羅俊杰
摘 要: 本文對在電子信息類高職高專模擬電子技術課程中如何采用項目驅(qū)動的教學模式進行了探索和實踐,總結了項目驅(qū)動教學模式相對傳統(tǒng)教學模式的優(yōu)勢,并結合直流穩(wěn)壓電源設計與制作實例具體給出了該教學模式的實施步驟,最后提出了在該教學模式下需要注意的幾點問題。
關鍵詞: 模擬電子技術 項目驅(qū)動教學模式 應用
一、引言
模擬電子技術作為電子信息類各專業(yè)的核心課程,在高職高專工科專業(yè)中占據(jù)十分重要的地位。傳統(tǒng)模擬電子技術的教學,主要是以電路的理論分析為主,對電路中阻容等元件的參數(shù)由來不能給出較好的解釋。重理論輕實踐的教學模式使學生讀完教材后,還停留在抽象的概念上,僅僅靠死記硬背機械地做題,而不能獨立設計一款符合性能要求的電路。很多學生也因為枯燥抽象的內(nèi)容,對學習失去興趣和信心。
高職高專院校在培養(yǎng)實用性技能型人才的過程中,如何突破傳統(tǒng)的教學模式,使得學生在興趣和探索中學會理論知識,掌握實踐技能,是值得探索的課題。本校模擬電子技術以項目為驅(qū)動的教學模式,正是結合高職高專教學和課程改革的要求,針對高職教育突出實踐應用能力的特點而提出的。我們更新了教學理念、教學方式和教學內(nèi)容等各個方面,對不足之處進行了改善和提高。實踐證明,此模式較好地激發(fā)了學生的學習熱情,加深了對理論知識的理解,并且培養(yǎng)了學生實踐動手的能力。
二、項目驅(qū)動教學模式的基本內(nèi)容
模擬電子技術課程項目驅(qū)動教學模式的理念,強調(diào)的是學生對基礎理論知識的掌握和學生實際動手操作能力的加強。教學方式簡單來說,就是老師根據(jù)教材或講義事先給出設計任務,并提出對電路的基本要求——某些項目也可以先給出完整的電路圖,讓學生對將要接觸的電路有一個大概了解,想知道這個電路能完成什么功能、這個元件是什么、這樣的電路搭法有什么意義、元器件的參數(shù)是如何定的等,進而以項目為線索,結合理論知識一步一步地引導學生完成項目設計、仿真,并最終完成制作。
老師結合本院學生實際情況和學校硬件條件的基礎,通過多方面的研討,規(guī)劃出課程教學大綱,并據(jù)此編寫出模擬電子技術講義。講義以項目為基本單元,將理論知識融入每一個教學項目中,項目的內(nèi)容安排按照電子電路的設計和開發(fā)過程組織,即項目性能指標的提出、項目方案的設計、項目電路的設計、項目電路仿真調(diào)試、項目制作等步驟完成。另外,為了節(jié)約設計成本,也為了讓學生學習先進的電路設計軟件,我們安排學生在實際電路制作前,先利用電腦軟件繪制原理圖,設置器件參數(shù),并仿真看波形。通過軟件仿真驗證設計的正確性后,再進入實物制作階段。
當然,在整個項目驅(qū)動教學過程中,教師要充分利用多媒體電子資源和實際硬件電路條件,做到教學做一體化。在教學評價中要注意理論知識的考核和實踐操作考核相結合,注重培養(yǎng)學生的實踐能力。
三、項目驅(qū)動教學的實施過程
在模擬電子技術課程的教授中,我以“項目的提出—項目的設計和仿真—項目的制作—項目的評價”的結構開展,下面以直流穩(wěn)壓電源設計為教學案例,分享以下實施過程。
1.項目的提出
講義項目的選取通常要求具有典型性和可操作性。如何呈現(xiàn)任務非常重要,要讓學生感覺到現(xiàn)在所學的知識和自己的生活是那么貼近,在今后的工作中會用得到,而不是給出很繁冗抽象的命題,使學生產(chǎn)生難學厭學、學了也沒用的心態(tài)。我們通過給出如何利用220V/50Hz的市電,轉換成直流穩(wěn)壓電源來給通用電子設備,如筆記本電腦、手機等供電這個命題,激發(fā)學生的求知欲望,引出第一個項目:基于變壓器的電子系統(tǒng)直流穩(wěn)壓電源的設計和制作。給出項目后,教師要不斷地引導思路,引出各電路功能模塊,例如按思路中,先要把220V的交流市電轉換成我們需要的交流電壓大小,即引出變壓器這個概念;然后如何把交流電轉再換成相應的直流電流,即順勢可以給出交流—直流變化功能模塊,穩(wěn)壓功能模塊等相關概念。給出項目基本要求后,確定設計方案框圖,就可以準備接下來的設計了。實踐證明,當學生了解了模塊輸入輸出波形和整體項目方案后,則更容易也更樂于進一步探索其中的原理奧秘。
2.項目的設計和仿真
