以職業(yè)能力培養(yǎng)為牽引的“模擬電子技術(shù)”課堂教學改革實踐

摘 要：模擬電子技術(shù)既是電類專業(yè)的核心專業(yè)基礎(chǔ)課程，也是公認的難學的課程之一。該門課程對于后續(xù)專業(yè)課程的學習及培養(yǎng)學生對本專業(yè)的學習興趣具有關(guān)鍵性的作用。在介紹了模擬電子技術(shù)教學現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，討論了以提高學生職業(yè)能力為目標、以工程應(yīng)用實例為知識載體、以學生自主動手動腦學習為主要教學形式的課堂教改思路與實踐。

關(guān)鍵詞：職業(yè)能力；工程實例；教學改革

模擬電子技術(shù)是“電類”學生的必修課，是電子信息工程、自動化等專業(yè)的核心專業(yè)基礎(chǔ)課，也是“電類”學生接觸的首門專業(yè)課程。模擬電子技術(shù)學習對于培養(yǎng)學生的專業(yè)興趣和后續(xù)專業(yè)課程的學習具有極其重要的作用。但模擬電子技術(shù)是公認的比較難學的課程，被學生戲稱為“魔電”。作為基礎(chǔ)課程，具有“內(nèi)容多、學時少”的矛盾；作為電子信息類專業(yè)課，又具有“器件、技術(shù)更新快”的特點。因此有必要研究有效的課堂教學方法，以提高學生的課程及專業(yè)知識學習興趣，提高課堂教學效率，及時跟蹤最新的電子技術(shù)知識。但課改的終極目標還是要提高學生的職業(yè)能力。

地方院校轉(zhuǎn)型應(yīng)用技術(shù)型高校，是國家加強技能型人才培養(yǎng)的重要舉措，也是經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級對人才培養(yǎng)的必然要求。教育部副部長魯昕在2014年3月底表示：中國解決就業(yè)結(jié)構(gòu)型矛盾的核心是教育改革。教育改革的突破口是現(xiàn)代職業(yè)教育體系，培養(yǎng)的人是技術(shù)技能型。有教育專家認為，本科院校轉(zhuǎn)型職業(yè)教育，主要是課改問題，應(yīng)用類專業(yè)，應(yīng)該是動手能力、實訓(xùn)上更傾向一些，這種轉(zhuǎn)型的中心問題還是課改。2000年，美國工程院院士、麻省理工學院航空航天系教授聯(lián)合幾所世界著名工科大學，經(jīng)過多年的探索，創(chuàng)立了“構(gòu)思—設(shè)計—實現(xiàn)—運作”（Conceiving - Designing - Implementing - Operation）為主線的CDIO工程教育模式，它是“做中學”和“基于工程項目教學”的集中體現(xiàn)。它以產(chǎn)品研發(fā)到運行的生命周期為載體，讓學生以主動的方式在實踐中學習理論知識并同步提高工程能力。CDIO的能力大綱主要包括：技術(shù)知識和推理，個人職業(yè)技能和職業(yè)道德，團隊協(xié)作和交流，在企業(yè)和社會的構(gòu)思、設(shè)計、實施和運行系統(tǒng)的能力。這里的“工程能力”實際上是由“專業(yè)能力”和“一般職業(yè)能力”構(gòu)成的。顯然一門課程并不能解決一個人的工程能力問題，但是CDIO的教育模式仍然可以作為專業(yè)課教學改革的借鑒。本文主要介紹了根據(jù)CDIO教育模式并結(jié)合我院實際情況所進行的模電課堂教學改革的思路和具體措施。

一、課堂教改的思路

課堂教學應(yīng)該圍繞本專業(yè)培養(yǎng)目標進行。培養(yǎng)方案上明確寫明，本專業(yè)的培養(yǎng)目標是：培養(yǎng)掌握電子信息系統(tǒng)、計算機技術(shù)和檢測控制技術(shù)等方面的基礎(chǔ)理論，具備較強的電子信息技術(shù)方面的基本技能和工程實踐能力，能從事電子信息設(shè)備和系統(tǒng)的維護與測試、電子產(chǎn)品設(shè)計與實現(xiàn)等工作的知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的應(yīng)用技術(shù)型人才。培養(yǎng)技術(shù)型、技能型人才，服務(wù)地方經(jīng)濟發(fā)展，是地方本科院校，特別是我們這類獨立學院的主要職責。因此，以專業(yè)技能為核心的職業(yè)能力的培養(yǎng)為課堂教學改革指明了方向。

本課堂教改項目的設(shè)計與實施，以提高學生職業(yè)能力為目標，以工程應(yīng)用實例為知識載體，以學生自主動手動腦學習為主要教學形式。首先，為了提高學生的學習興趣和專業(yè)技能，選定多個難度適中、能覆蓋絕大部分教學內(nèi)容的工程應(yīng)用實例；然后，圍繞相應(yīng)的工程應(yīng)用實例并綜合考慮教學內(nèi)容銜接等將模電內(nèi)容分解成多個教學單元；每個教學單元由工程應(yīng)用實例介紹、理論學習、設(shè)計仿真、制作調(diào)試等教學過程構(gòu)成。除理論課外的其他教學過程都是按小組進行，每個小組組員完成的任務(wù)各有側(cè)重。這樣，在提高專業(yè)技能的同時，也可鍛煉學生的團隊協(xié)作、溝通能力。課改力圖讓學生在學習模電知識的同時，掌握簡單模擬電子電路的設(shè)計與制作，培養(yǎng)學生的學習興趣和職業(yè)能力。

