宋琳
摘要:隨著我國經(jīng)濟發(fā)展進入新常態(tài),對高等學校服務經(jīng)濟社會發(fā)展能力提出新的要求,高校逐步實現(xiàn)向應用技術類型高校轉型,因此,《通信電子線路》課程改革的主要思路是理論教學服務于工程應用。一方面,采用“分層教學”和“任務驅(qū)動”的教學方法,應用啟發(fā)式、研討式的教學形式,讓學生“翻轉課堂”,將學習從課堂內(nèi)拓展到課堂外。另一方面,將EDA技術引入到實踐教學中來,采用課題教學模式,提高學生的系統(tǒng)設計能力及綜合應用能力。
關鍵詞:分層教學;任務驅(qū)動;翻轉課堂;課題教學
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2019)15-0164-02
一、引言
《通信電子線路》課程是通信工程、電子信息工程等電子信息類專業(yè)重要的專業(yè)基礎課程,也是從事通信、電子等相關領域研究人員必須了解的基本知識,有很強的理論性、工程性和實踐性。該課程以非線性電路為主,采用非線性分析方法,分析發(fā)射和接收裝置中高頻單元電路,分析電路中輸入與輸出信號對應的關系,及信號頻譜、振幅變化的規(guī)律,數(shù)學推導繁瑣,概念抽象。因此如何在有限的時間內(nèi)讓學生掌握高頻電子線路的理論知識,提高學生的學習興趣迫在眉睫。同時,隨著通信及相關產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展,新的通信方案、新的電路結構、新的集成電路不斷被開發(fā)和應用,迫切需要大量既有理論基礎又有實踐經(jīng)驗的科技人才。因此對該課程的教學和實驗方面做一些探討和改革是非常必要的。
二、教學現(xiàn)狀分析
為了提高電信專業(yè)學生素質(zhì)教育,培養(yǎng)專業(yè)性人才,做好電子信息工程人才儲備的目標,培養(yǎng)出的學生可以與市場直接接軌是目前各高校電信專業(yè)面臨的最現(xiàn)實的問題。課堂教學是保證該目標實施的重要環(huán)節(jié),而目前,大部分國內(nèi)高校課堂教學存在以下幾個問題:(1)教學內(nèi)容優(yōu)化整合不夠(講教材);(2)教學模式和方法單一(大班講授);(3)教學資源開發(fā)與建設不足(優(yōu)質(zhì)資源少);(4)考核方法單一(期末考試以考知識為主)。針對以上問題,我校電信專業(yè)開設的《通信電子線路》課程經(jīng)過幾年的課堂教學改革,已經(jīng)完成了由教材向參考書的回歸;同時,開展多媒體與板書相結合的教學模式,并將互聯(lián)網(wǎng)的部分優(yōu)質(zhì)資源引入課堂。雖然多媒體教學能使學生形象地了解一些原理和概念,但缺乏啟發(fā)和創(chuàng)新,學生還只是被動接受,不能激發(fā)學生的深層次思考和創(chuàng)新思維。為適應未來社會對多層次人才需求及高等教育教學改革的發(fā)展趨勢,很多教育工作者提出一些實驗教學新思路。觀點主要集中在大量開展類型多樣化實驗項目,其中包括驗證性、仿真設計性、創(chuàng)新性、科研性及綜合性等實驗。這些實驗教學新思路反映了教學體系改革方向,得到教育界同仁一致認可,同時也衍生出新問題,即實驗教學項目的增加需要足夠?qū)嶒瀸W時支撐。通過大量文獻調(diào)研表明,目前各高校通信電子線路實驗課時在8—16學時之間,顯然實驗課時明顯不足,成為阻礙類型多樣化實驗項目開展的關鍵問題所在[1,2]。
三、教學方法探索
美國國家訓練實驗室研究證實,不同的學習方式,學習者平均效率是完全不同的,這就是著名的“學習金字塔”,如圖1所示。從圖中可以看出,主動學習的學習吸收率遠大于被動學習。主動學習包括小組討論、實作演練和立即應用三個方面。因此,要想提高學生的學習效率,應將主動學習引入到課堂教學中來。
(一)理論教學
1.采用分層教學方法《高頻電子線路》課程的難點在工程分析及工程近似計算,學生缺乏分析實用電路的能力,因此覺得高頻難學。在教學中,首先,以通信系統(tǒng)中傳輸與信號處理系統(tǒng)為基礎,分析每個模塊電路的組成與作用,進而分析信號產(chǎn)生及傳輸,抓住系統(tǒng)——模塊——電路——信號這四個層次[3];其次,從模塊或電路的功能及在系統(tǒng)中所處位置出發(fā),分析其性能對系統(tǒng)指標的影響,完成工程近似計算。通過系統(tǒng)到電路,再由電路回到系統(tǒng)的這種分層教學方法,學生分析電路能力可以得到明顯提高。
