發(fā)布時(shí)間:2023-02-17 06:25:21
序言:寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的電子技術(shù)課程論文樣本,期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā),請(qǐng)盡情閱讀。
首先合理安排教學(xué)的順序和內(nèi)容,使得整個(gè)教學(xué)過(guò)程由形象到抽象,由簡(jiǎn)單到復(fù)雜,由理論到實(shí)用,逐步引導(dǎo)學(xué)生深入學(xué)習(xí)。同時(shí)針對(duì)獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生的特點(diǎn),簡(jiǎn)化理論內(nèi)容,增加實(shí)踐內(nèi)容,具體改革如下:
1.1引入實(shí)例
在講解每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)之前,通過(guò)PPT課件、視頻和實(shí)物演示的方法,把日常生活中諸如音響、功率、電源、信號(hào)源等電子技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例展示給學(xué)生。讓大家感性認(rèn)識(shí)這一知識(shí)點(diǎn),體會(huì)這個(gè)知識(shí)點(diǎn)并不只是在死板的書里。從而刺激學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。
1.2講解基本概念和元器件的外特性
電路的基本概念和元器件的外特性是不變的,但應(yīng)用是靈活的。所以講清楚基本概念和元器件的外特性顯得尤為重要。講解基本概念時(shí),要引出它的物理意義;例如輸入電阻是指從放大電路輸入端看進(jìn)去的電阻,它的物理含義是它的大小表示了有用信號(hào)加入到放大電路的多少;對(duì)于元器件的講解,比如在進(jìn)行二極管的教學(xué)時(shí),應(yīng)以講清二極管的伏安特性、應(yīng)用及應(yīng)用時(shí)注意事項(xiàng)為主,對(duì)其內(nèi)部PN結(jié)的形成過(guò)程、載流子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律等微觀內(nèi)容要略講,甚至不講。
1.3分析電路的特征和功能
首先要分析基本電路構(gòu)成原則、特點(diǎn)和工作原理,是認(rèn)清楚電路功能的關(guān)鍵。同類電路構(gòu)成的原則是不變的,具體電路是多種多樣的。所以采用分類學(xué)習(xí)法。根據(jù)通過(guò)對(duì)教學(xué)計(jì)劃中的專業(yè)課程內(nèi)容和專業(yè)崗位群所需技能的分析,模擬電子技術(shù)可以分為以下幾類電路:二極管保護(hù)電路;穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路;放大電路;運(yùn)算電路、濾波電路、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路;功放電路;整流電路;以放大電路為例:首先對(duì)這類電路進(jìn)行系統(tǒng)的定性分析,它包括分析基本放大電路的構(gòu)成原則和特點(diǎn);各元器件的作用;輸入輸出電壓的相位關(guān)系,靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置對(duì)放大電路的影響;當(dāng)電路出現(xiàn)失真是,如何解決等;這問(wèn)題進(jìn)行分析
1.4分析電路性能
不同類型的電路有不同的性能指標(biāo)和描述方法,因而有不同的分析方法。比如放大電路,評(píng)價(jià)一個(gè)放大電路性能好壞是從電路的放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻和通頻帶等性能指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià);如何求得這些性能指標(biāo)能,針對(duì)這一類中經(jīng)典的電路進(jìn)行定量的分析。為了減小學(xué)習(xí)的難度,選取經(jīng)典電路是采用從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的、從理論電路到實(shí)用電路的原則,逐步進(jìn)行分析;例如首先選取的順序是基本共射放大電路、直接耦合放大電路、阻容耦合放大電路、靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路和差分放大電路;定量分析是學(xué)會(huì)畫交流和直流等效電路圖;通過(guò)直流通路計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn),然后通過(guò)微變等效電路求出,計(jì)算出輸入輸出電阻和電壓放大倍數(shù)等參數(shù)。
1.5應(yīng)用體檢
電子技術(shù)的最大價(jià)值就是實(shí)踐設(shè)計(jì),每一章安排一個(gè)精巧的實(shí)例,可用面包板動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn),達(dá)到理論和實(shí)踐相結(jié)合的目的,使呆板的理論變?yōu)榛钌默F(xiàn)實(shí),使學(xué)生們?cè)綄W(xué)越有興趣,堅(jiān)定了學(xué)好這門課的決心。
2教學(xué)方法的改革
教學(xué)方法和手段的合理結(jié)合,使模擬電子技術(shù)教學(xué)更加生動(dòng)、形象。從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)積極性,學(xué)生從被動(dòng)地接受知識(shí)灌輸,轉(zhuǎn)為主動(dòng)參與教學(xué)過(guò)程,對(duì)學(xué)生素質(zhì)和技能的培養(yǎng)起到了重要作用。
2.1引入proteus仿真
對(duì)學(xué)過(guò)的經(jīng)典電路,通過(guò)PROTEUS對(duì)電路進(jìn)行仿真學(xué)習(xí),既強(qiáng)化了知識(shí)點(diǎn),也訓(xùn)練了技能。比如基本放大電路的分析,要設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn),使信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)晶體管始終工作在放大狀態(tài),輸出信號(hào)才不會(huì)產(chǎn)生失真。但靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置比較形象,學(xué)生的感知性較差。此時(shí)可以在理論講述時(shí)采用PR0TEUS軟件進(jìn)行仿真,幫助學(xué)生理解。
2.2引導(dǎo)式教學(xué)方法
兩節(jié)課90分鐘分為三個(gè)階段:第一個(gè)階段用5-10分鐘復(fù)習(xí)上節(jié)課講解的重要內(nèi)容,采用老師提問(wèn)學(xué)生回答的方式,為了激勵(lì)學(xué)生回答問(wèn)題的積極性,回答問(wèn)題的好壞以及積極程度計(jì)入平時(shí)成績(jī)中;第二個(gè)階段用于講解上次課要求同學(xué)預(yù)習(xí)的內(nèi)容;采用討論的方式,針對(duì)大家不理解的地方給予重點(diǎn)講解,這樣老師可以做到有的放矢,;第三個(gè)階段:用5-10分鐘的時(shí)間,說(shuō)明下次課要講解的內(nèi)容,并針對(duì)下次課內(nèi)容的重點(diǎn),提出幾個(gè)問(wèn)題讓學(xué)生課下去預(yù)習(xí),讓學(xué)生有針對(duì)性的預(yù)習(xí),對(duì)于預(yù)習(xí)中不理解的地方加以標(biāo)明,讓學(xué)生每次做到心中有數(shù),哪些該重點(diǎn)聽,哪些聽一下就可以了。整個(gè)教學(xué)過(guò)程中,以學(xué)生學(xué)習(xí)為主,老師指導(dǎo)為輔的理念。
3考核模式的改革
除了合理安排教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)順序以及改進(jìn)教學(xué)方法外,還必須有合理的考核模式。要改變傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)模式,緊靠期末卷面成績(jī)來(lái)評(píng)價(jià)一個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)的好壞。這種模式不能及時(shí)反映學(xué)生的對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況,而老師只能一味的按照自己的進(jìn)度進(jìn)行,會(huì)造成部分同學(xué)因跟不上進(jìn)度,從而產(chǎn)生厭學(xué)的心理。所以要對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)全過(guò)程的監(jiān)控,將考核融入各種日常教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中,以便能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。在《模擬電子技術(shù)》課程考核中,從人才培養(yǎng)目標(biāo)及課程教學(xué)目標(biāo)出發(fā),重點(diǎn)考核學(xué)生對(duì)單元電路的理解、分析、焊接、調(diào)試、設(shè)計(jì)等綜合技能,考核方式包括平時(shí)成績(jī)與期末筆試相結(jié)合。其中平時(shí)成績(jī)包含出勤率、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告;期末筆試包含課本上的理論內(nèi)容和重要的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。另外為了更好的學(xué)習(xí)本門課程,課程結(jié)束時(shí)要求學(xué)生針對(duì)本課程做一個(gè)綜合的課程設(shè)計(jì),對(duì)于設(shè)計(jì)的要求是完成實(shí)物作品的設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)報(bào)告,以及完成答辯環(huán)節(jié)。中實(shí)踐項(xiàng)目的考核一定要有答辯的環(huán)節(jié),一方面避免學(xué)生抄襲,另一方面也能考察出學(xué)生對(duì)理論的掌握程度。
4結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞:“1+X”模塊化課程結(jié)構(gòu);系統(tǒng)化教學(xué)設(shè)計(jì)
《電工電子技術(shù)》是高職院校非電專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程,是一門實(shí)踐性、應(yīng)用性較強(qiáng)的課程。通過(guò)對(duì)本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生能夠獲得有關(guān)電工電子技術(shù)的基本概念、基本理論和基本技能,為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)及未來(lái)從事的相關(guān)工程技術(shù)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?!峨姽る娮蛹夹g(shù)》課程包含“電工技術(shù)”和“電子技術(shù)”兩部分內(nèi)容,涵蓋了電路分析、電機(jī)及電氣控制、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等多方面內(nèi)容。《電工電子技術(shù)》課程作為工科專業(yè)的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程,在我學(xué)校主要服務(wù)于制造大類專業(yè),如數(shù)控設(shè)備使用與維修及機(jī)電一體化、汽車檢測(cè)與維修等專業(yè),由于各非電類的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)不同,人才培養(yǎng)方案中對(duì)《電工電子技術(shù)》課程的內(nèi)容廣度和深度的要求都有所不同,要求《電工電子技術(shù)》課程既要體現(xiàn)出專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程的“基礎(chǔ)平臺(tái)性”特征,還要體現(xiàn)出非電各專業(yè)的“專業(yè)性”特征,《電工電子技術(shù)》課程不能再以一個(gè)同樣的課程標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)對(duì)非電各專業(yè)的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),必須體現(xiàn)為專業(yè)服務(wù)?!峨姽る娮蛹夹g(shù)》課程教學(xué)要以學(xué)生為本。堅(jiān)持工學(xué)結(jié)合,強(qiáng)化教學(xué)、學(xué)習(xí)相融合的教育教學(xué)活動(dòng)。推行項(xiàng)目教學(xué)、工作過(guò)程導(dǎo)向教學(xué)等教學(xué)模式。要求課程的《電工電子技術(shù)》課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段等不斷進(jìn)行改革與優(yōu)化,努力提高教育教學(xué)效果。如何更好的開發(fā)與實(shí)施《電工電子技術(shù)》這類專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)工作,如何系統(tǒng)地把基礎(chǔ)課的知識(shí)講解給學(xué)生,讓學(xué)生對(duì)電工電子專業(yè)有個(gè)全面的認(rèn)識(shí)和統(tǒng)一的學(xué)習(xí),完成《電工電子技術(shù)》“基礎(chǔ)平臺(tái)性”要求,為學(xué)生將來(lái)的可持續(xù)學(xué)習(xí)能力打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,將電工基礎(chǔ)理論與非電各專業(yè)緊密結(jié)合,讓枯燥的理論在實(shí)際應(yīng)用中獲得生機(jī),變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,這些都是電工基礎(chǔ)課教師密切關(guān)注和積極思考的問(wèn)題。
一、存在的主要問(wèn)題
