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隨著我國中職院校教育體制改革,中職院校教育雖然取得了很大的進步,但是在不斷變化和完善的人場市場競爭機制上,中職院校教育體制仍然不能滿足市場經濟發展的需求。在中職的模擬電子技術課程教學中,教師的職業教育觀念和教學模式相對落后,過于注重課程教學體系的建立和知識的灌輸,而忽略了學生對模擬電子技術實際操作的訓練和實際應用能力的培養,嚴重影響中職模擬電子技術的效率和質量。如何提高中職模擬電子技術教學質量,成為當前急需解決的難題。
1 中職模擬電子技術課程教學現狀分析
1.1 模擬電子技術課程教學的特點
中職模擬電子技術課程教學本身具有復雜、抽象且應用性較強的特點。模擬電子技術課程教學作為計算機和集成電路課程教學的重要基礎,對電子信息技術的推廣和應用具有重要的意義。而半導體器件知識理論和實際應用作為模擬電子技術課程教學的重要內容,具有復雜、抽象且邏輯性強的特點,使得模擬電子技術課程教學存在抽象化的理論和計算模式,還要實行實踐性較強的訓練,使得理論與實踐得到完美的結合[1]。但是目前我國中職模擬電子技術的實踐教學活動相對較弱。
1.2 模擬電子技術教學模式的缺陷
傳統的模擬電子技術課程教學模式相對落后,教師為了壓縮課時,對模擬電子技術的基礎理論、分析方法都簡單化,使得學生不能對模擬電子技術有深入的認識。除此之外,傳統的教學模式過于單一,使得理論與實踐相脫離,學生實踐操作能力得不到提高,降低了學生學習模擬電子技術的興趣,影響模擬電子技術課程的教學質量。
1.3 模擬電子技術教學存在的問題
隨著教育體制的改革,對人才培養要求也不斷提高,主要是以社會需求導向為主的高技術人才。因此,教師依據社會需求制定科學合理的教學方案,并培養出基礎理論知識扎實、實際操作能力強的人才,以滿足社會人才的需求。但是我國中職模擬電子技術課程教學仍然存在很多的問題。1)教學觀念相對落后。教學觀念的正確與否關系到教學者教學模式的選擇和應用,對課程教學水平的提升具有重要意義。2)教學隊伍較為薄弱。中職模擬電子技術教學隊伍較為薄弱,很多的教師沒有豐富的實踐經驗,不能對學生實際操作提供良好的知道建議。3)實踐教學相對較少。一些學校由于資金不足,無法為學生實踐訓練提供良好的環境,使得學生模擬電子技術實際應用能力較差。
2 中職模擬電子技術課程探究式教學模式的應用
2.1 教師角色轉換,充分發揮指導作用
模擬電子技術課程教學的過程主要是學生通過模擬電子技術的教學活動,并在教師的引導下,對模擬電子技術知識結構進行認識和延伸,所以教師指導工作在模擬電子技術探究教學中具有重要作用。傳統教學模式主要以教師為主體,對學生進行知識灌輸式的教育,不能起到很好的教學效果。而探究式教學主要以學生為主體,教師引導學生進行自主探究的教學模式,以培養學生獨立思考,獨立解決問題的能力,使得學生成為模擬電子技術探究教學的主動者,而教師成為模擬電子技術探究教學的引導者[3]。因此,教師在探究式教學的指導,對模擬電子技術課程探究教學的效率和質量起著至關重要的作用。教師要準備充足的教學材料,指導學生進行問題探究,幫助學生解決學習中的疑惑,做一個優秀的學習指導者。
2.2 問題情境教學,激發學生學習興趣
創造問題情境是模擬電子技術課程探究式教學模式開展的重要前提。問題情境的創造不僅可以激發學生對問題探究的興趣,積極參與到模擬電子技術教學活動中。同時引導學生開闊思維,進行積極的思考,培養學生獨立分析問題、解決問題的能力[2]。因此,教師在進行問題情境設置的時,要與結合問題實際情境,盡可能的貼近生活,才能讓學生感受到其真實性,對其產生共鳴,使得學生主動參與到模擬電子技術課程問題的探究中,使得中職模擬電子技術課程教學效率得到提高。
2.3 創造教學氣氛,促進學生積極探究
課堂教學氣氛的營造對學生的學習行為存在很大的影響,是促進學生積極探究的重要因素。因此,教師要了解學生的興趣愛好,加強與學生的溝通交流,并創造良好的學習氛圍,使得學生的主動性和創造性得到充分的發揮。每個人看問題的視角都有所不同,對問題的探究方式也有很大的差異,再加上思考水平高低的影響,使得學生探究能力呈現出參差不齊的狀態,所以教師要打破“一刀切”教學模式,實行個性化的教學模式,讓每個學生的探究能力都得到提高。再者,教師在探究問題的過程中給予學生更多的指導和鼓勵,即使學生思考出現錯誤也不能直接指出,應該用較為委婉的語言類代替,如“你再深入思考一下”“換個角度再想想”等,以提高學生探究問題的信心。例如,在分析正弦交流的具體電路時,由教師提出是否可以利用直流電路進行分析?如果可以應用,你認為可以直接應用,還是需要適當的變通呢?教師指導學生進行小組合作探究,以提高學生自主探討問題的能力。
2.4 及時反思總結,調整探究學習策略
學生在學習模擬電子技術課程時,要以探究式的學習方式為基礎,及時對學習過的知識進行反思和總結,已達到思維的整合。在模擬電子技術課程探究教學中所存在的新含義往往會隱藏在探究的過程中,為了幫助學生構建完善的知識結構,教師要指導學生對探究問題特點及解題過程進行反思和總結,以保證探究式教學的效果。例如:在進行模擬電子技術課程探究時,學生要及時進行反思,反思自己是否已經完善掌握這類電路設計的原理和實際應用,大膽的提出自己的疑問,并對疑惑的問題,提出設想,并調整探究學習的方法。在探究教學活動結束后,進行有效的反思和總結,不僅可以幫助學生了解自己對知識的掌握程度,同時可以調整自己的學習方式,對模擬電子技術課程學習的改進具有重要意義。
2.5 建立評價機制,促進課程教學發展
建立科學合理的評價機制,對學生的探究學習活動進行適當的評價,不僅可以激勵學生積極參與到探究活動中,同時對中職模擬電子技術課程教學質量具有深遠意義。首先,對探究情景的評價。探究情景的評價并不是課程結束后或者教學任務完成后的評價,而是對學生學習過程的評價,包括個人評價、小組評價及教師評價。通過這樣的評價方式,不僅幫助學生了解自己的優勢和劣勢,并提供有益的改進建議,使得學生得到全面的發展。其次,對學生探究能力的評價。在探究式教學模式中,不僅重視學生探究學習方法、技巧及結果的評價,同時還應重視學生分析問題、解決問題的能力,在探究學習中獲得的實際操作能力,以提高模擬課程探究教學的有效性。
3 結語
探究式教學模式具有靈活性、生動性的特點,其在中職模擬電子技術課程教學的應用,不僅激發了學生學習的自主性,同時提高了學生分析問題、解決問題的能力,并在探究實踐中找到適合自己的學習方式,有效的提高了中職模擬電子技術課程教學的效率和質量。
參考文獻
[1]李桂梅.模擬電子技術實驗教學實踐[J].中國科技信息,2011(16):89-90.
