工程教育認證背景下《電子線路設(shè)計》課程教學模式改革探討

舒華蓉

【摘 要】《電子線路設(shè)計》作為電子信息類專業(yè)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程，以培養(yǎng)學生的綜合實踐應用能力為導向。本文立足于工程教育認證的環(huán)境下，分析現(xiàn)有課程教學的弊端，提出調(diào)整教學內(nèi)容，采用多種教學手段，增加學生學習的廣度和深度的教學模式改革。

【關(guān)鍵詞】工程教育認證；電子線路設(shè)計；教學模式改革

中圖分類號： G642.0 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）32-0172-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.32.079

【Abstract】As an important technical foundation course for electronic information majors，the course of electronic circuit design is oriented to the cultivation of students' comprehensive practical application ability.Based on the environment of engineering education certification，this paper analyzes the disadvantages of the existing course teaching， proposes to adjust the teaching content，adopt a variety of teaching methods， and increase the breadth and depth of students' learning.

【Key words】Engineering Education Certification；Electronic Circuit Design；Reform of Teaching Mode

近幾年來，隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，社會對于人才培養(yǎng)更著重于能力的培養(yǎng)以及專業(yè)素養(yǎng)的提高[1]。工程素質(zhì)的培養(yǎng)，一直是高等工程教育中的一個重要研究課題。所謂工程素質(zhì)，是指作為一個工程技術(shù)人員所必須具備的綜合運用能力、新知識和新技術(shù)的搜索和學習能力、專業(yè)工作的交流能力、工程技術(shù)文件的寫作能力等。《電子線路設(shè)計》課程作為電子信息類專業(yè)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程，具有理論性、實踐性、工程性強的特點，在專業(yè)課程體系中常常起承上啟下的作用[2]。因此，結(jié)合工程認證標準中的要求，深入分析該門課程的特點，樹立以學生為中心的教育理念，探討在工程教育認證背景下獨立學院《電子線路設(shè)計》課程多元化教學模式顯得尤為重要[3]。

1 課程教學現(xiàn)狀分析

目前由于《電子線路設(shè)計》課程以單一的理論性講述為主，缺乏相應的實踐應用的結(jié)合，使學生普遍感覺課程較難，缺乏學習的主動性，因而其綜合實踐應用能力也得不到相應的鍛煉，與工程認證對專業(yè)能力的要求也相差甚遠[2]。具體表現(xiàn)如下：

（1）教學中心的偏移化

《電子線路設(shè)計》課程目前很多學校的教學存在以教師的“教”為重點而非學生的“學”為中心。由于課程內(nèi)容的復雜性，老師總是擔心學生掌握不好，因此通過大量的講解被動“填鴨式”灌輸知識。而非從學生自身的角度出發(fā)確定應該教什么，如何教，從而激發(fā)學生積極主動地思考和學習，自主地構(gòu)建知識[4]。

（2）課程內(nèi)容陳舊化

理論教學與實踐教學相分離，理論教學側(cè)重于電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工作原理的講解，而忽略了元器件的應用特性及電路外部邏輯功能性質(zhì)，造成了各電路之間的銜接和聯(lián)系不緊密，不利于學生系統(tǒng)設(shè)計知識的建立[5]。且課堂內(nèi)容缺少當下應用較多的數(shù)字電路、集成電路等知識，造成了教學與社會需求的脫節(jié)。

（3）教學方法單一化

教學手段缺少多樣性，教學基本上是通過PPT陳述的方式以理論為線，將分散的知識點串接起來，在教學過程中缺少仿真演示，模型分析等多元化的教學手段。單一化的教學方法使學生感到內(nèi)容枯燥，沉悶而分割的理論性記憶和理解，無法調(diào)動學生的學習熱情，達不到良好的教學效果[5]。

2 課堂教學模式改革內(nèi)容

基于以上現(xiàn)狀分析可知：（1）側(cè)重學生應用能力的培養(yǎng)，應將理論教學和實踐教學相結(jié)合，改革教學內(nèi)容，以項目為驅(qū)動，以競賽促教學，通過多種途徑激發(fā)學生的學習熱情，調(diào)動學生學習的主動性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。（2）作為實踐性較強的電子線路設(shè)計課程應以工程能力培養(yǎng)為目標，采用多元化的教學方式進行改革，以達到工程認證背景下社會對電子信息專業(yè)學生的工程教育標準的要求。具體改革內(nèi)容如下：

（1）調(diào)整課程內(nèi)容

①基于工程能力培養(yǎng)的目標，將理論課程和實踐課程整合起來進行。即理論講解的同時進行實物的認知和舉例應用設(shè)計，以增強學生對實物的認知和理解，實現(xiàn)空有理論而缺乏實際認知的抽象學習到具象學習的轉(zhuǎn)變過程。將理論課程和實踐課程結(jié)合，增加學生對電子線路的感性認識，能將理論更好地應用于實踐，提高其綜合應用的工程能力。同時改革教學內(nèi)容，選擇有助于培養(yǎng)學生電子工程認證能力的教學內(nèi)容，選擇實用性較強的教材。教學內(nèi)容的選擇應從專業(yè)方向和實際應用方向出發(fā)，分層次、分專業(yè)地進行選擇，以滿足社會對人才培養(yǎng)的需求。應使學生掌握電子技術(shù)的基本理論知識、基礎(chǔ)分析電路和設(shè)計電路的方法。因此，在教學內(nèi)容的選擇上務必要選擇少而精的能代表基本電路理論、基本分析和設(shè)計電路方法的內(nèi)容。此外，應減少元器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理及電路內(nèi)部分析和數(shù)學關(guān)系推導的講解，增加元器件的應用特性，數(shù)字電路、集成電路、實用電路和電路外部邏輯功能性質(zhì)和應用等內(nèi)容。如將元器件和電路作為一個黑盒子，要求學生掌握其輸入/輸出關(guān)系和特性，對于盒子內(nèi)部具體如何實現(xiàn)，不再做過多的要求[6]。

