时间:2022-11-25 18:02:14
导语:在电子学论文的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
1.教育教学理念较为滞后。
受传统教学理念的制约,许多教师在电子电工教学中重视了知识点的传授,但是对学生主动参与方面研究不深,没有能够充分调动学生的参与积极性,教学活动中侧重于被动给予,没有为学生创设自主参与的良好平台,对学生综合素质的提升具有影响。
2.理论未能紧密联系实际。
电子电工学科是一门实践操作性较强的学科,学生既要在学习中掌握知识点,更要掌握操作技能。部分教师在教学中对理论联系实际研究不够深入,运用虚拟实践教学的课时偏多,实践课程中也没有充分与理论联系起来,导致学生在实践操作能力发展方面存在缺陷。
3.教师综合素质有待提高。
电子电工课程教学对教师的综合素质要求较高,不仅要求教师具有电子电工方面的深厚专业技能,还要有善于表达的能力。实际教学中,有的教师虽然具有深厚的专业功底,但是教学技巧不足,也有的教师虽然善于表达和点拨,但是专业技能薄弱,这些方面都是影响教学成效的重要方面。
二、对当前存在问题的简要分析
中职电子电工课程教学出现上述问题,既有客观方面的因素,也有主观方面的影响,归纳起来主要与以下三个方面因素有关:
1.教学设计呈现简单化趋势。
由于中职学校缺少了升学的强劲压力,导致许多教师在教学中存在着研究不够深入的状况,教学中注重将教材知识点灌输到位,较少考虑学生在学习中的主动参与性。加之部分教师的电子电工教学设计没有充分注重理论联系实际,学生虽然理论知识掌握较为扎实,但是实际操作能力却没有同步提升,这与实用型人才的培养目标背道而驰。
2.师资队伍呈现滞后性态势。
过去一段时期,中职呈现出规模化扩张的快速发展,招生规模、基础设施都不断扩大,但是师资队伍建设方面却没有能够完全达标,尤其是电子电工这样的专业性较强的学科师资,对所学专业的要求较为定向,同时也要掌握教学的技巧与艺术,后一方面的要求对于电子电工专业出身的非师范类人才而言显得较难,往往出现专业素养过硬、教学技巧不足这样的典型问题,影响了教学成效的提升。
3.学生学习呈现消极的状态。
由于教师的电子电工专业教学缺乏生动性与形象性,加之自身在学习活动中处于被动接受知识的状态,理论联系实际不足,导致学生对电子电工学科的学习积极性明显降低。部分学生还因为当前就业形式的竞争激烈,导致对专业学习信心不足,遇到难点缺乏深入研究的兴趣,甚至出现混日子的思想,消极心态对电子电工教学的有效开展形成了一定的负面因素制约。
三、创新理念,有效突破当前教学困境的思路
针对当前电子电工学科教学中出现的种种制约因素,中职学校与教师应当开展针对性的改进活动,从以下几个方面着手突破教学困境:
1.认真分析形势,增强学生学习信心。
针对部分学生因前途未卜出现的自卑、彷徨心态,电子电工教师应当帮助学生认真分析形势,一方面职业教师侧重于培养各行业急需的实用型人才,未来的就业与普通高校实现了“错峰”,技术性人才在社会上大有展示的舞台。教师还可以运用较为典型的“50万年薪聘请技师”这样的案例来消除学生内心的消极想法。另一方面还可以运用本校成功的毕业生案例作为鲜活的素材,以学生身边的人来教育他们,提高他们的学习自信心,以积极的心态投入到电子电工专业学习之中。
2.改进教学方法,打造高效生动课堂。
教师应当对电子电工学科的教学设计进行优化,提高教学的生动性,提高学生的学习兴趣。首先,教师要给予学生参与的平台与空间,无论是知识点的传授还是技能的训练,都应当尽可能吸纳学生参与其中,让师生互动成为电子电工教学的有效组织形式,营造活跃的教学氛围,让学生充分参与其中、提高掌握效果。其次,教师要善于发挥信息媒体在教学中的促进功能,尤其是在电子电工疑难知识点的讲解中,可以通过多媒体投影、动画模拟演示等方式,帮助学生掌握其中的难点问题,虚拟实验的直观演示效果甚至超过实践操作,将其作为教学方式的补充具有积极意义。
3.尊重学生主体,促进综合能力发展。
教师在电子电工教学中应当让学生的主体地位体现出来,可以将教学知识点浓缩为探究题的形式,组织学生进行探究讨论,依靠自己的力量寻求问题的答案。教师也可以将电子电工教学目标设计为打包的任务,交给学生或者合作小组进行突破研究,让学生在探究的过程中提高思维能力与解决问题的能力。教师还应当将技能训练作为重要抓手,设置电子实验项目,指导学生建立研究小组开展实验设计,让学生在团队的努力下开展电子程序设计,巩固理论所学并进行验证,从而促进学生综合能力的发展。
4.强化岗位培训,提升师资队伍水平。
在提升电子电工专业教师履职能力方面应当进行双向培养,一方面在教师招聘环节既要坚持专业对口的基本原则,同时也要考查其教育教学能力,将电子电工专业素养过硬、具有较高教学技能的人才吸纳到教师队伍之中,充实专业师资队伍,另一方面还要强化现有专业教师的培训,采取脱产进修、跟班学习、在线学习等多种形式提高电子电工专业技能,更好地开展相关专业教学工作。