2.運用現(xiàn)代化手段,實現(xiàn)時間、空間拓展《高頻電子線路》課程具有電路圖多、公式多、教學內(nèi)容多、實踐性強、技術更新速度快等特點。多媒體教學與傳統(tǒng)板書比,雖然能夠提高教學效率,但是僅對教材或參考書知識點的講授已無法適應社會需求。1993年9月,美國克林頓政府正式提出建設“國家信息基礎設施”(National Information Infrastructure,簡稱NII),俗稱“信息高速公路”計劃,其核心是發(fā)展以Internet為核心的綜合化信息服務體系和推進信息技術在社會各領域的廣泛應用。在美國的“信息高速公路”計劃中,特別把IT在教育中的應用作為實施面向21世紀教育改革的重要途徑。從教育屬性看,教育信息化的基本特征是開放性、共享性、交互性與協(xié)作性。在教學中,首先,利用互聯(lián)網(wǎng)上開放的、共享的優(yōu)質(zhì)“慕課”資源開拓學生視野;其次,采用“任務驅(qū)動法”即由教師布置任務,再采用啟發(fā)式和研討式的教學組織形式,讓學生“翻轉課堂”,實現(xiàn)時間、空間雙重拓展。這種方式既讓學生自己把通信系統(tǒng)中單元電路的教學內(nèi)容與現(xiàn)實生活中的設備聯(lián)系起來,完成由“單一模塊電路”的學習進化到對“系統(tǒng)電路”學習的同時,又將“學”統(tǒng)一到“教”過程中來,由師生雙方協(xié)作完成教學任務。在給學生一個看得到、聽得見、摸得著的學習目標的同時,達到理想的教學效果。
(二)實踐教學
創(chuàng)新人才培養(yǎng)就是要從傳統(tǒng)教學向研究型教學范式的轉換,從對學生知識習得向能力培養(yǎng)轉換,從知識為中心向問題為中心轉換。這需要一種嶄新的教學理念和思維,即科學研究與教學的結合。將歷年全國大學生電子設計競賽考察高頻電子線路知識點的題和一些典型的工程電路設置成多個課題,每組同學在教學完成后,選擇一個課題并設計完成,課題的設計加強了學生對系統(tǒng)——模塊——電路——信號的層次理解,培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力,增加團隊協(xié)作精神,完成由教學型向教學研究型的轉換。實驗課是加深理論知識的學習和培養(yǎng)電路實踐能力的重要環(huán)節(jié),但由于不能保證實驗與理論的同步進行,使得實驗與理論知識聯(lián)系不夠緊密,而實驗電路通常所采用模塊化設計,束縛了學生的創(chuàng)造力,對實踐能力的提高作用有限。近年來,電路仿真軟件的涌現(xiàn)和功能的不斷完善為解決上述困境提供了良好的平臺,把電路仿真實驗引入到理論教學中,既加深了學生對理論知識的理解,又激發(fā)了學生利用仿真平臺進行電路設計的積極性,進而起到了聯(lián)系理論學習和實踐能力培養(yǎng)的紐帶作用。
(三)考核方法
考試是檢驗課程教學質(zhì)量的主要方式,由于理論教學和實踐教學方法的多樣性,我們采用了“期末試卷+任務+實驗+課題”的綜合評分方式替代原有的“期末試卷+實驗”的考核方式。在原有考核方式的基礎上,結合學生在任務和課題完成中的表現(xiàn)和研學報告,綜合加權評定該課程的最終成績,可以提高學生的學習興趣,培養(yǎng)學生的學習及科研等綜合能力。
四、結語
以復合型人才培養(yǎng)為導向,以“知識、能力、素質(zhì)”三位一體的人才培養(yǎng)為目標,對《高頻電子線路》課程的教學方法進行探索,將現(xiàn)代化手段引入到教學中來,利用互聯(lián)網(wǎng)上的優(yōu)質(zhì)的“微課”和“慕課”資源,開拓學生視野;通過“翻轉課堂”培養(yǎng)學生自主學習能力,增強學生的學習興趣,提高教學質(zhì)量。
參考文獻:
[1]苗倩,余志勇,侯洪慶,等.Multisim仿真軟件在高頻電子線路教學中的應用與探討[J].現(xiàn)代電子技術,2014,37(20):127-133.
[2]于波,呂秀麗,李玉爽.Multisim11在高頻電子線路教學中的應用[J].現(xiàn)代電子技術,2011,34(10):193-198.
[3]張肅文.高頻電子線路[M].北京:高等教育出版社,2009.