發布時間:2022-07-28 15:51:42
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的模擬電子技術基礎論文樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。
一、建設意義
教學資源庫是各類教學資源的優化和集成,涵蓋了不同深度和廣度的知識點,適合教師因材施教,與學生交流互動,為教師有效開展教學、實現教學目標提供了有效保障。資源庫豐富的教學資源和方便的網絡平臺,適合學生隨時隨地自主學習,提高了學習水平和學習效率。
二、建設目標與思路
1.建設目標
面向自動化專業,通過系統設計、先進技術支撐、開放式管理、網絡運行、持續更新的方式把模擬電子技術教學資源庫建設成為匯集教育教學改革最新成果的、開放共享型教學資源庫,并在全校同類專業中推廣,實現資源共享。
2.建設思路
①制訂資源建設標準。根據學校專家制訂的應用基礎型自動化專業人才培養方案及該專業的基本要求,規定好課程的性質、教學目標、教學內容、評價標準,總結并創新建設該課程的教學文件,包括教學大綱的修正、教學模式改革、教學方法及手段創新總結、教學論文的發表、教材選擇或修訂等。
②核心資源建設。模擬電子技術基礎教學資源庫的核心資源是教師課堂教學、學生學習過程中直接應用的資料。核心資源包括電子課件、電子教案、教學視頻、試題庫、習題庫、實驗教學視頻等。核心資源的建設應緊扣課程大綱要求,契合專業建設思路,保證資源建設的準確性和先進性。
③輔助資源建設。學生普遍反映模擬電子技術課程較難學,它的基本概念多而雜,基本原理抽象不好理解,基本分析計算方法需注重“工程性”和“系統性”。為了使教師課堂教學更加生動形象,提高學生學習興趣,需要建立模擬電子技術基礎課程輔助學習資源,其內容包括重點知識點的動畫演示、重點電路的虛擬仿真、電子技術應用案例、元器件資料庫等。
④特色資源建設。結合數字電子技術、單片機應用技術、電子EDA技術等相關課程及其實訓課程,項目組可開發虛擬電子產品生產車間、電子電路分析制作調試虛擬實訓室等實驗系統。可通過組織電子技術實驗競賽、電子設計大賽、電子愛好者協會等活動,讓學生利用課程教學資源提高學習效果。
三、建設內容與成果
1.建設內容
首先確立教學資源庫的建設標準,然后再確定模擬電子技術課程各章節的重點知識點,最后確定各個知識點的素材應采用的媒體表現形式,包括動畫、網頁、錄像、文字、圖形圖像、仿真文件等。對于模擬電子技術課程各章節知識點分析如下:
①半導體分立元器件包括:半導體基礎、半導體二極管、半導體三極管、場效應三極管。
②基本放大電路包括:基本放大電路的組成、靜態分析、動態分析、射極輸出器、負反饋、多級放大器、功率放大器。
③集成運算放大器包括:集成運算放大器的特點、線性應用、非線性應用。
④正弦波振蕩電路包括:自激振蕩、RC振蕩、LC振蕩、晶體振蕩器。
⑤直流穩壓電源包括:整流、濾波、穩壓。
2.建設成果
①教學文件庫包括:模擬電子技術基礎教學大綱、電子教案設計、教學方法及教學手段、實踐教學指導書、教學評價體系、教學論文、教材等。
②教學素材庫包括:動態抽象的知識點做出的動畫素材、重點且典型的知識點做出的微課視頻素材、課程相關圖像圖形素材、案例素材及課程相關材料。
③試題習題庫:結合歷年來教學經驗,參考各種教學資料,首先編寫不同題目類型的習題庫,按照章節將習題分開,再按題目類型(選擇、填空、計算)分類輸入網站數據庫。學生可從網上做題并提交,老師批閱回復。
④教學課件庫:根據不同專業、不同學時、不同層次的模擬電子技術課程,開發不同深度的教學課件,組成教學課件庫,供教師教學使用,學生也可參考自學。
⑤實踐教學資料庫:注重實踐與理論并重的原則,建設實踐教學庫,包括模擬電子技術應用案例、實驗儀器介紹、實驗電路仿真、實驗教學課件等。
⑥制作網站,并建立師生交流平臺。在網站上開發各種虛擬電子實驗室,利于學生自主做實驗。組織各種電子技術相關活動和比賽,提高資源庫的利用率。
四、推廣與更新
在資源庫的集中建設完成后,立即開展資源庫的應用推廣。推廣范圍可從大學到社會,推廣對象可從學校一線教師到廣大學生,利用經驗交流、成果展示等方式,逐步擴大影響,提高利用率。為保證專業教學資源庫的可持續發展,按照共建共享、邊建邊用的原則,教師和學生開發的課程新資源可隨時加入資源庫。
五、規劃與建議
論文摘要中職電子技術專業教師不僅要掌握本學科的專業知識,還應該掌握現代教育技術的知識,文章以office、flash、eda等軟件為例,分析了計算機輔助教學軟件在電子技術專業教學中的作用。
0 前言
目前,我們正處在瞬息萬變的信息時代,信息時代對教育教學方法提出了挑戰。教師要清醒地認識到除了掌握本學科的專業知識外,還必須學習現代教育技術的知識。現代教育技術在課堂上的運用能實現教學方式的變革,增強教學的直觀性,充分發揮學生的想象力,調動學生學習的積極性,從而提高教育教學質量和效率,作為中等職業學校電子技術專業課教師,應該學習學習哪些教育技術能力,掌握何種適合電子技術專業課程教學的教學軟件,是我們應當研討的課題。下面介紹一些常用的計算機軟件,說明其在電子技術專業教學中的簡單應用。
1 microsoft office辦公套裝軟件
microsoft office是微軟公司開發的辦公軟件。microsoft office擁有許多組件,如word、excel、powerpoint、access、frontpage等,在教學中應用最為廣泛和有效的是word、powerpoint和excel。