四、结语
在实训的过程中积累一定的经验,了解行业的特殊之处,发现自己的不足,为自己走向这个岗位打下坚实的基础。随着电子产品的更新换代周期越来越短,就要求高等职业院校针对市场的变化不断的加强实训和更新教学内容,以满足市场的需求。
二、通过实训培养学生对理论知识的学习兴趣
目前各个高职院校的学生都普遍存在一个问题:“学生的学习水平参差不齐,自主学习能力差,自我的控制能力也差”。如果把所有的课程知识都放在教室里,以课堂板书的模式来学习书本上的理论知识,对学生来说是比较枯燥的。而针对于《电工电子》课程的学习显然不能只在教室里进行,需要配合大量的实训内容来达到实践检验理论正确与否的标准。充分的利用实训教学实际上是一个很好培养学生学习兴趣的过程,如果能利适当的运用项目式的实训教学,利用一个个的设计项目把学生引入到学习中来,让每一个学生都力争完成每一个项目,增强他们的动手能力。途中遇到问题的地方也会相应增多,这就让学生求知欲望增强,从而提高他们学习的兴趣,一旦知道答案是如此简单,必然会提高他们的学习兴趣,增强他们学习知识的信心。在以后的教学中就会认真学习专业知识,为以后走入社会奠定一定的理论和实践基础。
三、实训能够有效的训练操作技能
就是引导学生运用理论知识生产实践,是生产实习教学的基本任务之一。学生在掌握本工种(专业)所需的技术理论基础知识和文化知识的基础上,应用与实践操作时,都必须在实习教师的知道下,通过有计划、有目的地练习,由易到难,由简到繁,由生到熟,由不准确到准确而逐步获得的,并能够运用知识,独立的去发现问题,分析问题和解决实践问题,也培养了学生理论练习实践的学风,因此,学生的实践实习是技能训练的核心并对培养学生独立操作能力,克服困难的意志和一丝不苟的作风,提出了更高的要求。实习教学是提高培训质量的一个极为有效的手段,也是不断提高学生操作技能的条件。
四、总结
专业核心能力
本专业重点培养学生如下的核心专业能力。使用集成电路的能力,是指以微处理器/控制器为中心,构建各种实际应用系统,并能够编程指挥系统根据实际应用要求进行工作的能力。设计集成电路的能力,是指能够以FPGA/CPLD为设计载体,进行各种实际应用系统的结构设计,并能够编程成为根据应用要求进行工作的硬件系统的能力。优化系统结构的能力,是能够采用各种系统结构变换技术,对于使用或设计的集成电路系统进行优化设计,以求得最高性价比的能力。
主要建设措施
为了重点培养三种核心专业能力,体现鲜明的专业特色,我们采取了如下主要建设措施。主动培育专业特色对于专业建设,系主任不但要组织制定和完善专业人才培养方案,组织专业教学方案的实施,同时更应注意多层次、多途径进行专业精神的培养,注意系风的培养,要主动凝练、引导和培育专业特色。加强教学内容改革和教材建设对于教学内容的改革,不但要注意不同课程之间的内容衔接,还要避免不同课程之间内容的重复,同时要积极将新理论和新技术引入教学,更新陈旧内容,大胆开设新课程。加强核心专业能力的培养充分利用和开发各种实践教学资源,提出了学校教学实验室+学校实训基地+学生宿舍实验室+校外产学研基地的实践教学体系。我们逐步建立以综合性、设计性、应用性和研究探讨性为培养目标,以算法—设计—实现为实践教学思路,以兴趣小组、课题研究和电子设计竞赛为实践教学的主要形式,以现代电子设计技术的多种实现平台:FPGA/CPLD、EMCU、EDSP、SoC为电子系统实现手段的电子信息科学与技术专业的创新实践教学体系,以加强核心专业能力的培养。实行差异化教学注意优才优教为了提高大众化高等教育的质量,更好地满足市场经济条件下对人才要求,按一般水平完成大学基本教育的同时,应根据学生和社会的需要,对优秀和比较优秀的学生,根据这些学生的兴趣爱好及特长,进行针对性的加深与扩展,实现优才优教。加强职业规划全程教育与引导一个专业的健康良性发展,不但要注意专业的建设与管理,同时更要注重已有建设成果的示范和引领作用,特别是新专业的建设。我们高度关注学生的考研与就业,注意人才培养的示范作用和引领作用,以激发学生的学习积极性、主动性和能动性,以促进专业发展的良性循环。
主要建设成果
