秦偉剛,黃琦蘭,沙 琳,馬 欣
(天津工業(yè)大學(xué) 電氣工程與自動化學(xué)院,天津 300160)
隨著我國高等教育的縱深發(fā)展,適應(yīng)二十一世紀(jì)信息社會對人才的需求,針對我校計算機(jī)專業(yè)的特點,同時為了提高學(xué)生的實踐動手能力,進(jìn)一步提升學(xué)生的就業(yè)競爭力,探索電子技術(shù)課程設(shè)計改革方案。對工科院校來說,電子技術(shù)是一門專業(yè)基礎(chǔ)課,并且是一門實踐性很強(qiáng)的課程,而電子技術(shù)課程設(shè)計正好彌補(bǔ)了這一點[1-3]。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)不能滿足日益發(fā)展的現(xiàn)代電子技術(shù)的要求,在此對計算機(jī)專業(yè)進(jìn)行電子技術(shù)課程設(shè)計改革進(jìn)行探討。
電子技術(shù)課程設(shè)計是計算機(jī)專業(yè)本科教學(xué)的一個不可缺少的重要環(huán)節(jié)。目前,隨著高等學(xué)校教學(xué)計劃的不斷修訂,也加大了電子技術(shù)課程設(shè)計的比重。我校對課程設(shè)計也加大投入,計算機(jī)專業(yè)學(xué)生在大學(xué)二年級的第一個學(xué)期拿出一個教學(xué)周進(jìn)行電子技術(shù)課程設(shè)計,同時配有經(jīng)驗的指導(dǎo)教師進(jìn)行指導(dǎo),課程設(shè)計設(shè)計的整個過程中,全程監(jiān)控。
傳統(tǒng)的課程設(shè)計模式存在一些弊端,以往學(xué)生總是被動地按照課程設(shè)計指導(dǎo)書的步驟進(jìn)行操作,教師帶領(lǐng)學(xué)生逐一學(xué)習(xí)元器件的詳細(xì)使用和電路的準(zhǔn)確搭建等。每個環(huán)節(jié)都詳細(xì)的介紹給學(xué)生,這樣學(xué)生并沒有真正體會到課程設(shè)計的精髓,草草完事,引不起學(xué)生的足夠重視,最后的結(jié)果只能是學(xué)了不會用。
與此相反,針對上述問題,我校對這一課程設(shè)計體系進(jìn)行了改革嘗試。指導(dǎo)教師課堂授課時間大大縮短,這樣做有下面幾個好處:一是提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力;二是發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)新能力。授課時間的縮短,學(xué)生勢必會在課下弄清楚設(shè)計電路的基本原理和元器件的功能,這樣也不會限制學(xué)生的思路,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。
我們要將過去的以教師為主導(dǎo)作用變?yōu)楝F(xiàn)在的以學(xué)生為主體地位,以學(xué)生為本,就是要注重學(xué)生的個性和全面發(fā)展。不僅應(yīng)體現(xiàn)在教學(xué)過程中,而且要體現(xiàn)在學(xué)生對教育的選擇上,包括自主學(xué)習(xí)時間、學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)內(nèi)容等等,使學(xué)生的主體意識得到最大的發(fā)揮,使學(xué)生對教育要有參與性和選擇性。實現(xiàn)以人為本理念,必須堅持以提高學(xué)生綜合素質(zhì)為目標(biāo),必須以培養(yǎng)學(xué)生的獨立性、積極性和創(chuàng)造性為重點。采用啟發(fā)式教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成良好地獨立思考的能力,充分發(fā)揮學(xué)生的想象空間,拓寬學(xué)生的思路。在我校計算機(jī)專業(yè)電子技術(shù)課程設(shè)計過程中,有四名指導(dǎo)教師全程監(jiān)控,將設(shè)計任務(wù)下達(dá)每一設(shè)計小組,由各小組根據(jù)設(shè)計要求,各小組成員積極配合下,對涉及到任務(wù)中的每一部分做到刨根究底,共同完成設(shè)計目標(biāo)。圖1為學(xué)生課程設(shè)計過程。
圖1 課程設(shè)計過程劃分