[2]韋敏,賈惠芹.“模擬電子技術”課堂教學探析[J].中國電力教育,2011(15):67-68.
1.1班級人數較多。大部分班級在45人左右,教師無法面面俱到,只能顧及少數同學,大部分同學只能處于跟隨的狀態,學習效果較差。
1.2課堂時間有限。課時安排有限,加之學生的接受能力較差,課堂教學推進緩慢,學生接受起來較為吃力,僅憑課堂上的45分鐘進行教學,如果班級有45個學生,教師進行逐個指導的話,每人才1分鐘,學生能學到什么,可想而知。
1.3學生學習興趣不高。學生學習興趣不高,主動性不夠,學習能力不強,只依靠老師講授,不愿意去學,是當前普遍存在于職業學校學生在學習電工電子技術課程時的問題,電工電子技術課程容量較大,涉及到的知識面較廣,而且有些內容層次較深。
1.4教學目標不能很好的完成。不少學生對電工電子技術課程基本知識的掌握不夠,思考問題解決問題的能力不足,學習的態度不夠端正,學習的方法存在著一定的偏差。而教育的過程是循序漸進的,需要教師和學生兩方面相配合。
1.5學生的心理情況。因為大部分學生在此前的學習過程中基本沒有接觸過電工電子技術的相關知識或者是根本沒有學習過相關課程。還有一部分學生的基礎知識很差,這就使得學生從心理上、思想上對這門陌生的課程有了畏難情緒,覺得這門課是一門難學的課程,吃力的課程,結果就會有厭學的情緒,從而不能深入的學習,最后的不良結果就是學不好這門課。
2微時代下“微教學”的現狀分析
目前來看,國內外對于微教學單元方面的研究多集中于課堂應用方面。
2.1從國內研究來看,吳玉龍在《“微教學單元”高職教學策略研究———以“知識點”和“技能點”》就針對高職科目中的微教學單元進行闡述。王世群在《“微波爐”加熱教育--微博在教學中的應用探析》一文中介紹了作者于實習期間在所處班級進行的微博實驗教學活動。
2.2從國外研究來看,R.W.Lucky于2010年發表的“ToTwitterOrNottoTwitter?”,用情境導入的方式,介紹了微博教育前景。KellyWalsh在文章“100WaystoTeachwithTwitter”中則花費了大量的精力總結他人的研究成果,列舉推薦關于微博教育應用的100多種方法??v觀國內外的研究,學者都是將微教學單元側重于微博教學上。而對于電工電子技術課程的教學研究是將課堂的微教學與借助于移動互聯網平臺的現代網絡微教學相結合,更具有研究價值和實踐價值。
3“微教學”在電工電子技術課程中的作用研究
目前來看,職業學校的學生幾乎每個人都有一部手機,基本每部手機都正常上網,而且學生對于現代移動互聯網平臺工具的應用爐火純青,如何根據學生的實際情況,有效的借助于移動互聯網平臺,把“微教學”在電工電子技術課程中的教學與輔導作用有效的利用起來,擬從以下幾個方面構建微教學單元:
3.1微課堂:針對電工電子技術課程某一知識點,開展5~10分鐘的針對性攻略,讓學生在短時間內集中精力,展開學習。慢慢地,在課題研究的過程中,通過課堂實施總結出一套更加適合電工電子技術課程學生情況的教學方式。舉例:5分鐘時間,集中學極管的伏安特性,舉一反三,深入滲透。
3.2微辯論:針對電工電子技術課程教學,開展3分鐘微辯論,將學生分為正方與反方,鼓勵學生大膽發言。對于中職學生來說,他們的好勝心比較強,當被冠以“角色”的擔子,他們會積極準備,認真學習,參與微辯論。舉例:液晶電視與高清電視的區別在什么地方。
3.3微實訓:電工電子技術課程是一門實踐性很強的專業,因此,在教學中需要將理論與實踐相結合。在實踐教學上,我們就某一點知識,開展微實訓教學。舉例:就三極管開關電路實驗為標準,讓學生3人一組,組內進行實踐訓練。
3.4微競賽:可以就某一電路設計或者某一知識點進行微競賽,通過微競賽來提高學生的參與度,不僅考核學生的知識,更是讓學生感受到了學習的樂趣。與日常競賽不同,微競賽的重點在于知識趣味性。舉例:就三極管放大電路的安裝展開小組競賽,既有組內合作,也有組組之間競賽。
3.5微考核:在課堂上,就學生表現和教學進程進行階段性考核,這樣的考核一改傳統的“以考試成績為衡量標準”的方式,隨時開展動態考核能夠讓學生隨時保持考核的狀態。舉例:針對二極管整流電路這一節內容,讓學生在課堂上做出一個整流電路的作品來,并檢驗其結果。
3.6微信圈:通過微博、微信等新媒體強化學生與教師、專家甚至企業家的溝通,通過媒體來獲取信息資源,在很大程度上可以開拓學生的視野。教師也通過微信圈及時的對學生做出的成績給予表揚,對學生還存在的問題給予糾正和點評。舉例:在13高職電子班建立微信圈,老師隨時發出問題,學生也可隨時和老師溝通。
4“微教學”在電工電子技術課程中研究目標
“微教學”在電工電子技術課程中的研究目標主要包括以下方面:
4.1培養學生學習電工電子技術課程的興趣。通過微教學單元在電工電子技術課程中的改革研究進一步提高學生參與電工電子技術課程學習的積極性,培養學生學習興趣,提高學生學習能力。一改傳統教學模式,讓學生能夠更主動投入到學習中去。
