摘要:“模擬電子技術”是一門專業(yè)基礎課,該門課程學習的好壞直接影響后續(xù)課程的效果,根據(jù)應用型本科院校的特點,在掌握課程基本理論知識的前提下,以提高學生分析問題和實踐能力為目的,對課程教學改革進行了初步的探索和實踐,給出了具體實施措施。實踐證明,教學改革的效果顯著。
關鍵詞:模擬電子技術;教學改革;實踐
作者簡介:楊玉東(1966-),男,江蘇東海人,淮陰工學院電子與電氣工程學院,副教授。(江蘇 淮安 223003)
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)15-0048-02
淮陰工學院是一所以工科為主的應用型省屬本科院校,電子與電氣工程學院每個專業(yè)均開設了“模擬電子技術”課程,本課程是高等院校電類本科專業(yè)的一門重要的必修課,同時也是一門理論性、實踐性都很強的專業(yè)基礎課。目前在地方本科院校實際教學中還存在著許多問題,比如注重理論教學,輕實驗和實踐教學等。這樣不僅背離了人才培養(yǎng)的宗旨,也嚴重制約人才培養(yǎng)的質(zhì)量,使得此類學校畢業(yè)的學生處于理論上不如重點本科院校、實踐能力不如高職學生的“夾生飯”的尷尬局面。在如今就業(yè)形勢緊張情況下,除了要加強學生理論知識的學習,想辦法提高學生分析問題、解決問題的實踐能力更顯得急迫。電氣學院在近幾年的“模擬電子技術”課程教學中基于地方本科院校師生現(xiàn)狀,在實際教學中對傳統(tǒng)教學方法上存在的弊端進行了一些改革和嘗試,取得了較顯著的效果,使得學生的動手和思考能力大為提高。
一、“模擬電子技術”課程教學改革的方法
1.加強理論教學的基礎性地位
理論是實踐的基礎,所以要求學生重視理論知識的學習,能夠熟練掌握基本概念和原理并能加以應用。堅持理論內(nèi)容的要求,這是本科院校與專科學生的顯著區(qū)別,無論如何強調(diào)實踐動手能力,也決不能按照高職高專那種忽略理論,絕對強調(diào)動手能力的培養(yǎng)模式。只有在真正掌握了基礎理論的情況下,才能進行實際電路的設計、仿真和焊接,真正做到知其然亦知其所以然。例如,有學生在電路設計過程中忽略理論知識的重要性,比如設計運算電路時需要用平衡電阻,但沒有掌握“直流平衡電阻”的概念,認為可用可不用,即使用到了平衡電阻也不知道應該選用多大的電阻,導致設計出來的電路性能很差,運算放大器偏置電流在兩輸入端之間就會產(chǎn)生附加的差模輸入電壓。[1]在這種情況下,要求學生先掌握“直流平衡電阻”的理論,只有在掌握其電路工作原理的基礎上再進行電路設計,理論指導實踐,電路設計和焊接的成功率才會得到提高。但是,這里強調(diào)的理論性教學還要與那些重點本科院校的教學思路要有所區(qū)別,畢竟培養(yǎng)出來的學生主要是面向一般的設計崗位,因此在平時的授課過程中,對于一些過于復雜的大量計算,尤其對于某些重復性計算,并不很強調(diào)其重要性,只要求學生學會或理解能用就好。對于一些重要的計算公式和結論,則重點傳授給學生進行解決復雜計算的方法,并引導學生用其他方式加以解決和應用。例如,在設計基本“共發(fā)射極放大電路”方面,一些常見的電阻和電容的取值范圍應該熟練掌握,避免盲目應用。在實際教學過程中,要特別強調(diào)仿真軟件的重要性,要求學生在焊接電路之前一定要用Proteus或Pspice等軟件進行仿真,先仿真再實際設計、焊接和調(diào)試,這樣既能通過仿真過程事先了解電路的工作原理及設計結果,又能減小因直接焊接帶來的盲目的失誤及元器件的損耗。[2]
