡理論教學,注重實驗和實踐的教學手段,培養學生學習興趣,提升教學質量。
關鍵詞 應用型大學 模擬電子技術 教學改革
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/j.cnki.kjdkz.2017.04.058
Abstract To meet the demand of the discipline constructions of the application-oriented university, the applied and practical teaching reforms of "analog electronic technology" course are discussed. Several aspects of the course are researched such as the educational reform ideas, teaching methods and creative practical teaching. Through downsizing the theory teaching and focusing on experimental and practical teaching methods, cultivate students' learning interests and improve the teaching quality.
Key words application-oriented university;analogue electronic technique; teaching reform
模擬電子技術是電氣電子類等專業的基礎課程,旨在培養學生分析解決問題和實際動手能力,為日后從事電子技術的開發和創新實踐工作打下一個堅實的基礎。模擬電路包含了許多不同功能類型的電路,且工作狀態較為復雜,要求能靈活運用多種分析方法來解決實際問題。[1]
目前模擬電子技術課程的教學存在以下幾個突出問題:
該課程應用領域廣泛,理論性和系統性較強,且與其他相關學科聯系緊密,如電路、數字電路、電磁場等課程,而學生在之前學習這些課程時,只是將其簡單地分開、孤立地學習,并未達到融會貫通;而且在課程安排上,模擬電子技術又在這些基礎性課程之后,導致很多學生遺忘了前面所學過的知識,底子薄,基礎較差。另外,模擬電子技術課程的理論性強,掌握難度較大,再加上有限的課時安排,導致一些學生無法準確理解和把握理論知識。
該門課程對學生的理論掌握水平和實際動手能力要求較高,在教學設施和教學條件有限的情況下,學生們只能做一些簡單的電路的建模與仿真實驗課程,而不是真正的模擬電路設計。
正是由于該課程的這些特點,導致了學生對該課程的學習積極性不高,有抵觸情緒,普遍認為該課程學習難度較大,很難掌握。結果導致許多學生本門課程學習效果不佳,甚至影響了后續的專業課學習。由于學生本身能力因素和普通應用型高校的地位,這些問題在短期內無法全部有效解決,所以我們必須做一些針對性的教學改革,來改善教學效果和學生的學習現狀,以提高教學效果。教改采用的方式是將課堂上的理論知識講授與相關的模擬電子技術實驗相結合,通過項目實訓的方式加強和深化學生對模擬電路的認識和應用能力。[2]
1 教改思路
(1)引導學生樹立職業規劃,激發學生的學習興趣。首先,必須使學生認識到模擬電路設計在他們所學專業課程中的重要性,以及在他們畢業工作后到底能從事什么樣的工作,引導學生做一個合理的職業規劃。鼓勵學生自主學習,讓學生了解當今社會和企業到底需要什么的人才,以及如何成為一名合格的人才。不僅要把學生動員起來,還要對教學內容和教學方法進行改革,使我們的人才培養方案能夠滿足社會和企業的需求。
(2)對教學內容進行科學合理的整合。在教學內容上突出實際應用性,簡化器件結構和工作原理的教學。重點講解二極管、三極管和MOS管的宏觀特性、器件的主要參數和其在模擬電路中所起的作用。對于模擬電子技術中涉及到的半導體物理的一些艱深難懂的知識點,還有半導體器件的諸多微觀特性等,一律做淡化處理。因為過多而枯燥的理論學習,會增加學生的學習負擔,降低學習興趣。強調基本理論和基本分析方法的掌握和運用,引導學生體會模擬電路設計的理念和技巧,積累經驗,提升解決實際問題的能力。[3]
(3)強調實驗與實踐教學。我們應該改變傳統的教學方法,將理論知識與電路模擬仿真結合起來,培養他們自學的能力,去學習和理解一些知識的模擬電路。強化電路功能的應用與擴展,引入研究型和設計型實踐教學環節,基于此思路,特獨立開設了“模擬電子技術實驗”和“電子技術課程設計”這兩門課程。
(4)改革成績評價體系,改變學生學習的傳統觀念,最后的成績不僅僅局限于理論課考試,還需要完成相關的電路設計實訓,運用項目教學法,把學生分組,要求每組完成一項模擬電路設計任務,引導學生在學中做,在做中學,為日后從事電子技術的相關工作打下良好的基礎。