经过七年的专业建设,我校共招生七届并毕业四届本科生,已有如下主要成果。以社会需求和分类培养为导向,以核心竞争力的培养为主线,逐步形成了基本素质+核心能力+专业特色的专业应用人才培养新模式,以培养基于EDA技术的FPGA系统设计与开发、基于ARM+Linux的嵌入式系统设计与开发的专业特色鲜明。加强教学内容改革和教材建设,开设了电子系统特色课程或创新型课程,加强EDA技术系列教材的建设。至今我们已出版了包括国家“十一五”规划教材《EDA技术及应用》(第三版)在内的著作8种。充分利用和开发各种实践教学资源,提出了“学校教学实验室+学校实训基地+学生宿舍实验室+校外产学研基地”的新型实践教学体系,构建了兴趣小组—课题研究—毕业设计的三期三段递进式毕业设计新模式。以研究性课外兴趣学习与科研活动为主要形式,构建学生综合应用能力与创新能力培养的新平台,经过兴趣小组和课题研究的学生,毕业设计质量较高,从用人单位反馈的情况表明,这些毕业生工作适应性非常强,很快成长为单位的技术骨干。以职业成长路线图为导向,加强职业规划的全程教育与引导,激发学生的学习积极性、主动性和能动性,形成了良好的班风和学风。
在实际教学过程中,依然是理论大于实践,学生在想象中听课,被动地接受内容,因此上课的整体氛围并不是很好。很多时候,教师就会把这种情况归结为学生素质差,中职学校就是所大幼儿园等等,殊不知每一个学生都有其天赋,只是学生自己茫然无知,作为教师就是要开发学生的天赋,引导学生主动学习。学生的学历层次较低,基础较差,要想取得较好效果,赏识教育很重要。教师学会欣赏学生的优点,培养学生的乐观、自信的生活态度和学习态度,而不是一味地批评学生,否定学生。教师需要改变自己的教育观念,教书育人是前提,授之以渔才是重点。
二、教学理念的转变
对于每一个学生来说,都是接受过义务教育的,对于看书、理解书本知识都具有一定的能力,因此在涉及讲课内容的时候,就需要多结合现代电子商务发展的现状进行分析。书本的知识是相对落后的,科技是日新月异的,作为老师就要与时俱进。教学环节的设计是一堂课成功与否的关键。现在的学校里都有多媒体教室和机房,怎样有效地将其结合在一起形成生动、直观的效果,这是值得教师思考的问题。多媒体的应用强调的还是平面直观性,给人动手的时间就很少了,也让老师变懒了。而机房提供了可以实践的平台,虽然是虚拟的,但模仿的是真实的环境,可以有效地调动学生学习的积极性;板书是教师的基本功底,板书能更好地体现教师的思路。三者的结合,在时间上、空间上的安排就会出现冲突。在理论的教学上以多媒体为主,板书辅助;在机房的教学以学生实践为主,多媒体教学作为指导。不管如何,教师都需要充分利用有效的上课时间,带动学生的学习热情,让学生能够真正动起来。
三、教学模式的应用
现在的教育要让学生动起来,教师的教为辅,学生的学为主,让学生主动思考,主动探讨,主动发现问题,课下主动学习。不仅在教学中要强调学生为中心,更要落实到实际过程中,要培养学生协作学习的能力。学生之间要共享知识;同时,学生还要学会利用周围的环境、图书馆、网络等,广泛地汲取知识。中职学生的基础相对薄弱,但是有自己的理解能力,教师在采用一定教学模式时,要从学生的角度出发,思学生之所思,想学生之所想,用言简意赅、通俗易懂的语言进行分析;设置场景,也要从学生所处的环境分析,有助于学生更好的理解。中职学生在学习过程中没有耐心,没有恒心,遇到困难就会退缩。我们需要培养学生的自信心,引导学生勇于面对困难,提高解决问题的能力。学生的主动学习能力很差,在没有较强自信心的时候就用支架式教学、抛锚式教学、随机进入教学会让学生很反感。在早期还是要以引导为主的教学方式为主,一些专业课可以从学生感兴趣的话题入手,在调动起学生的兴趣后转入授课内容,由浅入深,由易到难,逐步地激发学生听课的积极性;后期再以支教式、抛锚式、随即进入的教学方式,创建各种适合学生的情境问题,布置任务让学生借助周围环境主动探求,树立学生主动学习的意志与能力。
四、课外作业的设定作业的布置
学训结合的教学模式主要内容是将枯燥的理论教学与实验教学相结合,在实验室内,教师借助多媒体设备,学生在教师的讲解同时,通过动手操作来增加对所学知识的印象。另外,学训结合的方式主要是模块化的教学方式,需要对教学方式进行改革。首先,应该从教学大纲上进行彻底的改革,将理论教学移到实验室中,把实验课程改为在理论学习中穿插实训,任何一个理论教学都会有相应的实训模块与之对应。例如,《数字电子技术》与《模拟电子技术》可以改成50个理论学时与30个实训学时相结合,在完成理论知识讲解后进行实训,在实训过程中适当地引入新元器件。另外,教师可以布置让学生自己查找并设计电路的课后作业,或者让学生在课堂上动手安装与调试。譬如,在教《模拟电子技术》课程时,将课程分为五大模块,分别是信号产生模块、基本元器件模块、扩大电路模块等等。其他的几大模块也可以采用这种方式,达到举一反三的教学效果。
2.通过加强硬件设施来更好地实现学训结合模式
学训结合的教学模式需要有强大的硬件设备支持,只有具备良好的设施才能更好地实行学训结合的教学模式。在数字电子技术实验室上,每个实验室至少具备一套多媒体设备与24套实验设备,让更多的学生能够亲身体会到实验的乐趣所在。在实验室内配置更多的多媒体设备主要是为了提供更多的信息量,同时也有利于学生记录笔记。电子技术课程最大的特点是实践性较强,无论是在数字部分还是模拟部分,在教学过程中,教师需要举与学生实际生活相关联的例子。在课堂讲解上,教师的讲课内容无法涉及到教材上所有的知识,导致学生在听课与记录笔记上会产生冲突。采用多媒体设备进行教学,能够使教师的授课一气呵成,集中学生的注意力,激发学生的学习兴趣。