從課程本身的發(fā)展來(lái)看,隨著科技的進(jìn)步,電工和電子技術(shù)的信息量日漸增加,如脈沖功率技術(shù)、新型電源技術(shù)等,另一方面,以就業(yè)為導(dǎo)向的專業(yè)人才培養(yǎng)方案的不斷調(diào)整與修訂,《電工電子技術(shù)》的學(xué)時(shí)數(shù)進(jìn)一步減少,傳統(tǒng)《電工電子技術(shù)》課程的教學(xué)內(nèi)容不能適應(yīng)非電各專業(yè)的教學(xué)目標(biāo)。從學(xué)生方面來(lái)看,《電工電子技術(shù)》不是非電類學(xué)生的專業(yè)課,部分學(xué)生認(rèn)為所學(xué)的專業(yè)與電工電子無(wú)關(guān),以后工作生活也不會(huì)涉及電工電子方面的知識(shí),因此這些學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性都不高,再加上傳統(tǒng)《電工電子技術(shù)》的理論知識(shí)多且比較難,大部分高職學(xué)生的物理、數(shù)學(xué)等文化基礎(chǔ)知識(shí)相對(duì)薄弱,對(duì)學(xué)好這門課程即缺少興趣又缺乏信心,這些思想直接影響了教學(xué)效果。從教師方面來(lái)看,高職的很多教師缺乏企業(yè)經(jīng)驗(yàn),從本科院校畢業(yè)后直接從事教學(xué),將本科院校里學(xué)習(xí)本課程的教學(xué)模式照搬到高職院校的課堂里。在理論教學(xué)中,采用單一的講授法,以“一言堂”教師為主體的方式進(jìn)行枯燥的理論推導(dǎo),這樣就使得電學(xué)基礎(chǔ)差的學(xué)生聽不懂,逐漸形成厭學(xué)、怕學(xué)的心理。在不多的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,學(xué)生只是機(jī)械地按照實(shí)驗(yàn)步驟與要求進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)操作,缺乏自己動(dòng)心動(dòng)手動(dòng)腦設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的環(huán)節(jié),這樣的學(xué)習(xí)過(guò)程,使理論知識(shí)與實(shí)踐操作相脫離,達(dá)不到相輔相成、互相促進(jìn)的教學(xué)效果。
二、“面向?qū)W生、服務(wù)專業(yè)”,建構(gòu)《電工電子技術(shù)》模塊化課程教學(xué)內(nèi)容
《電工電子技術(shù)》是我院工程實(shí)訓(xùn)中心電工電子基礎(chǔ)教研室,面向全院的工科非電各專業(yè)授課的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課,服務(wù)的專業(yè)面較廣,如數(shù)控設(shè)備使用與維修、機(jī)電一體化、汽車檢測(cè)與維修、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等,由于各個(gè)專業(yè)對(duì)該課程的要求不完全相同,如果采用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行授課,會(huì)導(dǎo)致《電工電子技術(shù)》課程不能有效支撐后續(xù)課程的學(xué)習(xí),極大地影響人才培養(yǎng)質(zhì)量。為此,工程實(shí)訓(xùn)中心電工電子基礎(chǔ)教研室老師和各系部專業(yè)教師、行業(yè)企業(yè)專家經(jīng)過(guò)三年多的對(duì)接調(diào)研,深入了解不同專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)和對(duì)本課程內(nèi)容的要求,形成了電工電子課程模塊化的體系結(jié)構(gòu),并開發(fā)了系列教學(xué)載體,以期表征相關(guān)專業(yè)的特征?!峨姽る娮蛹夹g(shù)》課程模塊化是源自于學(xué)科體系的《電工電子技術(shù)》知識(shí)與技能內(nèi)容,即對(duì)電路基礎(chǔ)、電機(jī)及電氣控制、電子技術(shù)三部分內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)加工,同時(shí)結(jié)合國(guó)家職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)“中級(jí)維修電工”技能鑒定要求,以工作過(guò)程中的能力要求對(duì)接學(xué)習(xí)過(guò)程中的能力培養(yǎng),序化知識(shí)結(jié)構(gòu)。電路基礎(chǔ)、電機(jī)及電氣控制、電子技術(shù)三個(gè)模塊下分子模塊,共有14個(gè)子模塊,即安全用電,直流電路的安裝、測(cè)試與分析,正弦交流電路的安裝、測(cè)試與分析,三相交流電路的安裝、測(cè)試與分析等模塊,各個(gè)模塊既相互獨(dú)立又相互聯(lián)系,其中4個(gè)為必選子模塊、10個(gè)為選修模塊。通過(guò)各專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)對(duì)這些模塊進(jìn)行選擇,從而實(shí)現(xiàn)專業(yè)《電工電子技術(shù)》的教學(xué)內(nèi)容廣度的選擇,體現(xiàn)“必需、夠用”原則;通過(guò)對(duì)模塊中的教學(xué)載體的選擇完成對(duì)教學(xué)內(nèi)容深度的選擇,體現(xiàn)“實(shí)用”原則,凸顯其“專業(yè)性”特點(diǎn),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣?;A(chǔ)模塊和差異化模塊見圖1。《電工電子技術(shù)》課程的模塊化教學(xué)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行有針對(duì)性的區(qū)別教育,見圖1。如計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)的學(xué)生對(duì)“電”知識(shí)的要求以實(shí)用為主,趨向于科普化,沒有國(guó)家職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)“中級(jí)維修電工”的職業(yè)資格考證的要求,因而選擇了電路基礎(chǔ)部分的四大基礎(chǔ)模塊,以及“常用電子器件的測(cè)試與辨別”、“基本放大電路”、“直流穩(wěn)壓電源的分析與設(shè)計(jì)”、“基于觸發(fā)器構(gòu)成的計(jì)數(shù)器分析與設(shè)計(jì)”4個(gè)選修模塊。體現(xiàn)了“1+X”,即“基礎(chǔ)平臺(tái)性+差異性”。授課教師在課程的講授過(guò)程中,以趣味的、日常接觸到的計(jì)算機(jī)用電實(shí)例為教學(xué)載體,更多地偏重于知識(shí)性和應(yīng)用性,刻意淡化電工理論的數(shù)學(xué)推導(dǎo)和計(jì)算過(guò)程。如此一般,能夠降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度,通過(guò)趣味性、實(shí)用性引導(dǎo)學(xué)生掌握電的相關(guān)技術(shù)及其應(yīng)用?!峨姽る娮蛹夹g(shù)》課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)的“1+X”化,有助于實(shí)現(xiàn)《電工電子技術(shù)》課程開發(fā)的開放性,從而不斷開發(fā)帶有各非電專業(yè)特色的教學(xué)載體,使《電工電子技術(shù)》具有基礎(chǔ)與應(yīng)用的雙重性。如汽車檢測(cè)與維修專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)“變壓器使用與維護(hù)”時(shí),除了學(xué)習(xí)常用的變壓器外,還會(huì)以汽車上使用的變壓器“點(diǎn)火線圈”為教學(xué)載體進(jìn)行教學(xué),力圖將電工電子技術(shù)基本知識(shí)與技能直接應(yīng)用到汽車維修實(shí)踐中?!懊嫦?qū)W生、服務(wù)專業(yè)”,建構(gòu)《電工電子技術(shù)》模塊化課程教學(xué)內(nèi)容的核心是為了改變傳統(tǒng)的學(xué)科式的《電工電子技術(shù)》教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)模式,開發(fā)出符合高職院校學(xué)生思維特點(diǎn)“先動(dòng)手、再思辨”的特點(diǎn),以能夠?qū)嶋H操作的教學(xué)載體為課堂導(dǎo)入,通過(guò)完成任務(wù)來(lái)引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)做中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題。《電工電子技術(shù)》模塊化設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)是以職業(yè)需求為基礎(chǔ),以提高技能為目標(biāo),以能力的培養(yǎng)為劃分模塊的依據(jù),將理論知識(shí)進(jìn)行巧妙加工在教學(xué)載體中,從而實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)際操作技能的有機(jī)結(jié)合,整個(gè)教學(xué)過(guò)程貫穿工程素質(zhì)的養(yǎng)成,體現(xiàn)職業(yè)技術(shù)教育的特色。
三、“任務(wù)驅(qū)動(dòng)、項(xiàng)目引領(lǐng)”,系統(tǒng)化教學(xué)設(shè)計(jì)
《電工電子技術(shù)》模塊化課程教學(xué)內(nèi)容是整合相關(guān)的理論知識(shí)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、操作技能以及活動(dòng)方式、方法、方案的理實(shí)一體化的教與學(xué),以實(shí)現(xiàn)學(xué)生理論知識(shí)的掌握與應(yīng)用、操作技能的領(lǐng)悟與習(xí)得,工程素養(yǎng)的學(xué)習(xí)與內(nèi)化。因此課程是”任務(wù)驅(qū)動(dòng)、理實(shí)一體”的系統(tǒng)化教學(xué)設(shè)計(jì),按照職業(yè)能力培養(yǎng)、工程素養(yǎng)養(yǎng)成和學(xué)生個(gè)性要求構(gòu)建“學(xué)習(xí)與工作任務(wù)相結(jié)合”的教學(xué)范式,有針對(duì)性地采取任務(wù)驅(qū)動(dòng)、項(xiàng)目導(dǎo)向、課論與實(shí)踐一體化等行動(dòng)導(dǎo)向的教學(xué)形式。傳統(tǒng)的《電工電子技術(shù)》課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要包含驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)指的是為了配合本課程的理論教學(xué)而設(shè)置的實(shí)驗(yàn),目的是使學(xué)生熟悉常用儀器儀表的使用方式,掌握正確的實(shí)驗(yàn)方法,如驗(yàn)證經(jīng)典的疊加原理、戴維南定理等。這樣的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)一般需要到實(shí)驗(yàn)室完成,由于硬件資源的限制,驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的課時(shí)量不可能開設(shè)太多。這就與實(shí)現(xiàn)理實(shí)一體化的教與學(xué)形成沖突,這也是《電工電子技術(shù)》課程改革的瓶頸之一。為有效突破這一瓶頸,以任務(wù)驅(qū)動(dòng),項(xiàng)目引領(lǐng)為主體結(jié)構(gòu),完成任務(wù),整合相應(yīng)的知識(shí)、技能,實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的統(tǒng)一,電路基礎(chǔ)部分大模塊的課程教學(xué)設(shè)計(jì)如圖2所示。圖2電路基礎(chǔ)部分大模塊的課程教學(xué)設(shè)計(jì)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為,學(xué)習(xí)是在舊知識(shí)的基礎(chǔ)上構(gòu)建新知識(shí)的過(guò)程,強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、情境性,主張以學(xué)生原有的經(jīng)驗(yàn)為主構(gòu)建知識(shí)?!峨姽る娮蛹夹g(shù)》課程以關(guān)注學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)為起點(diǎn),通過(guò)教學(xué)載體,通過(guò)完成任務(wù),把學(xué)生已有的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)與新知識(shí)進(jìn)行有效銜接,學(xué)生不僅提高學(xué)習(xí)興趣,縮短電工理論知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活之間的距離,極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性、自覺性與主動(dòng)性。以“電的認(rèn)知與安全用電”模塊的教學(xué)為例,這是本課程的第一個(gè)學(xué)習(xí)模塊,學(xué)生在高中物理中學(xué)習(xí)過(guò)歐姆定律,能夠繪制簡(jiǎn)單的電路,這是學(xué)生已有知識(shí),作為本次學(xué)習(xí)的邏輯起點(diǎn);本模塊的目標(biāo)是掌握安全用電常識(shí),具有安全用電意識(shí)。根據(jù)起點(diǎn)與目標(biāo),我們引入教學(xué)載體“試電筆”,設(shè)計(jì)學(xué)生行動(dòng)任務(wù):(1)用試電筆測(cè)出教室內(nèi)的插座上是否有電?判斷零線、火線?(2)繪制出用試電筆測(cè)量教室內(nèi)的插座上是否有電的電路圖。(3)用歐姆定律計(jì)算此回路中的電流。學(xué)生通過(guò)完成上述任務(wù),掌握人體電阻,試電筆氖管電路結(jié)構(gòu),電流對(duì)人體的危害、安全電流等安全用電常識(shí)。把握學(xué)生學(xué)習(xí)的邏輯起點(diǎn),找準(zhǔn)新舊知識(shí)的連接點(diǎn),把握好新知識(shí)的生長(zhǎng)點(diǎn),才能幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)遷移。再以學(xué)習(xí)模塊七:“基本控制線路的裝接”為例,學(xué)生已有的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)是已經(jīng)掌握了低壓電器各元器件的元件識(shí)別、電氣圖形符號(hào)認(rèn)知、簡(jiǎn)單電氣控制原理圖識(shí)讀與繪制知識(shí)與技能,是本次學(xué)習(xí)的邏輯起點(diǎn);本模塊的目標(biāo)是完成具有電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制功能的線路設(shè)計(jì)與裝接。根據(jù)完成任務(wù)的要求和環(huán)境等條件,選取適合的各種行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法,例如項(xiàng)目教學(xué)法、案例教學(xué)法、任務(wù)設(shè)計(jì)法、小組工作法等,教學(xué)資源為任務(wù)單、工作單、評(píng)價(jià)單、技術(shù)資料手冊(cè)、技術(shù)網(wǎng)站的網(wǎng)址等。