2.教材模塊化,培養(yǎng)協(xié)調(diào)能力
傳統(tǒng)教材沿用管路結合的編寫方式,而對應用型本科可以按照模塊化處理教材內(nèi)容,采用功能模塊式的教材體系,注重單元電路之間的聯(lián)系,并把單元電路放在實用的系統(tǒng)中,重點討論系統(tǒng)的功能,各模塊在系統(tǒng)中的作用和相互間的關系。這些功能模塊可以由一個或幾個集成芯片組成,也可以是一種芯片為核心加上其他元件組成的功能電路(如比例放大、振蕩器等)??梢耘囵B(yǎng)學生的協(xié)調(diào)能力,學生需要進行全方位的綜合考慮,并進行元件參數(shù)之間的相互關聯(lián)調(diào)整。要讓學生明白,在電路中調(diào)整一個元件參數(shù)時,需考慮這個元件參數(shù)的改變所帶來的影響,而不能簡單地換掉這個元件,如果是在可調(diào)范圍內(nèi)進行更換參數(shù),對整體電路影響較小。[3-5]
二、適度調(diào)整教學內(nèi)容,合理設置課程體系
由于學時有限,并且該課程涉及面廣、概念多、理論性強,所以首先應該保證學生掌握模擬電子技術的基礎知識,并結合實際不斷融入一些新的發(fā)展內(nèi)容,如PLD、EDA仿真技術。此外,因為課時有限,還需要放棄一些舊的內(nèi)容。首先要更新教材,調(diào)整部分教學內(nèi)容?;搓幑W院(以下簡稱“我?!埃┒嗄陙硎且郧迦A大學童詩白、華成英主編的《模擬電子技術基礎》(第四版)和康華光《電子技術基礎(模擬部分)》第5版作為主要教學教材,內(nèi)容豐富、需要的學時很多,而我校安排的理論課時僅有68課時,遠遠不夠把內(nèi)容全部講授,因此對課程內(nèi)容需要適度刪減和補充。刪減的原則是精簡分立器件構成的電路,重點加強集成電路的功能使用,如線性集成電路已廣泛應用于通信、網(wǎng)絡、控制等各類電子產(chǎn)品,要想完全掌握各類集成電路是難以做到的,把此部分內(nèi)容與信號的運算和處理結合起來一起講解和分析,理論結合實際,內(nèi)容有新意,分析方法簡單,提高了學生的綜合理解能力和學習積極性。注重結論的實際應用,注重電子電路的分析和設計以及動手能力的培養(yǎng),比如《基本放大電路》這一章,重點講授共發(fā)射極放大電路,讓學生自行完成共集電極和共基極放大電路的分析和設計,彌補了內(nèi)容多學時少的不足,同時也提高了學生的自學能力。
三、課程教學改革的思路
1.改革教學模式,多種教學手段相結合
研究性教學是目前國際上普遍認同和實施的模式,以問題為導向進行教學,增加多元化的課程訓練環(huán)節(jié),采取多種授課方式,如問題式、啟發(fā)式、案例式等方式,教師作為引導者進行教學,學生由被動接收知識轉化為自主學習的探求者,這是以學生為本,以問題為主線,突出探索精神、科學思維和創(chuàng)新意識的一種新的教學模式。[5]
在教學方式上,需要改變傳統(tǒng)的板書教學模式。隨著多媒體設備的普及,適當引入多媒體教學在某些環(huán)節(jié)具有明顯的優(yōu)勢,如PN結形成、三極管工作原理的講解中,采用多媒體教學則形象直觀,通過動畫演示可以增加學生對抽象事物與過程的理解,增加授課的生動性和靈活性。但是多媒體教學不是萬能的,需要改變依賴多媒體教學的習慣,因為過多采用多媒體教學容易造成教學進度過快,導致學生有時跟不上老師的進度,難以及時消化吸收課堂知識。因此采用多媒體與傳統(tǒng)教學方式相結合,揚長避短,提高課堂效率和教學效果。同時采用啟發(fā)式教學,調(diào)動了學生學習的熱情與興趣,促進學生個性發(fā)展。這就要求在教學中根據(jù)教學內(nèi)容的鋪展循序漸進地不斷引出問題,用問題引導學生按教師的思路不斷思考,主動發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題。[6,7]
