□譚勝富
淺論電子新技術(shù)對專業(yè)教學(xué)的影響及應(yīng)對措施
□譚勝富
電子技術(shù)的飛速發(fā)展,給傳統(tǒng)的電子技術(shù)專業(yè)教學(xué)帶來了新的挑戰(zhàn)。我們需要重新思考:新時期專業(yè)教學(xué)的功能和任務(wù)是什么?學(xué)生應(yīng)當(dāng)怎樣吸收掌握新知識、新技術(shù)?教學(xué)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)如何選擇?教學(xué)方法應(yīng)當(dāng)如何改進?專業(yè)教學(xué)必須緊跟時代的步伐,把握住學(xué)術(shù)的精髓,以最有效的教學(xué)方法,傳遞最基本的、最新的和最有用的知識與技術(shù)。這樣才能解決有限的教學(xué)時間與知識爆炸之間的矛盾,才能培養(yǎng)出創(chuàng)造性、創(chuàng)新型人才,才能適應(yīng)新技術(shù)革命的需要。
電子;新技術(shù);專業(yè)教學(xué);影響;措施
現(xiàn)代電子技術(shù)日新月異,新知識、新工藝、新材料、新方法層出不窮。隨著信息化進程的加速推進,作為捕獲、傳輸、處理和顯示信息的有力工具,電子技術(shù)的水平會愈來愈高,更新速度會愈來愈快。電子技術(shù)的飛速發(fā)展,勢必對傳統(tǒng)的電子技術(shù)專業(yè)教學(xué)產(chǎn)生沖擊和影響。為了讓教學(xué)更好地為生產(chǎn)實踐服務(wù),我們就必須研究新的電子技術(shù)究竟給專業(yè)教學(xué)帶來哪些影響,并針對這些影響因素探索在教學(xué)中應(yīng)采取何種應(yīng)對措施,才能使電子技術(shù)的專業(yè)教學(xué)水平與電子技術(shù)的發(fā)展水平相適應(yīng)。
目前,電子新技術(shù)主要體現(xiàn)在電子元件、電子材料及電子整機水平三個方面。電子元件的技術(shù)發(fā)展趨勢是多功能化、高性能化、智能化、復(fù)合化以及超微型化;電子材料的技術(shù)發(fā)展趨勢是多元化、環(huán)保化、高性能化和智能化;電子整機技術(shù)發(fā)展趨勢是功能走向多樣化和精密化且質(zhì)量更高、成本更低。新的電子技術(shù)對專業(yè)教學(xué)的影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
其一,顛覆了傳統(tǒng)的課程結(jié)構(gòu),原有的課程體系被打破。以電子元件的發(fā)展進程為例:早在電子技術(shù)產(chǎn)生以前,像電容器、電感器和電阻器等元件就已經(jīng)在電工電路中廣泛使用。隨著電子技術(shù)的產(chǎn)生它們成為無源電子元件。作為有源電子器件經(jīng)歷了電子管(大型元件)、小型電子管(小型元件)、晶體管(超小型元件)、單片集成電路(微型元件)、大規(guī)模集成電路(片式元件)和多芯片組件(復(fù)合、智能型元件)等發(fā)展階段。電子電路中,有源元件是核心,無源電子元件總是伴隨著有源元件而發(fā)展。不管是無源元件還是有源元件,都將伴隨科技各個領(lǐng)域的不同需求而不斷發(fā)展創(chuàng)新。然而,傳統(tǒng)的課程結(jié)構(gòu)和課程體系強調(diào)的是課程的系統(tǒng)性、完整性、連貫性和專業(yè)的相對獨立性。從教學(xué)計劃的編排、課時的安排以及教學(xué)內(nèi)容的選擇,都無法將新的知識點、新的技術(shù)信息同步傳遞到學(xué)生手中,使得教學(xué)滯后的現(xiàn)象無法改變。
其二,挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)的教學(xué)方法,陳舊的教學(xué)手段被淘汰。從電子整機制造技術(shù)的發(fā)展進程看,無論是整機基板、組裝方式、元器件連接、制作工藝還是焊接工藝都發(fā)生了革命性的變化。例如,制作工藝已經(jīng)從早期的手工、半自動、全自動發(fā)展到高速自動化;焊接工藝也從手工焊、浸焊、波峰焊發(fā)展到再流焊。可以看出,新技術(shù)的發(fā)展趨勢對知識的全面性、綜合性、復(fù)合性方面提出了更新的要求。由電子元器件、機電元器件、集成電路、顯示和控制儀表等構(gòu)成的電子整機,在外形結(jié)構(gòu)上正迅速地走向小型、輕量和薄型化,用傳統(tǒng)的教學(xué)方法難于表達(dá)它們的原理、功能及特點,用傳統(tǒng)的教學(xué)手段更是難于在有限的教學(xué)時間里完成規(guī)定的教學(xué)任務(wù)。