4.2提高學生電工電子技術課程的知識技能。通過微教學單元的構建,讓學生的實踐能力、團隊協作能力、溝通能力及技能水平等都有較大的提升,有效達到技能目標。這就要求教師針對具體的課程內容,從學生角度出發,針對學生在學習該課程中可能出現或已經存在的問題,最后要讓學生真正掌握并能有效的應用電工電子技術知識。
關鍵詞:模擬電子技術;精品課程;教學;建設
中圖分類號:G71 文獻標識碼:A 文章編號:1009-0118(2012)-03-00-01
一、明確課程定位和作用,構建課程平臺
模擬電子技術課程是電氣、電子、計算機與信息技術等專業的專業基礎課,它涵蓋了。模擬電子技術”和“模擬電子技術實驗”等內容。該課程以高等數學為工具,在電路基礎知識的基礎上,以直流、交流穩態及暫態模擬電子技術為主要研究對象,通過對模擬電子技術系統建立物理模型和列寫數學方程式的方式進行模擬電子技術的分析與計算,模擬電子技術課程是學生系統掌握專業知識的重要基礎,是訓練科學實踐能力和設計能力、培養創新意識和解決實際問題本領的重要知識平臺,也是學生學習相關專業知識的重要基礎。
在明確課程作用的同時,構建與理論教學想配套的實驗實踐實習條件,與《模擬電子技術》課程配套的實訓場地和設備從教學任務上基本可劃分為三方面:
(一)電子CAD實驗室,主要用于與理論教學配套的仿真教學工作;(二)PCB制板室:當仿真任務完成后,學生可將自己設計好的電路在此加工制成實際的敷銅板,已備下一步工作的進行;(三)模擬電子技術實訓室。該實訓室主要用于學生的開發性實驗、實訓,如將在電子CAD機房和PCB制板室自行設計制作好的印制電路板,在此進行具體電路的組裝、調試和測試,完成最終的工作任務。
通過以上措施,做到了理論教學、仿真教學和實踐教學的完美結合,將傳統教學、現代教學與實際操作技能融合在一起,更加接近于培養目標的教學方向。
二、深化教學內容和課程體系的改革
(一)教學內容改革。根據《模擬電子技術》課程教學大綱的要求,《模擬電子技術》以放大電路為主要內容,引入半導體知識,建立信號放大等電子技術的基本概念,培養學生基本的電路分析能力和基本電路調試技能。在傳統的教學中,由半導體知識入手,逐步引入三極管放大電路、負反饋電路等,強調課程理論知識的層次性,而各章節內容的關聯性和應用目的不突出,對于高等職業教育的學生來說,很難認識知識的整體應用性,很難理解課程的學科體系,從而難以調動學生的學習積極性。
通過多年的總結與探索,我們深入研究了該課程與前后續相關課程關系,對部分內容進行了重組。比如,將與頻率特性有關的內容作為一個模塊,將LC、石英晶體振蕩電路放在了《高頻電子線路》課程中,避免了重復教學,優化了課程體系。
(二)改革教學方法和教學手段。隨著電子技術學科的發展,如何更好地解決基礎與發展、基礎知識與實際應用、理論與實踐等矛盾,處理好“寬”“新”“深”的關系,建立先進和科學的教學結構,以適應不斷更新的課程內容體系始終是我們改革的重點。
本課程建立起課堂教學、實驗教學、網絡教學和EDA教學交叉融合的教學結構,如圖1所示。各教學環節各司其職,相輔相成,互相交融,實現“加強基礎,注重實踐,因材施教,促進創新”的同一個目標。
圖1 模擬電子技術教學結構
教學方法上,已形成啟發式、互動式的教學形式;在教學手段上將常規的教學模式與多媒體教學模式的有機結合,輔之EDA教學。教學大綱、實驗教學大綱、電子教案、電子課件、模擬試題、自測題、習題及解答等均已上網。
三、課程教學采用試點創新教育工作
(一)將EDA技術引入課堂,變抽象為具象。模擬電子技術課程中有很多抽象的概念和定理,因此容易出現學習疲勞現象,為了增加學生的興趣,在一些章節中適時地增加了Multisim(EWB)應用舉例,這些舉例或者具有研究性質,或者在實際實驗中難以實現,且舉例盡量涵蓋模擬電子電路的基本測試方法和仿真方法。
(二)實踐教學培養創新意識。實踐教學模擬電子技術課程中的一個重要組成部分,以往的模擬電子技術試驗基本上以驗證性試驗為主,實踐教材上給出試驗原理,試驗室提供統一的元器件和儀表,學生只要來照圖連線測量即可。而通過增加設計性試驗,不給出具體模擬電子技術或參數,由學生自己設計模擬電子技術和參數,通過試驗結果體會模擬電子技術定理。它和傳統的驗證性試驗相比更能發揮學生的創新精神,鍛煉解決實際問題的能力。
(三)創新實踐教育培養尖子學生。20%左右的尖子學生能進入實驗室和授課教師的科研梯隊,接受和研究生一樣的創新實踐能力培養。這些學生在國內外重大學科賽事或教師的科研項目中取得了優異的成績。例如,在2011年全國大學生電子設計競賽我系代表隊院獲得全國二等獎。
四、結語
模擬電子技術課程在不斷的摸索中總結提高,初步取得了一定的成績。但是目前有一些好的做法還沒有形成制度化,市級和省級的精品課程之間也還存在一定的差距,還需要大力加強課程組教師對外學術交流,抓住教改立項這一機遇,使模擬電子技術課程建設上一個新的臺階。
參考文獻:
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[2]宋鳳琴,張金波.模擬電子技術實踐教程[M].南京:河海大學出版社,2007.