在電子技術(shù)課程設(shè)計選題過程中,電工電子教學(xué)中心的全體老師經(jīng)過縝密思考,多次召開專題會,既要保證題目難度適中,又要保證課題設(shè)計的學(xué)時要求,同時做到理論與實踐相結(jié)合。學(xué)生在設(shè)計過程中,既能運用所學(xué)知識,獨立完成設(shè)計任務(wù),又能提高動手能力,做到全面系統(tǒng)地掌握電子技術(shù)理論知識。從這個角度出發(fā),最后大家將實際應(yīng)用中經(jīng)常使用的基本放大電路和集成運算放大器作為課程設(shè)計的任務(wù)—波形發(fā)生器,要求學(xué)生將方波—三角波—正弦波電路在面包板上搭建出來。但要求布線必須規(guī)整,而且必須將原理圖和實物圖管腳對應(yīng)起來。下面通過實例給出部分電路的原理圖,圖2所示為方波-三角波產(chǎn)生電路,圖3所示為方波-三角波電路輸出波形情況。
圖2 方波-三角波產(chǎn)生電路原理圖
圖3 方波-三角波電路輸出波形
在探索過程中,拋棄了過去那種內(nèi)容老化,內(nèi)容單一,只是驗證性實驗的做法。不僅要讓學(xué)生知道課程設(shè)計內(nèi)容的基本原理,而且還要通過自己的努力,弄清楚信號前后之間的關(guān)系,做到心中有數(shù)。今后還將引入計算機(jī)輔助教學(xué),讓學(xué)生體會到設(shè)計過程帶來的樂趣,成立科技興趣小組,鼓勵課下小制作。這樣一來學(xué)生的自主性就比較大了,可以按照自己的設(shè)計目標(biāo),實現(xiàn)合理的元器件布局方案。
在整個電子技術(shù)課程設(shè)計一周內(nèi),首先由指導(dǎo)老師進(jìn)行系統(tǒng)講解,對課程設(shè)計中的注意事項說清楚。實驗室采用開放式和互動式教學(xué)相結(jié)合,每天開放實驗室,上午8:00-12:00,下午2:00-6:00,同學(xué)們可以將搭建好的電路在實驗室進(jìn)行調(diào)試,但不進(jìn)行硬性規(guī)定,也就是說并不是僅僅局限于實驗室,遇到問題隨時可以去圖書館、資料室查閱,但是每天必須簽到。最后一天是課程設(shè)計上交的日子,學(xué)生將調(diào)試好的實驗電路給指導(dǎo)老師檢查驗收,出現(xiàn)要求的上述波形即為通過。為了防止驗收完畢被其他小組替換,采取驗收完成就把電路拆掉的做法,結(jié)合學(xué)生的平時表現(xiàn)和所搭建的電路布線情況,最后給出總的評定成績。本課程設(shè)計總的指導(dǎo)原則是:理論—創(chuàng)新—實踐。理論知識是課程設(shè)計的指導(dǎo)方向,創(chuàng)新能力體現(xiàn)課題小組的靈魂,動手能力體現(xiàn)課題小組的協(xié)同工作目標(biāo)。
為了緩解實驗室設(shè)備不足帶來的困難,首先,要求學(xué)生在課程設(shè)計時,做好基本功,電路搭建確保準(zhǔn)確牢固,減少調(diào)試次數(shù);其次,加強(qiáng)實驗人員的培訓(xùn),擴(kuò)展知識領(lǐng)域的范圍,提高指導(dǎo)效率。同時加強(qiáng)實驗管理,嚴(yán)格規(guī)范實驗程序。
高等教育的任務(wù)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級專門人才,發(fā)展科學(xué)技術(shù)文化,促進(jìn)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)。在我校計算機(jī)專業(yè)電子技術(shù)課程設(shè)計改革探索中,從提高學(xué)生的實踐能力作為出發(fā)點,充分調(diào)動學(xué)生的積極性,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,提高學(xué)生的綜合素質(zhì),取得了一些可喜的成果。調(diào)查問卷顯示,97.5%學(xué)生對課程設(shè)計非常感興趣,認(rèn)為提高了自身的動手能力;2.5%的學(xué)生認(rèn)為課程設(shè)計一般,這也說明課程設(shè)計達(dá)到了預(yù)期效果。但是也存在一些問題,這就需要在改革過程中不斷探索,進(jìn)一步加強(qiáng)課程設(shè)計的改革力度,真正做到以學(xué)生為本。
[1]彭衛(wèi)韶,李義府,胡燕瑜.電子技術(shù)課程設(shè)計改革的幾點探索[J].長沙鐵道學(xué)院學(xué)報(社會科學(xué)版),vol.6,no.2,2005
[2]周麗芹,葛安亮,宋大雷.電子技術(shù)課程設(shè)計的教學(xué)改革實踐[J].科技信息,2009(21)
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[4]秦曾煌.電子技術(shù)(第五版)[M].高等教育出版社,1999