該教改方式已經成功地應用于福建江夏學院三年了,收到了良好的教學成果,并得到得到了學校領導、教師和學生的認可。
2 教學方法與教學手段的改進
2.1 利用網絡和多媒體輔助教學
采用多媒體設備將模擬電子技術課程中一些抽象復雜的原理和現象,以圖像、動畫等形式直觀明了地演示出來,增強了學生的感性認識,再配合教師授課過程中對現象的解釋,使學生完成從感性認識到理論學習與歸納的升華,加深學生對理論知識的理解。既能降低教師授課的負擔,又極大地調動了學生學習的求知欲和積極性,起到事半功倍的效果。
當前,我國各高校都在大力開發利用網絡化教學資源,比如:國家精品課程,尤其是“慕課”等新生的輔助教學的網絡平臺的涌現,為師生提供了海量的數字化資源。學生可以根據自己喜好,在網絡平臺上選擇課程進行學習,自由安排學習時間、地點,自行下載電子教案、教學課件和課后習題等學習資源。并且網絡教學還具有廣泛的互動性,一方面師生可以在網絡教學平臺上共同討論交流學習經驗,也可以在我們平時面授的過程中,搜集并集中處理一些共性的問題。這種線上和線下結合的教學方式,現已取得了明顯的效果。[4]
2.2 利用EDA工具輔助教學
借助于EDA工具輔助電路設計是當今電路設計的一個重要手段,也是學生們必須掌握的一項基本技能。EDA工具可以較為精確的計算和模擬一些簡單電路的參數和實際工作效果。可以把EDA工具引入到理論課教學中,通過直觀地仿真演示,加深學生對一些基本電路的理解。將理論性和應用性相結合,并為后續的實驗、實踐教學做好鋪墊。由于課時的限制,要求教師在備課時要精心設計演示實例,引導學生思考并參與進來,最終得出結論。[5]演示實例過程中要格外注意對關鍵步驟的強調。例如,在講授放大電路失真種類和原因時,理論講授效果通常很差,學生通過想象的方式很難真正掌握精髓。而借助于EDA工具演示,通過設置不同的器件參數、輸入正弦波信號、讓學生通過直觀的比較加深了對失真原因這一重要知識點的理解,并且在日后實踐中可以直接去判斷失真的種類,分析產生的原因,并在實踐中加以解決。此外,在布置課后習題時也要求學生對作業中的問題進行仿真,與自己的計算結果進行核對,引導學生自行解決問題。
2.3 獨立開設實驗和課程設計課程配合理論教學
應用型本科教育要求我們在教學內容上要更加注重實驗和實驗的教學,為此我們獨立開設“模擬電子技術實驗”和“電子技術課程設計”兩門課來配合理論教學,可以彌補理論教學中的不足。為了深入開展實踐教學,拓展實踐教學內容,我們增加了實驗和課程設計這兩門課程的學時。實驗課程以基礎和驗證性實驗為主,貫穿于整個學期,用來配合理論課的學習;實驗課程的后期安排一些綜合設計性實驗,培養學生的綜合、系統性思維。課程設計課程安排在期末,目的是提高學生綜合運用所學知識的能力,提升對電子技術和工程項目的整體性認識。其授課形式是由學生自主選題,查閱文獻材料,進行EDA仿真,購買電子元件并進行電路的焊接調試。教師進行技術指導,并給出合理的建議。要求學生獨立撰寫課程設計報告,格式工整,完整詳盡地敘述電路設計方案與電路設計和制作過程中出現的問題和解決方案。教師可以將其中的一些普遍存在或是比較重要的問題提取出來,組織集中講評。在學中做,在做中學,高效地完成實踐教學任務。還鼓勵學生將課程設計的內容再進一步拓展、升華,將一些有創新性和學術性的成果寫成學術論文發表。選拔表現優秀的學生參加全國電子設計競賽和其他院校間的學術交流活動,最大限度激發學生的學習興趣與創造熱情,在更高的層面上提升學生的實踐能力。
3 教改后取得的成果
經過三年的教學實踐,“模擬電子技術”這門課的授課效果和學生成績有了明顯改善。表2 是近三年模擬電子技術課程的期末成績統計表。由于實施了新的教改方案,尤其是增加了實驗與實踐的環節部分的教學內容,使學生的學習興趣和動手能力都有顯著的提升,完成了該門課程的培養目標。
4 結束語
模擬電子技術是一門注重實踐、而充滿樂趣的課程。為了響應科技創新,萬眾創新的時代主題,要求我們在教育理念和教學手段上要不斷突破創新,才能培養出符合社會需求的高素質應用性人才。廣大師生共同努力,共同進步,為社會培養和輸送具有實踐和創新能力的應用型人才。
參考文獻
[1] 張德升.《電子技術》課程教改與實踐[J].平原大學學報,2001.18(4):95-96.
[2] 劉浩,任立紅,唐莉萍.《電子技術》課程教改與實踐[J].中國電力教育,2012(35):52-53.
[3] 彭汐單,楊璐,孫俊杰.《模擬電子技術》實踐教學的改革與探索[J].江西電力職業技術學院學報,2011(1):86-87.
[4] 潘燕桃,廖昀赟.大學生信息素養教育的“慕課”化趨勢[J].大學圖書館學報,2014(4):21-27.
[5] 程春雨,吳雅楠,馬馳等.模擬電子技術實驗教學改革與實踐[J].實驗科學與技術,2014(6):71-74.