3.开展第二课堂活动拓展学训结合
学训结合的教学模式不仅体现在将实训与理论知识教学相结合,也体现在第二课堂活动的开展,这也是一种学训结合的表现形式。可以通过组织多样化的社团活动来开展第二课堂活动,例如,在社区中开展免费维修家电的活动等等,在为学生提供实践的机会同时,能够培养学生的社会责任感。另外,可以在学校中创建电子协会等等,通过集体训练来提高学生的实践操作能力。除此之外,学校可以定期举办电子设计竞赛的活动,开展竞赛活动的益处主要体现在以下几点:第一,为学生提供“现场练兵”的机会,在竞赛中,学生需要通过各种途径来完成基本的电子设计。第二,不仅提高了教师的教学水平,而且培养了学生的实践能力。竞赛过程中教师与学生需要共同合作完成设计,对于参赛的学生教师要给予一定的指导与帮助,让学生了解更多的较为创新并且实用的电子技术,从而对学生在设计作品上产生一定的帮助。因此,第二课堂活动可以使学生在课堂之外学到更多的电子技术知识,也培养了学生的实践操作能力,帮助学生更好地适应信息化的社会,也充分地体现了“学训结合”的教学模式。
4.结束语
1.有利于培养学生的实践能力和创新精神。大学生电子设计竞赛的操作性很强,主要侧重于锻炼学生的动手操作能力。竞赛需要参赛者根据题目要求,做技术方案,选择合理的元件,完成电路的设计,最后通过安装、调试做出一个符合要求的作品,而不是简单地在电脑上对虚拟的元件进行组装。因而,学生从中实践能力得到了极大提高。同时,通过参加竞赛,学生的创新大幅度提高,竞赛题目只要求完成任务并达到相应的技术指标,而对采用的技术手段和方法,没有任何限制,学生在竞赛过程中,八仙过海各显神通,有利于培养创新能力。竞赛使一批优秀人才脱颖而出,对学生的就业、考研和创业过程等帮助极大,我校参与竞赛的学生,尤其是获得好成绩的,在大四就业过程中,获得了用人单位的极大肯定,有很多单位指定要参加过电子设计竞赛或其他竞赛的学生,并且免去很多招聘环节直接录用,更有不少学校,对获得电子设计竞赛全国奖的学生直接报送本校的研究生。
2.促进师资队伍的建设。大学生电子设计竞赛,是对高校电子类专业师资水平、实验室硬件设施建设和学生综合应用能力的一个系统检验,同时,对师资水平和实验室建设起到了良好的推动作用。在知识更新速度不断加快的今天,教师只有在不断学习新的知识、新的理论、新的技术和开展科研活动的过程中,不断提高自身的素质,才能更好地为学生传道、授业、解惑,才能更好地指导电子设计竞赛工作。
3.促进实验室建设。长期以来,电子实验仪器基本上是老三样(万用表、信号源、示波器),学生在实验中接触不到先进的仪器设备,更谈不上使用先进的实验手段来完成实验。这个问题在平时的实验中表现并不明显,但在大学生电子设计竞赛中就显得非常突出。谁使用了先进的仪器和设备,谁采用了先进的实验手段,谁就会在其他条件相同的情况下赢得更多的时间,从而取得更好的成绩。因此在实验室建设中,拥有完善、先进的实验仪器器材,成为了在竞赛中取得好成绩的有力保障。
4.更新教学内容,重构课程体系。电子设计竞赛强调基础,但同时又鼓励采用新技术、新器件,以利于取得好成绩,但这些新技术、新器件在教科书上不一定会涉及到,这就要求我们更新教学内容,除了加强学生基础内容教学以外,必须引入新技术的教学,例如ASIC教学内容(如:CPLD,FPGA等)。同时让学生了解、使用新器件,有利于学生在竞赛中取得好成绩。电子技术基础是工程设计性很强的课程,在教学改革中必须用系统的观念重构课程体系。
5.加大实践课教学的改革力度。根据竞赛要求,加强实践课教学的改革,在实验内容的开设上分为三个层次:第一,基础性实验;第二,设计性实验;第三,综合设计研究性实验。基础性实验是基本电子器件的应用性实验,使学生具备设计、调试和测量简单电路的能力。设计性实验的教学内容为单元电路的设计及小系统设计。使学生初步了解新产品的设计和制作过程,培养学生的综合应用能力以及利用现代化分析、测试手段的能力。综合设计研究性实验,其教学内容包括信号的检测、控制、传输与处理以及单片机等应用性较强的综合设计研究性实验。
二、目前存在的问题
竞赛中学生暴露的问题充分暴露了传统实践教学模式的不足之处。
1.综合知识能力欠缺。学生在比赛中,提出的设计方案水平低,对参考电路生搬硬套,不会采用先进的简便电路。另外,综合运用知识分析问题的能力不强。究其原因,主要是对基本知识、基本理论、基本技能掌握不牢固,平时阅读的参考资料和课外书籍太少,基本技能训练不够。
2.查阅资料能力不强。参赛队员选定题目后,不能尽快找到所需要的相关资料,多数学生是找教科书和教学参考书,这反映了我们实践教学脱离了工程实际。