word是一個文字處理軟件,不僅能夠進行文本處理,還能夠將文字、圖形、圖像、表格混合編排,制作成版面整齊美觀、視覺效果強化、主題鮮明突出的圖文并茂的電子文本。教師主要用來編寫電子教案、論文、總結、試卷等。
excel是電子表格制作軟件,利用該軟件,不僅可以制作各類精美的電子表格,還可以用來組織、計算和分析各種類型的數據,方便地制作復雜的圖表和統計表。教師用來制作學生成績表、并且可以分析統計學生總分、平均分、排名等,再者可以根據實驗數據制作分析圖表和趨勢曲線等。
powerpoint主要用于制作演示文稿。它雖然不是專業的多媒體課件制作軟件,但是它具有多媒體課件制作軟件的大部分功能。與其他多媒體課件制作軟件相比,它簡單易學、高效便捷,是零基礎的教師學習課件制作的首選軟件。它能夠將文字、圖形、圖像、影片和聲音等媒體組合在一起,制作成課件,很好地表達特定的教學內容。利用多媒體課件輔助教學,以快捷、簡便、明了的特點替代一些耗時的板書和作圖,在完成每課時的教學任務外,還可以擴充一些現代的科學知識,這對于培養學生的能力和提高綜合素質,發揮著積極作用。
2 flash動畫制作軟件
flash是有美國的macromedia公司推出的優秀網頁動畫設計軟件,目前的最高版本為flash cs3。它是一種交互式動畫設計工具,用它可以將音樂、聲效、動畫以及富有新意的畫面融合在一起,以制作出高品質的動畫。flash與其他動畫工具相比,具有矢量描述、播放流暢、數據量小、色彩鮮明等特點。flash可以把圖像、動畫、聲音、文字及交互按鈕融合在一起,制作出界面美觀且交互功能強大的多媒體教學課件。作為教師,掌握了flash的基礎后,只要發揮自己的想象力,一定能夠按照自己的構思,制作出滿意的動畫效果。電子技術課程教學的內容,有微觀的、漸變的、動態的等抽象過程,用傳統的教學方法很難講授,若通過動畫來形象地模擬出這些過程,則能夠激起學生學習興趣,達到理解這些知識的目的。例如,在講解三極管放大電路的工作原理時,僅僅用教學掛圖來說明就顯得蒼白無力,如果用動畫來模擬三極管內部電子的流向和分配關系,就能夠幫助學生更好的理解三極管的電流放大作用。
3 eda軟件
eda是電子設計自動化(electronic design automation)的縮寫。eda技術就是以計算機作為工具,在eda軟件平臺上,用硬件描述語言完成設計文件,然后由計算機自動地完成邏輯編譯、化簡、分割、綜合、優化、布局、布線和仿真,直至對于特定目標芯片的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作。
3.1 multisim——虛擬電子實驗臺
multisim是加拿大interactive image technologies公司出品的電路仿真模擬軟件,被稱為“虛擬電子實驗臺”,早期版本為electronics workbench,這是一種新型的虛擬電子實驗技術,在創建實驗電路時,元器件和測量儀器直接從屏幕圖形中選取,且軟件提供的測量儀器的圖形界面和實際測量儀器非常相似。利用multisim來進行電子技術實驗課程的仿真教學,不僅可以彌補實驗室儀器不足、元器件短缺或不合規格等因素,還能利用軟件提供的不同分析方法,輔助學生又快又好地理解教學內容,加深對原理和概念的深入理解,并且能夠使學生學習常用儀器如函數信號發生器、示波器的使用方法,進而激發學生的探索欲望,有利于培養學生的創新能力。
3.2 protel dxp 2004軟件
protel是aitium公司在上世紀80年代末推出的一款功能強大的電路cad軟件,是目前國內電子行業使用最廣泛的電子電路設計軟件。有多種版本,現在教育行業普遍使用的版本是protel dxp 2004,主要用于繪制電路原理圖、電路仿真、pcb板設計等。電子技術專業課教師運用protel軟件可以快速繪制規范的電路圖,在小制作中可以制作成規范的pcb板,恰當利用protel的仿真功能,既可以使學生較好地掌握理論知識,提高實驗教學的效率,而且為學生的以后的設計開發奠定基礎。
電子技術專業課教師要正確認識電路仿真軟件的作用,充分利用這種現代化教育手段來輔助實驗教學,與學科教學相結合,而不是片面夸大這種輔助手段的作用、功效。用軟件進行教學、實驗,固然有很多優點,但不能完全替代實際操作,因為那樣無助于提高學生的思考能力和實際動手能力。
4 結束語
作為中等職業學校電子技術專業的教師,必須提高自身現代化教育技術水平,學習一些教學輔助軟件,努力根據講授內容和學生的實際探索新的、易于被學生接受的教學方法,提高課堂教學效果,達到預期的教學目標,只有這樣,才能使中職電子技術專業課堂教學的質量和效益不斷躍上一個新的臺階。
參考文獻
1模擬電子技術傳統教學存在的問題
模擬電子技術傳統教學常常重理論輕實踐,采用按部就班的教學模式,力求對教材講細講透,學生習慣于被動接受,學習枯燥,無法激發學生的學習興趣.在實驗教學環節中,實驗內容安排多為驗證性實驗,學生只是機械性的按照指導書連電路得數據,內容單一,過程簡單,技術含量低,知其然,而不知其所以然.在教學內容上,多以電子元件為基本知識點,過于注重電子元件的內部結構,工作原理,特性曲線等進行反復講解,使本來生動、有趣的一堂課變得生硬、呆板、沉悶.極大抑制了學生在整個教學過程中的主體作用,使學生的綜合能力未能得到有效的訓練和提高.
