電工與電子技術(shù)實驗教程范文
時間:2023-12-15 17:32:55
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篇1
關(guān)鍵詞電工電子技術(shù)分析改革發(fā)展
1引言
“電工電子技術(shù)”是應(yīng)用性和實踐性較強的一門課程,這門課程在高校是工科類專業(yè)的必修課程[1]?,F(xiàn)在高校都非常注重理論與實踐相結(jié)合。因此,這門課程的實驗課程就成為一個更加重要的環(huán)節(jié),不僅可以加深學(xué)生對理論知識的理解,而且還可以提高學(xué)生的動手能力,同時在實踐動手的環(huán)節(jié)鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維能力[2]。理論與實踐高效地相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生成為適應(yīng)社會發(fā)展需求的應(yīng)用型人才。針對當(dāng)前課程特點和現(xiàn)時開展的實驗教學(xué)所出現(xiàn)的弊端問題,對“電工電子技術(shù)”課程的實驗教學(xué)內(nèi)容和實驗教學(xué)模式提出問題并給出一些改革意見。
2電工電子實驗教學(xué)的現(xiàn)狀
2.1實驗內(nèi)容傳統(tǒng)單一,設(shè)備陳舊
傳統(tǒng)實驗陳舊單一,目前大部分高校長期教授傳統(tǒng)的實驗教學(xué)課程,電子實驗以模擬和數(shù)字電子理論為基礎(chǔ),數(shù)年來學(xué)生學(xué)習(xí)的實驗內(nèi)容就是學(xué)習(xí)焊接技術(shù),以超外差收音機電路板作為操作對象供學(xué)生鍛煉動手能力,更深一點的學(xué)習(xí)就是讓學(xué)生學(xué)會自己動手制作PCB電路板。電工實驗?zāi)K是以電工技術(shù)理論為基礎(chǔ),其實驗項目是正反轉(zhuǎn)電路和銑床控制電路,學(xué)習(xí)電路的工作原理后,進一步動手接線完成電路,最后進行調(diào)試并試電分析。實驗內(nèi)容簡單,實驗技能有待加強。實驗項目大都是固定的驗證性實驗,大都提供詳細的實驗步驟,僅體現(xiàn)學(xué)生的動手操作能力,分析設(shè)計能力有待提高。面對這樣長達十年都沒有進行更新的傳統(tǒng)實驗項目,在這樣的實驗環(huán)境下,非常不利于對創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。高校采購教學(xué)設(shè)備實行統(tǒng)一招標,通常以最低報價廠家中標,一分價格一分貨,低價格采購進來的設(shè)備質(zhì)量根本無法適用于頻繁的大學(xué)生課程教學(xué)。實驗設(shè)備年齡都較大,實驗內(nèi)容也是固定的,常年只是講解幾個固定的驗證性實驗,綜合設(shè)計性實驗較少,加上一些實驗測試儀器老化,調(diào)試困難,使學(xué)生徹底失去了本門實驗課程的興趣,限制了對學(xué)生創(chuàng)新思維和開發(fā)應(yīng)用能力的培養(yǎng),不適應(yīng)社會對人才的要求。
2.2實驗課程不受重視
學(xué)校針對電工電子實驗課程的課時每年都在縮減,甚至將一些機電相關(guān)專業(yè)的電工電子實驗課程直接削減了,而且學(xué)生在實驗課程的學(xué)分占比也較小。所以,在這樣的形勢下,學(xué)生對上課也不重視,抱著無所謂的態(tài)度來上課。甚至許多學(xué)生都不愿意動手操作,覺得實驗課程不重要。所以,長此以往,學(xué)生對實驗課程越來越提不起興趣。最后,高校畢業(yè)生進入社會后無法將理論和實踐相結(jié)合。
2.3學(xué)生的動手能力比較差
由于電工電子技術(shù)是電類相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課程,學(xué)生大部分時候接觸的都是理論課程,所以學(xué)生對實驗課程會覺得很陌生,動起手來很笨拙,覺得操作起來很困難,無法承受一點挫折。面對我們的焊接實驗項目,很多學(xué)生無法獨立完成自己的項目。而對于正反轉(zhuǎn)實驗項目,很多學(xué)生對低壓電器和電路工作原理的理解覺得困難,從而影響了學(xué)生對實驗課程的積極性。
2.4學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力差
在中國填鴨式的教學(xué)理念下培養(yǎng)出來的學(xué)生失去了自主學(xué)習(xí)能力,教師的教學(xué)方式是理論與實踐相結(jié)合,先理論后實踐。在理論課期間老師已經(jīng)把實踐內(nèi)容詳細地講解清楚了,很多學(xué)生上課不認真做筆記,在實驗過程中一出現(xiàn)問題就急忙去找老師解答。完全不會自主思考,自主查找資料。所以,當(dāng)下大學(xué)生出現(xiàn)了這樣的嚴重問題。理論知識運用得過于死板,過多地依賴于老師,使學(xué)生對本次課的實驗主要目的和主要內(nèi)容都認識不足,不能更好地理解理論教學(xué)內(nèi)容,不能提高學(xué)生的分析問題、解決問題的能力。
3電工電子實驗教學(xué)改革
3.1改革實驗教學(xué)內(nèi)容,豐富實驗層次
隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,要使所培養(yǎng)的學(xué)生能夠適應(yīng)今后的發(fā)展和需要,實驗教學(xué)內(nèi)容和方法都應(yīng)不斷進行調(diào)整和更新[3]。傳統(tǒng)的實驗項目如果太過陳舊就可以淘汰掉,例如我們現(xiàn)在應(yīng)用的電子實習(xí)項目收音機的手工焊接,現(xiàn)在社會上基本不需要人工焊接技術(shù),主要依靠的是機器焊接,電工實習(xí)項目三相異步電動機的正反轉(zhuǎn)。這個實驗課程已經(jīng)持續(xù)教學(xué)十多年了。時代在發(fā)展,社會在進步。我們的教學(xué)課程也應(yīng)該得到更新。眼觀社會的發(fā)展,部分高校已經(jīng)實現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容的改革,開展了機器人實驗課程,機器人課程具有涉及學(xué)科廣泛、實踐性強、探索性豐富等特點,機器人實驗教學(xué)是必然的趨勢[4-6]。教學(xué)機器人涉及內(nèi)容廣泛,學(xué)生可以自主編程操作機器人,達到自己想要的結(jié)果,這樣大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,通過對機器人的設(shè)計開發(fā),可以提高學(xué)生的創(chuàng)新思維,為社會培養(yǎng)機器人技術(shù)方面的人才。
3.2更新實驗教材