3.实验调试技能不强。一些同学不会正确设计测试表格,不会分析实验数据并解决问题。在焊接中,电路布局凌乱,电路调试与故障排除能力不强,反映了平时学习期间,实验课内容验证性多而设计性少,更谈不上综合性实践,所以学生的设计能力和综合能力未能得到有效提高。
4.设计报告质量不高。许多参赛学生设计报告格式存在许多不足,设计方案论述不够严谨,电路设计缺少理论分析。说明我们的实验教学忽略了实验报告这一重要环节。
5.新器件、新技术应用能力较差。有一些竞赛题若能采用新技术、新器件,不仅电路简单,而且省工、省时,性能指标也优于一般电路。参赛学生这方面的知识和能力与全国大学生电子设计竞赛的要求尚有一定的差距。原因是目前课程缺少这方面的内容。针对以上存在的这些问题,要从根本上解决,我们认为要对学生进行系统的电子技术设计训练,必须建立一个完善的大学生电子设计竞赛教学体系,学生通过该体系自主学习、老师辅导,最后参加电子设计竞赛,从而较全面地掌握电子设计技术,并在某领域有所特长,成为竞争力强的电子技术专业人才。
三、建立电子设计竞赛培训体系
我们建立的培训体系从宣传报名、中间教学环节,一直到最后参赛。
1.加强宣传,吸引优秀学生参与电子设计竞赛。我校工程训练中心承担了全校的电子实习教学任务,我们在每学年第一学期开展电子设计竞赛的培训报名工作。通过PPT介绍和视频展示,在学生中间宣传和普及电子竞赛的知识;并邀请我校曾在电子设计竞赛中获奖的学生,介绍自身参与电子设计竞赛的成长经历及对未来发展的益处。报名采用学生自主报名和教师推荐相结合,通过初审、面试等一系列环节,选拔优秀学生参加电子设计竞赛培训。
2.电子基础训练。学生报名、选拔工作完成后,于当年10月份左右开始为期一学期的基础培训。培训时间为12周,培训内容以8051单片机为主,辅以简单模拟电路。选择以单片机为主的培训,是因为单片机入门较模拟电路容易,学生往往有成就感,不至于中途退出。8051单片机培训包括I/O口、键盘、显示、中断、定时和AD转换等编程,有教师讲解、单片机教学视频等,每位培训同学配发一块单片机开发板,从而创造良好的学习环境。简单模拟电路包括运算放大、有源滤波、比较电路和NE555信号发生等常规电路的制作训练。基础电子技术培训最后是制作一个综合项目,结合前面学习的内容,制作一个简单综合项目“红外测距仪”,作为对学生一学期来学习的考核。
3.综合项目化训练。完成了以上基础训练,在每学年第二学期(3月份)开始项目化训练。完成3个综合项目的制作,我们通过自定题目或选择历年国赛,内容、技术指标可适当降低。为了提高教学质量,每个项目都对学生考核,并有以下教学流程:布置任务、教师讲解、过程指导、作品验收、学生交流和教师点评等,这些过程保证了教学质量。对制作不认真、完成不好的学生警告乃至最后淘汰。
4.暑期集训。暑期集训是提高学生参赛水平的关键。主要做历年国赛和省赛真题,每周完成1题,教学流程齐全:布置任务、教师讲解、过程指导、作品验收、学生交流和教师点评等,要求学生按题目的要求和技术指标严格、认真制作,鼓励学生采用新技术、新器件,以降低电路复杂度、提高电路指标。在临近比赛时,我们安排学生一次模拟比赛,按比赛要求4天时间完成,完成后统一验收、评奖,由于我校承办过浙江省大学生电子设计竞赛,这个模拟比赛环节,学生能感受比赛的真实状况,从中受益匪浅。
5.竞赛指导和服务工作。竞赛期间,每组学生都有1~2名指导教师负责指导和把关,包括帮助学生申题、方案分析、过程指导、指标检查等,并在学校的大力支持下,安排相关人员,做好各种竞赛服务工作,例如水电、网络等,竞赛期间的饮食安排得当,由学校食堂一日三餐和夜点心送到比赛地点,减少学生负担。竞赛期间元件采购和管理,赛前尽量采购齐全的元件,竞赛期间安排专人和专车采购,做到学生上午提出采购需求,下午能拿到元件。竞赛个别题目会用到一些机械组件,做到学生上午提出需求,下午或第2天上午能加工好所需的组件。
6.其他。为了保证竞赛教学的顺利进行,还需加强了实验室建设工作,增添先进仪器,例如数字示波器、程控电源、DDS信号发生器等。建立了竞赛元件库,各种常用、专用元件齐全,分门别类安放在柜子和元件和中,做到种类齐全,能满足竞赛各种题型的需求。建立了机械加工室和电路板加工室学生在训练和竞赛期间,可完成简单机械加工,例如钻孔、切割等;可完成电路板的制作,例如转印、腐蚀等。
四、结论