關鍵詞:職業院校;電工電子;實踐教學
中圖分類號:G720 文獻標志碼:A 文章編號:1009—4156(2012)08—160-03
隨著社會的發展和科學技術的不斷增強,社會各個行業的自動化和電氣化程度也在不斷發展,這些發展對其相應行業的職業技術要求也不斷提高。在這個趨勢下,培養這類人才的職業院校的電子技術課程教學內容也需要順應此趨勢不斷擴展并改進其教學內容。同時,由于職業院校很多專業的教學計劃總學時在不斷地進行調整,電子技術教學的學時所占比例也相應地減少。在這些變化下,為了開發學生的創新能力和創造思維,全面培養學生的綜合能力,進一步提高學生的電子技術基礎理論知識以及技能,必然要求電子技術課程對其理論與實踐的教學進行研究,并改革和完善現有的教學模式和手段,從而培養出適應社會和職業的新形勢的人才。
一、職業院校電子技術課程教學面臨的問題
(一)教材改革相對滯后
首先,對于職業院校學生本身條件,相比普通高校的學生其文化基礎較弱,并且自學能力普遍不高,學生對現有教材的很多內容并不能很快掌握。所編的教材內容與學生本身的認知能力有一定的落差。其次,現有教材的章節內容不是很完善,開頭沒有很好地導人,而結尾總結不足,部分教學內容過于理論化,缺少實踐性內容,學生缺乏學習興趣。最后,有些職業院校的教材沒有注意針對職業院校的學生特色編寫,不能與實際教學內容很好地結合,缺乏針對性,使學生喪失對電子技術課程的學習興趣。
(二)課程內容改革缺乏深度
雖然現今的職業院校電子技術課程的基礎理論已相對穩定,但是當前的課程內容改革卻并沒有同步地協調進行,沒有深入地開展。由于大多數授課教師是根據課時的安排簡單地調整課程的相應內容,在整體的教學上不能連貫地進行,對課程內容的改革也未進行必要、全面的安排,造成教學結果與最初的教學目標有些偏離。同時,由于實踐教學課時比較少,不能滿足課程需要,且缺乏針對性和實用性,不能很好地達到實驗提高知識技能運用和實踐能力的目的。
(三)教師的教學水平整體不高
由于職業教育辦學的自身特點,對職業院校的教師提出了特殊的教學要求,職業學院的教師在擁有其所授專業豐富的理論知識的基礎上,還需要在實踐操作上擁有嫻熟高超的技能。但是從目前的狀況看,現今的職業院校的教師隊伍并不能滿足這一要求,從事電子技術課程教學的教師大多是近年從普通高等學院畢業的年輕教師,在從業經驗和專業的實踐經驗上,還有待提高。同時也正是由于其從業經驗和專業實踐經驗上的缺乏,造成他們在教學過程中習慣性地遵照傳統的教學模式,教學過程依賴于課本知識,沒有很好地利用現代的教育技術,忽視了學習過程的發現性、研究性和行動性。在實踐教學方面又缺乏指導能力,在培養學生的實踐和創新能力上,缺少行之有效的方法。
(四)教學手段和方式滯后
現今的現代化教學手段不斷地發展,朝著學生感興趣的創新授課方式上改革,但不少職業院校的教學仍沿襲舊的手段,不能全面開發學生的形象思維,加深對教學內容的理解。同時我們也發現,有的職業院校很少運用啟發性的教學方式來發揮教師的教學主導作用及學生的主體作用,因此,無法充分地調動學生參與學習的自主性和積極性,也就不能有效地培養學生專業學習的興趣和能力。
(五)實驗教學環節薄弱
首先,職業院校的電子技術教學實驗課課時較少,在考核中的比重也比較輕?!半娮蛹夹g”作為職業院校的一門專業基礎課,所占的課時比例就比較少,而且一般職業院校都直接把實驗教學包含在理論課時中開展,使得實驗課時所占的比例更少,甚至在部分職業院校并未開設實驗課程。其次,電子技術的實驗教學的設備比較缺乏,實驗的內容不能協調發展,相對落后。不少職業院系的前身是中專學校,升級后的職業院校的大多數實驗設備仍是原中專時期的電工電子實驗設施。不能滿足職業院校電子技術實驗課程的條件。同時,隨著近年來高校的不斷擴招,學校的學生容量快速增長,實驗設備的更新和增長跟不上教學實驗的需求。
二、職業院校電工電子實踐教學改革策略及實踐
(一)調整優化教學內容
近年來,電力電子技術飛速發展,新器件和新的控制方法不斷地涌現,這客觀上要求電子技術教學內容要隨著社會和科技的發展實時更新。但是,在實際的教學過程中,授課教材相對滯后于電子技術的發展,教材內容與實際的技術不能同步更新,出現教學內容與實踐過程的脫節。因此,要保證授課內容的實時性,就需要對教學的內容進行不斷地刪減、更新、補充和完善。電子技術課程要符合時代的發展,關鍵是要適應當代電子技術應用的自身特點,在知識結構上要實現三個方面的轉化:
1.將以分立元件電路為主轉為以集成電路為主?,F今的電子產品的結構大多是以集成電路為主,集成規模日益擴大,而分立元件的已經逐步退出市場。在此趨勢下,學習電子技術課程,要加強對集成電路知識的重點學習,才能適應當今市場的發展狀況,保證本課程對技術創新的適應要求。
關鍵詞:模擬電子技術;教學方法;教學設計;創業教育;創業思維
一、模擬電子技術課程教學改革的必要性