圖3驗(yàn)電筆的使用及其電路圖根據(jù)起點(diǎn)與目標(biāo),我們引入教學(xué)載體“正反轉(zhuǎn)控制線路原理圖、正反轉(zhuǎn)控制線路實(shí)物等”,設(shè)計(jì)學(xué)生行動(dòng)任務(wù):(1)識(shí)讀電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路原理圖邏輯起點(diǎn),溫故知新(2)資訊并設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路資訊(3)確定正反轉(zhuǎn)控制線路設(shè)計(jì)方案與實(shí)施方案計(jì)劃與決策(4)實(shí)施作業(yè),完成檢查并評(píng)價(jià)實(shí)施、檢查與評(píng)價(jià)(5)總結(jié)學(xué)習(xí)單元,明確課后任務(wù)知識(shí)歸納與內(nèi)化在上述任務(wù)的設(shè)計(jì)中,體現(xiàn)了完成任務(wù)的6個(gè)行動(dòng)基本步驟,即“資訊、計(jì)劃、決策、實(shí)施、檢查、評(píng)價(jià)?!蓖瑫r(shí)根據(jù)學(xué)生的邏輯起點(diǎn),找到聯(lián)系新舊知識(shí)的連接點(diǎn),即通過(guò)分析電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路原理圖,經(jīng)過(guò)資訊,設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路的實(shí)物裝接圖,包括元器件的選擇,元器件的布局布線等;教師幫助學(xué)生選擇設(shè)計(jì)方案,確定實(shí)施方案;教師在學(xué)生的實(shí)施環(huán)節(jié)中,觀察學(xué)生的實(shí)施情況,并及時(shí)做出示范及引導(dǎo);針對(duì)學(xué)生的作品,進(jìn)行多種形式的評(píng)價(jià),包括學(xué)生自評(píng),小組互評(píng),老師評(píng)價(jià)等;最后,教師總結(jié)本學(xué)習(xí)單元,布置課后作業(yè),讓學(xué)生反思行動(dòng)的知識(shí)并進(jìn)行知識(shí)的歸納、總結(jié)與內(nèi)化,構(gòu)建形成新的知識(shí)。圖4“電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路”的教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)“載體導(dǎo)入、激發(fā)興趣;操作體驗(yàn)、溫故知新;建構(gòu)新知,拓展延伸”是檢驗(yàn)學(xué)生靈活應(yīng)用本課程的理論解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的能力,是理論與實(shí)踐相融合的關(guān)鍵。學(xué)生根據(jù)課堂已學(xué)過(guò)的理論知識(shí),按照要求通過(guò)自主或小組討論確定任務(wù)完成方案并實(shí)施,得出操作結(jié)果,再?gòu)膶?shí)踐結(jié)果來(lái)分析所應(yīng)用的理論知識(shí)。經(jīng)過(guò)學(xué)生在實(shí)踐與理論融合的教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生不但從中鍛煉了動(dòng)手能力,而且培養(yǎng)了分析和解決問(wèn)題的能力,加深了對(duì)本課程相關(guān)理論知識(shí)的理解,培養(yǎng)了工程素養(yǎng)。
四、以“電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)電路裝接與調(diào)試”單元為例,看教學(xué)實(shí)施效果
通過(guò)實(shí)踐我們發(fā)現(xiàn),任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是一種比較適合電工電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的教學(xué)方法。運(yùn)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法教學(xué),教師要精心設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù),創(chuàng)設(shè)激發(fā)學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn),探究新知識(shí)、掌握新技能的教學(xué)情境。在設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí),教師要緊扣本模塊的重點(diǎn)、難點(diǎn),從模塊的知識(shí)特點(diǎn)以及學(xué)生的具體實(shí)際出發(fā),遵循由簡(jiǎn)到難、循序漸進(jìn)的原則。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中,分解模塊的學(xué)習(xí)任務(wù),將學(xué)習(xí)任務(wù)具體化,以完成一個(gè)個(gè)具體的任務(wù)為線索,把教學(xué)內(nèi)容巧妙地隱含在任務(wù)中,讓學(xué)生帶著任務(wù)去完成學(xué)習(xí)?!半妱?dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)電路裝接與調(diào)試”單元是子模塊七基本控制線路的裝接中的學(xué)習(xí)單元2,學(xué)生已經(jīng)熟知了低壓電器以及電動(dòng)機(jī)的工作原理等,能識(shí)別、檢測(cè)各低壓電器,能夠?qū)﹄妱?dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)-連續(xù)控制線路進(jìn)行連接、排故等。結(jié)合學(xué)情及教學(xué)目標(biāo)、重難點(diǎn)進(jìn)行本單元的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施,如下圖所示。圖5“電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路”的教學(xué)組織與實(shí)施(1)下發(fā)工作單,明確初步任務(wù)———即電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路原理圖的識(shí)讀。教師以班級(jí)授課的形式,引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用已有知識(shí),分析電氣原理圖,識(shí)別各低壓元器件及控制線路的工作原理。(2)設(shè)計(jì)方案并明確工作過(guò)程,明確具體任務(wù)———即工作流程。學(xué)生以小組的形式進(jìn)行討論,對(duì)電動(dòng)機(jī)控制線路的連接過(guò)程進(jìn)行任務(wù)分配,確定所需的元器件、工具及其檢測(cè)方案、線路連接方案和故障檢測(cè)與排除方案。(3)實(shí)施工作,按照所確定的方案進(jìn)行作業(yè),明確各流程中的具體小任務(wù)———即①工具準(zhǔn)備和元器件檢測(cè);②完成電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路的裝接;③完成線路檢測(cè),故障排除,并進(jìn)行通電試驗(yàn)。在各階段,同組成員需團(tuán)結(jié)并分工合作,積極主動(dòng)動(dòng)心、動(dòng)腦、動(dòng)手,按照電工職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作;鑒于學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)心理,學(xué)生都會(huì)踏實(shí)、努力完成任務(wù)。在此過(guò)程中,教師需從旁協(xié)助,密切關(guān)注各組的完成情況,并對(duì)安全用電知識(shí)進(jìn)行普及,確保各組成員有效、安全的完成任務(wù)。(4)總結(jié)學(xué)習(xí)單元,明確課后任務(wù)———即完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在此階段,學(xué)生需將自己的作品進(jìn)行呈現(xiàn),并做簡(jiǎn)要說(shuō)明與總結(jié),最后將自己的認(rèn)識(shí),理解通過(guò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式呈現(xiàn)。通過(guò)本單元的學(xué)習(xí),學(xué)生對(duì)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路的認(rèn)識(shí),以及線路檢測(cè)、排故方面都會(huì)有所認(rèn)知,同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生勤動(dòng)手、愛動(dòng)腦、愛設(shè)計(jì)的習(xí)慣。
五、結(jié)束語(yǔ)
《電工電子技術(shù)》課程教學(xué)的改革并非盲目的改變現(xiàn)有的教學(xué)模式,我們結(jié)合學(xué)生的學(xué)情以及非電各專業(yè)對(duì)本課程的要求,在教學(xué)內(nèi)容的選擇,教學(xué)載體的確定以及教學(xué)形式的選取上進(jìn)行了系統(tǒng)化建構(gòu)與設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)《電工電子技術(shù)課程》教學(xué)內(nèi)容與載體上的“1+X”化,體現(xiàn)出該專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程的“基礎(chǔ)平臺(tái)性”特征與“非電類各專業(yè)接口”特征;以任務(wù)驅(qū)動(dòng)、項(xiàng)目引領(lǐng)為主進(jìn)行系統(tǒng)化教學(xué)設(shè)計(jì),突出“教、學(xué)、做、練‘一體化特色,遵循了由淺入深,循序漸進(jìn)的教學(xué)規(guī)律,通過(guò)教學(xué)改革探索與實(shí)踐,授課教師明顯感覺到學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣高漲,極大提高了教學(xué)效果。
作者:龍海燕 龔 雪 單位:成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院
參考文獻(xiàn):
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目前,各高校模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀是:隨著高校熱門專業(yè)的逐年擴(kuò)招,學(xué)生多,實(shí)驗(yàn)教師少,迫使很多高校模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課不得不大班上課,一次2~3個(gè)班級(jí),幾十名甚至于上百名學(xué)生同時(shí)做一個(gè)實(shí)驗(yàn),即使有兩三名教師同時(shí)指導(dǎo),也很難做到面面俱到,學(xué)生相互參考實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。由于學(xué)生多,實(shí)驗(yàn)教師少,實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)空間有限,造成同一個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,在一個(gè)學(xué)期內(nèi)必須重復(fù)安排多次,學(xué)生上實(shí)驗(yàn)課的時(shí)間不能統(tǒng)一,一部分學(xué)生先做實(shí)驗(yàn),另一部分學(xué)生后做實(shí)驗(yàn),完全一樣的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容很難杜絕學(xué)生之間相互參考實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),為了能從根本上解決這個(gè)問(wèn)題,完全統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容必須改變。以上現(xiàn)狀是高校模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教師所面臨的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題:教學(xué)模式陳舊,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一,學(xué)生的差異性在逐年加大,學(xué)生多,教師少,實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)空間有限,這些是高校模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革必須解決的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。
2課程改革的措施和解決問(wèn)題的辦法
模擬電子技術(shù)研究的對(duì)象是半導(dǎo)體器件以及以半導(dǎo)體器件為核心的基本電路,具有較強(qiáng)的可操作性和實(shí)踐性,因此,模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程改革必須堅(jiān)持理論與實(shí)踐并重的原則。
2.1調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間
大連理工大學(xué)教學(xué)課程改革在實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間安排上做了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,調(diào)整后的實(shí)驗(yàn)時(shí)間盡量與理論教學(xué)時(shí)間并行,緊跟理論教學(xué)的進(jìn)度,做到理論課剛講完的內(nèi)容馬上安排實(shí)驗(yàn),以增強(qiáng)學(xué)生的記憶效果,加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,配合好理論教學(xué),幫助學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握更多的理論知識(shí)。
2.2優(yōu)化了教學(xué)內(nèi)容,更新教學(xué)方法
