模擬電子技術(shù)課程教學(xué)改革研討
時間:2022-07-27 09:00:37
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摘要:文章針對目前高等院校模擬電子技術(shù)課程的教學(xué)情況和存在問題,根據(jù)學(xué)情特點(diǎn)研究了“模擬電子技術(shù)”課程教學(xué)過程的結(jié)構(gòu)、教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置,明確提出了就教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)方法、塑造學(xué)生的興趣愛好、實(shí)踐教學(xué)法和考核方式的改革方案,通過一系列的實(shí)驗(yàn)證明,這些措施可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高研究和創(chuàng)新能力,以達(dá)到改善教學(xué)效果的目的。
關(guān)鍵詞:“模擬電子技術(shù)”;教學(xué)改革;實(shí)踐教學(xué)
1課程定位和特點(diǎn)
“模擬電子技術(shù)”課程是高校計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)中學(xué)生感覺比較不容易學(xué)但又很重要的的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課,課程的內(nèi)容不僅要求學(xué)生能理解和掌握模擬電子系統(tǒng),還需要學(xué)生能使用集成電路芯片來完成所需的功能,該課程是學(xué)習(xí)高頻電子信息技術(shù)和數(shù)字邏輯的必要基礎(chǔ)。這門課程的內(nèi)容對學(xué)生來說起點(diǎn)低,不需要過多的專業(yè)技能,但實(shí)踐能力強(qiáng),內(nèi)容量大,不容易記住。剛開始時,由于學(xué)生接觸的基本理論定義、基本原理方法、模擬電路計算等內(nèi)容是抽象的,因此理解起來比較困難。這就要求教師在整個授課過程中應(yīng)掌握模擬電路的特點(diǎn),塑造學(xué)生的興趣愛好,掌握適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)方法,提高教學(xué)質(zhì)量。“模擬電子技術(shù)”這門課程的特點(diǎn)主要有4個方面。一是注意定性研究,必須確定具體電路系統(tǒng)的可行性分析。二是定性分析是“估計”,具體電路系統(tǒng)在考慮基本性能參數(shù)的前提下,允許一定范圍的一定誤差。三是類似的分析應(yīng)該是“有效的”,并掌握基本矛盾和差異的關(guān)鍵方面。四是電子電路畢竟是電源電路,在不同的標(biāo)準(zhǔn)下其結(jié)構(gòu)也不同。通過對通用電子元件,模擬電路以及系統(tǒng)軟件分析和設(shè)計方案的學(xué)習(xí)和培訓(xùn),學(xué)生可以獲得模擬電子技術(shù)的基礎(chǔ)知識和專業(yè)技能,從而可以進(jìn)一步深入地研究電子技術(shù)在電路行業(yè)中的具體應(yīng)用。掌握基本要素,基本電源電路,基本方法和基本測試等專業(yè)技能,從而使學(xué)生具有再次學(xué)習(xí)和接受電子技術(shù)的新發(fā)展前景的能力,并且可以將所學(xué)的專業(yè)知識應(yīng)用于模擬電路行業(yè)。
2提高認(rèn)識、培養(yǎng)興趣
興趣才是最好的老師。只有當(dāng)學(xué)生對課程感興趣時,他們才能增強(qiáng)自己的學(xué)習(xí)主動性,在授課和實(shí)踐過程中,教學(xué)效果才能事半功倍。培養(yǎng)自學(xué)能力的第一步是使學(xué)生掌握課堂中的教學(xué)內(nèi)容,使他們了解該課程與畢業(yè)后就業(yè)形勢的緊密關(guān)系。學(xué)生認(rèn)為課程的內(nèi)容將對今后的就業(yè)和考研更加有用,才會認(rèn)真學(xué)習(xí),否則他們會發(fā)自內(nèi)心地抵觸它,將無法真正地深入學(xué)習(xí)。因此,在課堂教學(xué)之初,有必要將基礎(chǔ)理論與實(shí)踐相結(jié)合,向?qū)W生介紹該課程內(nèi)容的一些實(shí)際應(yīng)用?!澳M電子技術(shù)”的內(nèi)容廣泛用于通信網(wǎng)絡(luò),儀表板控制,有線數(shù)字電視,集成電路芯片等。在具體的教學(xué)過程中,我們要引起高度重視,即引言和序言部分的教學(xué)。許多老師認(rèn)為這部分的內(nèi)容并不重要,因此也沒有給出太多詳細(xì)的介紹。實(shí)際上,這些內(nèi)容是培養(yǎng)興趣的最佳時機(jī),我們可以利用多媒體等手段形象生動地引入該課程。
3課程內(nèi)容改革