模擬電子技術是工科電類各專業的一門專業基礎課,其教學效果不但直接影響學生的專業能力,而且還會影響學生對后續專業課的學習。模擬電子技術課程及其教學內容的特點主要反映在以下幾個方面:(1)抽象性。模擬電子電路的設計與分析,是圍繞三極管、場效應管等核心半導體器件展開的,必須根據半導體的特性、半導體器件的結構與工作原理建立半導體器件的等效電路,進而利用電路分析的方法針對所建立的電路模型進行計算。其中,半導體的特性、半導體器件的等效電路等都是比較抽象的概念。此外,放大器失真的產生原因及其抑制措施、負反饋放大器的原理與作用、振蕩器的穩幅原理、各類振蕩器的穩頻特性等內容,也相當抽象。(2)實用性。電子技術的發展可按核心器件的種類分為電子管時代、晶體管時代、集成電路時代和超大規模集成電路時代等,每個時代的電子產品又可分為數字類和模擬類兩種。在電子管和晶體管時代,電子產品幾乎都采用模擬電路,即使到了集成電路和超大規模集成電路時代,數字技術迅猛發展,但幾乎所有的數字電子產品都離不開模擬電路單元,例如供電模塊、射頻輸入/輸出模塊等。(3)實踐性。其一,晶體管的參數具有較大的離散性,因此即使對于成熟的應用電路,往往也有必要進行一定的調試,例如三極管靜態工作點的調試、選頻電路中心頻率的調試等。其二,功能電路單元的設計,通常要根據存在的問題與不足對其進行優化和改進,或根據具體應用需求有針對性地對其進行改造,例如,從考畢茲電路到克拉潑電路和西勒電路,就是為了兼顧頻率穩定性和頻率覆蓋范圍而對電容三點式振蕩器所做的有針對性的改進。模擬電子技術課程教學內容的抽象性,會使很多學生對此課程的學習產生畏難情緒,也導致不少教師為了讓學生理解基本理論而采用以講解為主的教學方式,甚至不惜“滿堂灌”,但往往欲速則不達。這種教學方式過分強調學生計算、推理能力的提高,相應地忽視了學生理解應用能力、創新思維能力的培養。由于忽視了學生主體作用的發揮,因此難以激發學生的學習興趣,甚至導致一些學生產生厭學情緒,整體教學效果難免差強人意。此外,在模擬電子技術課程教學中,傳統的“先理論后實驗”的教學模式以及通過大量理論計算類習題鞏固知識的做法,都不能使學生有效地掌握理論,提高能力,更談不上提升學生的創新意識和創新能力。然而,全面地考慮模擬電子技術課程的抽象性、實用性和實踐性,如果教師摒棄“滿堂灌”的教學方式,將該課程的理論教學與實踐教學有機結合起來,讓學生在實踐中自覺地學習理論、運用理論、驗證理論,不但有助于學生掌握理論知識,提高動手實踐能力,更有助于學生不斷地通過問題的解決增強創新意識和創新能力。從1998年世界聯合國教科文組織第一次提出“創業教育”的概念,到2014年總理發出“大眾創業,萬眾創新”的號召,人們對創新創業教育的本質和內涵的認識不斷增強。“創新創業教育的目的不是單純地獲得新思維和新方法,而是培養學生運用新思維、新方法將學到的知識付諸實踐的勇氣和能力。”[1]因此,我們可以把創業思維看作是一種解決問題的思維方式和行動模式,而創業教育本質上是一種更高層次的素質教育。從“大眾創業,萬眾創新”的形勢要求來看,模擬電子技術課程的教學模式,也應從過去的以講解為主、理論教學與實驗教學相脫節,改變為以研究型教學為手段、以培養學生創新創業思維為目標。
二、基于創業思維培養的模擬電子技術課程教學模式探索
隨著對創新創業教育本質和內涵的認識不斷增強,人們已經把創業思維看作是一種解決問題的思維方式和行動模式[1]。具有創業思維的人,做事情的時候往往會先從自己所擁有的資源開始,由遠及近、有小及大地積極行動起來,在行動中不斷地學習和反思,一邊行動一邊反思,并實時進行調整,逐步達到目標[2]。根據“大眾創業,萬眾創新”的形勢要求,筆者針對模擬電子技術課程教學中存在的問題,嘗試提出基于創業思維培養的模擬電子技術教學模式改革方案。改革后的方案摒棄單純的灌輸式教學,采用基于創業思維的“實踐+學習”研究型教學方式方法。在教學安排上,研究型教學主要體現在“教師首先要為學生創設一個自主學習的環境,然后在教師指導下將啟發、閱讀、探究、點評、總結有機結合,從而讓學生像科學家那樣經歷一個提出問題(研究專題)—探索研討—總結提高過程”[3]。基于此,改革后的方案按教學大綱將教學內容分解為若干個教學單元,每個教學單元均按知識鏈接、呈現、練習、反思、應用的步驟展開。具體說明如下:1.知識鏈接?,F代教學理念強調突出學生學習的主體地位,強調讓學生在生動具體的情境中體驗、理解并學習知識。根據現代教學理念,“教師不再只是過去傳統意義上的知識傳遞者,還是情景活動的引領者和合作者,學生也不再只是知識的接受者,還是情景活動的參與者和親歷者。”[4]因此,在課堂理論教學的基礎上,教師應注意建立適宜學生領悟的情景鏈接,借助情景的直觀性、形象性在學生情感上留下強烈的印象,進而激發學生的求知欲望,讓學生自覺地進入角色,真正理解掌握模擬電子技術的基本知識、基本分析方法及問題解決方法。情景鏈接可以采用實物演示、多媒體模擬等方式。需要說明的是,雖然改革后的方案摒棄了單純的灌輸式教學,但絕不是要放棄講解式理論教學。模擬電子技術課程教學內容的抽象性特點,決定了很多學生難以通過自主式學習了解掌握理論知識,因此重點突出、詳略得當、有針對性的講解式理論教學是十分必要的,但教師決不能不分主次地照本宣科。2.呈現。當把學生“浸入”教師創設的情景之后,接下來是呈現環節,即以任務驅動的方式把下一環節的目標和任務呈現給學生。教師應在明確教學目標的前提下,根據實驗室現有的資源,結合學生的現有知識水平和能力水平,設計并提出一個作為學生進行研究性學習載體的工作項目。目標和任務呈現給學生后,教師應把學生分成若干小組(每小組3~4人),讓學生以小組為單位共同探討完成此任務需要補充哪些知識、需要用到哪些硬件資源(包括三極管、電源、相關儀器儀表等),并擬定下一環節的方案。