针对《模拟电子技术基础》不同章节的不同内容,在教学过程中,通常会选用以下几种教学方式:①多种方式的问答。问答法主要是根据学生已掌握的知识或者是实践经验,有目的性的引导提问,提出问题让学生讨论作答,有的则是为了抛砖引玉带出之后的新课程,不回答,同时根据教学进度适时的进行相关知识点的补充。②诱发求知欲,进行实体演示,演示教学是我们在教学工程中运用教学用具或者做相应的示范性试验等方式,将学生引入角色,使学生通过近距离的观摩实践将所习得的知识加深理解的一种方式,还能让学生体会到理论与实际更为贴近。③不断地练习,进行章节测验。④运用类比法教学。我们在日常的教学是将内容相近的知识点同时进行讲解,这可以培养学生的举一反三能力,同时也提高了教学质量及学习效率。⑤不断总结,巩固知识。每一章授课完毕后,要对此章的内容进行归纳总结。总结的过程同时也是一个思考过程,这对知识的梳理与加工有很好的效果。⑥提升教师的个人魅力使得学生信任、尊重老师,这对于教师的教学会起到很大的作用,个人的良好人品与修养,会得到人们的欣赏与向往,作为育人者,教师应该更为注重个人素养及人格魅力,只有拥有了渊博的才识,具备极强的综合处理事务能力,通过努力不断完善自己的行为品质。学高为师,道高为范。在学生们眼中会起到放大的效果,教师的优缺点都会被放大。⑦讲解二极管的整流功能时,就和学生说,大家听说过“整容”吧,整流和整容是一个道理。这样的话,可以激发学生的兴趣。⑧在教授新课时,避免一次讲的太多,讲一点,练习一到两节复习巩固,千万不要讲的太多,避免学生害怕学习该门课程。
2注重实验教学,提高学生的实践应用能力及创新能力
模拟电路实践教学可分为以下三个部分,基础实验、提高实验与职业技能,电工电子基础试验中心拥有创新实验室,可以让学生综合全面的掌握电工电子的综合技术,提高学生的实践操作能力。具体在实验的内容教学中,增强综合性、设计性、开放性试验比例。充分利用实验教学对枯燥无趣的理论教学进行补充,将抽象难懂的内容利用实验课中的器具实验用品进行模仿验证,加深学生对知识的吸收与理解。引发调动学生的学习积极性及兴趣。模拟电路实践课可以给学生提供丰富的实验课目,学生能够根据自身的知识积累,来选择安排实验学习。例如,放大器的Q点和动态特性的图解法是非常抽象的教学内容,经过相关程序的仿真,学生可以直观地观察到电路设置Q点的必要性,动态参数的变化规律,直流负载线与交流负载线的不同之处。根据黑龙江大学电工电子基础实验中心为不同专业安排的1周~2周的模拟电路实训,设计培训、制作电路与电源,一阶滤波器电路,基本共射放大电路,学生首先进行理论设计及计算,然后利用计算机的相关软件进行仿真,最后到动手操作、调试、焊接、制作。整个过程提高了学生的动手实践能力,并同时提高了分析问题解决问题的能力。
3总结学习方法,培养学生良好的学习习惯
《模拟电子技术基础》与其他科目有所不同,它不但需要扎实的理论基础,还要学会财务分析电子电路。首先,要让学生可以更快的适应模拟电子技术的学习。在教授知识的同时,还要培养学生正确的学习方法,提升他们的自学能力,培养良好的学习习惯。引导学生在听课前先预习的习惯,然后在课前自学过程中将教材的重点、难点、惑点等都找出来。其次,督促要求学生做好随堂笔记。指导学生如何做好笔记,使其更好地掌握知识。笔记重点记录教师讲课的,主题、重点、难点、概念,关键词,对难点进行重点标注,以方便课后的复习。督促学生复习可以防止遗忘。课后学生自主的温习课程及笔记,可以将所学知识进一步巩固同时加深理解。
4教学应有侧重点,以应用为目的
高职要重点着手于理论知识的应用及实践动手能力的培养等方面。因此,教学内容上要彰显高职教育的特点,主动适应社会需要,侧重于应用性、针对性。将知识与能力相互结合,重点培养学生的工程应用能力及处理问题的能力。基础理论的的初衷是对其的灵活运用,以必须、够用为度,以掌握概念、强化应用为侧重点。目前电子技术基础具有很浅的实用性,其技术更新的速度是无法想象的。因此授课时不可再生搬硬套之前的教学方式:首先讲解元器件的原理、特征、性能,然后对其进行分析对内部结构进行讲解,再举例说明它的具体应用。曾经对模拟电子技术基础偏重于细节,忽略了整体概念的讲解,这对培养学生的应用能力起到了副作用。因此授课时应有所侧重,重点讲解新思想、方法及应用,重点讲解所谓粗线条分析。需要与实际电路相结合,使学生对电路的应用更加了解。
5设计特色引入,激发学生兴趣
一个引人入胜的开头可以引发人们的兴趣,同样,课堂必须有一个别开生面的开场,可以吸引学生注意力,也可以掌控学生的思维从而激发学生学习兴趣。授课时老师以非传统的方式开场,可以大幅度提升教学质量。例如在讲解二极管的单向导电性时,可以这样设计课堂开场:同学们都听说过家里用的煤气罐,煤气罐的开关有一个特殊的功能,那就是气体只能出,不能进,也就是,空气不可以进入煤气罐,只有煤气可以从煤气罐出来,这就是煤气罐的单向通气性。同样,同一种半导体器件———晶体二极管,它的作用原理和煤气罐开关一样,具有单向导电性。在讲解二极管的内部构造时,可以设计这样的开场:同学们早餐吃三明治没有,哪位说说三明治是怎么制作的,并让同学们进行讨论,因为三明治分为三层,中间是薄薄一层火腿,因此我们可以带出今天要介绍的与三明治相似的半导体器件———三极管。它能分为三个区:集电区、基区和发射区。其中发射区掺杂浓度较高,基区非型常薄,集电区面积最大。这样的开场很容易抓住学生的注意力,使课程顺利展开。