其三,沖擊了傳統(tǒng)的學(xué)科體系,單一的專業(yè)劃分被改變。以新的電子材料為例,它呈現(xiàn)了三個主要特點:一是以薄膜材料為主;二是發(fā)展和更新速度迅速;三是復(fù)合化程度越來越高。可以說,電子技術(shù)的每一進步,都廣泛涉及了力學(xué)、化學(xué)、電、磁、光學(xué)等多個學(xué)科和環(huán)境、資源、能源、生態(tài)等多個領(lǐng)域。傳統(tǒng)的學(xué)科體系采取的是內(nèi)斂式“剛性”結(jié)構(gòu),主要表現(xiàn)為教學(xué)計劃、課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容等統(tǒng)得較死,結(jié)構(gòu)僵化,專業(yè)面過窄,很難培養(yǎng)出創(chuàng)新型、復(fù)合型人才。
由于電子新知識的不斷增加、新技術(shù)的快速發(fā)展,對傳統(tǒng)的專業(yè)教學(xué)帶來的影響是顯而易見的。那么,如何應(yīng)對這些沖擊和挑戰(zhàn)呢?
第一,教學(xué)內(nèi)容要不斷更新。隨著新技術(shù)的不斷涌現(xiàn),教學(xué)內(nèi)容也需不斷優(yōu)化調(diào)整。因為電子技術(shù)是當(dāng)今世界上發(fā)展速度最快、應(yīng)用范圍最廣的一門技術(shù),它經(jīng)歷了晶體管、中小規(guī)模集成電路、大規(guī)模集成電路、超大規(guī)模集成電路幾個不同的發(fā)展時期。從專業(yè)教學(xué)角度出發(fā),可以說,不同的發(fā)展時期其教學(xué)內(nèi)容都發(fā)生很大的變化。以模擬電子技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容為例:在晶體管時代,教學(xué)內(nèi)容主要是器件的特性、以器件為核心組成的基本電路以及電路的功能與原理;在中小規(guī)模集成電路時代,教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)拓展到以熟悉和掌握集成電路的原理和分析方法為主的功能電路,集成器件的工作原理和邏輯功能以及功能表和器件的輸入、輸出端的功能是重點內(nèi)容。由于知識的更新和知識量的劇增,教學(xué)內(nèi)容必須及時調(diào)整。比如在研究討論基本電路內(nèi)容方面,要刪除理論推導(dǎo)和大量計算,將內(nèi)容簡化、優(yōu)化,以“必需”、“夠用”為度;刪除晶體管載流子內(nèi)容和放大電路圖解法等理論性較強的內(nèi)容,將“反饋”內(nèi)容從分立電路移入運算放大器電路中分析討論,注重“反饋”的應(yīng)用??傊?,教學(xué)內(nèi)容的更新應(yīng)該以最大限度地開闊學(xué)生的眼界、擴寬學(xué)生知識面、搶占科技制高點為目的。為此,在教學(xué)內(nèi)容選擇上必須從以重視成熟的、傳統(tǒng)的內(nèi)容為主向注重反映發(fā)展的、探索性的教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)變。即應(yīng)優(yōu)先選用具有時代特征的、能夠及時反映新理論、新技術(shù)、新工藝、新裝備、新材料的新教材。針對電子技術(shù)專業(yè)課程內(nèi)容繁多、知識面廣、信息量大、課時有限等特點,還需精選學(xué)科前沿先進技術(shù)及發(fā)展趨勢的內(nèi)容,以此保證教學(xué)內(nèi)容的超前性與電子新技術(shù)的發(fā)展同步。
第二,教學(xué)手段要不斷創(chuàng)新。因為電子技術(shù)發(fā)展迅速,用傳統(tǒng)的教學(xué)手段不可能完成知識容量過大的專業(yè)課教學(xué),必須采取現(xiàn)代化教學(xué)手段與之匹配?,F(xiàn)代化教學(xué)手段是以現(xiàn)代教育思想為指導(dǎo),將聲、光、電等多媒體技術(shù)及信息技術(shù)廣泛應(yīng)用于教學(xué)之中的新技術(shù)。這種現(xiàn)代化教學(xué)手段可以有效地解決當(dāng)代知識量急劇增加、技術(shù)不斷創(chuàng)新,而傳統(tǒng)的教學(xué)手段又不能滿足科技發(fā)展需要之間的矛盾。