任何一門實驗課程的開展都離不開一本優(yōu)秀的教材,沒有一本系統(tǒng)的教科書作為基礎(chǔ),學(xué)生的實驗課程就無法正常開展。而學(xué)生對現(xiàn)有的實驗書籍不夠重視,上課基本不帶教科書,課前更不會去預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí),學(xué)生只是上課聽聽老師講,看看PPT課件,然后基礎(chǔ)性地完成實驗項目。原因是實驗教材很多內(nèi)容與實驗項目無關(guān),書籍厚重繁冗,提不起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。所以我們應(yīng)該結(jié)合我們的實驗課程總結(jié)歸納出對學(xué)生有用的實驗計劃,根據(jù)計劃認真完善實驗教材。
3.3建設(shè)專業(yè)的實驗教師隊伍
縱觀高校的實驗教師,由于實驗教師不被重視,所以實驗課程的教師也就被定義為低學(xué)歷低能力的范疇,很多高校的實驗老師并非科班專業(yè)出生,而且很多就教師自己在應(yīng)聘到實驗教師崗位之前并沒有接觸過實驗課程,所以在教學(xué)生之前也是現(xiàn)學(xué)現(xiàn)教,學(xué)生只要問一些深度專業(yè)問題,老師都無法解答。所以建議高校給實驗教師提供更多的學(xué)習(xí)機會,組織教師到企業(yè)學(xué)習(xí)具體的工程操作,將理論知識與實踐進行結(jié)合;同時,與企業(yè)進行合作,學(xué)校也可以邀請企業(yè)里經(jīng)驗豐富的工程師指導(dǎo)學(xué)生的實驗等,以便學(xué)生能夠結(jié)合實際工程情況進行學(xué)習(xí),進一步理解教材當(dāng)中的理論知識。
3.4開設(shè)創(chuàng)新性的實驗課程環(huán)節(jié)
創(chuàng)新、開放、共享是信息時展的顯著特征和重要理念,也是新發(fā)展理念的重要組成部分。電工與電子實驗教學(xué)課程應(yīng)該選擇傳統(tǒng)與新型課程相結(jié)合,兩者不能摒棄哪一個而獨立存在,作為教學(xué)課程,我們不同于企業(yè)產(chǎn)品開發(fā),要不斷地更新產(chǎn)品來適應(yīng)社會的發(fā)展,我們需要用基本的傳統(tǒng)的知識來告訴學(xué)生社會的發(fā)展情況,新型知識點離不開傳統(tǒng)的基礎(chǔ)原理。所以在保留傳統(tǒng)試驗的基礎(chǔ)上增添一些適應(yīng)社會發(fā)展的新時代課程,避免學(xué)生在進入社會的時候面對新世界一概不知。同時,通過增設(shè)創(chuàng)新性的課程可以大大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,開發(fā)學(xué)生的思維模式。創(chuàng)新性課程不是固定不變的,學(xué)生可以自主設(shè)計或者團隊合作去完成一個作品。這樣的一門課程完全是以學(xué)生興趣為導(dǎo)向,充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新思維。只要學(xué)生參加并完成自主設(shè)計的作品就可以得到學(xué)分,沒有嚴格的評分標準,主要是為了發(fā)散學(xué)生的創(chuàng)新能力,營造輕松而又愉悅的上課環(huán)境。
3.5提高教師的教學(xué)能力,創(chuàng)建輕松愉悅的課堂環(huán)境
現(xiàn)在大部分高校出現(xiàn)了一個嚴重的問題,就是只注重科研不注重教學(xué),乃至很多教師在課堂上只會照本宣科,把上課當(dāng)作任務(wù),一味地一個人上課,不和學(xué)生互動交流,學(xué)生面對老師也是覺得老師高高在上,不懂也不提問。為了能讓學(xué)生感受一個輕松愉快的學(xué)習(xí)氛圍,教師在課堂上講授知識時可以通過提問的方式,如可以問學(xué)生,你們用過收音機嗎?收音機為什么能收到電臺?為什么收音機收到的電臺是有限的?幾個簡單問題便讓學(xué)生產(chǎn)生好奇,接著他們會動腦筋思考,涉及的知識點便會一個個呈現(xiàn)在面前。
篇2
關(guān)鍵詞:電工電子技術(shù);“教學(xué)做”一體化;教精學(xué)實
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2012)12-0099-02
《電工電子技術(shù)》課程是高職工科專業(yè)一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程,傳統(tǒng)教學(xué)注重理論教學(xué)及知識的系統(tǒng)性和完整性,理論教學(xué)和實踐教學(xué)脫節(jié),課程教學(xué)和學(xué)生專業(yè)脫節(jié),教學(xué)方法和高職學(xué)生特點脫節(jié)、這種教學(xué)模式十分不適合高職學(xué)生實際,學(xué)生學(xué)習(xí)缺乏興趣,教學(xué)效果差。在教學(xué)改革實踐過程中,我校堅持“教精學(xué)實,夠用、適用、能用、會用”的教學(xué)原則,深入研究高職教育規(guī)律,實施課程建設(shè)。我校打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式,以培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)行動能力為中心,以“工作過程”和“職業(yè)活動”為導(dǎo)向,以學(xué)生為主體、以項目為載體,針對高職學(xué)生的特點,以電工電子實訓(xùn)室為教學(xué)實踐基地,實行“教學(xué)做”一體化教學(xué),即教師的教,學(xué)生的學(xué)及任務(wù)的實施相輔相成。其實質(zhì)是將理論教學(xué)與實踐緊密結(jié)合,讓學(xué)生感受情景教學(xué)的氛圍,在項目教學(xué)中學(xué)習(xí)技能,獲得能力。在實施的過程中受到學(xué)生的普遍歡迎和同行的認可,取得了很好的教學(xué)效果,教學(xué)質(zhì)量明顯提高。
改革教學(xué)內(nèi)容,實現(xiàn)“教精、夠用、適用”
只有“教精”,才能“學(xué)實”,據(jù)高職學(xué)生實際,將教學(xué)內(nèi)容進行整合,把課程中適合高職學(xué)生的精華內(nèi)容提煉出來,設(shè)置若干典型工作任務(wù)和學(xué)習(xí)情境,將“精華的”,“夠用、適用”的教學(xué)內(nèi)容貫穿到各個學(xué)習(xí)情境中。將教學(xué)內(nèi)容及職業(yè)技能訓(xùn)練融入到學(xué)生的工作任務(wù)完成中,教師進行必要的知識教授和技能訓(xùn)練,融“教學(xué)做”一體,學(xué)習(xí)情境按照簡單到復(fù)雜,學(xué)生主體作用增強的順序安排。將原有學(xué)科體系下的課程內(nèi)容按職業(yè)要求分解為4個工作任務(wù),分別為電工儀表的使用、交直流電路的分析、典型電動機控制線路的組裝與調(diào)試、:電子元器件的認識及應(yīng)用。