課程的教學(xué)包括3個部分:課程設(shè)計、課堂教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)。在過去的課堂中,過多的教學(xué)重點(diǎn)都集中在教師授課上,即理論教學(xué)的一部分,而忽略了實(shí)踐教學(xué)的一部分,預(yù)期效果不是很好。理論課堂教學(xué)是基礎(chǔ),實(shí)踐教學(xué)是應(yīng)用。兩者相互促進(jìn),不能忽視。因此,為了增大實(shí)踐教學(xué)的比例,兩個部分應(yīng)為1∶1。在理論教學(xué)中,我們應(yīng)該專注于講解電路原理的抽象原理,例如RC電池充電電路和濾波電路[1]。此外,為了更好地提高學(xué)生的興趣,可以分小組合作,討論門電路構(gòu)造的原理,系統(tǒng)軟件電路的設(shè)計和應(yīng)用以及IC連接的實(shí)際集成。教學(xué)內(nèi)容中需要堅(jiān)持“做中學(xué),學(xué)中做”的標(biāo)準(zhǔn),不要做太多難以理解的抽象分析,從而加重學(xué)生厭倦學(xué)習(xí)的心理狀態(tài)。
4實(shí)踐教學(xué)改革
實(shí)踐教學(xué)的成功進(jìn)行可以促進(jìn)課堂理論教學(xué)和專業(yè)知識的學(xué)習(xí)。因此,當(dāng)需要增加課時來提高教學(xué)效果時,應(yīng)首先增加實(shí)踐教學(xué)課時。實(shí)踐教學(xué)課時選擇的原則是:盡量減少演示和認(rèn)證類型的內(nèi)容,增加設(shè)計和分析類型的內(nèi)容,或者增加某些經(jīng)常要使用到的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),例如常用的儀器操作方法,常用的電子設(shè)備電路測試方法,以及如何正確識別與區(qū)分元器件等常見問題。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)重視結(jié)果,忽視過程;常使用特定的電子儀器平臺和元器件構(gòu)造電路,對于一些需要連線很多且復(fù)雜的實(shí)驗(yàn),完成起來需要很長時間。而且由于是特定的電子設(shè)備,所以能完成的實(shí)驗(yàn)在類別上以及數(shù)量上也有所限制。而虛擬仿真實(shí)驗(yàn)卻可以有效彌補(bǔ)這些缺點(diǎn)。實(shí)踐教學(xué)不僅要用到特定的實(shí)驗(yàn)電源電路和邏輯門集成IC,而且要用到一些必要的軟件工具,例如QuartusⅡ軟件及EDA軟件。在設(shè)置試驗(yàn)方案時要注意實(shí)驗(yàn)結(jié)果與整個實(shí)驗(yàn)過程之間所用時間比例的關(guān)系,要讓學(xué)生知道過程與結(jié)果同樣重要,而不是向傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)菢又亟Y(jié)果輕過程[2]。課程內(nèi)容也有一個為期一周的課程設(shè)計。教師可以提出中等難度的問題,使學(xué)生可以參與其中并感受到專業(yè)學(xué)習(xí)中獲得成功的喜悅。在大學(xué)畢業(yè)時,教師還可以正確地指導(dǎo)學(xué)生選擇具有相關(guān)內(nèi)容的畢業(yè)設(shè)計論文,并將其整合在一起,為將來的就業(yè)奠定基礎(chǔ)。
5教學(xué)方法改革
傳統(tǒng)的教學(xué)方式是一種枯燥的灌輸式課堂教學(xué),長期以來一直無法適應(yīng)當(dāng)今課堂教學(xué)的發(fā)展趨勢。多媒體設(shè)備、實(shí)訓(xùn)室等多種綜合教學(xué)方法,不斷提高了學(xué)生的積極性,增強(qiáng)合作學(xué)習(xí)能力,使課堂教學(xué)更加生動有趣。教學(xué)情境引入的環(huán)節(jié)要求教師教學(xué)的基本理論內(nèi)容由淺到深,然后逐步正確指導(dǎo)學(xué)生掌握專業(yè)知識的核心內(nèi)容。一般的基本原理必須與具體示例緊密聯(lián)系,抽象的基本原理專業(yè)知識,通過可視化的方式呈現(xiàn),使學(xué)生更容易接受。為了使學(xué)生從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)楠?dú)立思考,必須對基礎(chǔ)理論定義進(jìn)行仔細(xì)的劃分。探究式學(xué)習(xí)是以“培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn),提出和解決困難的能力”為課程目標(biāo);使用各種主題或項(xiàng)目設(shè)計,設(shè)計培訓(xùn)方案等;在分析問題的基礎(chǔ)上,解決難題的過程中,訓(xùn)練學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的研究方法,從各個方面獲得豐富多樣的專業(yè)技能,并加強(qiáng)他們對基礎(chǔ)知識的理解和掌握。
6評價體系改革
