欒迪 謝玲

摘要：南京理工大學(xué)紫金學(xué)院自動化專業(yè)設(shè)置了智能機(jī)器人和智能終端兩個方向。增加多門專業(yè)課的同時，理論基礎(chǔ)課相應(yīng)大幅縮減。電路基礎(chǔ)、模擬電路、數(shù)字電路等電路類課程都進(jìn)行了學(xué)分和內(nèi)容的刪減。為與專業(yè)和課程相匹配，該專業(yè)重編了電路教材，將上述三門課程合為一本教材。課程和教材的設(shè)計旨在降低理論深度和難度的同時，滿足智能機(jī)器人和智能終端專業(yè)課的電路硬件基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：自動化專業(yè);電路課程建設(shè);教材建設(shè)

中圖分類號：G642 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）31-0183-02

Abstract：The automation specialty of Zijin College of Nanjing University of science and technology has two directions： intelligent robot and intelligent terminal. With the increase of many professional courses， the theoretical basic courses have been greatly reduced. The credits and contents of circuit courses such as circuit foundation， analog circuit and digital circuit have been deleted. In order to match with the major and curriculum， the major has re edited the circuit teaching materials， and combined the above three courses into one teaching material. The design of courses and teaching materials aims to reduce the theoretical depth and difficulty， while meeting the circuit hardware foundation of intelligent robot and intelligent terminal professional courses.

Keywords： automation major; Circuit course construction; teaching material construction

1 引言

近年來，隨著高新科技的發(fā)展，人工智能在科研領(lǐng)域取得了極大的突破，在經(jīng)濟(jì)和社會領(lǐng)域也得到了廣泛應(yīng)用。各大高校相繼開設(shè)人工智能相關(guān)的專業(yè)或?qū)W習(xí)方向。在此背景下，南京理工大學(xué)紫金學(xué)院自動化專業(yè)設(shè)置了智能機(jī)器人系統(tǒng)和智能終端兩個方向。為支撐兩個方向的學(xué)習(xí)，在智能機(jī)器人系統(tǒng)方向增加了機(jī)器人系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、機(jī)器視覺、機(jī)器人操作系統(tǒng)等課程，在智能終端方向增加了無線傳感網(wǎng)絡(luò)、智能互聯(lián)應(yīng)用開發(fā)、嵌入式人工智能、NB-IOT原理與應(yīng)用等課程。在保證總學(xué)分不增加的基礎(chǔ)上，必須降低理論基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)課時。

另外，該校自動化專業(yè)設(shè)置在計算機(jī)學(xué)院，培養(yǎng)目標(biāo)為強(qiáng)化學(xué)生計算機(jī)應(yīng)用和嵌入式開發(fā)能力，將自動控制技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)、嵌入式開發(fā)技術(shù)有機(jī)融合，培養(yǎng)智能機(jī)器人、智能終端相關(guān)領(lǐng)域的軟硬件開發(fā)工程師。在計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)設(shè)置人工智能方向后，自動化的兩個方向部分課程與其共享，即在自動化專業(yè)加強(qiáng)了計算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)的能力培養(yǎng)，這也決定了傳統(tǒng)的自動化理論基礎(chǔ)課時必須壓縮。

考慮到應(yīng)用型獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和培養(yǎng)目標(biāo)，學(xué)生也沒有必要學(xué)習(xí)過于深奧和復(fù)雜的理論知識。一是不符合學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，學(xué)習(xí)效果差;二是大量理論學(xué)習(xí)擠壓了學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

經(jīng)過論證，我們認(rèn)為在原來的培養(yǎng)方案中，電路基礎(chǔ)、模擬電子電路、數(shù)字電子電路、電子電路仿真等電子類系列課程存在可壓縮和優(yōu)化的空間。課時調(diào)整必然帶來內(nèi)容的大幅調(diào)整。因此，該專業(yè)聯(lián)合有共同需求的其他院校教師，重新編寫了電子電路簡明教程。從課程群建設(shè)和教材建設(shè)兩方面，在降低理論深度和難度的同時，保證自動化專業(yè)的基礎(chǔ)課程與專業(yè)方向課程構(gòu)成完整的教學(xué)體系。

2課程群建設(shè)

在傳統(tǒng)的自動化專業(yè)培養(yǎng)方案中，電路課程占5學(xué)分，模擬電子電路4學(xué)分，數(shù)字電子電路4.5學(xué)分，電子電路仿真2學(xué)分。這些課程占了自動化專業(yè)基礎(chǔ)課的極大比重。因此對上述電路類課程進(jìn)行刪減。