任務(wù)1“電工儀表的使用”是以學(xué)生未來職業(yè)活動為導(dǎo)向,以“電工儀表的測量”為載體,進行學(xué)習(xí)情境設(shè)計(見圖1)。由于在學(xué)生將來從事的數(shù)控機床行業(yè)中,經(jīng)常要對機床電氣設(shè)備進行維護和檢修,萬用表的使用技能是十分重要的,通過該學(xué)習(xí)情境的設(shè)計和教學(xué),在利用萬用表對交直流電路的測量和研究的實際動手操作的過程中,利用任務(wù)驅(qū)動法,使學(xué)生在完成每項工作任務(wù)的過程中,了解直流電路的基本規(guī)律,包括基爾霍夫定律、戴維寧定理等電路的基本分析方法及交流電路的基本規(guī)律,在這種學(xué)習(xí)情境中,避免了繁瑣的理論推導(dǎo)和習(xí)題,使學(xué)生在完成工作任務(wù)過程中,對交直流電路的規(guī)律印象深刻,并鍛煉了學(xué)生的基本職業(yè)技能和實踐操作能力,能極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)效率。
如任務(wù)3“典型電動機控制線路的組裝與調(diào)試”是基于學(xué)生未來從事的職業(yè)活動領(lǐng)域——機床電氣控制線路的組裝與調(diào)試而設(shè)計的,以“電動機控制線路”為載體設(shè)計學(xué)習(xí)情境,從簡單到復(fù)雜,摒棄了先介紹低壓電器構(gòu)造原理,控制原理圖的分析,再做實驗的傳統(tǒng)教學(xué)步驟(見圖2)。
在教學(xué)中,通過運用任務(wù)驅(qū)動法,學(xué)生可在完成每項工作任務(wù)的過程中,通過對電動機各種控制線路的組裝與調(diào)試,使學(xué)生在實際操作中認識常用低壓電器及電動機的構(gòu)造與原理,了解繼電接觸控制的原理,掌握電動機典型控制線路的控制原理與組裝、調(diào)試與故障檢測的基本技能。
改革教學(xué)模式,實現(xiàn)“學(xué)實”
我們在教學(xué)中摒棄了以往先理論后實驗驗證的傳統(tǒng)教學(xué)方法,融“教學(xué)做”一體,在教學(xué)中以任務(wù)驅(qū)動法為主,以“引入—告知—任務(wù)提出—計劃—實施—檢查評估—歸納深化—創(chuàng)新”為教學(xué)基本模式,結(jié)合教學(xué)實際靈活掌握,學(xué)生完成任務(wù)時積極性高,完成任務(wù)后,獲得強烈的成就感,培養(yǎng)了基本職業(yè)技能,教學(xué)效率高,實現(xiàn)了“學(xué)實”。
如“電動機點動、連續(xù)控制線路的組裝與調(diào)試”是工作任務(wù)3“典型電動機控制線路的組裝與調(diào)試”中的典型學(xué)習(xí)情境,通過任務(wù)驅(qū)動法,使學(xué)生在完成工作任務(wù)的過程中,通過對控制線路的組裝與調(diào)試,使學(xué)生在實際操作中認識常用低壓電器及電動機的構(gòu)造與原理,掌握電動機典型控制線路的控制原理與組裝、調(diào)試與故障檢測的基本技能。課程設(shè)計如下:
(一)引入
通過回顧學(xué)習(xí)情境“電動機直接啟動線路的組裝”,提出直接啟動電動機時,人與電動機的三相動力電路近距離接觸具有危險性,一般的設(shè)備都是用按鈕來啟動電動機,進而引入學(xué)習(xí)情境“電動機點動和連續(xù)控制線路的組裝和調(diào)試”。
(二)告知
通過工作任務(wù)單,明確知識目標和技能目標,即了解交流接觸器和按鈕的構(gòu)造、原理、圖形及文字符號;掌握電動機點動和連續(xù)(自鎖)控制的控制原理。會組裝電動機點動和連續(xù)(自鎖)控制線路,會進行線路故障的診斷與調(diào)試,從而使學(xué)生有目標地完成任務(wù)。
(三)任務(wù)提出,計劃,實施
提出工作任務(wù),即電動機點動、連續(xù)控制線路的組裝與調(diào)試。先完成電動機的點動控制的組裝,然后在點動控制線路的基礎(chǔ)上進行連續(xù)控制線路的設(shè)計和組裝,可以直接讓學(xué)生進行自主研究計劃,根據(jù)學(xué)生實際,也可以先進行點動線路的實物演示,給學(xué)生以感性認識,介紹點動線路的特點與應(yīng)用,引出點動控制線路的工作任務(wù)。
接觸器和按鈕的研究 通過點動控制線路的演示,教師引出線路中有兩個重要元件,即按鈕和交流接觸器,根據(jù)實物和學(xué)習(xí)資料,指導(dǎo)學(xué)生研究交流接觸器和按鈕的構(gòu)造,原理及圖形和文字符號,先由學(xué)生自主研究討論,然后由學(xué)生介紹對元件的了解,最后由教師歸納深化。
組裝點動控制線路,學(xué)生自主計劃實施,教師指導(dǎo) 教師根據(jù)學(xué)生情況,根據(jù)控制原理圖簡單介紹點動控制的原理,然后學(xué)生進行組裝,也可以直接讓學(xué)生組裝電動機點動控制線路,并學(xué)會分析控制原理。請一組學(xué)生到演示臺進行組裝,組裝完請學(xué)生講解組裝方法和控制原理,教師總結(jié)。
設(shè)計組裝連續(xù)控制線路 提出機床在正常加工時,主軸需要長時間連續(xù)運轉(zhuǎn),所以點動控制不適用,進而引出“電機連續(xù)控制線路”的知識點。為培養(yǎng)學(xué)生初步設(shè)計線路能力和創(chuàng)新能力,請學(xué)生在點動控制的基礎(chǔ)上對電路進行改裝,實現(xiàn)連續(xù)控制,同時明確連續(xù)控制的控制要求,讓學(xué)生討論,探究,動手組裝電路,教師啟發(fā)指導(dǎo),學(xué)生討論,探究,教學(xué)做合一。任務(wù)完成后,請學(xué)生到前面介紹自己的設(shè)計線路,并對示教板的電路進行改裝,并講解。
歸納深化 教師歸納連續(xù)控制線路的設(shè)計思路及自鎖控制原理,連續(xù)控制線路有了更深入的認識和理解,從而掌握知識目標。
(四)創(chuàng)新:典型故障分析與檢修
在實際工作中不僅要會組裝電路,而且還要會對電路故障進行檢修,要會根據(jù)故障現(xiàn)象和控制原理,進行故障分析,找出故障原因,進而有針對性地檢修。教師設(shè)置典型故障,根據(jù)故障現(xiàn)象分析判斷故障產(chǎn)生原因并進行檢修。學(xué)生觀察故障現(xiàn)象,分析故障原因,總結(jié)故障檢測規(guī)律。
加強技能訓(xùn)練和考核,實現(xiàn)“能用,會用”
