王憲磊 孫少杰 梁麗秀
(塔里木大學 機械電氣化工程學院,新疆 阿拉爾 843300)
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以電子設計競賽為導向的電子技術課程教學改革探討
王憲磊孫少杰*梁麗秀
(塔里木大學 機械電氣化工程學院,新疆 阿拉爾 843300)
摘要:電子技術課程是電氣類專業(yè)重要的基礎課。針對傳統(tǒng)教學中的課堂重視理論、實踐側重驗證、缺少綜合性的知識應用實踐等現(xiàn)狀,通過以電子設計競賽為導向,對電子技術課程進行教學改革,激發(fā)學生的學習積極性,提高學生的創(chuàng)新能力和實踐能力,提高教師的教學水平和知識結構,有利于提高課程的教學質量。
關鍵詞:電子設計競賽;電子技術課程;教學改革
全國大學生電子設計競賽是教育部倡導的大學生學科競賽之一,是面向在校大學生的科技創(chuàng)新活動,有助于培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新意識、設計能力、團隊協(xié)作意識,有助于吸引、鼓勵廣大在校學生踴躍參加課外科技活動,為優(yōu)秀人才的脫穎而出創(chuàng)造條件。大學生電子設計競賽是檢驗學生理論知識、實踐能力、創(chuàng)新能力、設計能力的最好平臺,也是檢驗電子設計課程教學效果的最好舞臺,著重強調學生對電子技術課程基礎知識、課程基本理論和基本技能的應用。
塔里木大學自2007年以來組隊參加了歷年的大學生電子設計競賽,取得了一定的成績,這些成績的取得極大地鼓舞了學生士氣,對學生后續(xù)專業(yè)課的學習大有益處。通過學生歷年參賽,也暴露出一些學生在電子技術課程學習方面存在的問題。因此,有必要以電子設計競賽為為導向,有針對性地對電子技術課程進行教學改革,以提高課程的教學深度,鞏固課程理論知識,提高學生利用電子技術知識分析和解決實際問題的能力,提高學生的實踐能力和科技創(chuàng)新能力,培養(yǎng)應用型的工程技術人才。
1傳統(tǒng)電子技術課程教學存在的問題
1.1偏重基本理論
電子技術課程分為模擬電子技術和數(shù)字電子技術,理論知識點多。在傳統(tǒng)教學中,課堂教學基本上都是講解課本理論,側重介紹各種電子元件的結構、組成、工作原理等,對于電子元件的應用只是簡單介紹,偶爾在實驗教學中提及到電子元件的應用。這樣造成學生在課堂上只學習了電子元件的基本知識,明白了電子元件的大概情況,至于電子元件的應用接觸較少,所以學生在學完電子技術課程后,總感覺只學到了電子元件的基本知識,對于如何應用不太清楚,不能很好地實現(xiàn)課程的培養(yǎng)目標。
1.2實驗類型單一
傳統(tǒng)的電子技術課程實驗,主要是驗證性實驗,達到鞏固課堂理論知識的目的。學生在實驗中,按照實驗指導書中的具體內容,按照電路圖進行簡單的電路接線,然后進行實驗調試、測量數(shù)據(jù)、分析驗證。驗證性實驗中學生只是簡單明白了實驗步驟、實驗儀表、實驗過程、實驗結果,學生只要按照確定的實驗步驟,就能得出實驗結果,實驗過于簡單,學生感覺實驗毫無壓力,缺乏對思考力的鍛煉。長此以往,導致學生在實驗中興趣不足,學生基本對實驗不夠重視,只是應付完成任務。
1.3電子技術課程設計效果不理想
電子技術課程設計是學生學習電子技術十分重要的教學環(huán)節(jié)之一,是學生進行電子技術知識應用的綜合實踐。我校早期的電子技術課程設計主要是進行萬用表和收音機的原理分析、組裝焊接、調試驗收等,由學生自行分組,依靠小組成員之間的相互配合,共同完成所要求的設計任務。這種模式的課程設計,因為學生做的設計任務都一樣,每組學生之間容易出現(xiàn)模仿抄襲現(xiàn)象,只要有一組學生順利完成了設計任務,并達到了設計效果,其他組的學生就會照搬模仿,容易出現(xiàn)雷同的設計結果,所以不能很好地鍛煉學生的創(chuàng)新思維能力。經過后期的課程設計改革,設計任務不再是簡單的收音機和萬用表的組裝焊接設計,而是采用教師布置簡單設計模塊,讓學生自行確定方案,自行選定元器件,自行組裝、焊接、調試,最后做出模塊實物。這種設計模式,雖然有了一定的改進,鍛煉了學生自行設計、自行確定方案、自行組裝制作實物的目的,但是只限于設計簡單的電子模塊,難度較低,對學生的實踐動手能力鍛煉還不夠,所以,這種模式的電子技術課程設計還不夠深入,有待繼續(xù)改進。