在真正設計前,肯定先要充分了解元器件和設備的理論知識。這時,結合先前給出的電路模塊名稱,給出具體的電路圖,化整為零,引入各個元器件或設備進行獨立講解,比如根據(jù)變壓器框圖給出變壓器的構成,講解參數(shù)如何計算;對于交流—直流變化功能模塊,給出如二極管原理及單向?qū)щ娦?,整流橋和濾波電路原理等,當然也可以根據(jù)實際情況,拓展一些常見的關于特殊二極管應用和電容充放電原理的基礎知識。把純理論的知識轉變到有具體對象的實際內(nèi)容,有利于學生克服自身的非智力因素對學習的不利影響。經(jīng)過這樣的講解,學生可以很明確地知道所講的每一個環(huán)節(jié)在整個項目中的位置和地位,從整體上進行把握,構建自己的知識體系。在這樣的情景下學生可以更主動地研究相關知識,對知識點逐個擊破,這類似于數(shù)字系統(tǒng)中“由頂向下(top-down)”的設計思想。
整個電路設計完成以后,要進行仿真。教會學生如何利用電腦軟件自帶的元器件庫進行原理圖的繪制,繪制好以后利用虛擬儀器進行虛擬仿真,讓學生看到動態(tài)的從自己手中出來的波形,能有更直觀和實際的感受和驚喜感。我們一般鼓勵學生對電路關鍵元器件參數(shù)進行修改,看看波形或電路功能的變化,這樣能最大限度地發(fā)揮學生的自主探索精神和主觀能動性,對知識也能有更深刻的理解。
3.項目的制作
在項目設計通過仿真驗證無誤后,就可以進入實物制作階段。這個過程不僅需要老師的指導和講解,還需要學生之間的相互配合和交流。講解主要包括元元件的識別和檢測、元器件的插裝工藝和手工焊接工藝。元器件識別,簡單地講解元器件的基本知識,然后讓學生通過實物的觀察與測量,從直觀的感性認識到實際的形象理解。手工焊接部分,是一個重要的環(huán)節(jié),它直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量。焊接時要求焊點大小適中、形狀規(guī)范、干凈利落且接觸良好,不能出現(xiàn)空焊、虛焊等情況。當然學生動手能力的培養(yǎng)并不是通過某次實驗就能完成的,而是一個循序漸進、不斷練習的過程,是貫穿整個教學過程中的。同學之間相互配合,能提高工作效率。
4.項目的評價
在一個單元項目制作完成之后,教師可以組織學生一起進行交流和討論,并給予適當?shù)姆答伵c評價,以此促進知識的形成和提高。生生間亦可以進行自評或互評,也可以由老師進行點評。通過評價,教師能夠及時了解學生的掌握情況。另外,學生也能對自己的情況有一個了解,從中感受到成就感和充實感。記得有學生甚至主動問我,問下次項目要制作什么樣的電路。我感到很高興,因為興趣對知識的渴望、對學習的探索來說是一個非常好的催化。
四、項目驅(qū)動教學中需要注意的問題
模擬電子技術課程的項目驅(qū)動教學模式相較于傳統(tǒng)的教學方法,有很多值得肯定的地方,但是也存在一些值得需要注意的問題。筆者從自己的教學實踐中得到一些啟示。
首先,項目驅(qū)動式的教學特點決定了在項目教學中教師為主導,學生為主體,學生參與每個環(huán)節(jié)。學生可以組成工作小組,分工協(xié)作完成一個項目。但是教師并不能保證每個學生都能有足夠的熱情探索、思考,并不能保證大家都能夠以相同的進度完成教學任務。這就要求老師在執(zhí)行時,加大監(jiān)控和管理力度,及時給予有針對性的指導,保證教學效果和進度。可以根據(jù)學生的情況,合理安排學生資源,包括進行男女生的搭配以完成項目。
其次,一個好的評價體系也至關重要。一個好的評價體系能夠起到激勵學生的作用,學生始終會在每一個環(huán)節(jié)都付出努力。如果評價體系中沒有考慮學生的心理,或是評價過于簡單和形式化,那么勢必會造成有的學生走過場,甚至出現(xiàn)弄虛作假的情況,比如焊接元器件粗糙,雖然基本完成電路功能,但是并不符合一般的元器件插裝和焊接要求,并不能實現(xiàn)動手能力的提高。
五、結語
模擬電子技術項目驅(qū)動教學模式,應以項目驅(qū)動為引導,以學生為中心,務必充分調(diào)動學生的積極性和主觀能動性,讓學生積極參與到教學的每一個環(huán)節(jié)中,在參與中培養(yǎng)他們的分析能力和實際解決問題的能力?!敖虩o定法,貴在得法”,在今后的教學過程中還有很多的方面需要我們不斷進行探索和實踐。
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