2.實驗室開放,提高學生的動手設計能力
在淮陰工學院電子與電氣工程學院,“模擬電子技術”的理論課與實驗課程是分開的兩門課程。其中實驗室全天開放,學生根據(jù)理論課的進度,自行刷卡進入實驗室指定的位置進行實驗,實驗過程和結果可以由指導老師進行判斷。指導老師根據(jù)要求隨時進行指導,學生除了按照指導書的要求完成必選的實驗內(nèi)容外,還可以根據(jù)實驗室的條件、自身的需要和愛好擴展實驗內(nèi)容。這樣學生可以根據(jù)自己實際情況,合理安排實驗進度和實驗內(nèi)容,避免了傳統(tǒng)的集中實驗帶來的時間緊、學生不自由的問題。這種實驗模式可以調(diào)動出學生自我發(fā)揮、主動學習的積極性,效果特別明顯。我校還借鑒了東南大學的實驗室管理經(jīng)驗,擬引入電腦自動判分軟件,學生實驗結果和數(shù)據(jù)輸入電腦后,電腦自動完成判分過程,大大減輕了實驗指導老師的工作強度。
3.多途徑培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力
學生在學習電路理論、模擬電子技術和數(shù)字電子技術課程后,已經(jīng)具備了基本的理論和實際動手能力,學院還開設了課程設計、課程實習、電子大賽等科研活動,進一步提高基礎理論水平、綜合實踐和創(chuàng)新能力。學院相繼開設了萬用表的制作、半導體收音機的安裝與調(diào)試等實踐活動,包括讓學生制作一些中小規(guī)模的電子電路完成課程設計,鍛煉學生的綜合能力,必要的時候由老師加以引導和輔助。在“模擬電子技術”課程教學期間,也相繼舉辦和參加各種級別的比賽,從電子系組織的電子小制作,到參加全國電子設計大賽,鼓勵學生們積極參與并給予一定的物質(zhì)和精神上的獎勵。要鼓勵學生多動手,提醒學生應該注意的安全事項,并演示部分內(nèi)容,強調(diào)在學好理論的同時加強實踐,在實踐中學習。在平時,電氣工程系積極鼓勵學生參與老師們的各種科研項目并積極申請一些大學生項目,比如江蘇省和國家大學生創(chuàng)新項目、大學生創(chuàng)業(yè)項目等,極大提高了學生的理論水平和實踐動手能力,使得電氣學院的畢業(yè)生受到了用人單位的一致好評。
四、總結
對“模擬電子技術”課程教學改革進行了一些初步的探索和實踐,并給出了具體的實施方案和措施。從淮陰工學院電氣學院目前的情況來看,效果還是比較明顯的。迄今為止,學生們發(fā)表各級各類學術論文5篇,獲得國家實用新型專利10項,獲得軟件著作權3項,成功獲得江蘇省大學生研究性學習和創(chuàng)新性實驗計劃項目5項,獲得校級大學生科研立項項目3項,并已大部分順利結題或取得很好的進展。同時,2012年獲得全國大學生電子競賽三等獎2項,市級電子競賽1等獎3項、2等獎5項??偟膩碚f,通過模擬電子技術的課程改革,立足于地方本科院?,F(xiàn)有條件,對傳統(tǒng)教學中的一些矛盾和不足進行了有效解決,并推動了電路原理、數(shù)字電子技術、單片機原理等課程的相繼改革,在以后的教學實踐中將不斷思考、探索、改進和完善,提高各類課程的教學效果。
參考文獻:
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(責任編輯:王意琴)