摘 要:根據(jù)學(xué)科前沿發(fā)展，需要探索開辟新興科目。本文的教學(xué)探索基于課程教學(xué)方案制定、教學(xué)實(shí)踐及其師生交流等環(huán)節(jié)，重點(diǎn)把握教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題以及解決方案的研究。在綜合師生對教學(xué)效果的反饋基礎(chǔ)上，總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。本研究旨在提高教學(xué)水平，提煉應(yīng)對較為復(fù)雜的學(xué)生構(gòu)成的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，為新開科目的教學(xué)提供經(jīng)驗(yàn)參考。

關(guān)鍵詞:新開科目 理工科 教學(xué)實(shí)踐

中圖分類號:G4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號:1674-098X(2012)04(a)-0191-01

1 課程特點(diǎn)分析

為介紹仿生學(xué)及電子技術(shù)及相關(guān)學(xué)科前沿，開拓學(xué)生交叉學(xué)科的創(chuàng)新視野，提高學(xué)生綜合能力，面向全校學(xué)生特別是理工科學(xué)生，本文作者開設(shè)了仿生電子技術(shù)的公共選修課程。

仿生學(xué)是20世紀(jì)50年代以后由生物學(xué)和工程技術(shù)學(xué)科交叉出現(xiàn)的新興學(xué)科。電子技術(shù)應(yīng)用結(jié)合仿生學(xué)知識(shí)，為電子技術(shù)的發(fā)展及其產(chǎn)品的創(chuàng)新提供了靈感和較大的突破。然而作為自身尚未成熟的學(xué)科，其教材，特別是中文教材非常有限。

面對從未接觸過該學(xué)科的學(xué)生，教師的系統(tǒng)的知識(shí)傳授和學(xué)習(xí)指導(dǎo)必不可少。而教材的缺乏、學(xué)科技術(shù)的不斷發(fā)展，僅僅局限于老師的課堂講授還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。需要學(xué)生從自己專業(yè)基礎(chǔ)或者已有的相關(guān)知識(shí)出發(fā)，擴(kuò)充閱讀、查找文獻(xiàn)、不斷跟蹤前沿發(fā)展。在深入理解仿生學(xué)知識(shí)和掌握一定的電子技術(shù)的靈活應(yīng)用基礎(chǔ)上，進(jìn)而對仿生電子技術(shù)的實(shí)際問題的應(yīng)用解決有所創(chuàng)新。

2 學(xué)生特點(diǎn)及學(xué)習(xí)要求

選課的學(xué)生人數(shù)多達(dá)60人，多為大二大三兩個(gè)年級的學(xué)生，分別來自自動(dòng)化和機(jī)電兩個(gè)工科學(xué)院，分屬電氣工程及其自動(dòng)化、車輛工程、機(jī)械電子工程、自動(dòng)化、工業(yè)設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化6個(gè)不同的專業(yè)。

從授課對象來看，除少數(shù)自己興趣課余接觸過仿生學(xué)的知識(shí)，絕大多數(shù)學(xué)生基本上未曾涉及。處于大二大三的學(xué)生大多已有較好的電路及系統(tǒng)理論知識(shí)。大三的學(xué)生甚至已經(jīng)完整地學(xué)完了電子技術(shù)的基礎(chǔ)課程，對于重復(fù)的電子技術(shù)的相關(guān)知識(shí)完全沒有必要，這與低年級的學(xué)生僅僅接觸過少部分的電子技術(shù)知識(shí)，在教學(xué)要求上有較大的沖突。另外工業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)生從專業(yè)發(fā)展的角度出發(fā)，更多的是追求產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面的靈感，對于電子技術(shù)的系統(tǒng)知識(shí)和應(yīng)用技能相對漠然。要調(diào)動(dòng)全體學(xué)生的積極性，盡可能廣泛地滿足不同學(xué)生在多層次多方向上的學(xué)習(xí)需求，在教學(xué)實(shí)踐中存在一定的難度。

3 教學(xué)組織框架及具體實(shí)施

教學(xué)內(nèi)容大致分成兩個(gè)部分:1)仿生學(xué)有關(guān)知識(shí);2)仿生學(xué)電子裝置的創(chuàng)意和完整的設(shè)計(jì)制作方案。

通過課堂講授系統(tǒng)介紹仿生學(xué)知識(shí)。引入經(jīng)典的完整的仿生電子設(shè)計(jì)制作方案，作為項(xiàng)目的形式講解。從項(xiàng)目的一般解決過程著手，首先介紹資料檢索方法，進(jìn)一步的講解內(nèi)容包括:有關(guān)設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)草案分析比較、電子元器件的選擇、電子電路的搭建和調(diào)試等。在介紹主要電子元器件的使用基礎(chǔ)上，重點(diǎn)講解該項(xiàng)目中的關(guān)鍵電路分析。這樣的安排是為了照顧學(xué)生的不同學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，亦即要保證所講主題所涉及的電子技術(shù)知識(shí)的完整性、系統(tǒng)性，又避免已經(jīng)具備相當(dāng)基礎(chǔ)的學(xué)生因重復(fù)學(xué)習(xí)而喪失學(xué)習(xí)熱情。

除了通常的課堂講授以外，通過設(shè)定的課后作業(yè)引導(dǎo)學(xué)生課外閱讀、分組自學(xué)、搜集資料，整理以郵件的形式提交教師，審批后作為下一堂課的學(xué)生項(xiàng)目課堂討論部分的課前準(zhǔn)備。課堂上，以老師講授的項(xiàng)目為模板，不斷啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維、鼓勵(lì)學(xué)生大膽提出其自己制定的創(chuàng)新性設(shè)計(jì)方案，以小組間競賽的形式在課堂上提出討論，共同評價(jià)、分析，并給出改進(jìn)意見。學(xué)生再根據(jù)給出的意見繼續(xù)修改，再分階段討論，如此反復(fù)，不斷推進(jìn)項(xiàng)目的完成并得以提高。

4 實(shí)踐討論

(1)在教師的講授和導(dǎo)向擴(kuò)充閱讀基礎(chǔ)上，使學(xué)生較為全面地掌握某一方面的知識(shí)，以及該領(lǐng)域的發(fā)展前沿。

(2)以學(xué)生為中心的興趣驅(qū)動(dòng)大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。從學(xué)習(xí)效果來看，較“一言堂”型(教師講授作為唯一主導(dǎo))的教學(xué)效果，有明顯地提高;

(3)圍繞主題的一系列工作幫助學(xué)生鞏固了所學(xué)知識(shí)，并加深了對實(shí)際問題的理解，同時(shí)通過鍛煉掌握了解決實(shí)際問題的基本方法，大大提高了解決問題的能力;

(4)從團(tuán)隊(duì)合作的角度來看，問題的共同解決無疑要求組員有較好的相互溝通和學(xué)習(xí)能力，以及團(tuán)隊(duì)合作精神和責(zé)任心。由于上述都是將來必備的職業(yè)和道德素養(yǎng)，相應(yīng)的培養(yǎng)有長遠(yuǎn)的收益。

(5)教學(xué)實(shí)踐表明，對于學(xué)生構(gòu)成復(fù)雜的新開科目教學(xué)效果良好。

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