陳立新1 范秀香1 徐群麗2
(1.湖北工業大學 電子與電氣工程學院,湖北 武漢 430068;2.湖北城市建設職業技術學院 信息工程系,湖北 武漢 430205)
為了適應電子科學技術的高度發展和二十一世紀高等教育高素質應用性人才培養的需要,電類專業的專業課程應增加實踐動手環節的教學改革。而模擬電子技術及其課程設計是涉及電子、電氣、自動化、計算機等相關專業廣泛開設的一門基礎專業課程,是做電路設計相關工作必須掌握的專業知識,是本次教學改革的重點。
模擬電子技術課程設計的教學改革總體思路是,將理論課與實驗課有機結合起來,讓理論教師深度參與到實驗教學中,讓學生在實踐中完成理論知識的消化和理解。首先,在實驗教學過程中,要減少驗證性實驗,增加仿真實驗、設計性與創新性實驗。其次,對于課程設計內容與形式進行相應的改革,增加課程設計題目,盡量確保一人一題。再次,將面包板驗證方式改為PCB板設計與制作方式,將印制電路板生產制作出來,并進行產品焊接和調試。最后,改革課程評價標準,使其滿足本專業工程認證要求。通過上述舉措,讓學生充分理解、掌握典型電子系統設計,有效訓練學生模擬電子系統的設計與制作能力。
本次課程改革的重點的要求學生能自行生產制作設計電路的PCB板。在學生完成《模擬電子技術》這門課程之后,在隨后的課程設計環節要求學生能根據選題進行PCB板的設計、制作及產品調試,從而了解電子產品生產流程,有助于深刻有效的理解電信號的處理過程,在學生學完《模擬電子技術》課程的第一時間里,將理論知識融會貫通于整個電路板設計調試過程中,為后期的專業理論課的學習打下堅實的基礎。
首先,在模擬電子技術課程設計環節,首先要充分考慮到學生的學習進度和學習能力上的差異。根據以往的教學經驗,課程設計通常是統一題目,這導致基礎較差的同學因為感覺題目過難,而選擇敷衍過關,而基礎較好的同學又因為感覺題目較為簡單而不屑去做。
針對這一問題,首先建立相應設計的題庫,課程設計題目主要有:集成穩壓雙電源設計、串聯型直流穩壓電源設計、雙聲道10倍音頻前置放大電路設計、音響放大器設計、紅外探測報警系統設計、頻率電壓轉換器、紅外二極管感應電路、呼吸燈設計與制作、紅外洗手器設計與制作等。然后將設計的題目按照難易的程度劃分為高難度(A等)、中等(B等)和低難度(C等)三個檔次,這樣做是為保證每一位同學都能找到適合自己做的感興趣的題目,很好的解決了學生因層次不齊,而對設計內容喪失學習興趣的問題。
在具體的執行中一個題目可選的人數最多為3人,最少為1人(以班為單位)。選擇同一題目的學生,設計參數與要求均不一樣,保證每位學生的設計要求都不相同。在產品驗收階段,要求學生提交設計方案、仿真結果,并提交采用熱轉印法制作相應驗證電路板及其焊接調試成品。
其次要考慮部分學生的學習畏難避險的情緒問題。在面臨眾多選擇的時候,很多學生有畏難避險的情緒,從而在選擇上顯得比較保守。比如有些基礎比較好的同學明顯可以挑戰高難度的題目,但由于害怕最后產品制作失敗而影響自己本課程的分數,從而放棄做高難度設計(A等)的題目,從而選擇中等難度(B等)的題目,確保自己能順利過關。這顯然與我們教學改革的讓學生學習到更多更精更深知識的教學理念相違背。
因此,在成績給定的設計上,嘗試采用了一個成績兜底原則,就是選擇高難度設計(A等)的題目的同學,如果實踐環節產品制作成功即可得到A等的分數,如果產品制作不成功,可視該生在課程設計過程中的態度及表現,予以B等或C等的分數。選擇中等難度(B等)的題目的同學,如果產品制作不成功,可視該生在課程設計過程中的表現,予以C等或不合格的分數。這樣在制度層面,讓學生放心大膽的選擇自己喜歡的有挑戰性的題目。
再次,教師要對班級內學生的學習能力要有一個初步的了解,防止一些學生為了分數而鉆兜底制度的漏洞。比如,一些基礎明顯較差的同學,因為看到兜底制度可以至少保證合格的分數,從而不顧自身的能力強行選擇高難度設計(A等)的題目,而確保自己能在本課程上獲得合格的成績。因此,指導教師應對學生學習能力有一個初步的了解,對于這部分想鉆兜底制度漏洞同學的想法要予以制止。
在本課程的教學改革的開展過程中,采用的是興趣引導的模式,針對模擬電子技術課程設計教學中存在的問題,引導學生在實踐進行深入的學習,從而獲得了良好的教學效果。