二、工程案例選擇與內(nèi)容整合

案例的選擇是本教學改革的關(guān)鍵之一。首先，案例必須來源于實際工程應(yīng)用，有工程應(yīng)用背景；其次，案例的核心電路應(yīng)該包含較重要的模電課程知識點，實際與理論精密結(jié)合；最后，案例最好能激發(fā)學生的學習興趣。當然，由于模擬電子技術(shù)中知識點眾多，只能選擇能覆蓋重要知識點的應(yīng)用案例。根據(jù)以上原則，選擇使用的主要教學實例包括：±12V直流穩(wěn)壓電源、音頻功率放大器、低頻正弦波發(fā)生器等。

與教學實例相結(jié)合，課程內(nèi)容整合成以下5個教學專題。（1）整流濾波專題。該專題以AC-DC應(yīng)用為導(dǎo)向，著重學習二極管、穩(wěn)壓管、阻容濾波等器件及電路的特性、工作原理及應(yīng)用方向。（2）放大電路專題。該專題以音頻放大器（包括小信號和功率放大器、直接耦合放大器、負反饋放大器）應(yīng)用為導(dǎo)向，著重學習晶體管、場效應(yīng)管及其放大器工作原理、性能指標、分析方法級應(yīng)用等。（3）信號處理電路專題。包括運算放大器及其應(yīng)用電路、有源濾波器、比較器等。（4）信號源電路專題。主要學習常用信號低頻信號源的工作原理及指標分析。（5）新器件及其應(yīng)用專題。主要學習集成穩(wěn)壓器、光電器件、DC-DC等及其應(yīng)用電路。

三、具體實施方法

以“職業(yè)能力”為牽引的模電教學改革的實施，主要是為了改變以往課堂理論學習為主，且理論學習與實驗室驗證實驗及課程設(shè)計三個階段相對分立導(dǎo)致初學者學習目的性不明確、學習效果差的局面。課堂教學以工程應(yīng)用實例為牽引，通過項目介紹、理論學習、仿真實驗、安裝調(diào)試、分析討論等環(huán)節(jié)的有機結(jié)合，提升學習的目的性、趣味性及學習效果，也提升了包括專業(yè)技能、團隊意識、產(chǎn)品質(zhì)量意識在內(nèi)的職業(yè)能力。但作為一門專業(yè)課，理論學習仍然是必須的，基本電路的工作原理及分析方法也是必須掌握的。因此，課堂教學仍然是這門課的主要學習形式。每個教學單元按照以下四個階段實施。

1.課堂教學階段。首先介紹作為教學實例的實際模擬電子系統(tǒng)的功能、組成及主要性能指標。布置學生要完成的工作，及系統(tǒng)相關(guān)的關(guān)鍵知識點講解。

2.課堂討論與實踐。學生每三人一組，自主學習、探討系統(tǒng)的工作原理，利用仿真軟件對系統(tǒng)進行仿真設(shè)計，觀測電路主要節(jié)點的波形、電壓等，以加深對電路工作原理的理解。此階段教師主要負責答疑解惑。

3.實驗室課內(nèi)外實踐。學生以小組為單位，在仿真電路基礎(chǔ)上焊接、調(diào)試能完成某項功能的實際電子系統(tǒng)。有條件的可以制作印制電路板，沒有條件的可以購置套件或在萬能板上搭建系統(tǒng)。

4.撰寫總結(jié)報告。學生以小組為單位撰寫系統(tǒng)的說明書及設(shè)計、制作總結(jié)。老師根據(jù)學生以上各個學習環(huán)節(jié)的具體表現(xiàn)給出階段性成績。

對于應(yīng)用型本科院校，特別是獨立院校學生自身的素質(zhì)結(jié)構(gòu)以及服務(wù)地方經(jīng)濟的要求，讓學生以主動的方式在實踐中學習理論知識并同步提高以專業(yè)技能、職業(yè)道德、團隊協(xié)作和交流能力為核心的職業(yè)能力顯得尤為迫切。一門課程并不能解決一個人的職業(yè)能力問題，由于我院電子信息工程專業(yè)人才培養(yǎng)全過程都注重學生職業(yè)能力的養(yǎng)成，學生畢業(yè)后深受用人單位的歡迎。在2014年浙江省教育廳組織的調(diào)查中，我院2014屆電子信息工程專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)率、就業(yè)滿意度及薪酬在全省22所獨立院校中名列前茅。

基金項目：浙江農(nóng)林大學暨陽學院課堂教學改革項目資助（基于“專題與案例結(jié)合教學法”的專業(yè)基礎(chǔ)課課堂教學改革實踐）。

·編輯 趙飛飛