基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革探討

王亞君 馬永紅 孟麗囡

遼寧工業(yè)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院 遼寧錦州 121001

基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革探討

王亞君 馬永紅 孟麗囡

遼寧工業(yè)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院 遼寧錦州 121001

針對高等院校電類及其相關(guān)專業(yè)電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)現(xiàn)狀和教學(xué)特點，分別從教學(xué)方法、教學(xué)手段、團隊建設(shè)、學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面展開基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學(xué)改革研究與實踐，科學(xué)合理地制訂教學(xué)內(nèi)容，進一步明晰教學(xué)任務(wù)，為實現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)提供堅實保障，也對普通本科高等學(xué)校向應(yīng)用技術(shù)類型高等學(xué)校轉(zhuǎn)型起到積極的推動、引導(dǎo)和示范作用。

電子技術(shù)基礎(chǔ)；應(yīng)用型人才培養(yǎng)；教學(xué)改革；創(chuàng)新能力培養(yǎng)

《教育部2014年工作要點》明確指出，要引導(dǎo)一批本科高校向應(yīng)用技術(shù)類高校轉(zhuǎn)型，加強應(yīng)用型人才培養(yǎng)，打造高效地適應(yīng)社會發(fā)展需求的應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系。因此，本文針對應(yīng)用型人才培養(yǎng)機制，立足于本科高校教學(xué)改革目標，以電子技術(shù)基礎(chǔ)課程為切入點進行研究和探討。電子技術(shù)基礎(chǔ)是電類及其相關(guān)專業(yè)課程體系中一門重要的主干課程，是學(xué)生學(xué)習(xí)后繼專業(yè)課程的基礎(chǔ)。該課程將理論與實踐環(huán)節(jié)相統(tǒng)一，是理論性、工程性、實踐性都非常強的“三位一體”的課程。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，社會對人才的需求呈現(xiàn)多樣化趨勢，對人才的要求也更嚴格。為培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展需求的應(yīng)用型人才，各大高校在電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革中都重視加強學(xué)生實際動手操作能力的培養(yǎng)。對課程內(nèi)容進行適當調(diào)整，加大實踐環(huán)節(jié)比重，以滿足社會應(yīng)用型人才培養(yǎng)的迫切需求。但是，隨著電子技術(shù)日趨集成化、復(fù)雜化、數(shù)字化，新器件、新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，系統(tǒng)的工程設(shè)計思想和方法也有了很大的變化[1,2]，使得電子技術(shù)基礎(chǔ)作為工程技術(shù)基礎(chǔ)課程，在教學(xué)中面臨新的挑戰(zhàn)。

1 傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題

1.1 教學(xué)內(nèi)容更新滯后 教學(xué)方法和手段缺乏多樣性

隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，電子技術(shù)方面的知識增長很快，隨之而來要求新增的教學(xué)內(nèi)容也越來越多[3]。而目前采用的電子技術(shù)教材內(nèi)容體系龐大，其中有部分內(nèi)容較為陳舊，嚴重滯后于當今電子技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展水平。與此同時，受各種因素制約，國內(nèi)高校專業(yè)教師深入工程實際研究不足，對現(xiàn)場所出現(xiàn)的新器件、新技術(shù)以及新問題了解不夠，在一定程度上導(dǎo)致理論教學(xué)內(nèi)容與工程實踐脫節(jié)。因此需要多樣性的教學(xué)方法結(jié)合實際應(yīng)用背景輔助教學(xué)提高教學(xué)效果，以充分發(fā)揮其在應(yīng)用型人才培養(yǎng)中的作用。

1.2 實踐教學(xué)環(huán)節(jié)缺乏工程背景

電子技術(shù)基礎(chǔ)課程包含實驗和課程設(shè)計兩個實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。然而實踐題目中并沒有真正的實際背景和應(yīng)用問題，學(xué)生只是獨立的完成電路的繪圖、仿真，在實際中有何應(yīng)用、如何應(yīng)用并不知道。在工程實際中，關(guān)于器件選擇和參數(shù)計算以及電路PCB板制作與布線等問題都沒有具體分析，使實踐和實際相脫離。