2以電子設計競賽為導向的教學改革
2.1課堂講解注重理論與電子設計競賽的結合
電子設計競賽是面向在校大學生的重要的科技創(chuàng)新活動,在高校的影響力與日俱增,很多高校都把學生參加電子設計競賽的成績作為衡量電子技術課程教學效果的重要指標。因此,電子技術課程教學要改變以往單純講解課本理論知識的弊端,要注重與電子競賽的聯(lián)系,引導學生積極將課本理論與競賽內容聯(lián)系起來,通過電子設計競賽來檢驗學生所學,同時把課本理論知識應用于實踐。針對電子設計競賽的重要標桿,電子設計競賽題目往往代表最新的電子設計水平和要求,代表了當前電子技術的最新發(fā)展成果,教師要不斷分析電子設計競賽題目,通過題目了解最新的電子設計趨勢及所需的基本知識,以此為導向來進行課堂教學內容的優(yōu)化。在講解理論知識的基礎上,有意識地給學生介紹電子技術的前沿知識,介紹最新的電子元件概況,改變以往單純講解課本的老舊知識,增加課堂教學的深度,吸引學生的注意力,提高學生的學習興趣。
2.2實驗中增加電子設計競賽的有益訓練
在實驗環(huán)節(jié),要改變以往單一的驗證性實驗,要增加實驗深度,通過深入分析近年來的電子設計競賽內容中的理論設計和實際制作,針對題目所蘊含的電子技術知識和技能,以全面檢驗和加強參賽學生的理論基礎和實踐創(chuàng)新能力為目的,在實驗教學中,教師要進行有意識的訓練,可以進行某些電子設計模塊的專門練習,比如,在實驗中進行電源模塊、控制模塊、驅動模塊等的訓練。這樣學生在實驗中既能通過驗證性實驗鞏固課本理論知識,又能對電子設計競賽中經常用的設計模塊進行有益訓練,這對于學生將來參加電子設計競賽會大有益處,同時,也能提高學生的實驗積極性,改變以往實驗教學模式死板、實驗簡單、實驗教學內容單薄的不足。
2.3在電子技術課程設計中引入電子設計競賽模式
在為期十天的電子技術課程設計實踐課中,要改變以往的實踐教學模式,引入電子設計競賽的模式。完全按照電子設計競賽的比賽模式,采取三人一組,按照五天的比賽時間,第六天必須上交設計作品。按照競賽要求,每組隊員除了要按時上交設計作品,還要上交設計報告。學生自選設計題目,可以采用以往的電子設計競賽真題,也可以由教師布置一些和電子設計競賽真題類似的難度相當?shù)念}目供學生選擇。要求每組的學生在選擇競賽題目時原則上不能重復,如果選擇相同的題目,則設計的實物和設計報告不能一樣,避免相互照搬,必須有自己的設計方案。通過按照電子設計競賽模式進行電子技術課程設計,可以讓學生在規(guī)定的時間內,按照競賽模式,最大程度地發(fā)揮個人的創(chuàng)新設計能力,最大程度地激發(fā)學生的潛力,有利于訓練學生的創(chuàng)新思維能力,有利于鍛煉每組學生的團隊協(xié)作能力。每組三人,大家分工協(xié)作,共同完成設計方案的制定,電子元件的選用,設計電路圖的繪制,電子元件的組裝、焊接、調試以及設計報告的書寫等環(huán)節(jié)。在電子技術課程設計中參照電子設計競賽流程和要求,實現(xiàn)電子設計的高標準要求。要求所有的電子設計內容必須向電子設計競賽看齊,能使學生集中精力,在有限的時間內激發(fā)學生最大的潛力,鍛煉學生充分利用所學知識解決實際問題的能力;使學生熟悉電子設計流程、方法、要求等,學會知識的融合貫通;使學生熟悉電子設計常用的儀表,熟悉常用的電子元器件,鍛煉學生的焊接能力,激發(fā)學生思維,真刀真槍地進行電子技術課程設計的訓練,有利于提高學生的創(chuàng)新能力和實踐能力。
2.4以電子設計競賽促進電子技術實驗室的建設和管理