2改革課程體系,全面整合教學內容
(1)電子技術的主要任務是為學生學習專業知識和從事工程技術工作打好理論基礎,并使他們受到必要的技能訓練,具備一定分析問題和解決工程實際問題的能力〔2〕.因此,在模擬電子技術教學大綱的制定上應以培養學生理論分析為基礎,突出理論應用,注重實踐能力的培養,比如在二極管、三極管、場效應管等元器件的講解上,應把實物帶進課堂,壓縮對其內部結構,工作原理及特性的課時,增加其實際應用舉例的比重,以夠用為原則,突出實用性.(2)實驗教學應從理論教學中剝離出來,單獨設課,獨立考核.為進一步提高學生的實踐創新能力,還需開設電子創新設計選修課,開辦電子設計大賽,充分滿足學生電子愛好者求知探索的需求.同時精簡整合實驗教學內容,在模擬電路設計部分增加器件建模內容,并利用Multisim仿真軟件做具體仿真分析與設計〔3〕.
3改革教學觀念,注重全面、辯證的分析電子電路
(1)任何一個電子電路只能運用在一個特定的場合下,沒有萬能的電路,因此,最實用的電路就是最好的電路.比如在分析放大電路時,就去追求放大倍數越大越好,結果放大倍數足夠大的同時帶來頻帶變窄,輸入電阻變化等問題,而這樣不可避免的問題是否對你所應用的場合是最合適的呢?因此在分析模擬電子電路時要特別注意,要故此,又不失彼,辯證、全面的分析你所應用的場合,選擇合適的電路.(2)要注意研究電路的利弊關系,牢記“有一利必有一弊”,當某一電路朝著你所理想的方向改變時,反過來要考慮,這樣的改變產生了什么樣的副作用,而這一副作用是否對你所應用的場合來說可以容忍,所以在研究電子電路實用性問題時,要抓主要矛盾或矛盾的主要方面.
4改革教學手段,突出多媒體教學的輔助作用
教學不僅是一門科學,更是一種藝術,“精講多練”是各個學科經常運用的教學方法之一,精講就是要詳略得當,內容完整,重點突出,而不是少講或略講.要做到這些去取得良好的教學效果,就應該借助于多媒體教學手段,尋求最佳表述方式:板書,電子教案,實物投影,flas,現場演示,CAI課件,Multisim仿真等,這樣的教學形象、直觀,富有感染力,學生在多種感官的作用下,課堂有效時間大大延長,從而提高了課堂教學效率〔4〕.
5改革實驗運行方式,全面開放實驗室
傳統實驗教學以班級為單位,統一安排時間,完成一些基礎性、驗證性實驗,并且在規定的時間不能完成的實驗任務,而在下次實驗課又有新的實驗內容,導致學生對實驗失去信心,難以激發學生的創新思維和探索精神,為此,在實驗的安排上應打破常規,學生可以除了正常的實驗時間外,預約時間完成未做實驗.實施實驗室全面開放,提高學生獨立分析和解決實際問題的能力,在實驗室開放期間,學生可自擬題目,自行設計,自選實驗器材,獨立裝配調試,完成實驗報告,教師提供實驗資料,幫助學生排除實驗故障,并驗收設計電路.這樣既激發了學生對實驗課的興趣,又培養了學生動手能力和獨立工作的能力.為了突出以能力為本位的教學目的,培養學生的設計與創新意識,在原有基礎實驗的基礎上,增加設計性、綜合性實驗,使實驗內容更充實更靈活.在實驗過程中教師不做過多指導,而是讓學生結合所學理論知識指導自己去發現問題、解決問題,使他們有自己的思想和創造〔5〕.
6改革考核方式,科學評價學生綜合知識與能力
更新考試觀念,改革考試方式,突出考核在學生學習中發揮的重要作用.傳統考試方式“期末一考定成敗”,讓學生成為了考試的工具,使學生學習的目的變成了為了考試過關而學習,而不是為了學習而學習.從而限制了創新能力的發展和綜合素質的提高.考試要發揮引導教學的功能,改變“期末搞突擊,不求甚解,死記硬背”的考試模式,推進適應培養學生創新能力,理論聯系實踐能力,知識應用能力的提高的考試模式.模擬電子技術是一門工程性、實踐性、創新性極強的技術基礎課,所以模擬電子技術在考試的改革上應根據教學目標詳細制定課程考試方案,教師應以考試方案為綱具體實施.考試方案由平時考核、階段性考核和結果考核三部分組成,突出平時考核和階段性考核的重要性,強調對學生平時自學能力、實踐能力、創新意識及學習態度的考核,在考試內容上,還要有利于對教師所教和學生所學的診斷反饋.對于期末結果考核應注意覆蓋全面,重點突出.模擬電子技術是電子信息相關專業的基礎學科,為夯實學生專業基礎知識,在考試形式上實現考試次數由期末一次變成整個學期的過程性分階段考試,另外,考試方式由期末單一閉卷變為小論文,抽簽答題,展示作品,專題報告,小組講述,開卷考試等多種考核方式,教師根據考試形式制定考核方法和評分標準.具體模擬電子技術課程總評成績構成如表1.