1.3 考核形式及內(nèi)容單一

考核形式只通過一次期末考試就決定了學(xué)生的成績，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中前松后緊，為考試而學(xué)，忽視了自身的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，失去了考試本身的意義?？己藘?nèi)容過于強調(diào)學(xué)生應(yīng)用公式的能力和熟練程度，缺乏實踐性，且主觀性試題較少，忽視實踐技能和設(shè)計能力等的考核，不利于學(xué)生對知識的深入理解與靈活運用，不能反映其真實水平。

1.4 課程團隊建設(shè)有待加強

課程團隊師資隊伍從學(xué)歷結(jié)構(gòu)和職稱結(jié)構(gòu)上都發(fā)生了較為明顯的改善，學(xué)歷高、職稱高、理論水平高，但實踐能力普遍較低。尤其是青年教師來源較為單一，大多是校門對校門，接觸企業(yè)機會較少，在授課過程中不免紙上談兵，導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)實踐嚴重脫節(jié)，課程教學(xué)沒能發(fā)揮出其應(yīng)有的輔助作用。而對于本課程來說，工程性和實踐性都較強，要求教師具備一定的工程觀念和解決實際問題的能力。脫離實際的純理論教學(xué)不利于學(xué)生創(chuàng)新能力和探索能力的培養(yǎng)，不但影響了教學(xué)效果，而且嚴重阻礙了應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，造成供需的脫節(jié)。

2 教學(xué)改革措施

2.1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容 改革教學(xué)方法

針對教學(xué)內(nèi)容更新滯后，與實踐結(jié)合較少等問題進行改革。電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容體系龐大，以“元器件—電子電路—電子系統(tǒng)”為主線，力圖使學(xué)生系統(tǒng)地認識基本電路，將基本電路的需求、功能、背景和應(yīng)用結(jié)合起來。從設(shè)計的角度講述基本電路，可從原理再現(xiàn)“器件、電路的獲得過程”；從應(yīng)用的角度分析電路，可獲得每部分電路模塊下相應(yīng)的電路原理支撐。將電路理論與應(yīng)用有機結(jié)合，建立電路理論與實際應(yīng)用相對應(yīng)的知識框架體系。使學(xué)生掌握電路本身的精髓和“根本”，能根據(jù)實際應(yīng)用目標，結(jié)合所學(xué)的電路設(shè)計思想，選擇合理的設(shè)計方案，最終解決實際案例。教學(xué)內(nèi)容改革是否有效可以通過實驗和課程設(shè)計環(huán)節(jié)檢驗。

此外，可將教師相關(guān)的最新科研成果引入到教學(xué)中，及時更新課程教學(xué)內(nèi)容。利用青年教師到企業(yè)實踐和實習(xí)等機會，在教學(xué)中及時補充反映生產(chǎn)一線和企業(yè)需求的新技術(shù)、新工藝，使教學(xué)內(nèi)容更適合培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力。目前，已有3名青年教師到錦州凱美能源有限公司完成為期3個月的企業(yè)實踐，將電容的生產(chǎn)過程、技術(shù)支持和使用情況，以報告和視頻形式展示給教師和學(xué)生，使大家進一步了解到電子器件的工作原理、應(yīng)用和先進性，有利于優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，增加反映前沿科學(xué)知識的技術(shù)和內(nèi)容，以保證課程的先進性和前瞻性，構(gòu)建前沿性和工程性相結(jié)合的課程教學(xué)內(nèi)容體系。