對課程在學(xué)生未來職業(yè)活動中的技能要求進行調(diào)研,根據(jù)專業(yè)需要,在教學(xué)中設(shè)置基本技能訓(xùn)練項目,如電工儀表的使用技能,控制線路的設(shè)計、組裝與故障檢測技能,電氣識圖技能等。在學(xué)習(xí)情境中制定技能目標,從而使學(xué)生能有目標的進行技能訓(xùn)練,每個工作任務(wù)完成后,學(xué)生技能水平都會得到提升,從而使學(xué)生不斷獲得成就感,提高了學(xué)習(xí)興趣。在技能訓(xùn)練的過程中進一步鞏固了教學(xué)效果,培養(yǎng)了學(xué)生的職業(yè)能力?!敖虒W(xué)做”一體化教學(xué)的實施,提高了教學(xué)效率,節(jié)省了很多教學(xué)時間,可以進行逐一的技能訓(xùn)練和考核,從而使每個學(xué)生都真正掌握技能,得到學(xué)生的認可,特別是過去的“差生”,在新的教學(xué)模式下,表現(xiàn)絲毫不差,學(xué)習(xí)興趣大大增強,實現(xiàn)了“能用、會用”的目標。
參考文獻:
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篇3
關(guān)鍵詞:卓越計劃;電子技術(shù);教學(xué)改革
作者簡介:崔陽(1979-),女,黑龍江雙鴨山人,哈爾濱理工大學(xué)電工電子教學(xué)與實訓(xùn)中心,講師;呂婧(1980-),女,黑龍江哈爾濱人,哈爾濱理工大學(xué)電工電子教學(xué)與實訓(xùn)中心,講師。(黑龍江 哈爾濱 150080)
基金項目:本文系黑龍江省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題(課題編號:GDB1211024)、哈爾濱理工大學(xué)教育教學(xué)項目(項目編號:C201200010)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)05-0065-02
“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”(簡稱“卓越計劃”)是國家貫徹落實中長期教育改革與發(fā)展規(guī)劃綱要和高等教育綜合改革試點的重大改革項目。黑龍江省作為國家高等教育綜合改革試點省份,于2011年也將卓越計劃作為我省高教改革的重大項目。
作為黑龍江省屬規(guī)模最大的理工科大學(xué),哈爾濱理工大學(xué)(以下簡稱“我?!保┇@批黑龍江省首批卓越工程師教育培養(yǎng)計劃試點高校之一。我校自啟動卓越計劃工作以來,先后有軟件工程、金屬材料工程、機械設(shè)計制造及其自動化、自動化、電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)等專業(yè)先后獲批為國家級和省級卓越計劃試點專業(yè)。“電子技術(shù)基礎(chǔ)”作為工科電類專業(yè)量大面廣的技術(shù)基礎(chǔ)課程,是直接為各專業(yè)服務(wù)的核心課程,為貫徹我校卓越計劃的實施,我校電工電子中心電子技術(shù)教研組繼承傳統(tǒng)的教學(xué)改革基礎(chǔ)上,對“電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程實施了新一輪的課程體系和教學(xué)模式改革,旨在全面提高學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。
一、卓越計劃的培養(yǎng)目標
卓越計劃旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才,為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強國戰(zhàn)略服務(wù)。卓越計劃具有三個特點:一是行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程,二是學(xué)校按通用標準和行業(yè)標準培養(yǎng)工程人才,三是強化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。[1]由此可見,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力是卓越計劃的核心,而“電子技術(shù)基礎(chǔ)”作為工科專業(yè)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程,其教學(xué)重點就不在于讓學(xué)生掌握很深的理論,而在于培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際,將電子技術(shù)的基本知識應(yīng)用于各自專業(yè)的能力,為以后從事專業(yè)工作打下良好的創(chuàng)新能力基礎(chǔ)。
二、卓越計劃下的“電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程改革
1.理論教學(xué)內(nèi)容和方法改革
傳統(tǒng)的課堂教學(xué)以講授為主,綜合性的案例和結(jié)合實際項目的教學(xué)不多。工程師肩負著改造世界、創(chuàng)造未來的使命,他們不僅要能分析問題、解決問題,而且要能將設(shè)想和概念轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實,形成工程實踐能力。所以,理論教學(xué)和工程實際相聯(lián)系就非常重要。在注重基本理論教學(xué)的基礎(chǔ)上,將電子設(shè)計大賽題目、實際工程案例和任課老師的一些科研項目,輔以現(xiàn)代化的教學(xué)手段加入理論教學(xué)內(nèi)容中,有效地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,促進了師生交流,取得了極佳的教學(xué)效果。例如講解555定時器及其應(yīng)用這一章內(nèi)容,筆者引入了警車音響電路的教學(xué)內(nèi)容。555警車音響MULTISIM仿真電路如圖1所示,兩級555均接成多諧振蕩電路,第一級555電路的電容C2上產(chǎn)生幅度由高到低周期性變化的鋸齒波,經(jīng)運放緩沖后驅(qū)動后級555,輸出頻率周期性變化的高頻矩形波,輸出端如果接上揚聲器,會發(fā)出類似警車的“糾—糾—”聲,仿真波形如圖2所示。
2.實踐環(huán)節(jié)教學(xué)改革
培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力以及綜合素質(zhì),工程實踐能力的培養(yǎng)是基礎(chǔ),也是關(guān)鍵,而實踐環(huán)節(jié)中教學(xué)方法的改革與創(chuàng)新是影響學(xué)生工程實踐能力培養(yǎng)的重要因素。[2]因此,大力推進實踐環(huán)節(jié)教學(xué)改革是本輪教學(xué)改革的重點。