(1)在第一次儀器實(shí)踐課上,增設(shè)了二極管的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。在以往的模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中,沒有安排二極管的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,但二極管是模擬電路的基礎(chǔ),如果學(xué)生不能很好地理解二極管的工作原理,摸透二極管的工作特性,那么后續(xù)課程的學(xué)習(xí)必將受到影響。本次教改,將二極管的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與儀器實(shí)踐課安排在一起,讓學(xué)生在熟悉儀器使用的過(guò)程中,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路,測(cè)試二極管的特性,掌握二極管的工作原理,讓學(xué)生在電路設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)測(cè)試的過(guò)程中掌握儀器的使用。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,學(xué)生可以根據(jù)不同二極管的參數(shù)特性,選擇自己認(rèn)為合適的電阻設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路,測(cè)試并計(jì)算二極管的導(dǎo)通電壓、工作電流、耗散功率、動(dòng)態(tài)電阻等參數(shù)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到?jīng)Q定二極管工作狀態(tài)的主要參數(shù)是流過(guò)二極管的工作電流,知道二極管的導(dǎo)通電壓、耗散功率和動(dòng)態(tài)電阻都是由流過(guò)二極管的工作電流決定的。讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到分析工作電流在模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程中的重要性。
(2)在單管放大電路的設(shè)計(jì)與測(cè)試實(shí)驗(yàn)中,以往只安排了一個(gè)實(shí)驗(yàn)電路,讓學(xué)生在面包板上搭接指定電路參數(shù)的共發(fā)射極單管放大電路并測(cè)試。由于學(xué)生第一次在面包板上搭接實(shí)驗(yàn)電路,不熟悉面包板的結(jié)構(gòu),在搭接實(shí)驗(yàn)電路的過(guò)程中耗時(shí)過(guò)多,雖然只安排了一個(gè)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,但也有很多學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)不能按時(shí)完成實(shí)驗(yàn)。本次教改,設(shè)計(jì)了一個(gè)專用實(shí)驗(yàn)平臺(tái),在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上給學(xué)生提供了偏置電流可以調(diào)節(jié)的靜態(tài)工作電路,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的基礎(chǔ)上設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn),設(shè)計(jì)共發(fā)射極、共集電極、共基極三種不同組態(tài)的單管放大電路,測(cè)試、計(jì)算、比較并分析這三種不同組態(tài)放大電路的異同點(diǎn)。并通過(guò)改變靜態(tài)工作點(diǎn),觀察、測(cè)試并分析放大電路的失真波形。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的調(diào)整,滿足了多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)需求,實(shí)驗(yàn)技能稍差的學(xué)生,可以在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上完成一部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容;實(shí)驗(yàn)技能較好的學(xué)生,可以充分利用新的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)完成三種不同組態(tài)單管放大電路的設(shè)計(jì)與測(cè)試。這種層次化實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,有利于提高學(xué)生的實(shí)踐技能。
(3)在差分放大電路的設(shè)計(jì)與測(cè)試實(shí)驗(yàn)中,本次教改后的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容增設(shè)了恒流源負(fù)載的射極耦合差分式放大電路的設(shè)計(jì)與測(cè)試。實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生在靜態(tài)工作點(diǎn)相同的條件下,比較電阻負(fù)載和恒流源負(fù)載這兩種射極耦合差分放大電路的異同點(diǎn)。本次教改之前,在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間內(nèi),大多數(shù)學(xué)生只能完成一個(gè)電阻負(fù)載射極耦合差分式放大電路的電路搭接和數(shù)據(jù)測(cè)試。為了幫助學(xué)生能夠在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)完成兩個(gè)差分放大電路的測(cè)試與比較,在本次教改的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上,給學(xué)生提供了差分放大的基礎(chǔ)電路,靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置與調(diào)節(jié)電路需要學(xué)生自己連接。在新設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上,保證學(xué)生可以通過(guò)調(diào)節(jié)電位器,將兩個(gè)差分放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)成一致,以保證在靜態(tài)工作點(diǎn)相同的前提下,比較兩個(gè)不同負(fù)載射極耦合差分放大電路的動(dòng)態(tài)特性,幫助學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中真正理解恒流源負(fù)載射極耦合差分放大電路在性能上的提高。
2.3調(diào)整實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置原則
本次教改的重點(diǎn)集中在電路器件的選擇上。在以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)器件都是老師設(shè)定好并準(zhǔn)備好的,每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)電路和實(shí)驗(yàn)器件完全統(tǒng)一,學(xué)生只需要按照實(shí)驗(yàn)教材上規(guī)定的實(shí)驗(yàn)電路,用統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)器件搭接實(shí)驗(yàn)電路、測(cè)量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、驗(yàn)證理論計(jì)算就能夠完成實(shí)驗(yàn)。本次教改調(diào)整了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置原則:在保證實(shí)驗(yàn)器件可以安全工作的前提下,盡量讓學(xué)生自己選擇實(shí)驗(yàn)器件,全部實(shí)驗(yàn)的器件一起交給學(xué)生,讓學(xué)生根據(jù)廠家提供的器件手冊(cè)自己設(shè)置實(shí)驗(yàn)電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式基本上能保證每組實(shí)驗(yàn),學(xué)生所選用的實(shí)驗(yàn)器件不完全一致,在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生使用生產(chǎn)廠家提供的器件手冊(cè)設(shè)計(jì)實(shí)際電路的能力。
2.4設(shè)計(jì)全新的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
為保證在增加實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的前提下,不影響學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)的進(jìn)度,本次教改設(shè)計(jì)了一個(gè)全新的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。在新的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上,給學(xué)生提供了一部分基礎(chǔ)電路,學(xué)生可以在基礎(chǔ)電路上進(jìn)行擴(kuò)展,設(shè)計(jì)自己的實(shí)驗(yàn)電路。這樣既可以保證學(xué)生在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)完成必做的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,同時(shí)還保證了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的多樣性,解決了層次化教學(xué)管理這一難題。保證實(shí)踐能力相對(duì)較強(qiáng)的學(xué)生有更多的實(shí)驗(yàn)條件,設(shè)計(jì)完成更多的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容;同時(shí)也保證實(shí)驗(yàn)技能相對(duì)較弱的學(xué)生能在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)完成基本的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,做到了既注重精英人才的培養(yǎng),又照顧到多數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,保護(hù)好每個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,使學(xué)生能夠在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中得到充分的鍛煉,為后續(xù)的課程學(xué)習(xí)以及走上工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的實(shí)踐基礎(chǔ)。為了能更好地貼近實(shí)際應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情,在本次教改設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上,還增設(shè)了多項(xiàng)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,如稱重傳感器小信號(hào)的檢測(cè)與放大,室內(nèi)光強(qiáng)變化的檢測(cè)與控制,環(huán)境溫度變化的檢測(cè)與控制,障礙物的檢測(cè)與判斷等多種模擬傳感器檢測(cè)電路,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室里就能直觀地體驗(yàn)到所學(xué)到的模擬電子技術(shù)知識(shí)可以應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)生活中去,以充分調(diào)動(dòng)出學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)際電路的創(chuàng)作熱情。
2.5改革考核制度
為了幫助學(xué)生鞏固所學(xué)到的知識(shí),本次教改還建立了一套全新的實(shí)驗(yàn)考核制度,明確了每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目重點(diǎn)考核的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,以及每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的具體考核辦法。實(shí)驗(yàn)考核內(nèi)容分為儀器使用、電路設(shè)計(jì)、搭接實(shí)驗(yàn)電路、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)試、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析等五個(gè)方面。細(xì)化到每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,實(shí)驗(yàn)考核的側(cè)重點(diǎn)有所不同。例如:實(shí)驗(yàn)一重點(diǎn)考核學(xué)生學(xué)習(xí)使用電子儀器的能力;實(shí)驗(yàn)二重點(diǎn)考核學(xué)生設(shè)計(jì)電路的實(shí)踐能力;實(shí)驗(yàn)三重點(diǎn)考核學(xué)生實(shí)驗(yàn)電路測(cè)試和數(shù)據(jù)分析能力;實(shí)驗(yàn)四重點(diǎn)考核學(xué)生在面包板上搭接實(shí)驗(yàn)電路的實(shí)踐操作能力;實(shí)驗(yàn)五綜合考核學(xué)生在電路設(shè)計(jì)中的綜合實(shí)踐能力。通過(guò)對(duì)具體能力的考核打分方式,幫助學(xué)生清晰地認(rèn)識(shí)到自己的不足,從而有針對(duì)性地學(xué)習(xí),提高自己的薄弱環(huán)節(jié),以幫助學(xué)生提高電路設(shè)計(jì)和創(chuàng)新實(shí)踐能力。
3結(jié)束語(yǔ)
[關(guān)鍵詞]電工電子技術(shù);教材;教學(xué)方法;實(shí)際操作能力;應(yīng)對(duì)措施
電工電子技術(shù)課程是非電專業(yè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課,其理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)。該課程的教學(xué)目的是為了適應(yīng)新世紀(jì)對(duì)人才素質(zhì)要求和相關(guān)學(xué)科的發(fā)展,使學(xué)生獲得電工電子技術(shù)必要的基本理論知識(shí)和基本技能[1]。學(xué)生對(duì)這門課掌握的怎樣,將直接影響著其它專業(yè)課的學(xué)習(xí)。由于這門課概念多、公式多、電路千變?nèi)f化,學(xué)生常感到抽象、零散、枯燥,難以掌握。所以在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中往往很難通過(guò)理論的表述使得學(xué)生對(duì)知識(shí)要點(diǎn)進(jìn)行很好的掌握[2-3]。近年來(lái),隨著社會(huì)的信息化與自動(dòng)化的快速發(fā)展,電工電子技術(shù)課程的教學(xué)受到非常強(qiáng)烈的沖擊。針對(duì)電工電子技術(shù)課程教學(xué)中存在的問(wèn)題,具體如何實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的辯證統(tǒng)一,如何合理優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu),強(qiáng)化專業(yè)技能訓(xùn)練,有效提高課堂教學(xué)效率,加強(qiáng)學(xué)生掌握技能的可延展性,提高學(xué)生掌握知識(shí)的可持續(xù)性,以適應(yīng)企業(yè)的生產(chǎn)需要,需對(duì)本課程的教學(xué)內(nèi)容、授課方式及教學(xué)手段進(jìn)行改革[4-5]。