小組討論的結果要以清單形式提交給教師,以便教師及時指導各小組對方案進行優化。3.練習。這一教學環節主要以教師“指導”學生“做”的方式引導學生自主完成電路的設計、制作和調試,即教師應扮演的是教練員角色而不是運動員角色。在學生練習的過程中,教師要注意發現并及時糾正學生的不規范操作,避免出現安全事故;要通過提問等方式了解學生的思路,并引導學生修正錯誤,逐步提高發現問題、解決問題的能力。4.反思。反思是對學習過程、學習效果的總結與反饋。這一教學環節離不開教師主導作用的發揮,更離不開學生學習主體作用的體現,因此,教師有效把控課堂顯得至關重要。反思環節的具體實施步驟如下:(1)所有學生分別反思完成項目需要的知識、方法和技能,并在小組內進行交流;(2)各小組整合小組成員的反思意見,并對項目完成情況進行自評;(3)小組之間開展互評,每個小組至少要對三個小組進行評價;(4)各小組總結自評與互評結果,并歸納總結小組成員在項目完成過程中學習了哪些理論知識,掌握了哪些方法技能,在哪些方面存在欠缺;(5)每個小組選派一個代表在課堂上陳述自己小組的項目完成情況;(6)教師做總結性評價,重點是解答學生的疑問,指出學生存在的共性問題和下一步努力的方向,結合小組自評與互評意見對各小組及其成員在項目完成過程中的表現進行綜合評價。5.應用。人類學習的終極目的是為了解決問題,也就是說人們通過學習獲得的知識、方法、技能最終都是為解決生活、生產中的問題而服務的?;趧摌I思維模式的學習,最終的落腳點也必然是應用。在模擬電子技術教學中,一個教學項目(模塊)的最后一個環節,應是教師指導學生應用學習到的知識、方法和技能解決實際問題,以促使學生鞏固學習成果,提高應用能力。綜上所述,基于創業思維培養、以行動引領知識獲得的模擬電子技術課程教學模式,教學過程中的所有環節都是以學生為學習的主體,重在激發學生學習的內在動力,促進學生掌握知識,提升能力,啟迪智慧,教師只有精心設計教學情景和教學內容,有效把握教學進程,才能收到預期的效果。
參考文獻:
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關鍵詞:電子技術;課程設計;教學改革
作者簡介:金丹(1978-),女,遼寧建平人,上海電力學院電氣工程學院,講師;王魯楊(1963-),女,天津人,上海電力學院電氣工程學院,副教授。(上海 200093)
基金項目:本文系上海電力學院“085智能電網技術本科教改研究”項目的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)02-0098-02
“電子技術課程設計”是電氣與控制類工科專業本科生的必修課程,該課程的基本任務一方面是鞏固和加深模擬“電子技術”、“數字電子技術”課程的學習成果和“電子技術基礎實驗課”中所掌握的實驗技能,另一方面是培養和訓練學生的科研作風及在電子技術方面的實踐技能,提高學生綜合運用電子技術知識解決實際問題的能力和創新能力。[1]
學生通過熟悉設計任務、查找資料、設計電路、計算機仿真、安裝調試、整理總結等環節,初步掌握電子工程設計思路,了解開展科學實踐的程序和步驟。學習電子產品工藝的基本知識和操作技能,培養專業學習的熱情,養成良好的專業素質,為較好完成后續課程的學習和設計做準備,為將來能在工作崗位上繼續學習接受新知識,進而發明創新打下良好基礎。因此綜合性強,實踐性突出的“電子技術課程設計”對學生的訓練和鍛煉是其他教學環節所不能替代的,是專業建設中值得重點建設的重要環節。
一、課程設計改革目的
近年來,電子技術課程實驗條件不斷改善,能夠適應“電子技術課程設計”對硬件設施所提出的更加靈活、更加高端的要求,為“電子技術課程設計”改革提供了硬件基礎。同時,隨著學生人數不斷增加,電子技術課程的師資隊伍也不斷壯大,為豐富課程設計內容、提高課程設計水平提供了人員保證。
在這樣的情況下,提出并實施“電子技術課程設計”改革,突出學生在課程設計過程中的主體地位,培養學生實踐動手能力與創新能力。結合本校實際,充分利用學?,F有的教學資源,提高課程設計的教學效果和水平。
二、課程設計改革中的幾個措施
1.優化設計題目
好的設計題目可以激發學生的興趣,提高學生的積極性,這種內在的學習動力不僅能夠提升教學效果,而且真正寓教于樂。
題目的選擇原則是內容的豐富性、實用性、趣味性、先進性、創新性。題目的難易程度要適中,能體現出對基本理論、基本概念、基本技能的綜合應用。因此,選題時宜選擇與生活實際相關的題目;采用的芯片為目前主流的中等規模、大規模芯片;設計成品應該是一個包含信號源、信號處理、輸出顯示在內的完整的小系統。例如《洗衣機控制器》題目將課堂教學與生活實際密切聯系,讓學生切身體會到所學課程如何在工作中應用。再例如《乒乓球游戲機》題目,將課程與游戲相聯系,活潑新穎,獲得了學生的喜愛。
2.采用導師制