(1)實驗教學(xué)模式改革。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中,老師講一步學(xué)生做一步,學(xué)生處于被動狀態(tài)。新的實驗教學(xué)模式下,教師在實驗課進行的過程中只是起引導(dǎo)作用,把實驗的主動權(quán)和時間還給學(xué)生,使學(xué)生占據(jù)學(xué)習(xí)的主動地位,培養(yǎng)學(xué)生獨立分析和解決問題的能力。同時發(fā)揮將虛擬仿真實驗技術(shù)與動手操作實驗相結(jié)合,做到虛實結(jié)合、虛實互動,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有利于順利完成實際實驗,又解決了實驗學(xué)時短與實驗教學(xué)內(nèi)容多的矛盾,促進了電子技術(shù)實驗課程教學(xué)質(zhì)量的全面提高。2013年,筆者成功申報了哈爾濱理工大學(xué)本科教學(xué)特色項目《電工電子自主學(xué)習(xí)式數(shù)字化資源平臺建設(shè)》,該項目的申報與實施對實驗教學(xué)模式改革——以教師為主體轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為主體,包括學(xué)生“自主學(xué)習(xí)”的教育教學(xué)模式的形成都會起到積極的促進作用。
(2)實驗教學(xué)內(nèi)容改革。對于實驗教學(xué)內(nèi)容,配合理論教學(xué)的改革,筆者自主研制了電子技術(shù)實驗平臺,如圖3所示。自制實驗設(shè)備的成功研制有效解決了實驗室設(shè)備破損嚴重、實驗室利用率不高的問題,為實踐教學(xué)改革提供了硬件保證。學(xué)生在完成基本實驗教學(xué)內(nèi)容的前提下,筆者將理論課堂上引入的部分工程案例項目作為附加題加入實驗教學(xué)內(nèi)容,同時開發(fā)了許多自主性與創(chuàng)新性實驗項目。在具體實驗教學(xué)操作中,對不同層次的學(xué)生因材施教,比如對部分動手能力較強的學(xué)生,筆者只規(guī)定實驗數(shù)目,不規(guī)定實驗內(nèi)容——即實施靈活的菜單化的實驗教學(xué),滿足了不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,提高了實驗效果。
(3)課外科技活動平臺建設(shè)。作為第二課堂的課外科技創(chuàng)新活動,在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力方面發(fā)揮著不可替代的作用,課外科技創(chuàng)新活動是提高大學(xué)生動手能力和實踐能力的有效載體,也是培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識、提高大學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑。[3]依托省級實驗教學(xué)示范中心的有利條件,努力為學(xué)生的科技創(chuàng)新活動提供可靠的物質(zhì)和資金保障。利用中心的學(xué)生創(chuàng)新實驗室和電工電子實訓(xùn)基地,為學(xué)生科技活動的開展提供良好的環(huán)境和平臺。鼓勵中心教師申報校級和國家級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗項目,為學(xué)生創(chuàng)新活動提供資金支持,充分利用實驗室的各種資源,鼓勵學(xué)生利用課余時間開展科學(xué)研究,提高學(xué)生的工程實踐能力。同時,筆者借鑒其他高校的先進經(jīng)驗,更新了大學(xué)生電子設(shè)計競賽培訓(xùn)模式,以夯實基礎(chǔ)與提高能力為原則,合理安排培訓(xùn)進度、培訓(xùn)內(nèi)容和培訓(xùn)手段,從學(xué)生報名到初選、復(fù)選和校內(nèi)選拔,層層推選優(yōu)秀學(xué)生參加暑假集訓(xùn),備戰(zhàn)大學(xué)生電子設(shè)計大賽。為了鼓勵更多優(yōu)秀的學(xué)生參與到創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目和電子設(shè)計大賽中來,筆者對創(chuàng)新項目和電子大賽中表現(xiàn)突出的學(xué)生給予實驗成績優(yōu)秀、免試等鼓勵政策。同時依照《哈爾濱理工大學(xué)大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)與科技競賽管理辦法》,參加科技競賽及大學(xué)生創(chuàng)新實驗獲獎的本科生保送研究生時會獲得相應(yīng)加分獎勵。這些改革和激勵措施極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性,有效提高了學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力。
3.實踐教材建設(shè)
教材作為體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的知識載體,是進行教學(xué)的基本工具,也是深化教育教學(xué)改革、全面推進素質(zhì)教育、培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要保證。[4]以卓越計劃為契機,為適應(yīng)創(chuàng)新性實踐教學(xué)體系的發(fā)展,筆者在原校內(nèi)試用教材基礎(chǔ)上,堅持突出注重動手、加強實踐、培養(yǎng)興趣、積極創(chuàng)新的理念,編寫了適應(yīng)新形勢的實踐類教材《電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗與課程設(shè)計》和《電工電子實訓(xùn)教程》,分別由高等教育出版社和哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社出版并在全校學(xué)生中推廣使用。
三、結(jié)語
我校自2010年9月啟動卓越計劃工作以來,學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)高度重視,各方面積極配合,逐步開展人才培養(yǎng)模式改革,不斷提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。2013年我校首次面向黑龍江省內(nèi)考生招收大珩精英實驗班學(xué)生30人,專業(yè)為電氣工程及自動化。實驗班依托學(xué)校優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源,同時借助國外優(yōu)質(zhì)教育資源,按大類培養(yǎng)、強化基礎(chǔ)教程,切實提高學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力。