1.電工電子技術(shù)課程的教學(xué)現(xiàn)狀
1)教材缺乏合理性
目前關(guān)于電工電子技術(shù)課程方面的教材很多,通過(guò)觀察這些教材可以發(fā)現(xiàn),很多教材缺乏一定的合理性。電工電子技術(shù)課程是一門理論與實(shí)踐結(jié)合為一體的綜合性課程,但通過(guò)觀察眾多相關(guān)教材發(fā)現(xiàn),電工電子技術(shù)課程教材多偏重于理論知識(shí),并且,相關(guān)教材知識(shí)更新較慢,很多教材的教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)不能適應(yīng)行業(yè)日新月異的變化,不能適應(yīng)飛速發(fā)展的市場(chǎng)需求,這些問(wèn)題導(dǎo)致在電工電子技術(shù)課程的講解與學(xué)習(xí)方面出現(xiàn)教師講解費(fèi)勁,學(xué)生學(xué)起來(lái)毫無(wú)興趣的局面,并且學(xué)生所學(xué)知識(shí)難以滿足企業(yè)的要求[6]。
2)教師教學(xué)方法陳舊
電工電子技術(shù)課程是一門基礎(chǔ)課程,理論性強(qiáng),傳統(tǒng)教學(xué)主要是教師對(duì)書本理論的講解,不形象,不直觀、方式枯燥,并多采用“滿堂灌”式的教學(xué)方式,教師在教學(xué)活動(dòng)中始終占據(jù)主導(dǎo)地位,既沒有為學(xué)生留出消化與理解知識(shí)點(diǎn)的時(shí)間,也沒有為學(xué)生提供展示自己的機(jī)會(huì)與平臺(tái),沒有注重學(xué)生與教師的互動(dòng)以及學(xué)生主動(dòng)性的培養(yǎng)模式,長(zhǎng)期以往,必將會(huì)降低學(xué)生的學(xué)習(xí)激情與學(xué)習(xí)愿望,學(xué)生根本無(wú)法提起對(duì)課程知識(shí)內(nèi)容的興趣,使得教學(xué)效率低下[4,6]。
3)學(xué)生實(shí)際操作能力不足
在電工電子技術(shù)課程的傳統(tǒng)教學(xué)中,基本上都是學(xué)生被動(dòng)地聽教師在課堂上講授理論知識(shí),缺乏直觀性,對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是比較枯燥的,導(dǎo)致學(xué)生聽課時(shí)難以較好地理解,以至于產(chǎn)生難學(xué)、厭學(xué)的情緒[7]。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)校培養(yǎng)學(xué)生的重要途徑,因此,需要配合合適的實(shí)訓(xùn)課程,充分的利用實(shí)訓(xùn)教學(xué)實(shí)際上是一個(gè)很好培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的過(guò)程,增強(qiáng)他們的動(dòng)手能力,使得學(xué)生的求知欲望增強(qiáng),從而提高他們學(xué)習(xí)的興趣[8]。但是由于很多學(xué)校的實(shí)踐教學(xué)本身存在著一些問(wèn)題,使得學(xué)生的實(shí)際操作能力較差。在電工電子技術(shù)課程的實(shí)踐教學(xué)方面,主要存在以下問(wèn)題:(1)有些學(xué)校對(duì)實(shí)踐教學(xué)不夠重視,導(dǎo)致實(shí)踐教學(xué)安排的不合理;(2)由于實(shí)踐教學(xué)課程較多,所需設(shè)備投入較大,有些學(xué)校不能較好地提供實(shí)踐教學(xué)的設(shè)備,這些都是導(dǎo)致學(xué)生操作動(dòng)手能力較差的主要原因[4]。
2. 電工電子技術(shù)課程教學(xué)的應(yīng)對(duì)措施
1)對(duì)電工電子技術(shù)課程的教材進(jìn)行科學(xué)地補(bǔ)充及重組
教材是教學(xué)的根本,是提高教學(xué)質(zhì)量的前提保障。伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的前進(jìn),電工電子技術(shù)也在進(jìn)行著飛躍式的發(fā)展,與此同時(shí),與電工電子技術(shù)相依相伴的電子元器件也在不斷的進(jìn)行更新與發(fā)展,因此,與之對(duì)應(yīng)的電工電子技術(shù)教程的教材也需要對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行不斷的充實(shí)。針對(duì)教材中一些內(nèi)容較老的情況,應(yīng)對(duì)原有教材進(jìn)行深入地分析,去糟粕取精華,添加電工電子技術(shù)課程中適用的器件、電路等方向的內(nèi)容,使得電工電子技術(shù)課程的教材能夠跟上時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展[3]。針對(duì)有些教材過(guò)于偏重理論的情況,對(duì)教材中的理論知識(shí)點(diǎn),要做到去虛留實(shí)、簡(jiǎn)明扼要的講解,使理論與實(shí)踐盡量結(jié)合,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)時(shí),教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行電工電子技術(shù)教學(xué)資料的重新整合,編排出一個(gè)適合教學(xué)的順序,即遵循由淺到深、由簡(jiǎn)到繁的原則,這樣將有助于學(xué)生循序漸進(jìn)地接受電工電子技術(shù)課程的知識(shí),打好扎實(shí)的基礎(chǔ),為以后的學(xué)習(xí)和工作做好充足的準(zhǔn)備。
2)教學(xué)方法改進(jìn)
針對(duì)教學(xué)方法陳舊,教學(xué)方式枯燥的問(wèn)題,教師可以采取以下的手段進(jìn)行教學(xué),以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。首先,在電工電子技術(shù)課程的教學(xué)中,教師要?jiǎng)?chuàng)造良好的課堂氛圍,盡量站在學(xué)生的角度去營(yíng)造一個(gè)具有良好學(xué)習(xí)氛圍的教學(xué)環(huán)境。比如,采用靈活的創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境及活動(dòng)情境,引導(dǎo)學(xué)生積極思考,盡可能地將學(xué)生的注意力吸引過(guò)來(lái),使得他們自覺地跟隨教師的思路,因?yàn)橛腥さ奶釂?wèn)不但能夠使學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚的興趣,還可以使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲,進(jìn)而有效調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性及自覺性,有效地豐富枯燥的教學(xué)課堂,提高電工電子技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量[9]。其次,在教學(xué)過(guò)程中,可以多使用直觀教具和實(shí)例教學(xué)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如,在教授到電容和電感時(shí),可以將電視機(jī)的主板上的電容和電感作為直觀教具,讓學(xué)生自己在主板上尋找各種電容和電感,并讓他們記下相應(yīng)的型號(hào)。進(jìn)行實(shí)例教學(xué)時(shí),可以將手機(jī)、相機(jī)、太陽(yáng)能設(shè)備等作為電工電子技術(shù)涵蓋的各方面技術(shù)產(chǎn)品來(lái)進(jìn)行講解剖析,這種采用實(shí)物、模型等方式的教學(xué)手段,可以盡可能地發(fā)揮學(xué)生的視覺、聽覺和觸覺等器官間的協(xié)調(diào)作用,在一定程度上能夠使學(xué)生更加輕松愉快的學(xué)習(xí)電工電子技術(shù)課程的相關(guān)知識(shí) [3,4]。
3)實(shí)踐教學(xué)與理論課程教學(xué)有效地結(jié)合
針對(duì)實(shí)踐教學(xué)中出現(xiàn)的問(wèn)題,首先應(yīng)該將實(shí)踐教學(xué)與理論課程教學(xué)有效地結(jié)合起來(lái),讓學(xué)生在掌握理論知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行有效的實(shí)踐操作,這能較大限度的提高學(xué)生的實(shí)際操作能力,從而提高學(xué)生在具體操作過(guò)程中的應(yīng)用能力,從而最終提高學(xué)生的綜合素質(zhì),更好地去滿足社會(huì)對(duì)專業(yè)人才的要求[9]。比如在給服裝設(shè)計(jì)工程專業(yè)學(xué)生實(shí)訓(xùn)過(guò)程中,針對(duì)由于現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室條件的限制情況,可以在教學(xué)過(guò)程中引入非電專業(yè)學(xué)生所不熟悉的電子仿真軟件EWB或Multisim,這就相當(dāng)于擁有了一個(gè)移動(dòng)的實(shí)驗(yàn)室,使得每個(gè)學(xué)生能親自動(dòng)手連接設(shè)計(jì)電路、設(shè)置參數(shù)及分析電路,理解理論難點(diǎn),可消除理論的抽象感.激發(fā)學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)興趣,實(shí)現(xiàn)了學(xué)生在理論、仿真、實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)之間的無(wú)縫移動(dòng),適度填補(bǔ)了理論與實(shí)踐之間的空白[7,10]。使得學(xué)生在豐富的實(shí)踐教學(xué)中能充分掌握專業(yè)的操作應(yīng)用,使基礎(chǔ)教學(xué)轉(zhuǎn)向技巧型教學(xué),提高學(xué)生的應(yīng)用能力,使學(xué)生適應(yīng)企業(yè)的需要。
3 結(jié)論
電工電子技術(shù)課程是高等學(xué)校工科非電類專業(yè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課程,在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)逐步建立起更合理、更有效的教學(xué)模式,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)電工電子技術(shù)課程的興趣,使學(xué)生通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),既具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ),又具有較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力,成為行業(yè)需要的專業(yè)人才。
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1采用模塊化合理設(shè)計(jì)現(xiàn)代電子技術(shù)課程體系
設(shè)計(jì)的模塊化現(xiàn)代電子技術(shù)課程體系框圖如圖1所示。該課程體系大致分為三大類模塊:基礎(chǔ)電子技術(shù)模塊、專業(yè)電子技術(shù)模塊和實(shí)踐模塊。其中基礎(chǔ)電子技術(shù)模塊包括:電路原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)?,F(xiàn)代電子技術(shù)模塊包括:微機(jī)原理/單片機(jī)、EDA技術(shù)。實(shí)踐模塊包括:電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)、基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)、專業(yè)課程設(shè)計(jì)、開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、學(xué)生科研與競(jìng)賽和畢業(yè)設(shè)計(jì)。該課程體系的特色在于:強(qiáng)化實(shí)踐模塊,通過(guò)多種途徑,為學(xué)生創(chuàng)造電子技術(shù)實(shí)踐和提高的條件,強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力,建立學(xué)生從基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)到社會(huì)就業(yè)的直接通道。
2完善現(xiàn)代電子技術(shù)精品課程建設(shè)
按照精品課程評(píng)估體系扎實(shí)推進(jìn)課程體系建設(shè),具體包括:
2.1推進(jìn)課程教學(xué)基礎(chǔ)建設(shè)和教學(xué)實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)
完成課程教學(xué)大綱、教案、多媒體課件、教學(xué)參考書、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源、課程建設(shè)與管理規(guī)劃、實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)質(zhì)量控制控制等基礎(chǔ)性工作;并按照有關(guān)要求,建設(shè)了課程網(wǎng)站,優(yōu)化資源配置的教學(xué)模式。建成省級(jí)電子信息實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心1個(gè)、省級(jí)機(jī)電工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心1個(gè)、省級(jí)電工電子基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)1個(gè),校級(jí)開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室1個(gè),建成6個(gè)校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室和多家校企合作實(shí)習(xí)基地,拓展了學(xué)生進(jìn)行電子技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)踐平臺(tái)。
2.2推進(jìn)課程教學(xué)內(nèi)容建設(shè) 突出知識(shí)的應(yīng)用性
