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人才培养的模拟电子线路教学改革

人才培养的模拟电子线路教学改革

摘要:模拟电子线路是高等学校电子、自动化、通信与信息等电类专业的重要学科基础课,工程性、实践性均较强。课程涵盖内容较多,比较复杂,普遍认为不好教,更不好学。本文在当前应用型人才培养的大背景下,对模拟电子线路的教学方法、教学内容的改革进行了有益的探索,提出了模拟电子线路教学改革的几点思路与方法,有利于培养学生的创新思维能力、工程应用能力和团队合作能力,更好地适应当前对应用型人才的需求。

关键词:应用型人才培养;模拟电子线路;教学改革

一、结合实际,变模拟电子线路的抽象为形象

在高等教育体系中,有些专业相关课程如化工类、机械类等比较直观,易于给学生以形象认识和理解。由于载流子的运动及电路的运行是不可见的,所以模拟电子线路课程内容具有一定的抽象性。以往通过课程实验,虽然能够帮助学生建立一定的直观认识,促进其对抽象理论的理解,但是仍然不够具体,效果不够理想。可以尝试结合实际应用,教师先行制作电路,并基于“微课”的教学理念,录制各模块电路的设计、焊接、调试及测试视频,在课堂讲授具体内容时引入相关视频,给学生以直观的视听刺激,激发学习热情,形成形象认识。此外,还可以利用电子线路仿真软件的直观、与实际实验仪器应用相似、学生易于掌握的特点,在课堂授课过程中,适时地在电子线路仿真软件平台上选取元器件,连接具体电路(如正弦波振荡电路、功率放大电路等),再利用示波器等虚拟仪器,测量电路的输入、输出波形,各信号幅值等,很直观地让学生体会到电子线路的工作特点和测试方法,加深对抽象理论知识的理解。

二、以工程实践为基础,丰富教学内容

关于课程内容,首先强调基础知识,更重要的是围绕工程及生产的实际需要对课程内容加以引出,然后进一步深入介绍。比如,在讲授电压比较器时,可以先由实际应用的火灾报警器引出,再介绍具体基本理论知识;再如,讲授正弦波振荡电路前,先结合其在实际的医疗、通信、生产等领域的应用引出,加深学生印象,激发学习兴趣。由于结合了实际应用,更利于学生形成形象直观深刻印象,加深对理论知识的理解。应用型人才的培养过程应更强调与工程及生产实践的结合,所以应切实进行模拟电子线路教学内容的改革。教学过程中,应以电子行业的发展需要为基础,了解市场对模拟电子技术的需求,有针对性地丰富教学内容,突出课程的实践性、工程性。比如,不拘泥于以往教材上的经典元、器件,而要开放性地关注新器件、新技术的发展与应用等。在具体操作时,可以结合当今集成化的趋势,侧重模拟集成电路,如对集成运算放大器、集成功率放大器等的应用做深入讲解和分析。

三、更新实验类型,实验内容层次化

为了凸显模拟电子线路的实践性,教学中应逐步更新实验类型,将原来的演示性和验证性实验逐步提升为设计性和综合性实验。在开设实验前,教师先给学生设定实验目标,鼓励学生运用所学理论知识自行设计实验方案,开展实验。大力倡导学生自主设计、主动创新、独立完成实验。这样,不但有利于激发学生的学习兴趣,而且可以培养学生的独立思考能力、实际动手能力和创新能力,有利于应用型人才培养需求。另外,因为学生个体间存在基础知识、学习能力及实验操作能力等方面的差异,所以课程实验内容应实现差别化、层次化。教师应按较低难度、中等难度、较高难度等层次布置实验项目和实验目标,让学生根据自身基础选择,使每个学生的特长都能发挥,发掘学生个体亮点,增强学生对模拟电子线路这门难学课程的学习信心,培养学生自主学习的习惯和能力。

四、建立“分组探讨、协作”的教学模式

具备团队精神是应用型人才培养的一个重要方面。要完成一个实际项目,决不是单一靠个人的力量,而必须基于团队,经过不断协调、沟通、商议、集合众人的力量,团结协作,才能提高效率,做出预期理想的成果。为了培养学生的团队精神,除课堂授课外,教师可以布置一些比赛项目或创新项目,先行简要提示研究与设计总体思路,然后将学生分成若干小组,各个小组利用课外时间分别提出项目的解决方案,提示学生将项目划分为多个模块,由各小组成员协同完成或由不同的小组协同完成,在提高学生专业应用技能的同时,培养学生的团队协作能力。结合具体授课进度与时间,可以利用课内或课外时间,并适当利用微信、QQ等交流方式,安排各组进行方案讨论与制作成果比较,在培养学生团队精神的同时,激发学生求知欲望,提高解决问题的能力和创新思维能力。

五、改变课程考核方式

以往的模拟电子线路课程考核方式比较单一,往往只侧重理论知识的考试,不利于学生应用能力的提高,更不适应当前应用型人才的培养目标,改变课程考核方式势在必行。改革思路是学生不仅要通过理论知识的考核,还要通过实践技能的考核。具体操作时,应减少理论知识考核所占的比重,增加实践技能考核比重,一方面进行基本实验技能考核,另一方面进行综合与创新项目完成情况考核。基本实验技能考核可以按班级集中进行,而对于综合与创新项目完成情况的考核,可以采取分散性方式进行,按照教学开始预先划分的小组,采取分组答辩与演示的方式,综合学生作品演示结果与答辩中问题回答情况,给出此部分考核成绩。最后,将理论知识考核与实践技能考核按比例综合相加,得到学生课程总成绩。课程考核方式的改革,可以督促学生在学习理论知识的同时,重视平时实验、综合及创新项目的思考和实施,有利于提高学生实际应用能力,适应当前对应用型人才的需求。总之,应用型人才主要是应用知识,在社会工业化及信息化的进程中,对这种人才的需求占有较大比重,应该是当今大众化高等教育必须重视的人才培养模式。基于应用型人才培养需求,结合上述思路与方法的模拟电子线路教学改革,一方面可以使模拟电子线路课程的教学内容更加优化,解决学时压缩而基本要求和基本内容不变的矛盾;另一方面可以对学生进行实践引导,使学生的专业应用水平有所提高。在2016级电类专业学生中进行了部分试点,效果良好。改革也要循序渐进,不能一蹴而就,模拟电子线路教学方法与手段的不断完善,将会使后续电子信息工程学院、自动化学院和计算机学院的所有学生受益。

作者:张晓新 孙克梅 江秀红 单位:沈阳航空航天大学