在當(dāng)前階段,社會發(fā)展的趨勢提倡鼓勵式的互動課堂教學(xué),因?yàn)椴煌脑u價可能會對學(xué)生日后的學(xué)習(xí)和實(shí)習(xí)培訓(xùn)等造成影響。優(yōu)秀的課堂表現(xiàn)一方面是上課率,另一方面是聽課質(zhì)量,包括課堂教學(xué)中提出問題的回答情況和課堂教學(xué)討論的情況。根據(jù)家庭作業(yè)的布置安排,檢查專業(yè)知識的學(xué)習(xí)狀況,并注意作業(yè)中是否存在抄襲。教師可以將學(xué)生分為幾個工作小組,不同的工作組有不同類型的問題。要會看:讀圖,定性分析;會算:定量計算。要重點(diǎn)考查的是學(xué)生分析問題的能力。要會選:電路形式、器件、參數(shù)。這里考查的是解決問題的能力—設(shè)計能力。要會調(diào):儀器選用、測試方法、故障診斷、QuartusⅡ軟件及EDA軟件的使用。這里考查的是解決問題的能力—實(shí)踐能力。調(diào)查的重點(diǎn)是關(guān)注學(xué)生分析問題的能力。實(shí)習(xí)和項(xiàng)目設(shè)計應(yīng)注意整個過程,而不僅僅是期末考試的成績,結(jié)果和整個過程同樣重要,以防止學(xué)生竊取測試數(shù)據(jù)和信息以獲得良好的評估。
7在線教育資源與模擬仿真實(shí)驗(yàn)室建設(shè)
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和應(yīng)用趨勢已經(jīng)顯示出其強(qiáng)大的優(yōu)勢在現(xiàn)階段,高校已經(jīng)廣泛建立了校園寬帶,因此可以創(chuàng)建一個具有交互通信和靜態(tài)數(shù)據(jù)教學(xué)資源的教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺。在這個平臺上,每個學(xué)生都可以下載或?qū)W習(xí)在線教學(xué)課件等教學(xué)內(nèi)容,并且可以在家、在宿舍里隨時隨地上課。學(xué)生也可以討論帖,提出學(xué)習(xí)疑問和難以解決的問題。根據(jù)服務(wù)平臺上的討論帖,老師可以掌握學(xué)生學(xué)習(xí)和培訓(xùn)的難點(diǎn),進(jìn)行有目的的講解,并隨時掌握每個學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況。完善模擬仿真電子電路專業(yè)實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃建設(shè)。模擬仿真電子電路實(shí)驗(yàn)室不僅可以滿足對學(xué)生的一般測驗(yàn)和綜合測試,還可以給學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計,科學(xué)研究,電子競賽等方面提供一個非常專業(yè)的場所。實(shí)驗(yàn)教學(xué)強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新能力,與理論教學(xué)密切相關(guān)。我們正在努力與一些大公司合作,將科研與教師相結(jié)合,并為模擬電子技術(shù)課程創(chuàng)建專業(yè)的實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)服務(wù)平臺。逐漸增加一些預(yù)算并購買一些電子組件,使教師在科學(xué)研究,學(xué)生在電子競賽方面更充分地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)練習(xí)。
8結(jié)語
在“模擬電子技術(shù)”課堂教學(xué)中,課程的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)進(jìn)行創(chuàng)新改革,重點(diǎn)應(yīng)為基于最新的EDA技術(shù)。并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方法的自主創(chuàng)新,所有示例和實(shí)驗(yàn)都應(yīng)更改為應(yīng)用于FPGA微控制器開發(fā)板來完成。設(shè)置相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)習(xí)內(nèi)容,創(chuàng)建具有輔助設(shè)施的課堂教學(xué)實(shí)驗(yàn)服務(wù)平臺,使學(xué)生不僅可以在PC上模擬每個實(shí)驗(yàn),還可以使用服務(wù)平臺提供的高效軟硬件來調(diào)整和測試電源電路設(shè)計。只有進(jìn)行上述改革,“模擬電子技術(shù)”課程才能承擔(dān)起它在計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教學(xué)中承上啟下的作用。
[參考文獻(xiàn)]
[1]張啟英.“模擬電子技術(shù)”理實(shí)一體化教學(xué)改革的實(shí)踐與應(yīng)用[J].電子測試,2018(21):121-122.
[2]鄧天平,張林.“模擬電子技術(shù)”教學(xué)改革探索與實(shí)踐[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報,2017(6):38-40.
作者:董漢磊 范文 單位:洛陽理工學(xué)院計算機(jī)學(xué)院
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