這是因為,現(xiàn)代化教學(xué)手段有利于增大教學(xué)計劃的彈性,在教學(xué)中可以突破時間、空間、宏觀、微觀的限制;有利于解決實用性和適應(yīng)性的矛盾,在教學(xué)中利用電化教學(xué)靈活、多變的特點,可以及時地給學(xué)生增加新知識、新技術(shù);有利于彌補教材內(nèi)容滯后的不足,適時反映新知識、新技術(shù);有利于加速學(xué)生掌握新知識、新技術(shù)以及形成技能的過程,提高教學(xué)質(zhì)量和效率。有效利用先進教學(xué)設(shè)施,能夠收到事半功倍的教學(xué)效果。例如,隨著計算機仿真技術(shù)及多媒體技術(shù)在教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用,現(xiàn)在完全可以利用計算機仿真教學(xué)及多媒體技術(shù)的直觀、形象、交互性強、數(shù)據(jù)真實、實驗容量大、實訓(xùn)成本低及安全性能好等特點,取代傳統(tǒng)的教學(xué)手段??梢猿浞掷靡呀?jīng)開發(fā)出的電子技術(shù)應(yīng)用、電子電器應(yīng)用等系列課件、利用多媒體演示動畫和視頻等計算機仿真虛擬實訓(xùn)室,將新技術(shù)、新知識用這些手段及時表達(dá)出來。還可以利用網(wǎng)絡(luò)資源搭建網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺,通過這個平臺來介紹學(xué)科前沿最先進的技術(shù)和發(fā)展趨勢。
第三,實訓(xùn)環(huán)節(jié)要不斷革新。為了能夠培養(yǎng)出本專業(yè)創(chuàng)新型、技能型人才,滿足企業(yè)和社會對緊缺人才的需求,就要從崗位群實際需要出發(fā),改進傳統(tǒng)實訓(xùn)模式,在實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)中突出學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng);要從電子技術(shù)發(fā)展趨勢出發(fā),改進傳統(tǒng)實訓(xùn)內(nèi)容,在實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)中注意培訓(xùn)內(nèi)容的超前性;要從實訓(xùn)條件和實訓(xùn)環(huán)境出發(fā),改進傳統(tǒng)實訓(xùn)手段,在實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)中創(chuàng)新培訓(xùn)方法;要從創(chuàng)新型人才培養(yǎng)效果出發(fā),改進傳統(tǒng)實訓(xùn)形式,在實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)中突出新知識、新技術(shù)的傳授。由于智能控制技術(shù)的應(yīng)用日趨廣泛,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)類設(shè)備中,PLC技術(shù)和變頻調(diào)速技術(shù)已成為基本的通用技術(shù)。表現(xiàn)在以微處理為核心的智能控制,PLC技術(shù)躍居到實現(xiàn)工業(yè)自動化三大技術(shù)的主導(dǎo)地位,變頻調(diào)速技術(shù)也以其特有的性能占據(jù)了調(diào)速領(lǐng)域的主導(dǎo)地位?;谶@些變化,在實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)中應(yīng)不斷充實新的實訓(xùn)內(nèi)容。例如,在實踐性教學(xué)內(nèi)容安排上,不僅要讓學(xué)生完成常規(guī)的電工、電子等基礎(chǔ)實驗,還要在實際操作層面上安排諸如單片機等訓(xùn)練內(nèi)容。特別是在實訓(xùn)過程中安排一些與新技術(shù)緊密聯(lián)系的內(nèi)容,在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識、新技術(shù)的興趣、提高學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)造力方面會收到很好的效果。