在內(nèi)容上，只保留基礎(chǔ)性、應(yīng)用性較廣、對后續(xù)課程有影響的電路類知識。例如在模擬電子電路中，只講述雙極性三極管的原理及應(yīng)用電路，場效應(yīng)管部分不再講授。刪減內(nèi)容的同時讓學(xué)生掌握基本的三極管導(dǎo)通原理和小電流控制大電流的基本思想，不影響對后續(xù)課程的硬件基礎(chǔ)的理解和學(xué)習(xí)。

在學(xué)分上，最終形成的培養(yǎng)方案中，電路和模擬電子電路合成一門課，叫作電子電路基礎(chǔ)，分配3學(xué)分，配套1學(xué)分電子電路仿真課，設(shè)計電路類仿真實(shí)驗(yàn)，包括驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計性實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)學(xué)生對于電路理論和方法的理解。數(shù)字電路減為3學(xué)分，也配套1學(xué)分電子電路仿真課。課時壓縮率接近50%。

在重新設(shè)置學(xué)分和教學(xué)內(nèi)容時，將上述四門電路類課程看作一個課程群，保證刪減的內(nèi)容不相互影響，保留的內(nèi)容相互呼應(yīng)，體現(xiàn)專業(yè)基礎(chǔ)課程的完整性和一致性。

3教材建設(shè)

原有的電子類課程在選用教材時，在課時充足的情況下，基本上選用經(jīng)典、內(nèi)容較全面的教材。課時和內(nèi)容大幅縮減后，深度和難度較大、內(nèi)容全面的教材就不適用了。同一個知識點(diǎn)涉及的原理太多太雜，學(xué)生看不懂。有些章節(jié)又要跳過不講，也給學(xué)生造成斷續(xù)、不成體系的印象。因此，自動化專業(yè)聯(lián)合有共同需求的其他院校教師，編寫了電子電路簡明教程。該教材按照新的電路類課程教學(xué)大綱的要求編寫內(nèi)容，學(xué)生在課上所學(xué)和教材內(nèi)容基本一致。且將電路、模擬電子電路、數(shù)字電子電路三門課的教材合為一本。教材內(nèi)容在編寫時前后呼應(yīng)，充分體現(xiàn)前者為后者的基礎(chǔ)，后者為前者的應(yīng)用，讓學(xué)生更加了解到電路類課程群知識點(diǎn)的聯(lián)系。

教材編寫者都是資深電路相關(guān)課程的教師，將自身多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)提取加工，融入教材，方便學(xué)生理解。例如，在三極管放大電路的工作原理一節(jié)，由于學(xué)生首次接觸三端非線性元件在電路中的連接，理解上非常困難。教師在編寫教材時，就將三極管比喻為兩個黑盒，提醒學(xué)生不需要關(guān)注三極管的非線性關(guān)系，只需要考慮b、e構(gòu)成的輸入端和c、e構(gòu)成的輸出端之間電壓和電流的關(guān)系。如圖2所示。將一個三端元件分為兩個二端元件來看，學(xué)生就很容易理解了。

另外，為加強(qiáng)電路類課程與自動化專業(yè)課間的聯(lián)系，教材中不僅注重電路、模電、數(shù)電三門課程的內(nèi)部聯(lián)系，也盡量考慮后續(xù)課程的銜接問題。例如在二極管導(dǎo)通部分，將單片機(jī)的按鍵電路中上拉電阻、下拉電阻的作用進(jìn)行了介紹。在三極管的應(yīng)用一節(jié)，也引入了單片機(jī)的蜂鳴器電路。讓學(xué)生加強(qiáng)學(xué)科間的聯(lián)系，理解整個專業(yè)學(xué)習(xí)的完整體系結(jié)構(gòu)。

4總結(jié)

在新的智能化技術(shù)發(fā)展的背景下，為滿足社會和企業(yè)對智能化技術(shù)人才的需求，高校自動化專業(yè)對學(xué)生的培養(yǎng)和以往將會有很大不同。設(shè)置智能機(jī)器人系統(tǒng)和智能終端兩個學(xué)習(xí)方向后，增加了大量相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，理論基礎(chǔ)課必須大幅壓縮，同時又不能影響專業(yè)體系的完整性。電路類課程在此背景下進(jìn)行了課程群建設(shè)和教材建設(shè)，為自動化專業(yè)培養(yǎng)智能化技術(shù)人才增加了保證。

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