測控技術與儀器專業主要課程 精密機械與儀器設計、精密機械制造工程、模擬電子技術基礎、數字電子技術基礎,微型計算機原理與應用、控制工程基礎、信號分析與處理、精密測控與系統等。
測控技術與儀器專業主干學科:光學工程、儀器科學與技術。
測控技術與儀器專業主要實踐性環節:包括軍訓、金工、電工、電子實習,認識實習,生產實習,社會實踐,課程設計,畢業設計(論文)等。
測控技術與儀器專業培養要求 畢業生應獲得以下幾方面的知識和能力:
1. 具有較扎實的自然科學基礎,較好的人文、藝術和社會科學基礎及正確運用本國語言、文字的表達能力;
2. 較系統地掌握本專業領域寬廣的技術理論基礎知識,主要包括機械學、電工電子學、光學、傳感器技術、測量與控制、市場經濟及企業管理等基礎知識;
3. 掌握光、機、電、計算機相結合的當代測控技術和實驗研究能力,具有現代測控系統與儀器的設計、開發能力;
4. 具有較強的外語應用能力;
5. 具有較強的自學能力、創新意識和較高的綜合素質。
測控技術與儀器專業就業方向 本專業學生畢業后可在國民經濟各部門從事測量與控制領域內有關技術、儀器與系統的設計制造、科技開發、應用研究、運行管理等方面的工作。
從事行業:
畢業后主要在儀器、電子技術、新能源等行業工作,大致如下:
1、儀器儀表/工業自動化;
2、電子技術/半導體/集成電路;
3、新能源;
4、計算機軟件;
5、機械/設備/重工;
6、石油/化工/礦產/地質;
7、其他行業;
8、環保。
從事崗位:
畢業后主要從事儀表工程、硬件工程、電氣工程等工作,大致如下:
1、儀表工程師;
2、硬件工程師;
3、銷售工程師;
4、電氣工程師;
5、嵌入式軟件工程師;
6、區域銷售經理;
7、技術支持工程師;
模擬電子技術是專業性和實踐性很強的一門基礎課程,為了提高教學質量,激發學生的學習積極性,培養學生的實踐創新能力,課程教學必須要克服現存的問題,從課程內容、教學模式、考核方式等各方面著手創新。闖關式教學模式從課程內容模塊化、理論———仿真———實踐三位一體的項目教學方式、闖關式考核方式等方面著手,經過一段時間的實踐后,很大程度上提高了教學質量。
關鍵詞:
模擬電子技術;仿真實踐;闖關式教學
模擬電子技術課程是電子專業實踐性較強的基礎課程之一,在學習的過程中,學生普遍反映知識點多、理論性強、計算復雜、實踐動手困難等問題,嚴重打擊學生學習的積極性。為了提高學生學習興趣,學校和教師也一直致力于課程的教學改革,改善教學效果,為培養應用型本科人才不斷努力。其中,模擬電子技術課程的闖關式教學就是教師提出的教學改革方案之一,經過幾個學期的實踐,現對改革效果以及存在的問題做如下總結。
1課程內容模塊化
模擬電子技術課程是電類專業必學的一門專業基礎課,它在學院專業培養計劃中的地位舉足輕重,所以在教學過程中教師非常注重教材的選擇,特別是模電課程知識點非常繁雜,如果處理不好,學生基本上失去學習的興趣。這就要求教材既要精選內容,又要注重知識結構的梳理歸納,既要尊重歷史沉淀又要重視設計創新,既要服務學生又要便于教學。而闖關式教學打破傳統教學的模式,從教材為主轉化為項目知識點為主,從教師教學為主轉換為學生自學為主,這種模式要求教師首先要做的是要根據模擬電子技術課程知識點的內在聯系以及闖關教學要求,去繁求簡,整合優化課程內容,采取了模塊化方案,即根據培養計劃結合課程課時和內容把授課知識點劃分為三大模塊,每個模塊下又劃分三個子模塊,每個子模塊在學習完成后需要及時考核,即要求通過闖關考核。具體劃分如表1所示。特點包括:在劃分過程中,考慮到本科應用型人才的培養方案,在每個模塊中加入了仿真或實踐教學環節,旨在提高學生綜合實踐能力,把《電子技術課程設計》等相關課程的部分內容與《模擬電子技術》進行了銜接,對課程結構實現了一定的優化。
2方法和手段
教學手段方面,教師在教學過程和學生實踐中引入EDA仿真技術即multisim電子設計仿真軟件,主要體現在課程內容中整合的仿真子模塊,旨在通過仿真演示和上機操作,緊密聯系課程的理論知識和實踐認知,讓學生形成“理論———仿真———實踐”三位一體的項目教學模式,培養學生分析問題和解決問題的能力。主要措施包括:教學過程中演示典型電路的仿真;給學生推薦EDA技術自學教材;教師錄制EDA技術自學視頻;仿真子模塊考核;結合仿真項目,配備實驗器件,完成部分典型電路的制作。
3闖關式考核方式