“電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程改革以卓越計劃為綱領(lǐng),積極實施課程建設(shè),強化實踐教學(xué)改革。經(jīng)過兩年多的改革實踐,無論是理論和實踐教學(xué)都取得了一定的成績,學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力顯著提高。目前,筆者已經(jīng)全面展開電工電子數(shù)字化資源平臺建設(shè)項目,構(gòu)建理論教學(xué)、實驗教學(xué)以及實訓(xùn)實踐教學(xué)相關(guān)資源共享庫,創(chuàng)造自主學(xué)習(xí)空間,以滿足不同學(xué)習(xí)者的需要,為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供豐富的學(xué)習(xí)資源,不斷提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力,不斷提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。
參考文獻:
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篇4
【關(guān)鍵詞】 電子技術(shù);綜合實驗;教學(xué)體系;創(chuàng)新
電子技術(shù)綜合實驗課程是一門獨立設(shè)課的綜合性實驗課程,是南華大學(xué)電子信息工程、通信工程、電氣工程及自動化、自動化、生物醫(yī)學(xué)工程等專業(yè)的一門專業(yè)選修的技術(shù)基礎(chǔ)課程。該課程重點培養(yǎng)學(xué)生電路原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、高頻電子電路、信號與系統(tǒng)、單片機控制、EDA技術(shù)等多門課程的綜合應(yīng)用與綜合設(shè)計的能力訓(xùn)練,工程實踐性很強。
電子技術(shù)綜合實驗室隸屬南華大學(xué)中央與地方共建電工電子實驗中心,該中心抓住“中央與地方”共建的機遇,實驗教學(xué)環(huán)境得到全面改善。實驗室配備了齊全的計算機、信號發(fā)生器、穩(wěn)壓電源、多功能模擬電子技術(shù)實驗箱、多功能數(shù)字電子技術(shù)實驗箱、EDA實驗箱等儀器。學(xué)生完全可在實驗室完成綜合實驗的設(shè)計、仿真、下載、硬件搭接、調(diào)試等工作。經(jīng)過這幾年的教學(xué)實踐,教學(xué)體系和實驗內(nèi)容不斷完善、日臻成熟,教學(xué)內(nèi)容始終密切結(jié)合國內(nèi)外最新的科技進展,已初步形成具有自身特色的教學(xué)體系,取得了良好的教學(xué)效果。[1]
一、電子技術(shù)綜合實驗的內(nèi)容
電子技術(shù)綜合實驗是針對本科三年級學(xué)生開設(shè)的,此階段的學(xué)生已學(xué)完電路原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、單片機技術(shù)等專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程,也有基本實驗的基礎(chǔ)。因此綜合實驗的目標是通過系統(tǒng)電路的綜合設(shè)計和調(diào)試,對學(xué)生進行綜合實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。實驗主要從三方面對學(xué)生進行培訓(xùn)。[2]
1、項目的原理設(shè)計與仿真調(diào)試
要求學(xué)生用基本IC器件、二極管、三極管、電阻、電容及輸入、輸出裝置等完成項目的設(shè)計。并用工具軟件Multisim、PSpice等進行項目的原理設(shè)計與仿真調(diào)試,從而掌握綜合應(yīng)用電路的仿真設(shè)計與分析方法,掌握綜合應(yīng)用電路設(shè)計的一些技巧,如子電路設(shè)計、電路功能的模塊化等。
2、硬件綜合實驗
實驗室提供常用IC器件、二極管、三極管、電阻、電容及輸入、輸出裝置等元件。學(xué)生在多功能電子技術(shù)實驗箱上完成設(shè)計項目的組裝與調(diào)試,進一步培養(yǎng)學(xué)生動手操作技能及排除電路故障能力。
3、基于FPGA邏輯設(shè)計綜合實驗
要求學(xué)生用FPGA開發(fā)軟件ISE或Quartus Ⅱ完成項目系統(tǒng)的底層模塊設(shè)計、系統(tǒng)頂層原理設(shè)計,并用仿真軟件Modelsim進行各模塊及系統(tǒng)的功能仿真及時序仿真,在FPGA開發(fā)平臺上實現(xiàn)系統(tǒng)的集成芯片編程下載與功能檢測。[3]
近幾年,我們對實驗內(nèi)容做了大量的更新,我們自編并正式出版了《電工電子實驗與計算機仿真》、《基于Multisim2001的電子電路計算機仿真設(shè)計與分析》、《EDA技術(shù)實驗教程》、《VHDL/FPGA數(shù)字系統(tǒng)計算機仿真實驗》等一系列的實驗指導(dǎo)書。這些實驗項目涉及的知識面寬廣,學(xué)生可根據(jù)自己的興趣和專業(yè)特點部分選取。
二、實驗教學(xué)手段(具體實施)
1、實驗準備階段
在課程開始之前,實驗老師針對本學(xué)期的實驗項目進行實驗儀器儀表的整理、開發(fā)軟件的裝配。整理實驗平臺所需要的穩(wěn)壓電源、信號發(fā)生器、示波器、萬用表、計算機、FPGA實驗箱、多功能模擬(數(shù)字)電子技術(shù)實驗箱、常用元件等,保證每套實驗平臺都能正常使用。安裝一系列的開發(fā)軟件:Multism、ISE、Quartus Ⅱ、Modelsim、Protel、Chipscope等,并運行驗證軟硬件實驗平臺,保證實驗設(shè)備正常運行。
2、實驗實施
電子技術(shù)綜合實驗分為理論講授和實驗教學(xué)兩部分。學(xué)生首次進入實驗室,實驗老師對學(xué)生講解實驗規(guī)則與過程要求,要求學(xué)生課前預(yù)習(xí)、寫好預(yù)習(xí)報告,能正確使用電子儀器,掌握電子電路系統(tǒng)設(shè)計的方法,了解電子電路設(shè)計的全過程,完成相關(guān)電子電路系統(tǒng)功能模塊的電路設(shè)計、仿真到硬件安裝和指標測試,學(xué)會故障分析和數(shù)據(jù)處理。實驗結(jié)束后學(xué)生要對所測數(shù)據(jù)進行整理、分析并寫出正確的實驗報告。然后還要講解電子電路設(shè)計的一般思路,常用典型的單元電路、工程實例,電子電路安裝、調(diào)試、檢測的一般方法,常用EDA軟件的應(yīng)用技巧等。實驗教學(xué)針對不同專業(yè)學(xué)生的需求,合理制定不同的實驗項目,按照基礎(chǔ)型、綜合設(shè)計型和研究創(chuàng)新型三個層次,循序漸進,由簡單到復(fù)雜,逐步提高學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。