按照“分立元件起步,集成電路落腳,突出技術(shù)應(yīng)用”來(lái)組織教學(xué),努力提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。根據(jù)電子技術(shù)的飛速發(fā)展的客觀實(shí)際,教學(xué)內(nèi)容以集成電路為重點(diǎn),重外部特性,輕內(nèi)部結(jié)構(gòu);重實(shí)用電路,輕基本電路;重技術(shù)應(yīng)用,輕理論分析;把電子技術(shù)的新概念、新器件、新設(shè)備溶入課堂教學(xué)中去;突出技術(shù)性、應(yīng)用性,引入新技術(shù)、新器件,正確、妥善處理傳統(tǒng)內(nèi)容與新知識(shí)、新技術(shù)之間關(guān)系,對(duì)教材內(nèi)容的精選要遵循“少而精”的原則,教材水平應(yīng)保持與本學(xué)科發(fā)展相適應(yīng)的科學(xué)水平。
2.3形成“一體化,多層次”的教學(xué)體系
通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行優(yōu)化、整合,分階段開設(shè)基礎(chǔ)板塊、提供板塊、拓展板塊3組系列,并增加“創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”和“開放實(shí)驗(yàn)”,既體現(xiàn)不同層次的差異,又形成一個(gè)有機(jī)整體,突出了“基礎(chǔ)、提高、綜合、創(chuàng)新”的特點(diǎn)。將原有以電子技術(shù)理論課程教學(xué)為主體,變?yōu)槔碚摻虒W(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)并舉,驗(yàn)證性、應(yīng)用性訓(xùn)練與創(chuàng)新性訓(xùn)練并舉,從原來(lái)被細(xì)化的按專業(yè)方向培養(yǎng)學(xué)生,變?yōu)榘匆患?jí)學(xué)科特點(diǎn)培養(yǎng)人才。
3創(chuàng)新教學(xué)方法 更新教學(xué)手段
利用現(xiàn)代化教育手段,設(shè)計(jì)多媒體課件,開展課堂演示實(shí)驗(yàn)教學(xué),創(chuàng)新教學(xué)方式。通過(guò)應(yīng)用EWB,MATLAB和Multism軟件,制作了電路原理、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)演示實(shí)驗(yàn)軟件,并課程教學(xué)中新增了演示實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),使抽象的理論變得形象,加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)際應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)的感知力。通過(guò)引人電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化工具軟件,形成“電子仿真工作平臺(tái)”,對(duì)現(xiàn)成的組合邏輯器件及時(shí)序邏輯電路進(jìn)行功能驗(yàn)證,提供簡(jiǎn)便快捷、準(zhǔn)確有效的實(shí)驗(yàn)手段,可以豐富教學(xué)內(nèi)容,更新課程的教學(xué)思路,提高課程的實(shí)踐性與應(yīng)用性。另一方面,也可以借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,將數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)資料(例如:課件、講義、教案、輔助教學(xué)材料、試卷等)上網(wǎng),使其成為共享的資源,能促進(jìn)數(shù)字電子技術(shù)課程的交流和改革。模擬仿真突破了教學(xué)難點(diǎn),具有化繁為簡(jiǎn)、化難為易、化抽象為具體的功能。
4以開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室為平臺(tái) 加強(qiáng)第二課堂實(shí)驗(yàn)基地建設(shè)和指導(dǎo)
4.1建立開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室和校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室
為學(xué)生搭建良好的電子技術(shù)實(shí)踐和創(chuàng)新平臺(tái)學(xué)生通過(guò)項(xiàng)目申請(qǐng),進(jìn)入開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室;實(shí)驗(yàn)室則為學(xué)生提供電子技術(shù)實(shí)踐場(chǎng)所、儀器設(shè)備、元件耗材,并由相關(guān)的老師負(fù)責(zé)指導(dǎo)。具體做法是:首先,每學(xué)期開學(xué)初,學(xué)生向?qū)嶒?yàn)室提出申請(qǐng);其次,經(jīng)指導(dǎo)老師審核、實(shí)驗(yàn)室管理老師批準(zhǔn),申請(qǐng)獲得通過(guò)后的學(xué)生將進(jìn)入創(chuàng)新室,借用儀器設(shè)備(如:計(jì)算機(jī)、示波器、直流電源、信號(hào)發(fā)生器)搭建自己的實(shí)驗(yàn)平臺(tái);學(xué)生可以根據(jù)自己電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需要,使用實(shí)驗(yàn)室中的電子設(shè)計(jì)設(shè)備,如打印機(jī)、轉(zhuǎn)印機(jī)、銅板腐蝕劑、鉆臺(tái)等公共設(shè)備,并申請(qǐng)常用的電子元器件。同時(shí),常年有課題組教師負(fù)責(zé)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室學(xué)生的輔導(dǎo)。在學(xué)生座位的安排上,將高年級(jí)的學(xué)生和低年級(jí)的學(xué)生進(jìn)行穿插安排,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,讓高年級(jí)的學(xué)生起到良好的傳幫帶的作用。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生提供了一個(gè)良好的實(shí)踐平臺(tái),極大地提高了學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新能力。
4.2利用每年暑假時(shí)間 進(jìn)行大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)
以全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽為切入點(diǎn),舉辦電子設(shè)計(jì)培訓(xùn)。培訓(xùn)的重點(diǎn)放在實(shí)踐能力提高上,注重實(shí)踐訓(xùn)練,彌補(bǔ)理論教學(xué)上的不足。根據(jù)競(jìng)賽征題要求及歷年競(jìng)賽試題,培訓(xùn)內(nèi)容采用基礎(chǔ)平臺(tái)+模塊化訓(xùn)練。其中基礎(chǔ)平臺(tái)主要內(nèi)容包括:傳感器、放大器、振蕩器、運(yùn)算放大器、調(diào)制與解調(diào)、數(shù)字電路、單片機(jī)小系統(tǒng)。模塊化訓(xùn)練主要內(nèi)容是歷屆競(jìng)賽試題和本年度的模擬試題,具體類型有電源、信號(hào)源、無(wú)線電、儀器、數(shù)據(jù)采集與控制類。實(shí)踐證明,這種培訓(xùn)模式是行之有效的,能迅速提高大學(xué)生的動(dòng)手能力,培養(yǎng)其創(chuàng)新意識(shí)和協(xié)作精神。
5加強(qiáng)學(xué)生科研引導(dǎo)和畢業(yè)設(shè)計(jì)建設(shè) 提高創(chuàng)新能力
5.1引導(dǎo)學(xué)生申報(bào)各類科研項(xiàng)目
鼓勵(lì)學(xué)生申報(bào)校團(tuán)委科研項(xiàng)目、省級(jí)和校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,并為學(xué)生項(xiàng)目立項(xiàng)和項(xiàng)目實(shí)施提供指導(dǎo)。
5.2加強(qiáng)學(xué)生科研引導(dǎo)和畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)
以畢業(yè)設(shè)計(jì)形式或課程設(shè)計(jì)形式,引導(dǎo)高年級(jí)學(xué)生參與電子技術(shù)類產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目,鍛煉學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力。學(xué)生通過(guò)獨(dú)立完成課題的設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試和實(shí)驗(yàn)分析,鍛煉分析問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力,促進(jìn)創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)調(diào),提升適應(yīng)未來(lái)工作的自信心。近年來(lái),有多名大學(xué)生通過(guò)參與教師與企業(yè)間的項(xiàng)目合作,得到了良好的鍛煉,畢業(yè)后直接到企業(yè)就業(yè),成為技術(shù)骨干。
6改革成效
6.1電子技術(shù)類課程教學(xué)質(zhì)量顯著提高
改革后的電子技術(shù)課程在授課內(nèi)容、教學(xué)方法上都有了明顯的進(jìn)步,課堂互動(dòng)性增加,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣提高了。項(xiàng)目實(shí)施以來(lái),電子技術(shù)相關(guān)的課程授課效果良好,在期末測(cè)評(píng)中獲得同學(xué)們的好評(píng),有多位教師獲得省級(jí)、校級(jí)教學(xué)名師稱號(hào)。
6.2學(xué)生電子技術(shù)實(shí)踐和創(chuàng)新能力顯著提高
各類科技創(chuàng)新活動(dòng)取得佳績(jī)項(xiàng)目組依托開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室,通過(guò)暑期的大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn),每年完成約100人次的電子技術(shù)設(shè)計(jì)培訓(xùn);每學(xué)期指導(dǎo)進(jìn)入開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室和校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生約60人,四年來(lái)累計(jì)指導(dǎo)學(xué)生約400人次;指導(dǎo)的大學(xué)省級(jí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、校級(jí)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)和團(tuán)委科研立項(xiàng)目60多項(xiàng);四年來(lái),本項(xiàng)目組成員指導(dǎo)大學(xué)參加了全國(guó)、全省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽,獲得各類獎(jiǎng)項(xiàng)32項(xiàng),其中一等獎(jiǎng)6項(xiàng)、二等獎(jiǎng)11項(xiàng)、三等獎(jiǎng)15項(xiàng);指導(dǎo)的學(xué)生分別獲得2009、2011和2013年福建省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽二、三等獎(jiǎng)。
6.3學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)課題完成質(zhì)量顯著提高
通過(guò)現(xiàn)代電子技術(shù)課程體系改革,學(xué)生對(duì)新技術(shù)的掌握和實(shí)踐動(dòng)手能力都應(yīng)該比以前有所提高,這部分學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)中就可以做一些難度較大、有實(shí)用意義的課題。四年來(lái),指導(dǎo)約200名大學(xué)生開展與電子技術(shù)相關(guān)的畢業(yè)設(shè)計(jì),取得良好成績(jī),近30位同學(xué)獲得校級(jí)優(yōu)秀畢業(yè)論文。
6.4獲得社會(huì)的廣泛關(guān)注和用人單位的好評(píng)
幾年來(lái),以開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室和校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室為平臺(tái)的現(xiàn)代電子技術(shù)課程體系,培養(yǎng)了一大批實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新意識(shí)強(qiáng)、具有團(tuán)結(jié)協(xié)作精神的大學(xué)生,這些學(xué)生畢業(yè)后能勝任與電子技術(shù)相關(guān)的技術(shù)工作,成為公司的技術(shù)骨干,獲得用人單位的好評(píng)。
7結(jié)束語(yǔ)
【關(guān)鍵詞】Proteus 電子 虛擬實(shí)驗(yàn) EDA
一、引言
在電子技術(shù)理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,經(jīng)常需要設(shè)計(jì)出電路,并連接實(shí)物進(jìn)行原理分析和驗(yàn)證,在電子線路設(shè)計(jì)過(guò)程中,不僅需要考慮各種元器件的參數(shù)、性能、功耗、封裝等多種因素,而且在電路的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中還需要經(jīng)過(guò)大量多次的電路焊接、調(diào)試和實(shí)驗(yàn),費(fèi)時(shí)費(fèi)力,這種傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法很難適應(yīng)現(xiàn)代電子電路設(shè)計(jì)的規(guī)?;⒌统杀?、短周期的設(shè)計(jì)要求,當(dāng)然,也不能很好的適應(yīng)現(xiàn)代化電子技術(shù)的教學(xué)。隨著EDA(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)技術(shù)的發(fā)展,電子線路設(shè)計(jì)過(guò)程可以通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件,搭建仿真實(shí)驗(yàn)電路,靈活調(diào)整元件參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真,進(jìn)而能顯著提高設(shè)計(jì)效率,降低成本,縮短設(shè)計(jì)周期。