通常的課程都是以班級為單位,每個班級配置一名教師,以往的“電子技術課程設計”也采用這種方式。由于課程設計的題目靈活度較大,也具有一定深度,所以一般每個教師只會精通兩到三個設計題目,而學生就只能在這幾個題目中選擇。隨著師資隊伍地壯大,每個教師掌握兩個題目,那么所有教師加在一起就一共有三十幾個題目。本校希望這么多的教學資源能夠為所有學生所用。因此在本次教學改革中打破班級的概念,采用導師制。所有教師的所有題目均面向全體學生開放,學生可自由選擇,選擇題目的同時也就選擇了導師。對某個題目特別感興趣,可以直接選擇該題目?;蛘咛貏e喜歡某個教師,也可以為了追隨那個教師而選擇他的題目。此外,每四個學生為一組,結組時也打破班級的概念,學生可自由選擇合作伙伴。所以學生不僅可以選擇題目、教師,也可以選擇同伴,自足選擇性很強。
3.采用項目教學法
以往教學模式中,教師把課程設計的電路、具體步驟都傳授給學生,學生很少思考,很少質疑,更沒有探索。本次改革中采用項目教學法,由教師引導,學生自主完成一個個具體的工程案例,按行動路線設計教學思路,培養學生的探索精神,提高其實踐能力。
設計過程模擬實際的項目開發過程,包含項目任務下達、方案設定、軟件仿真、硬件調試等各環節。體現為課程設計中的如下環節:學生選定設計題目與導師、下達任務書、確定設計方案、電路連線圖仿真、電子元器件的安裝與對所設計電子系統的調試、撰寫課程設計報告。
為了提高學生的創新能力,強調學生自主設計,重視啟發式教學。教師只在大思路上加以引導,對具體方案和設計細節不做過多干預,只起組織、引導、檢查、把關和解決一些疑難問題的作用,放手讓學生大膽實踐,充分發揮學生的主動性和創造性。同時,為了配合廣大學生大膽的發散的設計,提供了門類齊全、種類豐富的元器件供學生選擇。[2]
4.提高工程意識
“電子技術課程設計”本身就是一個工程設計的縮影,具有很強的工程特性,以其為載體,培養學生的工程意識具有天然的優勢。
對于一個工程的實施,所設計產品的性能并不是唯一的評價指標。設計周期、設計成本、團隊配合也同樣重要。為此,在課程改革中相應地采取了一些措施。首先,為了提高對設計周期地重視,在課程考核中加入了時間概念。在完成設計要求的情況下,時間使用最少的組成績最高。另外,為了提高對設計成本的重視,在設計中引入性價比概念,對高價格器件的領用進行登記、統計與限制,推薦學生采用低價格的元器件完成相同的功能。在幫助學生提高成本概念的同時,也為學校節省資金投入。最后,為了加強團隊配合,在每個組的四個人中推舉一名組長,負責整個設計過程的協調。由組員共同討論完成對項目的理解并做出具體的設計方案,然后統一調配每個成員所負責的設計任務。每個成員必須在規定的時間完成自己所負責的部分。在項目調試過程中必定會出現一些問題,而解決這些問題需要各部分的密切配合。因此要求每個人除了了解自己的設計部分以外,還必須了解其他人的設計思路。因此為了考核團隊配合,在答辯中除了檢驗每人分管的部分外,也會檢驗對整個方案和設計思路的理解。
5.引入模塊化設計理念
隨著電子電路產業的發展,所設計的產品在功能、線路等各方面都越來越復雜。在實際的電子電路開發中,教師一般將電路劃分為多個模塊,每個人負責一個模塊。先設計單獨模塊并獨立調試,然后再把幾個模塊聯調,最終將整個系統聯調。盡管在課程設計中所設計的電路功能較為簡單,但是為了模擬電子電路的實際開發過程,仍然希望在設計中能夠引入模塊化設計理念。因此,每個教師開發自己的題目時,都有意識的使所設計的電路功能齊全,保證整個系統結構完整。所以在每個題目中都包含了信號源、輸入、輸出、控制等多個部分,可以很方便地劃分為幾個模塊。每組中的四個成員可自行選擇設計模塊。既讓學生學習了電子電路的設計理念,又保證了每個學生的工作量,做到人人動手。
6.軟件仿真與實物調試相結合
由于計算機軟件和硬件技術的飛速發展,在電子應用領域產生了很多成熟的開發與仿真軟件,為實際電子電路的開發提供了準確的保證,同時節約了大量人力物力。EWB、Protel、ORCAD、PSPIC、Multisim等都是目前較為流行的電子電路仿真軟件,在實際的電子電路開發中也得到了廣泛的應用。因此,在本次教學改革中,模擬實際的電子電路的開發過程共十天的課程,其設計分成五天軟件仿真和五天硬件調試。前面五天學生采用自己喜歡的仿真軟件設計并調試電路。調試成功后根據所設計的電路制定元器件清單,并進行第一次答辯。答辯通過后根據清單領取元器件以及面包板、導線等硬件設備。后面五天進行實物連線與調試工作,調試成功后進行第二次答辯。然后撰寫課程設計總結報告并提交,完成整個課程設計過程。在此過程中,每個學生都能體會到軟件仿真與實物連線各自的特點。比如軟件仿真在原理性錯誤的排查方面具有強大的功能,而實物連線除了讓學生更熟悉元器件管腳排列以外,更加讓學生對元器件的時間延遲以及因此可能引起的誤動作產生更深的體會,這些都是在課本以及“電子技術實驗”課程中不能收獲的。通過課程設計,讓學生在軟件設計與元器件接線調試中均得到了鍛煉。
三、結束語
通過實踐,筆者發現這項教學改革效果十分明顯。教師們精心準備的題目引起了學生的極大興趣;采用導師制給了學生更多的自主選擇性;采用項目教學法激發了學生的自主性學習,也培養了學生的創新性思維;加入工程意識、模塊化設計理念以及軟硬件結合的設計方式等改革措施在不同方面讓學生體會了實際電子電路的開發過程,真正將理論與實踐相結合。
參考文獻:
關鍵詞:數字電子技術 教學改革 課后習題
一、 數字電子技術課程的地位與特點