在指導(dǎo)方法上,立足于啟發(fā)引導(dǎo),充分發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)造精神。在實驗的進行過程中,學(xué)生會遇到很多具體困難,主要表現(xiàn)在對有些實驗現(xiàn)象不理解,儀器的實驗方法不熟悉,遇到故障不知如何解決。指導(dǎo)老師要及時抓住典型給予集體分析、講解使絕大多數(shù)學(xué)生能在短時間內(nèi)解決困難,并積極引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)理論知識分析、解決問題。
3、實驗考核
在實驗及整個過程中,實驗老師對每個學(xué)生的預(yù)習(xí)報告、實驗進程、學(xué)習(xí)態(tài)度、組織紀律、實驗質(zhì)量等方面都有計劃、有階段地進行嚴格考核。學(xué)生做完實驗后,實驗老師根據(jù)完成情況,當(dāng)場給評成績,作為平時成績的依據(jù)。在學(xué)期末對每個學(xué)生進行考試,題目的任務(wù)要求和指標要求由實驗室提供,學(xué)生任意抽取,在規(guī)定的時間內(nèi)完成,并根據(jù)完成情況當(dāng)場給出考試成績。最后的總成績結(jié)合平時成績、實驗報告成績和考試成績。
三、今后的工作
通過這幾年的電子技術(shù)綜合實驗開展,學(xué)生的實踐能力、系統(tǒng)綜合設(shè)計能力、學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)新精神得到了明顯提高。很多學(xué)生積極參加全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽,挑戰(zhàn)杯競賽等,并取得了不錯佳績。但是有些問題還需要改進。
1、電子技術(shù)綜合實驗時間安排都是以班為單位,有些班人數(shù)特多,導(dǎo)致實驗儀器臺套數(shù)不夠;而有些班人數(shù)又少,儀器就有閑置。而且電子技術(shù)綜合實驗作為一門綜合性課程,實驗內(nèi)容以綜合性實驗為主,因此實驗時間一般較長,有些學(xué)生在規(guī)定的時間完不成實驗,有些學(xué)生還想更深一步研究,但是由于時間限制,都不得不中斷。如果實驗室實行網(wǎng)上預(yù)約的方式,實驗時間由學(xué)生自己自己安排,實驗老師可以根據(jù)學(xué)生人數(shù)、各實驗的選課情況,進行較為靈活的安排。實驗中心必須盡快做出一套網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng),并掛上南華大學(xué)教務(wù)管理在線,方便學(xué)生上網(wǎng)預(yù)約。[4]
2、電子技術(shù)綜合實驗課程作為一門綜合性的實踐課程,實驗內(nèi)容不再限制于某一門課程,而是多門相關(guān)課程的知識相互滲透、有機融合。在實驗項目的設(shè)計中,可以融合模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、EDA技術(shù)、單片機原理等知識模塊,讓學(xué)生運用多種技術(shù)完成一個完整的電子系統(tǒng)設(shè)計,使學(xué)生對電子系統(tǒng)設(shè)計的過程有更深入的理解。同時鼓勵學(xué)生自擬實驗項目,或者直接參與教師的科研項目。在教師的指導(dǎo)下獨立自主或者團隊合作開展研究創(chuàng)新型實驗。結(jié)合“大學(xué)生電子設(shè)計”競賽、“挑戰(zhàn)杯”競賽、大學(xué)生實踐創(chuàng)新等活動,充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和創(chuàng)造性,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究興趣和研究創(chuàng)新能力。
3、學(xué)生在做綜合性實驗時,所需元器件比較多,也容易造成電路元器件損壞,造成實驗室低值易耗品損耗量增加,實驗室必須制定一套行之有效、可操作的規(guī)章制度,保證實驗室工作的正常運行。
4、學(xué)校在不斷壯大,學(xué)生不斷增加,實驗教學(xué)的工作量相應(yīng)大大增加。實驗教學(xué)人員工作任務(wù)重,學(xué)習(xí)、進修機會很少。因此學(xué)校在引進更多的實驗教學(xué)設(shè)備同時,也要重視實驗隊伍的建設(shè),引進更多高級技術(shù)人才從事實驗教學(xué),從而建立一支高水平、高素質(zhì)、結(jié)構(gòu)合理的實驗教學(xué)隊伍。
總之我們要不斷完善、改進電子技術(shù)綜合實驗教學(xué)體系,更充分地發(fā)揮實驗教學(xué)在培養(yǎng)創(chuàng)新型科技人才中的作用,促進高等院校教學(xué)改革的進一步深化。
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篇5
關(guān)鍵詞:數(shù)字電子技術(shù) 實驗教學(xué) 教學(xué)改革 教學(xué)方法
依據(jù)教育部對數(shù)字電子技術(shù)的課程指導(dǎo)要求,根據(jù)我校的培養(yǎng)目標―培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才,需要全面提高學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì),所以要強化實踐環(huán)節(jié)。
數(shù)字電子技術(shù)是電子技術(shù)、控制、電氣類等專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課,是學(xué)習(xí)其他后續(xù)專業(yè)課程的基礎(chǔ)。本課程的主要任務(wù)是通過學(xué)習(xí)數(shù)字電路的基本概念、基本理論,掌握數(shù)字電路的分析方法和設(shè)計方法,進而具備數(shù)字電路的應(yīng)用能力。
數(shù)字電子技術(shù)的理論性、實踐性、工程性、靈活性很強,該門課程的實驗課顯得尤為重要。實驗教學(xué)是將理論知識過渡到實踐的橋梁,是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié),通過這個環(huán)節(jié)可以鞏固在理論課上所學(xué)的知識,加強對理論知識的理解并且增強理論聯(lián)系實際、解決實際問題的能力。所以實驗教學(xué)對于提高學(xué)生的綜合素質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力具有特殊作用。
根據(jù)實驗室條件的實際情況和不同專業(yè)后續(xù)課程的實際需求以及對學(xué)生能力培養(yǎng)的要求,通過與不同專業(yè)任課教師的交流,對數(shù)字電子技術(shù)的實驗教學(xué)方法、教學(xué)模式、教學(xué)手段、教學(xué)內(nèi)容等方面進行改革。