根據課程內容的模塊劃分特點,共設三級,每級設三關,每級設置理論關、仿真關和實踐關,要求每關都要合格(≥60分)。通關考核規則如下:(1)時間安排視具體情況和學生約定。每一關最多闖三次,最后一次闖關通不過的同學視為重修,轉入下一級教學班學習,并再次進行闖關。(2)闖關考核方式包括理論、仿真、實踐關。其中理論關要求學生從試題庫隨機抽取試卷參加筆試,考試時間是10分鐘/人,答題完畢后,現場批卷、答辯,答辯時間為3分鐘/人。仿真和實踐試題提前發放給學生,利用課后時間設計完成,并在規定時間地點參加測試答辯。具體要求如下:完成具體電路的仿真設計,收集仿真數據,撰寫仿真報告;完成具體電路的制作和測試;完成相關文件的最后編寫(說明書、小論文、心得體會等,此項可結合課程設計進行);現場答辯。(3)成績評定即課程總成績包括闖關成績、期末考試成績兩部分。其中闖關成績占課程總成績的60%,期末考試占40%,每個環節都必須合格。其中理論關包括理論考試和答辯環節,卷面成績占80%,答辯占20%,卷面和答辯成績任何一項不合格(≤60),則該關成績為不合格。仿真和實踐闖關成績評定包括設計環節(仿真電路設計和具體電阻制作)、實際操作環節和答辯環節。其中設計(仿真、制作)占30%,實際操作50%,答辯20%,答辯不通過則該關成績為不合格。
4結語
通過兩個學期的教學實踐,闖關式教學方式與傳統的教學方式相比,表現出很大的區別。由于闖關測試的密度加大,學生自學的積極性和主動性大大提高。據調查,大部分學生需要花費大量的課外時間(2倍于課內時間)去鞏固和加深對知識點的理解,大大提高了對課程知識點的掌握程度。闖關的內容設置中包含了仿真和實踐環節,形成一條“理論———仿真———實踐”三位一體的項目學習模式,學生的設計能力、創新能力和綜合素質都有了一定地提高。理論試題庫試題數量多,知識面廣,難易程度適中,測試和答辯結果能正常體現學生對知識點的掌握程度。但是,也存在一些不足需要改進,比如學生學習壓力較大,一個專業不建議一學期同時進行多門課程的闖關式教學方案,教師需要花費大量的課外時間和精力對學生進行考核,仿真和實踐試題庫也需要不斷完善。
參考文獻
[1]劉波粒,劉彩霞.模擬電子技術基礎[M].北京:高等教育出版社,2013.
[2]聶典,李北燕,等.Multisim12仿真設計[M].北京:電子工業出版社,2014.
【關鍵詞】項目化;模擬電路;模塊化教學
項目化教學不同于傳統的模擬電子技術基礎理論教學,它打破了原有課程自成體系,自我封閉的局面,為模擬電子技術基礎與外面世界的聯系打開了一條道,提供了一種有效的方式。開展項目化課程教學,學生親自參加了將理論知識應用于電路設計的過程,取得了在課堂和書本上無法提供的實踐經驗和親身感受;培養了他們的實踐能力;促進了他們更好地在項目實施過程中理解和掌握好理論知識,提高學習熱情,在知識、能力和素質三方面迅速成長。同時,模擬電子技術基礎項目化教學,除了用到模擬電路的理論知識外,還用到電路安裝、儀器儀表的使用以及各個實際應用領域中的知識,并且要將這些知識結合起來,綜合思維,來完成方案的設計和制作。這就要求在整個教學過程中,學生能夠處于主體地位,教師只作主導。引入項目化教學方法,就是要將模擬電子技術基礎理論知識與實際電路制作相結合,這對培養學生綜合運用電路知識,分析和解決實際問題的能力有重要的意義。
一、項目化教學方法
項目化教學方法,它是通過“項目”的形式進行教學。為了使學生在解決問題中習慣于一個完整的方式,所設置的“項目”包含多門課程的知識。項目化教學方法就是在老師的指導下,將一個相對獨立的項目交由學生自己處理。信息的收集,方案的設計,項目實施及最終評價,都由學生自己負責,學生通過該項目的進行,了解并把握整個過程及每一個環節中的基本要求。在項目化教學中,學習過程成為一個人人參與的創造實踐活動,注重的不是最終的結果,而是完成項目的過程。學生在實踐過程中,體驗了創新的艱辛與樂趣,培養了分析問題和解決問題的思想和方法。
二、項目化教學方法在高職模擬電子技術基礎教學中的應用
1.項目準備
課程項目化重構教學法,是師生通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動。它是以項目為載體的。而項目的選取則是通過對畢業生就業區域內,與本專業畢業生就業崗位相對應的不同企業的生產和工作過程調研,概括出畢業生工作崗位群的工作任務中所對應的與《模擬電子技術》課程相關的知識要求和能力要求,進而選擇一個典型的產品來之工作項目具體化,原則上在項目結束后,應該有一件完整的作品。
2.項目背景
我們以簡易音頻功放電路設計制作項目為例,該項目涵蓋了理論知識中的多級放大電路和功率放大電路部分的知識內容,學生通過項目的實施,掌握多級放大電路和OTL互補對稱功率放大電路的電路結構和工作原理,產品安裝按成后能夠實現語音信號的收錄級放大輸出。
3.項目實施
(1)引導學生根據自身特點進行小組劃分,一般小組由4人構成,在劃分的時候,盡量做到,小組成員應分別擅長問題分析,電路安裝、故障檢測和論文撰寫。
(2)教師講解與項目有關的知識,說明項目任務。
(3)學生學習與會議籌備的相關知識,明確項目對象與要求,通過專業網站、學校圖書館等可以獲取信息的地方查閱相關資料,對所給項目進行認真分析,提出自己的見解,并對可能存在的情況,進行適當的假設,然后小組討論,嘗試各種解決方案,最后通過比較確定最優方案。
(4)根據設計方案電路選擇元器件進行電路安裝和調試。
(5)電路安裝完成并調試實現所有功能后上交由教師驗收產品。