学校采用的教材普遍较为滞后,存在着知识陈旧的问题,而电子技术的发展日新月异,例如教材大多讲解的是由分立元件构成的模拟电路,而现在大多使用的是集成的数字电路,在教学过程中,我们应把教学的重点放在一些典型电路上,在典型电路讲解的过程中插入一些新技术的发展和应用。
二、优化教学手段,激发学生的学习兴趣
大多数学生选择中职学校的原因之一是因为初中繁重的理论性知识学习让学生失去了继续学习的勇气和动力。而兴趣是最好的老师,要重燃学生的学习热情,教师必须在教学手段和方式方法上下功夫。电子技术这门课的理论性较强,依靠传统的教学手段,教师“满堂灌”,只靠“一支粉笔、一块黑板、一张嘴”很难让学生理解。例如,在学极管的内部结构时,它的内部“是由一个PN结和两个电极”构成的,但“PN结”只是一个概念性的东西,是很难用语言描述清楚“PN结”到底长什么样,具体又是怎么形成的。为了让学生更好地掌握这些理论性、概念性的知识,必须打破传统的教室、黑板、粉笔的教学模式,用多媒体机房代替教室,电脑显示屏代替黑板,鼠标代替粉笔,将复杂的知识用课件、视频、动画、图片等多种形式呈现给学生,使抽象的知识更形象、更立体、更生动地展现在学生面前,让学生不受实验条件的限制,更好地掌握知识。例如,我们可以用Flas的形式,展现“PN结”内部电子和空穴的扩散,“有些不能移动的带电粒子集中在P区和N区交界面附近,形成了一个很薄的空间电荷区”,就是PN结。
三、增强学生的动手操作能力
中职学生结束三年的学习生涯后,有一部分通过对口高考进入大学的校门,大部分的学生会选择直接就业,成为一名专业技术工人。因此在平时的教学中应本着“理论辅助实践”的原则尽量减轻理论知识的分量,增加实践动手操作的分量。在实践课上,采取“小课题、小目标”,将课本八个单元的内容分成不同难易程度的课题,分阶段地“逐人过关”。课题中应先确定学习目标,通过任务的引入与分析提出问题,让学生带着问题去攻克课题中涉及的理论知识,然后提供实习器材,让学生以小组合作的形式完成实训内容,最后由各个小组交流学习,老师总结与巩固。这样,可以直观地使学生看到本课题中理论知识的应用,真正做到学以致用,从而激发学生的学习动力。实习过程中教师的严格要求,可以培养学生良好的学习习惯和扎实的基本功,为以后的工作打下了坚实的基础。
四、小结
1.1研究现状及不足分析
重庆大学通信工程专业的电子技术实验精品课构建了一套电子技术综合实验教学体系,该体系包含基础性的电子技术实验教学和提高性的实验教学,并在后者中引入了EDA综合设计。成都电子科技大学电子工程学院专门设立了名为“电子技术综合实验”的基础实验课程,重点培养学生模电、数电、电路与系统、数字信号处理、单片机控制、EDA技术等多门课程的综合应用与综合设计能力。通信、电子等硬件类专业都在着手构建电子技术综合教学体系,而目前国内众多的软件学院中,还没有一所提出构建“软件学院电子技术综合实验教学体系”的教学改革活动。北京大学将软件工程与微电子两个专业放在同一学院办学,但也没有面向软件工程、网络工程、嵌入式等多专业的模拟与数字电路实验课程。因此,大连理工大学软件学院构建“软件学院电子技术综合实验教学体系”的教学改革实践能够起到“示范性”的作用。
1.2研究意义
软件学院的办学宗旨基于“精英型软件人才”的培养目标,因此一般软件学院通常开设软件工程和网络工程两个专业方向,大连理工大学软件学院为了强化“精英型软件人才”的培养目标,在本科二年级开设了嵌入式和物联网两个专业方向,学生要学习这两个方向必须具备很好的硬件基础,这也是我们面向本科学生开设电子技术综合实验课程的原因之一。很多人认为,软件学院的学生只要学好软件即可,学习硬件没什么用处,因此建议从培养计划中取消电子技术基础教学。但根据以往的经验,硬件知识扎实的学生毕业后很容易自学软件开发,而仅会软件开发的学生很难靠自学熟练掌握底层硬件知识。很多软件学院在培养计划中取缔电子技术综合实验教学但保留了计算机组成原理这一硬件课程。组成原理的知识很抽象,作为计算机组成原理前导课程的电子技术基础如果没有学好,会影响后续课程的学习。在软件学院的教学建设中普遍存在硬件综合实践环境建设不足、教师引导不够等现象,导致学生仅对开发工具、数据库、计算机网络等课程感兴趣,而对硬件技术及其应用研究望而生畏,这对培养高水平、高素质、应用性示范性软件人才是极为不利的。
2构建课程体系教学模型