Proteus是英國(guó)Lab Center Electronics公司出版的EDA工具軟件,它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能,還能仿真單片機(jī)及器件??梢詮脑韴D布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與電路協(xié)同仿真,一鍵切換到PCB設(shè)計(jì),真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。不僅對(duì)科研開發(fā),而且對(duì)于電子技術(shù)課程教學(xué)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)論文設(shè)計(jì)、電子技能競(jìng)賽等都提供便捷的輔助功能,對(duì)培養(yǎng)電子技術(shù)創(chuàng)新型復(fù)合人才提供了最便捷的實(shí)驗(yàn)條件。
二、Proteus在電子技術(shù)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)
(一)Proteus軟件的資源豐富
1.Proteus可提供的仿真元器件資源:仿真數(shù)字和模擬、交流和直流等數(shù)千種元器件,有30多個(gè)元件庫(kù)。
2.Proteus可提供的仿真儀表資源 :示波器、邏輯分析儀、虛擬終端、SPI調(diào)試器、I2C調(diào)試器、信號(hào)發(fā)生器、模式發(fā)生器、交直流電壓表、交直流電流表。理論上同一種儀器可以在一個(gè)電路中隨意的調(diào)用。
3.除了現(xiàn)實(shí)存在的儀器外,Proteus還提供了一個(gè)圖形顯示功能,可以將線路上變化的信號(hào),以圖形的方式實(shí)時(shí)地顯示出來(lái),其作用與示波器相似,但功能更多。這些虛擬儀器儀表具有理想的參數(shù)指標(biāo),例如極高的輸入阻抗、極低的輸出阻抗。這些都盡可能減少了儀器對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。
4.Proteus可提供的調(diào)試手段 Proteus提供了比較豐富的測(cè)試信號(hào)用于電路的測(cè)試。這些測(cè)試信號(hào)包括模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。
(二)Proteus支持電路仿真
1.Proteus不僅可將許多單片機(jī)實(shí)例功能形象化,也可將許多單片機(jī)實(shí)例運(yùn)行過(guò)程通過(guò)多媒體展示,這在相當(dāng)程度上替代了傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能。
2.Proteus提供了實(shí)驗(yàn)室無(wú)法相比的大量的元器件庫(kù),提供了修改電路設(shè)計(jì)的靈活性、提供了實(shí)驗(yàn)室在數(shù)量、質(zhì)量上難以相比的虛擬儀器、儀表,因而也提供了培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐精神、創(chuàng)造精神的平臺(tái)。
(三)Proteus應(yīng)用領(lǐng)域廣泛
Proteus軟件是一個(gè)巨大的教學(xué)、仿真、開發(fā)資源庫(kù),不僅可以用于:模擬電路與數(shù)字電路、單片機(jī)、嵌入系統(tǒng)、微控制器系統(tǒng)的教學(xué)、實(shí)驗(yàn)與考評(píng),也可以用于真實(shí)的項(xiàng)目設(shè)計(jì)與產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程。
三、Proteus在電子技術(shù)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用案例分析
(一)Proteus在電路分析課程中應(yīng)用案例
應(yīng)用Proteus進(jìn)行電路分析時(shí),通過(guò)如下設(shè)置:點(diǎn)擊system――set Animation options――在對(duì)話框的Animation options 區(qū)域選擇show wire current with Arrows,即可以箭頭的方向表示電流的流向,幫助學(xué)生理解。同時(shí),可以將電流表、電壓表、功率表等連接到電路中,對(duì)電路參數(shù)進(jìn)行測(cè)試,快速得到仿真結(jié)果。
(二)Proteus在數(shù)字、模擬電子技術(shù)課程中應(yīng)用案例
應(yīng)用Proteus還可以進(jìn)行數(shù)字、模擬電路的仿真分析,例如用譯碼器74LS138搭建的仿真電路,當(dāng)控制信號(hào)E1接電源,E2、E3接地時(shí),通過(guò)單刀雙擲開關(guān)選擇ABC三個(gè)輸入端子的不同組合,即可在八路輸出端子產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的譯碼輸出,控制相應(yīng)的發(fā)光二極管點(diǎn)亮。將抽象的高低電平用發(fā)光二極管和單刀雙擲開關(guān)形象的表示出來(lái),從而更好地幫助學(xué)生理解數(shù)字邏輯器件74LS138的譯碼功能,同時(shí)也使枯燥的理論內(nèi)容變得生動(dòng)形象。
(三)Proteus在單片機(jī)技術(shù)課程中應(yīng)用案例
單片機(jī)技術(shù)作為電子專業(yè)課程,一直以來(lái)都是學(xué)生們反映較難理解的課程,因?yàn)槠鋬?nèi)容綜合性強(qiáng)、實(shí)踐性強(qiáng)、且比較抽象。單片機(jī)課程的實(shí)踐教學(xué)以往多采用驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,將所需的器件在單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱上進(jìn)行連線,下載程序并調(diào)試。但是這種方法必須在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)依托硬件完成,對(duì)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備數(shù)量要求較高,且對(duì)于一些綜合性實(shí)驗(yàn),需要較多的元器件支撐。為了提高實(shí)踐教學(xué)效率、改善教學(xué)效果、降低教學(xué)成本,在單片機(jī)理論、實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中引入Proteus軟件。例如在矩陣按鍵控制實(shí)驗(yàn)中,就只需將元器件從元器件庫(kù)中拖放到圖紙上,按照電路圖將元件連接,再將keil編譯好的程序下載到單片機(jī)中,按下play鍵即可進(jìn)行仿真。需要修改電路只需在圖紙上進(jìn)行,快捷方便。
四、結(jié)語(yǔ)
在電子技術(shù)課程教學(xué)中,利用仿真軟件將理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合,提高了電子技術(shù)課程的教學(xué)效果,開發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的潛在能力,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識(shí),開拓了學(xué)生的視野,增強(qiáng)了學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力和實(shí)際動(dòng)手能力,為后續(xù)高頻電路、單片機(jī)等專業(yè)課程的學(xué)習(xí)以及參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽等奠定了夯實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]朱清慧,張鳳蕊,翟天嵩,等.proteus教程――電子線路設(shè)計(jì)、制版與仿真(第2版)[m].北京:清華大學(xué)出版社,2011.
[2]周潤(rùn)景,張麗娜.基于proteus的電路及單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真[m].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2006.
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[關(guān)鍵詞]教學(xué)方法;學(xué)習(xí)方法;一體化教學(xué);操作性;實(shí)用性
中圖分類號(hào):G64
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1006-0278(2013)08-236-01
經(jīng)過(guò)幾十年的探索與實(shí)踐,我國(guó)的中等職業(yè)教育已進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期,教育質(zhì)量不斷提高,辦學(xué)方向更加明確,改革思路日益清晰,學(xué)校布局日趨合理,事業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)大,一個(gè)基本適應(yīng)我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)需要的中等職業(yè)教育新體系已初步形成。
一、當(dāng)前數(shù)字電子技術(shù)理論課程教學(xué)的現(xiàn)狀
當(dāng)前的數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)目標(biāo),根據(jù)中等教育和高等教育的不同,在傳統(tǒng)教育理念和教育模式的基礎(chǔ)上,增加了技能訓(xùn)練的元素,在教材的編寫上,實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)一,以清華大學(xué)出版社出版的《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》劉美玲,2008.5版為例,此教材在每一章后,都增加了技能訓(xùn)練章節(jié),充分說(shuō)明了數(shù)字電子技術(shù)課程理論與實(shí)際的緊密結(jié)合,并向著一體化的方向發(fā)展。
二、數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)方法改革實(shí)現(xiàn)的方法和途徑
(一)教學(xué)方法改革實(shí)現(xiàn)的方法與實(shí)例
1 理論和實(shí)踐相結(jié)合
教學(xué)過(guò)程中注重理論與實(shí)踐相結(jié)合,以實(shí)踐作為檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果的標(biāo)準(zhǔn),并注意實(shí)際問(wèn)題的分析方法,培養(yǎng)學(xué)生的分析綜合能力。
例如數(shù)據(jù)選擇器的擴(kuò)展應(yīng)用中,用4片8選1數(shù)據(jù)選擇器和1片2線-4線譯碼器構(gòu)成的32選1數(shù)據(jù)選擇器,當(dāng)A4A3=00時(shí),由A2A1A0從D0-D7中選1路輸出,當(dāng)A4A3=01時(shí),由A2A1A0從D8-D15中選1路輸出,當(dāng)A4A3=10時(shí),由A2A1A0從D16-D23中選1路輸出,當(dāng)A4A3=11時(shí),由A2A1A0從D24-D31中選1路輸出。本例的教學(xué)方法與單片機(jī)原理與應(yīng)用中,存儲(chǔ)器擴(kuò)展的地址分配法類似,都是通過(guò)對(duì)現(xiàn)在芯片的功能和要擴(kuò)展電路的使能端的綜合分析應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)的,教學(xué)時(shí)應(yīng)注意問(wèn)題分析方法的解決,及線路設(shè)計(jì)思想和線路設(shè)計(jì)步驟的統(tǒng)一,從芯片的有效性選擇入手,分析數(shù)據(jù)的選擇路徑,從而完成電路的設(shè)計(jì),也是理論和實(shí)踐相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生綜合分析能力的體現(xiàn)。
2 啟發(fā)式、討論式、研究式教學(xué)
從灌輸式方法轉(zhuǎn)變?yōu)閱l(fā)式、討論式、研究式的教學(xué)方法,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,積極利用多媒體、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)教育等現(xiàn)代化教學(xué)手段,改變以往黑板加粉筆的說(shuō)教方式,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效益,讓學(xué)生變得更活更實(shí)。
例如在進(jìn)行集成A/D轉(zhuǎn)換器章節(jié)的教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)充分運(yùn)用現(xiàn)代多媒體手段,以及網(wǎng)絡(luò)教育的手段,擴(kuò)展學(xué)生的視野,常用典型集成A/D轉(zhuǎn)換器有ADC0808/0809、ADC7705、ADC7714、ADC7888、ADC5320、ADC0824、TLC548/549、TLV5616、TLV5880等,在教學(xué)實(shí)際過(guò)程中,應(yīng)先找到對(duì)應(yīng)芯片,以及芯片在電子、機(jī)電一體化、通信等專業(yè)的應(yīng)用實(shí)例,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,具有事半功倍的效果。以某一塊芯片作為分析實(shí)例時(shí),應(yīng)具體講解引腳定義及工作原理,在安排學(xué)生作業(yè)時(shí),要求學(xué)生應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)等手段,找到ADC芯片實(shí)際應(yīng)用的例子,并作分析,從而提高學(xué)生獨(dú)立分析研究、檢索信息、解決實(shí)際問(wèn)題的能力,是啟發(fā)式、研究式教學(xué)的典型應(yīng)用。
(二)學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變方法與實(shí)例
1 互動(dòng)式學(xué)習(xí)方式
指在課堂教學(xué)中教師從主體轉(zhuǎn)為主導(dǎo),進(jìn)而創(chuàng)造出教學(xué)中師生平等、合作、和諧的課堂氛圍,使師生在知識(shí)、情感、思想、精神等方面的相互交融中,實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)。
例如在時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程中,可通過(guò)步驟式教學(xué)方法,由教師提出設(shè)計(jì)思想的步驟,以學(xué)生為主體,緊緊抓住邏輯電路設(shè)計(jì)步驟,教師和學(xué)生在平等的基礎(chǔ)上共同完成教學(xué)內(nèi)容,根據(jù)時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)步驟,分析每個(gè)步驟完成后要達(dá)到的結(jié)果,并為下一個(gè)步驟做好準(zhǔn)備,并以實(shí)際設(shè)計(jì)案例為教學(xué)規(guī)范,與學(xué)生共同進(jìn)入到邏輯電路設(shè)計(jì)的規(guī)范步驟之中,將教師放到學(xué)生的思維方式上,共同完成互動(dòng)式的教學(xué)過(guò)程。
