孫洪穎,閆 華
(廣東技術師范學院 機電學院,廣東 廣州 510635)
應用型人才培養(yǎng)模式下模擬電子技術教學方法研究
孫洪穎,閆 華
(廣東技術師范學院 機電學院,廣東 廣州 510635)
《模擬電子技術》是電子信息類專業(yè)的核心課程之一,傳統的高等教育模式下培養(yǎng)的電子信息類技術人才已經不能滿足社會和經濟發(fā)展需要,而以能力培養(yǎng)、社會崗位需求為目標的應用型人才培養(yǎng),已經成為高等教育發(fā)展的一種必然趨勢.本文對應用型人才培養(yǎng)模式下模擬電子技術教學方法進行了研究,強化了該門課程的工程應用性,使理論與實踐很好的結合起來,并在實際應用中取得較好的效果.
應用型人才;模擬電子技術;教學方法
2014年 3月,中國教育部的改革方向已經明確,重視實踐教學、強化應用型人才的培養(yǎng),提高學生社會職業(yè)素養(yǎng)和就業(yè)競爭力.所謂應用型人才,就是高等學校根據社會的實際需要所培養(yǎng)的面向實際、面向生產一線,掌握一定的理論基礎知識并能將相應的科研成果進行轉化的人才[1].這類人才的培養(yǎng)首先需要明確培養(yǎng)目標,合理設置課程體系,并根據社會需求調整教學內容,使學生在掌握一定的理論基礎知識后,強化所學知識的應用性和實踐性,以滿足社會對各類專業(yè)技術人才的需求[2].因此,作為專業(yè)課程直接授課的一線教師,需要與時俱進的改革教學方法,以理論知識為基礎,通過實踐環(huán)節(jié)引導和加強學生的工程應用能力.
《模擬電子技術》作為電子信息類專業(yè)的核心課程之一,由于其知識點多、課程內容抽象、專業(yè)性強,學生普遍覺得這門課程難度大,學習效果不理想.本文針對應用型人才培養(yǎng)目標,對模擬電子技術的教學方法進行了研究.根據實際教學需要,在啟發(fā)式、互動式教學模式上,融合多種教學法,引入經典案例,使學生在學中做、做中學的過程中加深對理論知識的理解,提升自己的實際工程應用能力.
1.1 課程內容多學時少,教學目標與應用型人才培養(yǎng)模式不符
“模擬電子技術”的教學內容涵蓋了常用半導體器件、由半導體器件構成的各種基本單元電路以及由基本單元電路構成的各種多級電路.由于內容多、學時不足,老師在講授這門課的時候,會把大量精力放在理論教學上,弱化了課程的實踐教學.而應用型人才的培養(yǎng)目標恰恰是:既要求掌握“必須夠用”的專業(yè)理論知識,又要掌握基本的專業(yè)實踐技能,強調的是課程的實用性和實踐性.因此,出現了教學目標與應用型人才培養(yǎng)模式不符的問題.此外,大部分師生對應用型人才培養(yǎng)模式的認識和對強化實踐教學重要性的認識不足,未形成普遍的理念.
1.2 教學內容滯后于新技術的發(fā)展,適用于應用型人才培養(yǎng)的教學手段和方法落后
目前,模擬電子技術的教學還是以基本理論為教學主體,授課過程大多采用多媒體和板書相結合的方式,學生對分析過程印象深刻,卻與工程實踐脫節(jié),沒有按照實際工作要求分解成若干課程單元,使得適用于應用型人才培養(yǎng)的教學手段和方法仍然短缺和落后.同時,新技術、新器件不能及時添加到教學計劃中,不能滿足教師在案例教學和實物展示等教學環(huán)境的需要,限制了教師教學改革的積極性.
1.3 實踐教學環(huán)節(jié)薄弱,教學效果不理想
在基礎課程的教學過程中,實驗環(huán)節(jié)是提高學生實際動手能力的主要手段.而目前的模擬電子技術實驗由于以下原因:實驗教學的內容多為一些驗證性實驗,沒有把實驗課與學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)聯系在一起;教學方法上,多數老師都從實驗原理、方法、步驟、注意事項等進行講解,束縛了學生的思維發(fā)展空間,不利于學生工程實踐能力的培養(yǎng);此外,實驗室老師多數局限于單科實驗,很難滿足綜合性實驗的要求.因此,目前的實驗教學沒有達到增強學生實際動手能力的目的.
針對模擬電子技術在教學中存在的問題,人們提出了一些相應的教學法[3-7],如“理實一體化”項目教學法、CDIO教學法、案例教學法、基于任務驅動和項目驅動的教學法等.與傳統教學模式相比,新教學法給模擬電子技術課程教學提供了更加有效的課堂教學模式,培養(yǎng)了學生綜合應用知識的能力,提高了學生的知識遷移能力和工程應用能力.