考慮到全國大學生電子設計競賽在電子技術課程領域的權威性和影響力,為了檢驗電子技術課程的教學效果,也為了提高學生電子設計競賽的成績,必須加強電子技術實驗室的建設和管理。通過近年來參加電子設計競賽的體會,總結競賽中的不足之處,分析電子技術實驗室存在的問題,及時更新實驗室硬件設施,針對缺少的電子設計儀表,及時購置補充。針對往年電子設計競賽題目中所用的電子元器件,在購置電子設計實驗室的耗材時,多儲備一些電子元器件,便于學生平時到實驗室練習。對電子技術實驗室損壞的設備要及時維修,實驗耗材要及時補充。實驗室開放力度要進一步加大,為電子設計競賽創(chuàng)造條件,并且以此提高電子技術實驗室的管理水平,促進學生科技創(chuàng)新能力和實踐能力的提高。
2.5依托電子設計競賽成立電子創(chuàng)新協(xié)會
電子設計競賽其本質是學生電子技術課程綜合能力的競賽,是學生科技創(chuàng)新實踐的重要舞臺,學生通過參加電子設計競賽能鍛煉科技創(chuàng)新能力,能鍛煉團隊協(xié)作能力,有利于培養(yǎng)學生的綜合素質。為了激發(fā)學生參加電子設計競賽的主動性和積極性,也為了挖掘學生的電子設計潛力,可考慮成立電子創(chuàng)新協(xié)會,參照電子設計競賽開展日常的電子設計練習,聘請電子技術課程教師為指導教師,進行學生科技創(chuàng)新活動的日常指導,鼓勵學生積極參與。在電子創(chuàng)新協(xié)會,學生可以結合自己的實際,選擇做不同的電子設計題目,學生之間也可以強強聯(lián)合,按照電子設計競賽模式三人一組開展電子設計工作。通過電子創(chuàng)新協(xié)會,能吸引更多對電子設計感興趣的學生積極參與,為學生科技創(chuàng)新提供平臺,使更多的學生受益,也為電子設計競賽的培訓提供了條件,便于挖掘電子設計方面的優(yōu)秀學生,為后續(xù)電子設計競賽成績的取得創(chuàng)造條件。電子創(chuàng)新協(xié)會在電子設計競賽的促動下,能吸引更多學生自發(fā)地加入?yún)f(xié)會,進行電子設計技能訓練,有利于培養(yǎng)學生的電子技術創(chuàng)新能力和實踐能力。
2.6依托電子設計競賽,提高電子技術課程師資力量
電子設計競賽起點高,涉及的知識面廣,對學生知識、設計和創(chuàng)新能力要求高。為了保證電子設計競賽取得優(yōu)異成績,必須有一支理論水平高、專業(yè)知識精、實踐能力強的教師隊伍。指導教師必須對學生進行高標準的競賽培訓,這就激勵電子技術課程教師必須親自參與到電子設計競賽的培訓工作中。教師不能局限于課本理論知識講解,必須針對電子設計競賽的高要求,拓展知識結構,更新知識,提高自身的動手能力,只有這樣,才能很好地完成高質量的培訓指導工作。因此,通過指導電子設計競賽,能檢驗教師的教學工作水平,有助于改善教師的知識結構,提高教師的教學水平和實踐能力。
3結語
電子技術作為電氣類專業(yè)的核心基礎課,是學生學習后續(xù)專業(yè)課的重要基礎。通過分析電子技術課程在教學中存在的問題,結合全國大學生電子設計競賽的權威性和高標準要求,把電子設計競賽作為導向來進行電子技術課程的教學改革,可以提高學生的學習興趣,有利于激發(fā)學生的創(chuàng)新思維,有助于提高學生的實踐操作能力和科技創(chuàng)新能力,有利于培養(yǎng)工程技能型的專業(yè)技術人才。
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責任編輯:富春凱
doi:10.3969/j.issn.1674-6341.2016.03.039
收稿日期:2016-03-05
作者簡介:王憲磊(1983—),男,陜西子洲人,碩士,講師。研究方向:電力系統(tǒng)及其自動化。*通訊作者:孫少杰(1980—),男,遼寧昌圖人,碩士,講師。研究方向:電力電子與電力傳動。
中圖分類號:G642.3
文獻標志碼:A
文章編號:1674-6341(2016)03-0094-02