第四,培養(yǎng)模式要不斷完善?,F(xiàn)代社會,創(chuàng)新已成為經(jīng)濟發(fā)展的主題。創(chuàng)新理念的形成,創(chuàng)新成果的轉(zhuǎn)化,人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新非常重要。陳舊的人才培養(yǎng)模式,會阻礙創(chuàng)新意識的培養(yǎng)和創(chuàng)新人才的發(fā)展。電子技術(shù)在不停的進步,培養(yǎng)模式也要不斷的完善。這是現(xiàn)代高新產(chǎn)業(yè)對人才培養(yǎng)的客觀要求,也是適應(yīng)電子新技術(shù)快速發(fā)展的必由之路。完善電子技術(shù)人才培養(yǎng)模式,就要了解新的電子技術(shù)給傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式帶來的挑戰(zhàn);就要制訂與電子技術(shù)發(fā)展水平相適應(yīng)的人才培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)規(guī)格與人才培養(yǎng)方案、培養(yǎng)途徑;還要精心設(shè)計創(chuàng)新型人才知識結(jié)構(gòu)與教學(xué)體系,建立教學(xué)質(zhì)量保證體系;要開設(shè)新知識、新技術(shù)的專門課程并要研究這些課程模式的構(gòu)建、模式的特點、課程解決方案、課程教學(xué)方法、課程的實踐教學(xué)體系、教學(xué)環(huán)節(jié)及評價體系;更要探索如何強化創(chuàng)新意識、培養(yǎng)創(chuàng)新思維、發(fā)掘創(chuàng)新潛能、提高創(chuàng)新能力。在完善人才培養(yǎng)模式方面,還應(yīng)緊密結(jié)合電子新技術(shù)以及發(fā)展趨勢,不斷深化教學(xué)改革,及時調(diào)整專業(yè)設(shè)置,根據(jù)新技術(shù)對基礎(chǔ)知識的要求及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、開發(fā)教學(xué)資源。作為電子技術(shù)專業(yè)人才的培養(yǎng),還應(yīng)緊跟時代步伐,在打好基礎(chǔ)的前提下,不斷推陳出新,適時注入最新的知識、最新的技術(shù)。小型電子產(chǎn)品設(shè)計與實踐能力、電子測量及實施能力、微型智能產(chǎn)品控制能力、電子產(chǎn)品工藝、生產(chǎn)管理能力和電子產(chǎn)品服務(wù)能力是傳統(tǒng)的電子技術(shù)專業(yè)的核心能力。在此基礎(chǔ)上,把對新知識、新技術(shù)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用能力列為一項重要的考核內(nèi)容。同時,為了在教學(xué)中順利完成新技術(shù)的傳播,專業(yè)教師應(yīng)具有不懈的探索和追求精神,具有永無止境的學(xué)習(xí)態(tài)度,率先熟悉、掌握新知識和新技術(shù),超前把握本學(xué)科時代發(fā)展前沿和未來發(fā)展趨勢,這樣才能指導(dǎo)學(xué)生掌握新的內(nèi)容。
第五,教學(xué)過程要不斷優(yōu)化?!皟?yōu)化教學(xué)過程最根本的是引導(dǎo)學(xué)生積極主動參與學(xué)習(xí)過程,學(xué)會學(xué)習(xí),使他們真正成為學(xué)習(xí)的主體,學(xué)校和教師要為他們提供更多的獲取信息,分析、討論、利用信息,解決問題的機會?!币砸慌_電子產(chǎn)品的設(shè)計過程為例,設(shè)計手段已經(jīng)從過去的手工設(shè)計發(fā)展到EDA(電子設(shè)計自動化)技術(shù)階段。這臺電子產(chǎn)品從模型的建立,到包括電路原理、機內(nèi)結(jié)構(gòu)、外觀界面、總裝配圖等生產(chǎn)所需資料等全部在計算機上完成,而其中每一個環(huán)節(jié)都滲透著創(chuàng)新思想和創(chuàng)新過程。其中如果缺乏創(chuàng)新,技術(shù)含量就不會高,而技術(shù)含量不高的電子產(chǎn)品也同樣缺少市場競爭力;如果在產(chǎn)品中有了創(chuàng)新成分,那么在產(chǎn)品從設(shè)計到制造的每一個環(huán)節(jié)中就處處存在疑問、出現(xiàn)難點。