2.1 多種教學法的融合
本文借鑒于人們已經提出來的一些教學方法,依據現有的教學條件以及學生對知識的不同接受程度,把多種教學方法融合后應用到教學中.首先,采用 CDIO的工程教育理念,給學生建立起系統的概念,摒棄了以往的先講元件、再講各種單元電路、最后再講多級電路的那種“自下而上”的內容組織方式,采用了“自上而下”的內容組織方式.同時,圍繞著不同的知識點引用一些經典的案例進行教學,可將各種抽象參數變?yōu)閷嶋H看得見摸得著的現象,引起學生的好奇心,使其產生濃厚的興趣去探究未知的結果.
課堂上還是以講解為主,但是要及時更新與知識點相關的案例,盡量使案例貼近生活,吸引學生,讓學生進行討論,建立互動式的課堂環(huán)境.用多媒體技術更新和增補學科前沿的內容,再借助CAI課件把抽象的、難于理解的過程以動畫的形式生動的表現出來,使教學手段多樣化.
2.2 實驗教學環(huán)節(jié)
實驗教學要以學生需要掌握的知識和技能為出發(fā)點,合理的設計任務,用“任務驅動”法對實驗教學內容進行設計,適當的增設綜合實驗和組裝實驗,并把實驗內容分為“認知性實驗訓練”、“基礎性實驗調試”和“綜合性實驗設計”三個模塊[8].“認知性實驗訓練”的目的是讓學生掌握常用電子元件、器件的識別方法和使用方法;“基礎性實驗調試”的目的是讓學生掌握各種基本單元電路的特性,加深對理論知識的理解;最后是“綜合性實驗設計”,目的是引導學生,給學生提供一個開放的實驗平臺,充分發(fā)揮學生的創(chuàng)新能力.同時,學生通過綜合性項目設計,可自制作品,參與一些校內外的電子設計大賽,培養(yǎng)以創(chuàng)新為靈魂,以實踐為基礎的科學態(tài)度,不斷提高自主學習,團隊協作和組織實施能力.
廣東技術師范學院(下稱本院)在教學過程中使用的是清華大學華成英版的 《模擬電子技術基本教程》,其中第十章直流電源,內容主要包括直流穩(wěn)壓電源的組成及各部分的作用、單相整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路.在講解這一章內容的時候,給學生舉了手機充電器的例子。在該充電電路中包含了變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓、電壓檢測等內容,基本涵蓋了第十章的主要知識點,并且要求該電路具有一定的充電提示、充滿電自動斷電和保護等功能.
課后,讓學生分組設計手機充電器的電路,并進行仿真驗證.該手機充電原理如圖 1所示.其中電源電壓模塊選擇的是 220V、50Hz的交流電,通過變壓器給整流電路提供一個約 20V的電壓.而整流模塊可以讓學生選擇不同的整流電路,如半波整流或者全波整流,通過仿真曲線理解整流的原理.整流后輸出的直流脈動電壓進行濾波處理,讓學生理解電容濾波的原理,了解不同放電回路的時間常數 RC對濾波后輸出電壓脈動分量的影響,從而讓同學們設計濾波電路時要選擇不同的 RC值.穩(wěn)壓電路模塊分析時要理解穩(wěn)壓二極管的工作原理,掌握集成穩(wěn)壓器的選擇及使用.充電模塊、顯示及保護模塊則涉及到了前面學到的電子元件和基本單元電路的知識.
圖1 手機充電器原理圖
對該章內容講解時,采用了案例教學法吸引學生的注意力.在學生掌握了相關理論知識后,又通過項目驅動教學法,讓學生自己動手,以理論知識為導向,進一步強化學生的實際動手能力.
制造業(yè)和創(chuàng)新型產業(yè)的發(fā)展都離不開各類應用型人才,而應用型人才的培養(yǎng)具有十分明顯的動態(tài)性、多樣性和復合性.因此,相應高校的專業(yè)不再面向學科,而是面向未來職業(yè).本文以如何培養(yǎng)適合于企業(yè)和社會需求的高素質應用型人才為目標,在本院教育資源有限的條件下,通過改革教學方法和實驗環(huán)節(jié)教學,使學生能真正掌握各種常用電子器件的使用方法、模擬電路及其系統的分析與設計方法,提升自身的就業(yè)競爭力,并能在生產、建設、管理及服務等一線崗位上獲得比較好的發(fā)展空間.
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[責任編輯:卓 影]
Research on Teaching Method of Analog Electronics Technique in The Trend of Cultivating Applied Talents
Sun Hongying,Yan Hua
(School of Mechanical and Electrical Engineering,Guangdong Polytechnical Normal University,Guangzhou 510635,China)
The analog electronic technology is one of the core courses of electronic and information engineering major.With the traditional higher education pattern,students majoring in electronic and information engineering can’t meet the needs of the social and economic development.On the contrary,the cultivating way which aims at ability training and social requirements has become an inevitable trend of higher education development already. This paper researches the method of the course---analog electronic technology.On the one hand,it intensifies the engineering application of this curriculum;on the other hand,it combines theory with practice satisfactorily and gains acceptable results in the practice.
applied talents;analog electronic technology;teaching method
G 642
A
1672-402X(2016)08-0138-03
2015-12-18
孫洪穎(1976-),女,黑龍江青岡人,廣東技術師范學院講師.研究方向:機器人技術.