(6)小組完成項目設計制作總結報告。
三、教學過程反思
(1)教訓內容重構問題。課程項目化重構的核心是采用“完整的行動模式”,指導思想是將一個獨立的項目或任務交給學生去完成。如何選擇合適的項目,是首先需要解決的問題。包括三個方面:①項目選取。如何使項目能夠涵蓋物聯網專業對應崗位群在生產和工作做所涉及到的與《模擬電子技術》相關的知識要求和能力素質要求;②項目順序。課程項目化重構是要求以工作邏輯取代知識邏輯,如何在項目的關系中去尋找課程內容的順序排列;③項目內容組織。如何將《模擬電子技術》課程中有關的理論知識按照一定的規律分配滲透到各項目中去,如何在每一個項目中體現其對學生能力培養的側重點。
關鍵詞:電子技術;教學內容;課堂教學;實驗
中圖分類號:G712 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2015)03-017-02
《電子技術》是任職基礎課程體系的一門重要專業基礎課,內容龐雜而抽象,實踐性強。其主要研究半導體器件和基本功能電路,包含二極管、三極管、晶閘管的結構特性以及低頻電壓放大電路、集成運算放大電路、功率放大電路的組成、原理、特性、基本分析方法及其應用。隨著信息技術的發展,教學內容應及時體現科技發展的最新成果,這就要求教學開展需緊貼科技前沿、緊貼崗位實際,《電子技術》教學內容的更新就成為提高職業院校教學質量的迫切需要。
一、當前院校《電子技術》課程教學現狀
1、學時少與教學內容多相矛盾
《電子技術》分為模擬電子技術和數字電子技術兩部分,內容繁雜抽象,近年來學時卻逐年減少,但對學生培養目標的要求沒有降低,甚至還有所提升。教師僅僅完成教學內容的傳授都覺得時間相當緊迫,更別說把教學內容與科技和崗位掛鉤。有限的學時限制了教學內容的及時更新,不利于學生了解電子技術的最新成果,激發不了學生的學習熱情,不利于主觀能動性的發揮。
2、教材內容更新速度慢與學科發展迅猛相矛盾
“據調查,近10年來的工業新技術已有30%過了時,電子技術領域達50%。”在世界科技加快推進的大潮中,把新知識、新技術、及時進入課堂,并內化為每一名學生的知識、技能、能力、智能,是職業院校教育的根本目的。教材是教師教學和學習的主要依據,雖然各個院校對教材的關注度一直不低,多次選編、修訂、更新,但《電子技術》課教材內容的更新往往落后于電子技術的迅猛發展,不利于學生對新技術的了解。
3、教學內容更新與實驗教學環境相矛盾
《電子技術》課的實踐性強,但由于實驗條件和資金問題,大部分院校目前開設的主要是基礎性、驗證性實驗,綜合性、設計性實驗很少。由于學生基礎不同,他們往往感到電子技術原理抽象、難懂,很難提起動手興趣。雖然實驗課也有目的和要求,但學生大都是盲目練習,不能與課堂講授的知識有機聯系,更不懂得把知識運用于實踐。加之,實驗室都是些老常規儀器,使用頻率高,時有儀器擱淺不工作,教師不得不當堂維修,現代電子技術中的先進儀器更是進入不了實驗室,嚴重影響了學生對前沿科技的感性認知,影響了學生實踐能力的提高和創新能力的培養。
針對目前高職院校《電子技術》課的教學現狀,我們要把握教學內容更新的本質規律,教學內容體系的構建是一項系統工程,其更新也需要從體系的構建上通盤考慮。具體的更新從來就不是簡單的知識、技能等要素的增減過程,而是一個知識、技能等選擇、優化、重構、創新的過程。更新的方式、策略的選擇也是多樣和復雜的。筆者從《電子技術》教學實際出發,結合對學生實際情況的調查,對其教學內容更新提出幾項新舉措,目的在于加強學生課堂教學效果和動手能力的基礎上,培養學生的創新思維和自主學習能力。
二、《電子技術》教學內容更新舉措構想
1、與時俱進,更新教學內容
首先,優化課程設置。對電子技術知識要求較高的專業,適當擴充學時。可把模擬部分與數字部分分兩個學期學習,兩部分內容相對獨立,處理方法也有較大差別,分兩個學期學習,既有利于加強學生掌握知識的牢固程度,又便于教師及時補充新鮮的科技成果知識,把各部分的理論知識與科技前沿和武器裝備中的應用結合起來講解,事半功倍。
其次,改變傳統的教材觀念。電子技術發展迅速,新產品、新技術不斷涌現,教材也應與時俱進,反映這種變革。無論是選購的教材還是自編教材都應體現這種變革。有了合適的教材,也不能迷信教材,再新的教材的更新都落后于電子技術的更新,在實際的教學中,還應淡化教材的“一本通”本領。教材只是主要參考書,引導學生多讀相關的書籍和相關資料。
再次,教師要不斷學習,提升自身素質。在科學技術迅猛發展的形勢下,教師要及時了解最新技術,只有不斷學習,不斷更新知識,才能適應工作的需要。教師是傳授知識的主體,在提倡終生學習的過程中,應學而不厭,不斷充實刷新知識儲備。教師應將獲取的新知識應用到教學中去,啟發學生的思維,促其主動探索。此外,學院也應該注重對教師新技術的培訓,及時更新技術水平。
2、協調各方力量,加強實驗教學環節