高職院校屬于高等職業教育辦學類型,要落實“以能力為本位,以就業為導向”的辦學宗旨,就要培養學生在學習過程中較強的實踐能力與職業素養,為行業和企業培養面向一線的高素質、技能型人才。
數字電子技術課程是工科電類、計算機等專業的一門重要的專業技術基礎課程。該門課程所包含的理論知識占有重要的基礎性地位,而且與實際器件、工程設計、工程分析、工程計算等緊密相關,可以說數字電子技術課程是電類等專業工科學員真正進入工科領域的第一門課程,也是聯系公共基礎課程的一個重要橋梁。
數字電子技術課程以邏輯代數為數學基礎。以門電路和觸發器為基本邏輯單元,采用最佳設計方案構成能實現各種邏輯功能的數字電路。該課程具有數學和電路兩類課程的雙重特點,而且邏輯性很強,對培養學生的邏輯思維能力很有益處。隨著電子技術及其應用的迅猛發展,又使該課程具有內容更快、應用能力要求更高的特性。
二、課后習題的作用
課后習題都是經過編者精心篩選,針對教學內容,圍繞教學目標有目的的編排的,是課堂教學過程中非常重要的組成部分,是鞏固所學新知識,形成技能技巧,培養良好思維品質,發展智力,開拓創新能力的重要途徑,既可以作為學生理解知識的基本訓練,又能作為深化知識的增長點,具有許多潛在的教育功能,是課堂教學過程中不可缺失的環節,所以要予以高度重視。
三、教學探討與實踐
數字電子技術課程作為一門專業基礎課,具有很強的理論性和實踐性,通過該課程的學習,使學生具備扎實的專業知識,為進一步學習打下基礎。在學習過程中,課后習題處理作為一個重要環節,若處理得當,可以收到事半功倍之功效。在學生完成所學內容的習題后,急切盼望老師給予答案核對,此時,老師借此契機,因勢利導,勿急于給出結論,教師可以總結思路、方法,有意識強化“方法”,弱化“結果”,對課堂教學大有裨益。如何強化這種教學方法,在多年的教學實踐中,根據該門課程的特點,結合自己的教學實踐,筆者就數字電子技術課程課后習題處理從以下幾方面談一些實踐與體會。
1.培養興趣
興趣是最好的老師,要想提高教學質量,首先要培養學生的興趣。發明大王愛迪生一生碩果累累,來自他對妙趣橫生的客觀世界的濃厚興趣。興趣并非與生俱來,培養學生興趣,其動力源泉就是鼓勵,這就要求我們要改革傳統的教學模式,創造出一種集輕松、互動啟發、引導為一體的“愉快式”教學方法。課堂教學發揮師生互動效應,使教師由知識的傳授者變為教學活動的組織者。在課堂教學中主要可采用導入法、激將法等,激發學生對這門課的學習產生動力。教師的點滴表揚對學生而言,如獲至寶,可使學生獲得無限力量,從而對數字電子技術這門課程的學習產生濃厚的興趣。
在教材每章的課后習題中,教師事先將同類教材的習題歸納、整理,針對不同題型和難度,結合學生的實際情況,給予相應難度的題型,即使學生結果錯了,但亦要對解答過程中對的地方給予肯定,鼓勵學生花尷尬為進取,從而引導到正確思路上來。這樣,可以使不同層次的學生得以鍛煉和提高,從而使學生獲得成就感,產生新的學習動機。
2.培養能力
每一本教材課后習題都是德高望重的教師精心挑選而來。每個習題都具有代表性,某些典型習題都是被層層篩選而保留下來,可見其使用價值之珍貴。各個高職院??梢愿鶕嶋H情況,教師可以精選出幾道題,在實驗室付之實驗,驗證理論,學生在獲得感性認識的同時提高了動手能力。
在計數器教學中,將“異步五進制遞增計數器(JK觸發器)”通過改變, 端口,變成“異步五進制遞減計數器(D觸發器)”,既鞏固了理論學習,又鍛煉了觸發器的相互轉換,且增強了學生的實踐動手能力,可謂“一舉三得”。
在教學活動中,只有充分發揮學生的自主性、讓學生參與教學,通過自主學習,通過探究、合作和體驗,才能使學生實現能力和認知策略的自主架構。因此只有通過學生自己練習,才能消化和掌握老師課堂講解的內容,慢慢把知識變成自己的。實驗室是第二課堂,是理論課教學的得力助手,學生通過親自動手驗證理論和進行創新性實驗,受益頗深。
3.激活思維
習題、例題是理論知識的具體應用,歸根結底,任何學習都是為實踐服務的。學生通過對知識的“認識——熟練——創新——再服務于實踐”這一過程,達到質的飛躍。在課后習題處理完后,結合學院的實際情況,舉辦相應的專業知識技能比賽,能讓學生把所學的理論知識升華,從而打破傳統的教學模式,培養出實用型專業技能人才,適應時代的需要。
我院在今年春季舉行的技能大賽中,各班同學自由組合、分工合作,電路圖各式各樣,新思路層出不窮。圖書館座位緊張,有的同學為搞課題,夜以繼日。競賽結束了,部分學生還在實驗室孜孜不倦,力求電路更完善、更經濟、更實用。學生通過“做題——實驗——競賽——創新”這一環節,自學能力,動手能力都得以鍛煉和提高。當然,在課后習題的處理過程中,學生是主體,教師是鑰匙,在關鍵處,教師給予相應的點撥,激活學生思維,給學生開啟更大的思維空間。
四、結束語
以上幾方面,是在數字電子技術課程改革中進行的一些探索與實踐。課后習題處理是教學效益的直接反饋,是檢驗學生知識掌握程度的標尺。正確對待課后習題,對課后習題的變形,舉一反三,挖潛,創設情境以及充實內容、完整結構,能很好地培養學生發散思維能力。借此可激勵教師改革教學方法、提高教學質量;同時,可以促進學生回歸理論,尋求捷徑,培養能力,激活思維,為新世紀培養出綜合性、應用型人才。
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