針對傳統(tǒng)教學(xué)方法和手段單一，很難激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的問題，由以教師講解為主要特征的“講授型”教學(xué)向以培養(yǎng)創(chuàng)新能力和實踐能力為主要特征的“導(dǎo)引+探究+應(yīng)用型”教學(xué)轉(zhuǎn)變, 通過“導(dǎo)引、探究、工程、實踐”環(huán)節(jié)，寓教于樂，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。采用仿真軟件、啟發(fā)式教學(xué)法、工程案例法，實現(xiàn)教學(xué)方法和教學(xué)手段的現(xiàn)代化。例如，數(shù)電中的555定時器，講完工作原理之后，用multisim仿真軟件搭建仿真電路，如圖1所示，是由兩個555定時器搭成的救護車揚聲器發(fā)音電路，控制高、低音頻和高、低音持續(xù)時間可以聽到急救車呼叫聲音，十分形象生動；再如模電中的RC正弦波振蕩電路，由于工作原理比較抽象難于理解，采用Multisim仿真軟件設(shè)計仿真電路(如圖2所示)，輸出結(jié)果如圖3所示，參照輸出結(jié)果進行講解，學(xué)生能形象地理解起振和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)，且記憶深刻。

圖1 由555定時器構(gòu)成的救護車揚聲器發(fā)音電路

圖2 RC正弦波振蕩電路

圖3 RC正弦波振蕩電路輸出波形

2.2 以工程背景為依托[4] 加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)

將產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合培養(yǎng)體系引入到應(yīng)用型人才培養(yǎng)的體系中，將教師的科研課題以及企業(yè)的工程項目作為實踐題目，由企業(yè)資深工程師和企業(yè)背景教師共同指導(dǎo)。學(xué)生面對鮮活、具體的項目個案，結(jié)合所學(xué)知識有針對性地進行項目個案調(diào)研和工程設(shè)計，撰寫調(diào)研和工程設(shè)計報告，并將此項內(nèi)容作為學(xué)生創(chuàng)新學(xué)分的一部分。通過小組討論和企業(yè)工程師點評，對報告進行分析研究，使學(xué)生充分理解工程實際，加強學(xué)生電子技術(shù)基礎(chǔ)課程與專業(yè)相結(jié)合的實際運用能力培養(yǎng)。目前電子專業(yè)已有8名學(xué)生正在參加教師的橫向課題關(guān)于家居安防系統(tǒng)設(shè)備開發(fā)的項目研究中，還有5名學(xué)生參加橫向課題關(guān)于手機室內(nèi)定位的項目研究中。目前已有50余名學(xué)生參加到教師的橫、縱向項目中，調(diào)動了學(xué)生的積極性，使學(xué)生真正得到了鍛煉。

2.3 服務(wù)學(xué)生創(chuàng)新活動

全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽、挑戰(zhàn)杯競賽、嵌入式系統(tǒng)競賽以及大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目等都是創(chuàng)新性較高的比賽和創(chuàng)新活動[5]，沒有一定的理論研究能力和創(chuàng)新能力，很難在競賽中取得好成績。電子技術(shù)基礎(chǔ)課程改革的重要內(nèi)容之一就是應(yīng)該服務(wù)于各類競賽的培訓(xùn)，輔以良好的運行機制，給予支持和鼓勵，使學(xué)生在各類科技創(chuàng)新活動中取得好成績。目前已為電子設(shè)計大賽、挑戰(zhàn)杯競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽，培訓(xùn)講解電子技術(shù)基礎(chǔ)課程5年，獲國家一等獎2項，國家二等獎8項、省級一等獎20余項，各類獲獎學(xué)生人數(shù)可達500余人。通過競賽，既調(diào)動、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與創(chuàng)新意識，又培養(yǎng)、鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新和應(yīng)用能力。

2.4 課程考核方式改革

針對課程考核和評價體系不完善的問題，研究建立一套“理論考試+平時+創(chuàng)新實踐考核”相結(jié)合的切實可行的考核方法。在理論考試中，加入仿真試題、綜合性思考題和分析論述題等主觀性試題，考試得分按70%計入總成績；平時成績包括平時作業(yè)、研討課、仿真實驗三部分，按15%計入總成績。平時作業(yè)的書寫態(tài)度和正確率占5%，研討課準備的充分性、發(fā)言的積極性和結(jié)論的科學(xué)性占5%，仿真實驗設(shè)計的合理性占5%。創(chuàng)新實踐環(huán)節(jié)，根據(jù)學(xué)生題目選擇難易程度，考核設(shè)計方案、焊接、調(diào)試及參數(shù)測試等方面，按15%計入總成績。建立有利于提升學(xué)生工程實踐能力培養(yǎng)，合理且具有可操作性的與理論考核相結(jié)合的考核方法。