加強實驗室建設。聯系現有儀器廠家,定期維護、維修儀器;與管理部門積極溝通,逐步購置先進儀器是提高實驗教學質量的根本措施。但在現有經費條件下,必須想方設法探尋多方渠道讓學生感知前沿新技術,增強學生的學習興趣,激發學習熱情。
可增加部分設計實驗。由教師提出要求,學生自擬實驗方案,由教師檢查后可獨立完成實驗過程,包括實驗數據的整理、分析和討論,并寫出實驗報告或研究論文。還可讓學生參與教師的部分科研項目或日常儀器維修工作,使學生有機會接觸到先進儀器和技術,對新分析方法和新成果有及時的了解和追蹤,在教師的言傳身教下,更加快速的學習成長。
另外,可協調有關企業、研究院所,組織學生實地參觀,了解先進技術在各個領域的應用情況,做到理論和實際緊密結合。
3、充分利用數字化教學資源
現在,大部分院校的數字化教學資源已初步建成,可協調利用好此資源。網絡課程、多媒體課件每年都在更新建設,其更新程度要超前傳統教材,同步于最新研究熱點,學生利用網絡平臺可自主學習,能啟發刺激學生的學習熱情和創新思維,對課堂教學效果大有裨益。同時,考慮到學院更新設備滯后的問題,還可采用虛擬儀器拓寬教學工具,虛擬儀器是基于計算機的軟硬件測試平臺,可代替傳統的測量儀器,如示波器、信號發生器、邏輯分析儀,還可自由構建專有儀器系統。利用好這些數字資源不失為追蹤教學內容更新的睿智之舉。
【關鍵詞】電工電子;層次化;E-Learning
【中圖分類號】G40-057 【文獻標識碼】A 【論文編號】1009―8097(2010)01―0082―02
一 引言
現代信息技術悄悄地影響著我們的觀念,改變著我們的生活,也正在影響并逐漸改變著我們的教育理念與教育方式,網絡課程成為各大高校教學改革的熱點方向之一[1]。
雖然在網絡教育的初期,技術方面的要求需要大量的啟動資金,但網絡學習具有個別化、協作化等特點,基于網絡課程的遠程教育有可能成為未來教育的主流,較為適合我國教育基礎薄弱的國情。
電工電子系列課程是信息類工科的重要基礎課程,各大高校均對該系列課程建設高度重視,在教學體系、教學方法和手段及教學內容等方面進行了一系列改革[2],如構建電工電子學模塊化課程體系,分層次設置技能訓練內容等[3]。
基于資源的學習是一種具有悠久歷史的學習模式[4],基于資源的網絡學習模式逐漸受到廣大學生的喜愛,構建一個基于電工電子的具有豐富網絡資源的e-Learning系統對電工電子系列課程建設具有十分重要的意義。
二 電工電子系列課程的特點
電工電子系列課程的最大特點是:教學內容廣,包括電工、模擬電子技術、數字電子技術、控制等諸多內容;各知識點相互聯系緊密,學生專業要求區別很大,教學學時數安排差別大,教學內容廣與學時數相對不足的矛盾突出。
如機械、航海、航空航天等類型本科專業,要求對常見器件及其應用有較多的認識,一般安排100左右(或以上)的學時用于課程理論教學,單獨安排30左右學時用于實踐環節教學。力學、化工、環境、生物、制藥等類型本科專業,要求能熟練利用電工電子設備解決一些常見應用問題,一般安排70左右(或以上)的學時用于課程理論及實驗教學。對工商管理等準工科專業,要求具有一定的電工電子方面的頭腦,能讀懂專業技術人員的總結性報告,一般安排50左右(或以上)的學時用于課程教學。
對于高職高專類機械、計算機等專業,雖然學生理論基礎知識相對薄弱,但對電子器件的應用技術卻有較高的要求,一般安排60-80學時用于課程理論教學,單獨安排20左右學時用于實踐環節教學。
三 電工電子層次化e-Learning的提出
基于電工電子系列課程的重要地位,各大高校均對課程建設提供了大力支持,出現了許多優秀的教學成果。如高教社推出的針對機械、航海、航空航天等類型本科專業電工電子技術(多學時)課程的電工學(第5版)立體化包,西安交通大學的電工電子技術精品課程等。
目前這方面的教學成果一般均是單一層次的成果(如只面向高職高專或本科多學時),這些單一層次成果來自不同的項目組,使用不同的教材,具有不同的特色,將這些單一層次成果組合,難以適應不同層次電工電子技術課程的教學需求,不利于基于資源的網絡學習模式的開展。
如學習電工電子技術(本科多學時)課程的部分學生在學習過程中往往需要一定的與他們使用的教學資源相吻合的面向電類的電路和電子技術方面的網絡資源支撐,目前雖然存在著很多相關的面向電類的電路和電子技術方面的網絡資源,但絕大多數學生不具備篩選的能力,這些網絡資源事實上起不到對該課程的拓展支撐作用。
基于上述分析,電工電子層次化E-Learning應圍繞電工電子技術本科多學時、本科少學時、高職高專3個層次展開,多學時版為少學時、高職高專版提供拓展支撐,建立或鏈接相關的電類資源庫,以適應不同層次電工電子技術課程的教學需求。
四 EEDLW電工電子技術(本科多學時版)技術路線
EEDLW電工電子技術(本科多學時版)初期版本2001年底開通,2004年全部建設完成,技術路線如下:
1 以頁為單位按照超文本組織各教學單元知識點,利用網頁制作工具制作為Web頁面,實現各知識點的順序教學。