2 適應(yīng)性學(xué)習(xí)方式
當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)環(huán)境變化的情況下,通過(guò)主觀努力,克服心理上的不適感,積極變被動(dòng)為主動(dòng),使自己的心態(tài)調(diào)整到能正常學(xué)習(xí)的一種心理活動(dòng)。
例如數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)過(guò)程中常會(huì)出現(xiàn)學(xué)生不能主動(dòng)學(xué)習(xí)的情況,心理上產(chǎn)生對(duì)知識(shí)應(yīng)用的不信任,在學(xué)習(xí)上產(chǎn)生被動(dòng)的局面,此時(shí)教師應(yīng)以實(shí)例作為教學(xué)入口,深入講解實(shí)際生活中的邏輯思想和邏輯電路應(yīng)用,擴(kuò)大知識(shí)面,以“從應(yīng)用到理論的反向邏輯思想”作為教學(xué)方法,讓學(xué)生適應(yīng)邏輯電路和學(xué)習(xí)方式,得到較好的教學(xué)效果。
【關(guān)鍵詞】電工電子;層次化;E-Learning
【中圖分類號(hào)】G40-057 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【論文編號(hào)】1009―8097(2010)01―0082―02
一 引言
現(xiàn)代信息技術(shù)悄悄地影響著我們的觀念,改變著我們的生活,也正在影響并逐漸改變著我們的教育理念與教育方式,網(wǎng)絡(luò)課程成為各大高校教學(xué)改革的熱點(diǎn)方向之一[1]。
雖然在網(wǎng)絡(luò)教育的初期,技術(shù)方面的要求需要大量的啟動(dòng)資金,但網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)具有個(gè)別化、協(xié)作化等特點(diǎn),基于網(wǎng)絡(luò)課程的遠(yuǎn)程教育有可能成為未來(lái)教育的主流,較為適合我國(guó)教育基礎(chǔ)薄弱的國(guó)情。
電工電子系列課程是信息類工科的重要基礎(chǔ)課程,各大高校均對(duì)該系列課程建設(shè)高度重視,在教學(xué)體系、教學(xué)方法和手段及教學(xué)內(nèi)容等方面進(jìn)行了一系列改革[2],如構(gòu)建電工電子學(xué)模塊化課程體系,分層次設(shè)置技能訓(xùn)練內(nèi)容等[3]。
基于資源的學(xué)習(xí)是一種具有悠久歷史的學(xué)習(xí)模式[4],基于資源的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)模式逐漸受到廣大學(xué)生的喜愛,構(gòu)建一個(gè)基于電工電子的具有豐富網(wǎng)絡(luò)資源的e-Learning系統(tǒng)對(duì)電工電子系列課程建設(shè)具有十分重要的意義。
二 電工電子系列課程的特點(diǎn)
電工電子系列課程的最大特點(diǎn)是:教學(xué)內(nèi)容廣,包括電工、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、控制等諸多內(nèi)容;各知識(shí)點(diǎn)相互聯(lián)系緊密,學(xué)生專業(yè)要求區(qū)別很大,教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)安排差別大,教學(xué)內(nèi)容廣與學(xué)時(shí)數(shù)相對(duì)不足的矛盾突出。
如機(jī)械、航海、航空航天等類型本科專業(yè),要求對(duì)常見器件及其應(yīng)用有較多的認(rèn)識(shí),一般安排100左右(或以上)的學(xué)時(shí)用于課程理論教學(xué),單獨(dú)安排30左右學(xué)時(shí)用于實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)。力學(xué)、化工、環(huán)境、生物、制藥等類型本科專業(yè),要求能熟練利用電工電子設(shè)備解決一些常見應(yīng)用問(wèn)題,一般安排70左右(或以上)的學(xué)時(shí)用于課程理論及實(shí)驗(yàn)教學(xué)。對(duì)工商管理等準(zhǔn)工科專業(yè),要求具有一定的電工電子方面的頭腦,能讀懂專業(yè)技術(shù)人員的總結(jié)性報(bào)告,一般安排50左右(或以上)的學(xué)時(shí)用于課程教學(xué)。
對(duì)于高職高專類機(jī)械、計(jì)算機(jī)等專業(yè),雖然學(xué)生理論基礎(chǔ)知識(shí)相對(duì)薄弱,但對(duì)電子器件的應(yīng)用技術(shù)卻有較高的要求,一般安排60-80學(xué)時(shí)用于課程理論教學(xué),單獨(dú)安排20左右學(xué)時(shí)用于實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)。
三 電工電子層次化e-Learning的提出
基于電工電子系列課程的重要地位,各大高校均對(duì)課程建設(shè)提供了大力支持,出現(xiàn)了許多優(yōu)秀的教學(xué)成果。如高教社推出的針對(duì)機(jī)械、航海、航空航天等類型本科專業(yè)電工電子技術(shù)(多學(xué)時(shí))課程的電工學(xué)(第5版)立體化包,西安交通大學(xué)的電工電子技術(shù)精品課程等。
目前這方面的教學(xué)成果一般均是單一層次的成果(如只面向高職高?;虮究贫鄬W(xué)時(shí)),這些單一層次成果來(lái)自不同的項(xiàng)目組,使用不同的教材,具有不同的特色,將這些單一層次成果組合,難以適應(yīng)不同層次電工電子技術(shù)課程的教學(xué)需求,不利于基于資源的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)模式的開展。
如學(xué)習(xí)電工電子技術(shù)(本科多學(xué)時(shí))課程的部分學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中往往需要一定的與他們使用的教學(xué)資源相吻合的面向電類的電路和電子技術(shù)方面的網(wǎng)絡(luò)資源支撐,目前雖然存在著很多相關(guān)的面向電類的電路和電子技術(shù)方面的網(wǎng)絡(luò)資源,但絕大多數(shù)學(xué)生不具備篩選的能力,這些網(wǎng)絡(luò)資源事實(shí)上起不到對(duì)該課程的拓展支撐作用。
基于上述分析,電工電子層次化E-Learning應(yīng)圍繞電工電子技術(shù)本科多學(xué)時(shí)、本科少學(xué)時(shí)、高職高專3個(gè)層次展開,多學(xué)時(shí)版為少學(xué)時(shí)、高職高專版提供拓展支撐,建立或鏈接相關(guān)的電類資源庫(kù),以適應(yīng)不同層次電工電子技術(shù)課程的教學(xué)需求。
四 EEDLW電工電子技術(shù)(本科多學(xué)時(shí)版)技術(shù)路線
EEDLW電工電子技術(shù)(本科多學(xué)時(shí)版)初期版本2001年底開通,2004年全部建設(shè)完成,技術(shù)路線如下:
1 以頁(yè)為單位按照超文本組織各教學(xué)單元知識(shí)點(diǎn),利用網(wǎng)頁(yè)制作工具制作為Web頁(yè)面,實(shí)現(xiàn)各知識(shí)點(diǎn)的順序教學(xué)。
2 以多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)結(jié)合SQL語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)各知識(shí)點(diǎn)的查詢教學(xué),采用了基于Web的多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)智能語(yǔ)義檢索(ISBR)方法。
EEDLW的ISBR搜索方法實(shí)例如圖1(經(jīng)過(guò)處理,完整頁(yè)面可通過(guò)啟動(dòng)IE,進(jìn)入EEDLW首頁(yè)并登陸,在查詢文本框中輸入圖2-3-2后回車進(jìn)入)
圖1中,查詢?cè)搓P(guān)鍵詞為“圖2-3-2”,經(jīng)ISBR算法查詢,所得目標(biāo)關(guān)鍵詞為“結(jié)點(diǎn)電壓法”[5]。查參考文獻(xiàn)5,該知識(shí)點(diǎn)的插圖編號(hào)為圖2-3-2,具有關(guān)聯(lián),故得查詢結(jié)果如圖。
EEDLW智能語(yǔ)義檢索方法較好地適應(yīng)了基于Web的學(xué)習(xí)型多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)的檢索要求,大大拓寬了電工電子技術(shù)多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)的檢索范圍。
3 采用ASP結(jié)合多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)階段復(fù)習(xí)、課余練習(xí)、網(wǎng)絡(luò)自測(cè)等。
EEDLW的階段復(fù)習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)支持圖文混排,參考實(shí)例如圖2(經(jīng)過(guò)處理,完整頁(yè)面可通過(guò)啟動(dòng)IE,進(jìn)入EEDLW首頁(yè)并登陸,選擇“本章小結(jié)”,在隨后出現(xiàn)的界面中選擇“本章理論”,在右下角文本框輸入4后回車進(jìn)入)。
由圖2可看出,階段復(fù)習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)的圖文混排不是一種排版技巧,是綜合了多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)、Web技術(shù)、ASP技術(shù)且具有交互性的一種教學(xué)方式。它利用超鏈接將一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)圖文混排地組織起來(lái),是面向電工電子技術(shù)電子教材的一種靈活的教學(xué)手段,較好地適應(yīng)了不同層次、不同要求讀者的復(fù)習(xí)要求。
4 采用C++ Builder開發(fā)教師端、學(xué)生端兩個(gè)Web專用瀏覽器。教師端瀏覽器將產(chǎn)生的超鏈接改變信息廣播,學(xué)生端瀏覽器接收到廣播信息后自動(dòng)鏈接到目標(biāo)頁(yè)面,把這種方式稱為遠(yuǎn)程同步教學(xué)。
遠(yuǎn)程同步教學(xué)系統(tǒng)彌補(bǔ)了遠(yuǎn)程教育學(xué)生與老師準(zhǔn)分離特性所帶來(lái)的不足,老師可圍繞Web頁(yè)內(nèi)容進(jìn)一步補(bǔ)充講解,從而改善非實(shí)時(shí)教學(xué)中存在的一些缺陷,限于篇幅,其具體實(shí)現(xiàn)原理此處不再做展開描述。
5 采用C++ Builder開發(fā)一個(gè)具有Web頁(yè)面瀏覽功能的專用瀏覽器,并將登陸信息及其相關(guān)處理程序集成到這個(gè)專用瀏覽器中,將這個(gè)專用瀏覽器和被刪除了登陸界面及其相關(guān)處理程序的網(wǎng)絡(luò)課程共同包裝成一個(gè)產(chǎn)品,構(gòu)成EEDLW的個(gè)人版本。
EEDLW個(gè)人版專用瀏覽器支持網(wǎng)絡(luò)課程版本自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)升級(jí)等許多功能,較好地實(shí)現(xiàn)了EEDLW與讀者的充分交流及相關(guān)服務(wù)。
五 電工電子層次化e-Learning的初步實(shí)現(xiàn)
EEDLW源自2001年初啟動(dòng)的重慶大學(xué)電路及電子技術(shù)網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)項(xiàng)目,2001年12月正式對(duì)外開放式教學(xué)。2003年9月,為配合與進(jìn)一步支持國(guó)家工科電工電子基礎(chǔ)課程教學(xué)基地的建設(shè)與驗(yàn)收工作,為電工電子技術(shù)網(wǎng)絡(luò)課程(本科多學(xué)時(shí)版)提供拓展支撐,面向電類的數(shù)字電子技術(shù)網(wǎng)絡(luò)課程上網(wǎng)教學(xué)。
2004年,電工電子技術(shù)網(wǎng)絡(luò)課程(本科多學(xué)時(shí)版)建設(shè)完成,配套教材出版,電工電子技術(shù)(本科少學(xué)時(shí)版)開始建設(shè)。2006年,電工電子技術(shù)網(wǎng)絡(luò)課程(本科少學(xué)時(shí)版)建設(shè)完成,配套教材出版,電工電子技術(shù)(高職高專版)開始建設(shè)。2008年4月,電工電子技術(shù)(高職高專版)建設(shè)完成,配套教材出版。
經(jīng)過(guò)近十年的建設(shè),EETDLW建成了面向非電類的電工電子技術(shù)本科多學(xué)時(shí)、本科少學(xué)時(shí)、高職高專及面向電類的數(shù)字電子技術(shù)、信息類的多媒體技術(shù)與網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)5門網(wǎng)絡(luò)課程,教學(xué)內(nèi)容涉及電路、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電動(dòng)機(jī)、計(jì)算機(jī)仿真、PLD、PLC、單片機(jī)控制、數(shù)字圖像、音頻、視頻、Flas制作、網(wǎng)頁(yè)制作與設(shè)計(jì)等內(nèi)容,能按照非電類電工電子技術(shù)課程本科多學(xué)時(shí)、本科少學(xué)時(shí)、高職高專3個(gè)層次進(jìn)行教學(xué),電工電子層次化e-Learning初步實(shí)現(xiàn)。
六 小結(jié)
EETDLW獲第六屆全國(guó)多媒體教育軟件大獎(jiǎng)賽二等獎(jiǎng)等全國(guó)性的獎(jiǎng)3項(xiàng),出版電工電子技術(shù)(本科多學(xué)時(shí)版)、電工電子技術(shù)(本科少學(xué)時(shí)版)、電工電子技術(shù)(高職高專版)教材3套4本,其中普通高等教育“十五”、“十一五”國(guó)家級(jí)教材規(guī)劃各1套,支持基于Web的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)交互模式[6,支持智能教學(xué)[7]、遠(yuǎn)程同步教學(xué)、順序教學(xué)、查詢教學(xué)、階段復(fù)習(xí)、課余練習(xí)、網(wǎng)絡(luò)自測(cè)等多種教學(xué)手段并提供自學(xué)、授課、陽(yáng)關(guān)走廊等多種學(xué)習(xí)風(fēng)格,是國(guó)內(nèi)電工電子領(lǐng)域有較大影響的教學(xué)網(wǎng)絡(luò),在應(yīng)用實(shí)踐中得到廣大讀者的好評(píng)。今后的主要工作是進(jìn)一步整合該網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源,加強(qiáng)宣傳與交流,更好地推動(dòng)該網(wǎng)絡(luò)的深入應(yīng)用。
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