由此可見,培養(yǎng)人的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造力多么重要。出于電子技術(shù)發(fā)展迅速這一因素考慮,在教學(xué)過程中應(yīng)注意調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,實施創(chuàng)新教育。學(xué)生參與學(xué)習(xí)新知識、新技術(shù)過程的廣度、深度、有效度,特別是指導(dǎo)學(xué)生進行創(chuàng)造性思維訓(xùn)練、鼓勵學(xué)生質(zhì)疑問難,把學(xué)生變成學(xué)習(xí)的主體,是教學(xué)過程是否優(yōu)化的根本標(biāo)志。不能采用以往簡單化的教學(xué)方式,讓學(xué)生處在一個缺乏獨立思考的空間,使學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性得不到發(fā)揮和體現(xiàn)。在教學(xué)過程中,應(yīng)把學(xué)生作為求知的主體,把培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生積極探索新知識、新技術(shù)的能力作為教學(xué)的首選目標(biāo)。即在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生對新知識、新技術(shù)的“求知欲”,鼓勵學(xué)生創(chuàng)新,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)新技術(shù)的熱情,指導(dǎo)學(xué)生掌握新知識、新技術(shù)的主要信息渠道等。此外,在教學(xué)過程中還應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生對新知識的運用能力和新技術(shù)的應(yīng)用能力。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)造力,教師應(yīng)懂得如何創(chuàng)設(shè)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望的主體活動情境,以便激起學(xué)生的思維欲望,嘗試如何用舊的知識去探索和發(fā)現(xiàn)新的知識。優(yōu)化教學(xué)過程還有一個重要因素就是教師要尊重學(xué)生的主體地位,了解他們的心理需求,在學(xué)術(shù)和專業(yè)問題上與學(xué)生進行平等對話,允許他們提出不同的見解和觀點,對學(xué)生的不同觀點,不能輕易否定,這樣才能充分保護學(xué)生所萌生的創(chuàng)新意識。教師在教學(xué)過程中不僅要善于指導(dǎo)、引導(dǎo)、鼓勵學(xué)生,善于開展教學(xué)組織形式、教學(xué)方法多樣化的探索與實驗,善于以學(xué)生為主體設(shè)計教學(xué)方案、制定教學(xué)策略、選擇教學(xué)方法、組織教學(xué)過程,培養(yǎng)學(xué)生的主體意識、參與意識和創(chuàng)造意識,還會組織學(xué)生積極參與以創(chuàng)新、納新為目的的動腦、動手、動口的學(xué)習(xí)活動,結(jié)合科技發(fā)展、新技術(shù)應(yīng)用,直接或間接地獲取新知識、新技術(shù)。
綜上所述,電子新技術(shù)對專業(yè)教學(xué)的影響極大。我們必須重新認(rèn)識:現(xiàn)代專業(yè)教學(xué)的功能是什么?學(xué)生應(yīng)當(dāng)怎樣吸收掌握新知識、新技術(shù)?教學(xué)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)如何選擇?教學(xué)方法應(yīng)當(dāng)如何改進?概括地說,專業(yè)教學(xué)必須緊跟時代的步伐,把握住學(xué)術(shù)的精髓,以最有效的教學(xué)方法,傳遞最基本的、最新的和最有用的知識與技術(shù)。否則,我們就不能解決有限的教學(xué)時間與知識爆炸之間的矛盾,就不能培養(yǎng)出創(chuàng)造性、創(chuàng)新型人才,更不能適應(yīng)新技術(shù)革命的需要。
責(zé)任編輯 顏小兵
譚勝富(1956-),男,遼寧本溪人,本溪市機電工程學(xué)校高級講師,研究方向為高職教育。
G712
A
1001-7518(2010)17-0049-03