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摘要:模擬電子線路是高等學校電子、自動化、通信與信息等電類專業的重要學科基礎課,工程性、實踐性均較強。課程涵蓋內容較多,比較復雜,普遍認為不好教,更不好學。本文在當前應用型人才培養的大背景下,對模擬電子線路的教學方法、教學內容的改革進行了有益的探索,提出了模擬電子線路教學改革的幾點思路與方法,有利于培養學生的創新思維能力、工程應用能力和團隊合作能力,更好地適應當前對應用型人才的需求。
關鍵詞:應用型人才培養;模擬電子線路;教學改革
一、結合實際,變模擬電子線路的抽象為形象
在高等教育體系中,有些專業相關課程如化工類、機械類等比較直觀,易于給學生以形象認識和理解。由于載流子的運動及電路的運行是不可見的,所以模擬電子線路課程內容具有一定的抽象性。以往通過課程實驗,雖然能夠幫助學生建立一定的直觀認識,促進其對抽象理論的理解,但是仍然不夠具體,效果不夠理想。可以嘗試結合實際應用,教師先行制作電路,并基于“微課”的教學理念,錄制各模塊電路的設計、焊接、調試及測試視頻,在課堂講授具體內容時引入相關視頻,給學生以直觀的視聽刺激,激發學習熱情,形成形象認識。此外,還可以利用電子線路仿真軟件的直觀、與實際實驗儀器應用相似、學生易于掌握的特點,在課堂授課過程中,適時地在電子線路仿真軟件平臺上選取元器件,連接具體電路(如正弦波振蕩電路、功率放大電路等),再利用示波器等虛擬儀器,測量電路的輸入、輸出波形,各信號幅值等,很直觀地讓學生體會到電子線路的工作特點和測試方法,加深對抽象理論知識的理解。
二、以工程實踐為基礎,豐富教學內容
關于課程內容,首先強調基礎知識,更重要的是圍繞工程及生產的實際需要對課程內容加以引出,然后進一步深入介紹。比如,在講授電壓比較器時,可以先由實際應用的火災報警器引出,再介紹具體基本理論知識;再如,講授正弦波振蕩電路前,先結合其在實際的醫療、通信、生產等領域的應用引出,加深學生印象,激發學習興趣。由于結合了實際應用,更利于學生形成形象直觀深刻印象,加深對理論知識的理解。應用型人才的培養過程應更強調與工程及生產實踐的結合,所以應切實進行模擬電子線路教學內容的改革。教學過程中,應以電子行業的發展需要為基礎,了解市場對模擬電子技術的需求,有針對性地豐富教學內容,突出課程的實踐性、工程性。比如,不拘泥于以往教材上的經典元、器件,而要開放性地關注新器件、新技術的發展與應用等。在具體操作時,可以結合當今集成化的趨勢,側重模擬集成電路,如對集成運算放大器、集成功率放大器等的應用做深入講解和分析。
三、更新實驗類型,實驗內容層次化
為了凸顯模擬電子線路的實踐性,教學中應逐步更新實驗類型,將原來的演示性和驗證性實驗逐步提升為設計性和綜合性實驗。在開設實驗前,教師先給學生設定實驗目標,鼓勵學生運用所學理論知識自行設計實驗方案,開展實驗。大力倡導學生自主設計、主動創新、獨立完成實驗。這樣,不但有利于激發學生的學習興趣,而且可以培養學生的獨立思考能力、實際動手能力和創新能力,有利于應用型人才培養需求。另外,因為學生個體間存在基礎知識、學習能力及實驗操作能力等方面的差異,所以課程實驗內容應實現差別化、層次化。教師應按較低難度、中等難度、較高難度等層次布置實驗項目和實驗目標,讓學生根據自身基礎選擇,使每個學生的特長都能發揮,發掘學生個體亮點,增強學生對模擬電子線路這門難學課程的學習信心,培養學生自主學習的習慣和能力。
四、建立“分組探討、協作”的教學模式
具備團隊精神是應用型人才培養的一個重要方面。要完成一個實際項目,決不是單一靠個人的力量,而必須基于團隊,經過不斷協調、溝通、商議、集合眾人的力量,團結協作,才能提高效率,做出預期理想的成果。為了培養學生的團隊精神,除課堂授課外,教師可以布置一些比賽項目或創新項目,先行簡要提示研究與設計總體思路,然后將學生分成若干小組,各個小組利用課外時間分別提出項目的解決方案,提示學生將項目劃分為多個模塊,由各小組成員協同完成或由不同的小組協同完成,在提高學生專業應用技能的同時,培養學生的團隊協作能力。結合具體授課進度與時間,可以利用課內或課外時間,并適當利用微信、QQ等交流方式,安排各組進行方案討論與制作成果比較,在培養學生團隊精神的同時,激發學生求知欲望,提高解決問題的能力和創新思維能力。
五、改變課程考核方式
以往的模擬電子線路課程考核方式比較單一,往往只側重理論知識的考試,不利于學生應用能力的提高,更不適應當前應用型人才的培養目標,改變課程考核方式勢在必行。改革思路是學生不僅要通過理論知識的考核,還要通過實踐技能的考核。具體操作時,應減少理論知識考核所占的比重,增加實踐技能考核比重,一方面進行基本實驗技能考核,另一方面進行綜合與創新項目完成情況考核。基本實驗技能考核可以按班級集中進行,而對于綜合與創新項目完成情況的考核,可以采取分散性方式進行,按照教學開始預先劃分的小組,采取分組答辯與演示的方式,綜合學生作品演示結果與答辯中問題回答情況,給出此部分考核成績。最后,將理論知識考核與實踐技能考核按比例綜合相加,得到學生課程總成績。課程考核方式的改革,可以督促學生在學習理論知識的同時,重視平時實驗、綜合及創新項目的思考和實施,有利于提高學生實際應用能力,適應當前對應用型人才的需求。總之,應用型人才主要是應用知識,在社會工業化及信息化的進程中,對這種人才的需求占有較大比重,應該是當今大眾化高等教育必須重視的人才培養模式。基于應用型人才培養需求,結合上述思路與方法的模擬電子線路教學改革,一方面可以使模擬電子線路課程的教學內容更加優化,解決學時壓縮而基本要求和基本內容不變的矛盾;另一方面可以對學生進行實踐引導,使學生的專業應用水平有所提高。在2016級電類專業學生中進行了部分試點,效果良好。改革也要循序漸進,不能一蹴而就,模擬電子線路教學方法與手段的不斷完善,將會使后續電子信息工程學院、自動化學院和計算機學院的所有學生受益。
作者:張曉新 孫克梅 江秀紅 單位:沈陽航空航天大學