2.5 加強課程團隊建設(shè)

針對課程團隊青年教師實踐能力不足問題，一方面加強青年教師到企業(yè)實踐、調(diào)研，接觸生產(chǎn)實際，大量鮮活的案例得以適時呈現(xiàn)，有機會接觸現(xiàn)場突發(fā)問題。同時以學(xué)校教師專業(yè)技能競賽機制為杠桿，積極提升青年教師實踐能力；另一方面利用橫向科研提高自身的專業(yè)知識水平，通過到合作單位生產(chǎn)一線進行實驗和調(diào)試，與生產(chǎn)一線密切接觸，能及時把生產(chǎn)一線的信息補充到教學(xué)中，有利于提高學(xué)生的工程意識。同時企業(yè)資深工程師的參與也充實了師資隊伍。

3 結(jié)語

通過近五年的改革實踐，提出的方法大大激發(fā)了學(xué)生對該門課程的濃厚興趣，課程建設(shè)取得了一些成效：完善了教學(xué)體系，改進了教學(xué)方法，加強了創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，培養(yǎng)了一支教學(xué)水平較高實踐能力較強的師資隊伍。2010年，電子技術(shù)基礎(chǔ)課程被評為遼寧省精品課程；2014年，模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)被評為遼寧省精品資源共享課程；2015年，數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)被評為校級精品資源共享課程。

課程建設(shè)是一個長期的系統(tǒng)工程，需要教學(xué)團隊不斷的嘗試與積累，從而提高高校的教學(xué)水平與教學(xué)質(zhì)量，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。在應(yīng)用型人才培養(yǎng)的框架下，針對電類本科相關(guān)專業(yè)，提出先進的工程實踐能力培養(yǎng)理念和模式，并將其在教學(xué)環(huán)節(jié)和實踐過程中進行試點研究和實踐，將對普通本科高等學(xué)校向應(yīng)用技術(shù)類型高等學(xué)校轉(zhuǎn)型起到積極的引導(dǎo)、推動和示范作用，對高校電類相關(guān)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式改革具有重要的意義。

[1]孔德懿,魏丹.通識教育視野下的創(chuàng)新人才培養(yǎng)[J].大學(xué)教育,2015(3):66-68.

[2]馬艷珍.《電工與電子技術(shù)》課程教學(xué)內(nèi)容及改革[J].課程教育研究,2012(23):85-86.

[3]王亞君.電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)改革研究與實踐:以留學(xué)生為研究對象[J].課程教育研究,2014(28):216.

[4]王子賢,馬國富.基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的創(chuàng)新實踐教學(xué)體系研究[J].科技信息,2014(34):116-117.

[5]肖俠,吳價寶.大學(xué)開展研究性實踐教學(xué)改革探討[J].黑龍江高教研究,2008(10):158-160.

Discussion on the Teaching Reform of Basic Electronic Technology Course under the Cultivation of Applied Talents

Wang Yajun, Ma Yonghong, Meng Linan
College of Electronics amp; Information Engineering, Liaoning University of Technology, Jinzhou, 121001, China

According to the current teaching status and teaching characteristics of basic electronic technology in electrical and its related specialty of Universities and Colleges, the teaching reform research and practice based on applied talents cultivation is explored from teaching methods, teaching means, team construction and students' innovative ability cultivation. Scienti fi c and reasonable teaching content are arranged and the teaching tasks are further clari fi ed to provide a solid guarantee for the cultivation of applied talents, meanwhile, which plays a positive role in guiding, promoting and demonstrating the transformation of general undergraduate colleges to applied technology type colleges.

basic electronic technology; applied talents cultivation; the teaching reform; the innovation ability training

王亞君，博士，副教授。

遼寧省普通高等教育本科教學(xué)改革研究項目(UP RP20140818)；遼寧工業(yè)大學(xué)教學(xué)改革項目(編號：2014041，2016037)