②將電子競賽引入課堂，將實踐中認知和驗證性內(nèi)容相應地縮減，增加綜合設(shè)計的內(nèi)容，并根據(jù)學生的層次性將內(nèi)容劃分為A類和B類。A類基礎(chǔ)設(shè)計知識為必須掌握內(nèi)容，B類綜合設(shè)計知識為提高類，為綜合成績加分項目。選擇適當?shù)碾娮痈傎惖陌咐鳛锽類中的內(nèi)容，通過B類內(nèi)容的學習和測試為競賽選拔人才。

③將項目化教學引入課堂，通過學生分組參與具體項目的方案討論，設(shè)計和實施，調(diào)動學生的學習主動性，增強學生的綜合實踐能力，以培養(yǎng)其工程應用的素養(yǎng)。例如可以引入智能小車的設(shè)計，可調(diào)電壓源的設(shè)計等項目課題，使學生全程參與項目的設(shè)計任務分析，結(jié)構(gòu)框圖組成，指標分析計算，元器件的選擇，電路圖的描繪設(shè)計，軟件編程仿真以及實物制作調(diào)試等環(huán)節(jié)，從而提高其綜合設(shè)計應用能力。

（2）采用多種手段豐富教學方式，增加學生學習的廣度和深度

在發(fā)揚傳統(tǒng)的板書教學，多媒體輔助教學，模型以及實物等教學手段的優(yōu)勢同時引入多種現(xiàn)代化技術(shù)的教學方法，譬如互聯(lián)網(wǎng)輔助教學教學，虛擬教學，仿真教學，軟件分析教學，遠程教學等，全方位地調(diào)動學生的視覺、聽覺、感覺以及思覺[6]，使其盡可能地融入到教學環(huán)境中，激發(fā)學習的主動性和創(chuàng)新性，實現(xiàn)教學輸入的良好輸出化。具體如下：

①采用微視頻的教學方法。將重要的理論及常用器件的講解制作成更加生動形象的微視頻的方式，可讓學生在進入課堂前觀看學習，鍛煉其自主學習的能力。學生在學習的過程中能夠更加深刻地認知到具體元件的特點、功能及應用。

②引入翻轉(zhuǎn)課堂，將某些項目的設(shè)計采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學方式進行啟發(fā)探索性學習。將項目設(shè)計的原理、設(shè)計要點及注意事項等通過視頻的方式提前讓學生在課外自主學習，在課堂上學生進行自主地查找資料，設(shè)計方案和實施，教師進行協(xié)助指導。

③利用互聯(lián)網(wǎng)輔助教學。使用藍墨云班課以作業(yè)、頭腦風暴等方式將課題討論的內(nèi)容通過網(wǎng)絡進行。教師可實時進行點評，增加了學生學習興趣的同時，也提高了課堂的效率。另外，在課堂討論中學生可通過網(wǎng)絡搜索相應的知識點，增加了學生學習的廣度。

④引入軟件仿真，建立元件庫，增強學生自主設(shè)計的能力。在講授某一元器件的特性時，可通過仿真軟件的演示來更好地幫助學生理解。例如在介紹三極管、MOS管的輸入輸出特性時，可通過仿真軟件的演示來解釋其工作原理和特性，引導啟發(fā)學生理解其輸入輸出特性，然后通過實驗測試獲得相應的參數(shù)值，描繪輸入輸出特性曲線，驗證這一結(jié)論[6]。通過Multisim等仿真軟件的引入，學生可改變電阻、電容等元件相應的參數(shù)值，通過仿真軟件來查看測試結(jié)果，實現(xiàn)電路的優(yōu)化設(shè)計。學生在虛擬環(huán)境下完成電子線路的設(shè)計，即節(jié)省了硬件設(shè)計成本，也提高了學生的自主學習性，使其對知識點的理解更加深入，應用能力也得到了提升。此外，實驗室可通過相應原件庫的建立，為學生的自主研究設(shè)計提供很好的硬件條件[1]。

3 結(jié)語

《電子線路設(shè)計》課程是電子專業(yè)課程中綜合應用能力較強的一門課程，通過該課程教學模式的改革，樹立以學生為中心的教育理念，建立符合工程教育標準要求的課程教學模式，使教學組織形式和教學方法與實現(xiàn)培養(yǎng)目標的要求相結(jié)合。調(diào)動學生學習的積極性，轉(zhuǎn)變學生的學習態(tài)度，培養(yǎng)學生分析、設(shè)計電路的能力，提高學生的綜合應用素養(yǎng)，以達到工程認證的標準，符合企業(yè)對人才的需求。

【參考文獻】

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[3]林健.工程教育認證與工程教育改革和發(fā)展[J].高等工程教育研究，2015（2）：1-19.

[4]朱齊媛，陳新原.“覓食法”在數(shù)字電子線路實踐教學中的應用[J].新西部2016（3）：124-125.

[5]周圍，于波，韓建.電子線路教學改革的探討[J].電子世界，2012（6）：148-149.

[6]宋振明，馬茜，劉曉東等.淺談電子線路教學改革[J].科協(xié)論壇，2013（2）：181-182.