根据现代教育理念和创新要求,学院电子技术实验教学课题组积极探索实验教学的新技术、新方法和新手段,采取分层次、分阶段、循序渐进的模式,由浅入深、从简单到综合,以基础实验教学为主,辅以开放式提高性实验教学;通过开放式教学,鼓励学生自主立项,充分调动学生的积极性和主动性,并激发学生的创造性。构建电子技术综合实验教学体系如图1所示。新构建的电子技术综合实验教学体系以基础模拟实验教学和基础数字电路实验教学为主,以开放式实验课程为辅,其中3门开放式实验课程(单片机硬件电路实验、通信原理硬件实验、FPGA编程实验)作为提高性、综合性实验来培养高水平硬件人才。实验园地建设能够为开放式实验课程提供更多的教学素材,丰富课堂内容,激发学生学习硬件的兴趣。虚拟实验仪器教学响应全球各大高校提出的“足不出户上大学”的号召,借助虚拟实验仪器,让学生通过网络完成理论学习和实验操作,这是软件学院电子技术综合实验体系独有的特点。开放式电路实验教学由单片机硬件原理实验、FPGA编程和通信原理实验3门课程构成,主要从组织形式、实验内容以及考核方式等方面进行改革创新,体现了办学的灵活性,有益于培养学生的创新能力。
3课程体系建设
构建电子技术综合实验课程体系主要从教学内容、教学手段和考核方式等方面入手,具体体现在实验园地建设、虚拟实验教学平台建设、开放式实验教学建设和实验考核方式探索建设等。
3.1实验园地建设
建设电子技术综合实验园地是本课题要实现的基础目标,是构建学院电子技术综合实验教学体系的基础。实验园地的所有素材由实验教师承担建设,素材建设应针对不同水平的学生,形成验证性、设计性、综合性等层次化实验教学。实验园地建设分为以下几大组成部分。
1)实验基本技能训练园地。实验基本技能训练园地主要包括:查找参考资料完成实验预习;总结实验报告的书写要求;电路设计仿真软件的使用方法;单片机原理硬件实验中嵌入式C、汇编语言集成开发环境的使用;FPGA设计中VHDL、Verilog的ISE集成开发环境的使用;电路板原理图、PCB板图的设计;电路焊接的基本技能等。
2)专用仪器设备园地。参考设备使用说明书和设备介绍课件指导学生学习如何使用示波器、万用表、函数信号发生器、电子技术实验箱等设备。
3)基础模拟与数字电子技术实验园地。按照基础模拟与数字电子技术通用的理论教学,实验园地可分为常用电子元器件、模拟电路模块、数字逻辑和数字电路模块以及可编程逻辑器件模块四大模块。
4)演示实验教学园地。演示实验教学园地分为实物演示实验教学、虚拟仪器实验和电路仿真实验三大模块。演示教学园地由各个模块的演示视频组成,虚拟仪器实验教学演示介绍虚拟实验仪器的使用;仿真实验教学演示展示采用EDA仿真实验结果,并与实际电路结果进行比对,验证正确性。
5)提高性实验园地。提高性实验园地的建设是构建“电子技术综合实验教学体系”的关键,是将电子技术综合实验教学与软件学院的教学体系和培养目标联系起来的重要环节,体现硬件实验教学的重要性和关联性。
3.2虚拟实验教学仪器研发
虚拟实验教学仪器的研发响应教育部提出的积极推广大规模开放式网络教学平台的号召,实现“足不出户上大学”的远程在线教育模式。虚拟实验教学平台采用C/S架构,用户可通过本地客户端选择登录的角色(包括学生、教师和管理员),输入学号、姓名和密码连接远程服务器。连接远程服务器之后,用户可以根据自己的电路设计进行电路搭建。每一个电子元器件都被设计成控件,可采用拖拽的方式搭建电路。该软件支持视图的切换,点击元器件图标可以从电路整体视图切换到该元器件的单独视图。
3.3开放式实验教学
开放式实验教学主要包含单片机硬件实验、FPGA编程硬件实验和通信原理硬件实验3门课程。3门实验课以“开放式”实验为依托,以项目驱动模式进行,学生自行分组,根据兴趣自选题目,然后上报任课教师;通过教师审核后,学生开始实施项目,根据项目需求购买相关的电子元器件实现项目设计。开放式课程的教学方式不拘泥于“先理论教学,然后实验验证”的传统模式,而是采用“先实验,后理论”的方式,让学生带着实验验证的结果和实验中遇到的问题去听理论课。开放式课程的考核采用分组答辩的形式,学生借助PPT讲解自己的设计,配合实物演示,任课教师对整个过程进行综合评分。
3.4实验考核方式
针对目前电子技术课程考核方式存在的不足,该实验教学采取考试考核方式。题目采用A、B卷形式,考试题目是六路流水灯的设计与实现,A卷和B卷的实验结果是一样的,但采用了不同的芯片组,核心芯片74HC161、74HC154、74HC00、74HC106和CD4050都一样,而与非门芯片分别采用74HC10和74HC20。考试总共分为两个阶段,第一阶段学生阅读试卷,并根据实验要求和提供的芯片组进行设计,第二阶段学生参考设计好的电路图,借助导线将元器件搭建起来,使用示波器观察现象,并在实验箱的八位逻辑电平显示区域观察实验结果。考试的最终成绩包括设计和实验操作两部分:设计按点评分,每个设计点都事先规定具体的分数;实验操作根据完成实验的快慢分等级,而未完成实验的同学,则根据完成电路的部分给分,电路的每一部分都事先规定具体分数。
4结语