2 以多媒體數據庫為基礎結合SQL語言實現各知識點的查詢教學,采用了基于Web的多媒體數據庫智能語義檢索(ISBR)方法。
EEDLW的ISBR搜索方法實例如圖1(經過處理,完整頁面可通過啟動IE,進入EEDLW首頁并登陸,在查詢文本框中輸入圖2-3-2后回車進入)
圖1中,查詢源關鍵詞為“圖2-3-2”,經ISBR算法查詢,所得目標關鍵詞為“結點電壓法”[5]。查參考文獻5,該知識點的插圖編號為圖2-3-2,具有關聯,故得查詢結果如圖。
EEDLW智能語義檢索方法較好地適應了基于Web的學習型多媒體數據庫的檢索要求,大大拓寬了電工電子技術多媒體數據庫的檢索范圍。
3 采用ASP結合多媒體數據庫實現階段復習、課余練習、網絡自測等。
EEDLW的階段復習數據庫支持圖文混排,參考實例如圖2(經過處理,完整頁面可通過啟動IE,進入EEDLW首頁并登陸,選擇“本章小結”,在隨后出現的界面中選擇“本章理論”,在右下角文本框輸入4后回車進入)。
由圖2可看出,階段復習數據庫的圖文混排不是一種排版技巧,是綜合了多媒體數據庫、Web技術、ASP技術且具有交互性的一種教學方式。它利用超鏈接將一個相對復雜的知識網絡自動圖文混排地組織起來,是面向電工電子技術電子教材的一種靈活的教學手段,較好地適應了不同層次、不同要求讀者的復習要求。
4 采用C++ Builder開發教師端、學生端兩個Web專用瀏覽器。教師端瀏覽器將產生的超鏈接改變信息廣播,學生端瀏覽器接收到廣播信息后自動鏈接到目標頁面,把這種方式稱為遠程同步教學。
遠程同步教學系統彌補了遠程教育學生與老師準分離特性所帶來的不足,老師可圍繞Web頁內容進一步補充講解,從而改善非實時教學中存在的一些缺陷,限于篇幅,其具體實現原理此處不再做展開描述。
5 采用C++ Builder開發一個具有Web頁面瀏覽功能的專用瀏覽器,并將登陸信息及其相關處理程序集成到這個專用瀏覽器中,將這個專用瀏覽器和被刪除了登陸界面及其相關處理程序的網絡課程共同包裝成一個產品,構成EEDLW的個人版本。
EEDLW個人版專用瀏覽器支持網絡課程版本自動檢測、自動升級等許多功能,較好地實現了EEDLW與讀者的充分交流及相關服務。
五 電工電子層次化e-Learning的初步實現
EEDLW源自2001年初啟動的重慶大學電路及電子技術網絡課程建設項目,2001年12月正式對外開放式教學。2003年9月,為配合與進一步支持國家工科電工電子基礎課程教學基地的建設與驗收工作,為電工電子技術網絡課程(本科多學時版)提供拓展支撐,面向電類的數字電子技術網絡課程上網教學。
2004年,電工電子技術網絡課程(本科多學時版)建設完成,配套教材出版,電工電子技術(本科少學時版)開始建設。2006年,電工電子技術網絡課程(本科少學時版)建設完成,配套教材出版,電工電子技術(高職高專版)開始建設。2008年4月,電工電子技術(高職高專版)建設完成,配套教材出版。
經過近十年的建設,EETDLW建成了面向非電類的電工電子技術本科多學時、本科少學時、高職高專及面向電類的數字電子技術、信息類的多媒體技術與網頁設計5門網絡課程,教學內容涉及電路、模擬電子技術、數字電子技術、電動機、計算機仿真、PLD、PLC、單片機控制、數字圖像、音頻、視頻、Flas制作、網頁制作與設計等內容,能按照非電類電工電子技術課程本科多學時、本科少學時、高職高專3個層次進行教學,電工電子層次化e-Learning初步實現。
六 小結
EETDLW獲第六屆全國多媒體教育軟件大獎賽二等獎等全國性的獎3項,出版電工電子技術(本科多學時版)、電工電子技術(本科少學時版)、電工電子技術(高職高專版)教材3套4本,其中普通高等教育“十五”、“十一五”國家級教材規劃各1套,支持基于Web的網絡教學交互模式[6,支持智能教學[7]、遠程同步教學、順序教學、查詢教學、階段復習、課余練習、網絡自測等多種教學手段并提供自學、授課、陽關走廊等多種學習風格,是國內電工電子領域有較大影響的教學網絡,在應用實踐中得到廣大讀者的好評。今后的主要工作是進一步整合該網絡教學資源,加強宣傳與交流,更好地推動該網絡的深入應用。
參考文獻
[1] Wang Ying-Hong Lin Chih-Hao. A multimedia database supports English distance learning [J].Information Sciences, 2004, 158(7), 189-208.
[2] 金波.電工電子基礎平臺課程教學改革與實踐[J].電氣電子教學學報,2008,(5):98-100.
[3] 李高建,曾照香.電工電子技術教學改革的研究與實踐[J].中國成人教育, 2007,20:147-148.
[4] J anette Hill1 Michael Hannafin 鐘志賢.基于資源的學習環境設計[J].遠程教育雜志,2009,(1): 46-50.
[5] 陳新龍,胡國慶,張玲.電工電子技術(上) [M].北京:電子工業出版社,2004.