1 實驗教學(xué)改革的目的和原則
隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展,數(shù)字電路的發(fā)展很快,對該門課程的教學(xué)內(nèi)容提出了更高要求,實驗課程的教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容也應(yīng)不斷改進。實驗教學(xué)改革的目的在于全方位提高實驗教學(xué)的質(zhì)量和效果,重點培養(yǎng)學(xué)生的思考能力、創(chuàng)新能力、動手能力。
我校每年有自動化學(xué)院、信息與通信工程學(xué)院、儀器科學(xué)與光電工程學(xué)院、計算機學(xué)院、理學(xué)院5個學(xué)院9個專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)該門課程,且針對不同專業(yè)有不同的教學(xué)大綱,教學(xué)上的要求和側(cè)重點不盡相同。數(shù)字電子技術(shù)的實驗教學(xué)應(yīng)滿足不同專業(yè)的培養(yǎng)要求,實驗學(xué)時從16學(xué)時到20學(xué)時不等,實驗內(nèi)容和要求也有所不同。
2 實驗內(nèi)容改革
2.1 實驗教學(xué)內(nèi)容改革原則
數(shù)字電子技術(shù)實驗內(nèi)容改革應(yīng)滿足3個方面的要求:(1)實驗內(nèi)容應(yīng)滿足提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和動手能力;(2)實驗項目要適應(yīng)不同專業(yè)、不同層次的學(xué)生;(3)實驗內(nèi)容應(yīng)注重傳統(tǒng)與現(xiàn)代的結(jié)合,與新技術(shù)的發(fā)展緊密結(jié)合。
對數(shù)字電子技術(shù)實驗教學(xué)內(nèi)容進行系統(tǒng)規(guī)劃,應(yīng)遵循以下兩個原則:(1)根據(jù)不同專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標,不同專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)字電子技術(shù)課程之前相關(guān)課程的安排不同以及學(xué)生接受知識及動手能力的差異,采取比較靈活的教學(xué)要求,以便得到更好的教學(xué)效果。(2)在實驗安排上應(yīng)先易后難,循序漸進??赏ㄟ^任務(wù)分解的方式,將具有一定難度及規(guī)模的綜合性實驗分解成幾個部分,采取引導(dǎo)式、啟發(fā)式教學(xué),重視啟迪學(xué)生的思維,調(diào)動其學(xué)習(xí)的積極性和主動性,開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性。
2.2 實驗類型
我們進行實驗教學(xué)改革后的實驗類型分為基礎(chǔ)性實驗、綜合設(shè)計性實驗、研究創(chuàng)新性實驗3種基本類型,此外還有開放式的實驗,旨在采用較為靈活的方式培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
2.2.1 基礎(chǔ)性實驗
基礎(chǔ)性實驗是理論教學(xué)的深化和補充,通過基礎(chǔ)性實驗可以培養(yǎng)學(xué)生基本實驗技能,樹立實驗科學(xué)規(guī)范,熟悉并掌握基本實驗儀器的操作方法,為綜合、創(chuàng)新型實驗打下基礎(chǔ)。在實驗過程中,可加強學(xué)生對所學(xué)理論知識的感性認識,從而加深對理論知識的理解。例如門電路實驗,通過對集成邏輯門參數(shù)的測試,可以使學(xué)生更深入地掌握邏輯門主要參數(shù)的意義及測試方法。
基礎(chǔ)性實驗不宜占用較多的課時,否則導(dǎo)致沒有更多的學(xué)時開設(shè)設(shè)計型、創(chuàng)新型實驗,不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和提高綜合素質(zhì)。
2.2.2 綜合設(shè)計性實驗
綜合設(shè)計性實驗的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識解決實際問題的能力。這類實驗主要是由若干數(shù)字器件構(gòu)成小型數(shù)字電路系統(tǒng),通過實驗掌握數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計和分析方法,進行獨立的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計。
在制定實驗內(nèi)容時,要在學(xué)生已經(jīng)掌握的理論知識和基礎(chǔ)實驗技能基礎(chǔ)上,選擇合適的實驗題目[1]。如計數(shù)、譯碼、顯示電路的設(shè)計實驗,綜合了組合邏輯電路、時序邏輯電路兩大部分的知識。要求學(xué)生在掌握用中規(guī)模計數(shù)器實現(xiàn)任意模值計數(shù)、分頻的方法,掌握譯碼、顯示電路原理的基礎(chǔ)上,完成計數(shù)、譯碼、顯示電路的設(shè)計,先用Multisim軟件仿真,然后在實驗裝置上實現(xiàn)。實踐證明,學(xué)生在經(jīng)過此次實驗之后,對計數(shù)器的理解更為深入,對譯碼、顯示電路的應(yīng)用有了更深體會,培養(yǎng)了綜合設(shè)計能力,為此后開展的研究創(chuàng)新型實驗打下基礎(chǔ)。
2.2.3 研究創(chuàng)新性實驗
研究創(chuàng)新性實驗注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)、創(chuàng)新意識。在基礎(chǔ)性實驗、綜合設(shè)計性實驗的基礎(chǔ)上,開展研究創(chuàng)新性實驗,是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的要求。我們在編寫實驗內(nèi)容時,注重了創(chuàng)新這一環(huán)節(jié)。
如用EDA/SOPC實驗開發(fā)系統(tǒng)和D/A轉(zhuǎn)換器設(shè)計實現(xiàn)一個周期可調(diào)的對稱三角波發(fā)生器[2]。三角波發(fā)生器包括分頻器、計數(shù)器、選通器、波形輸出控制電路等幾大模塊,對于每個模塊學(xué)生均可根據(jù)自己的想法進行設(shè)計,可很好地鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力。
2.2.4 開放式實驗
開放式實驗是在正常實驗課之外,由教師制定相關(guān)的開放式實驗項目,學(xué)生在課余時間根據(jù)自己的愛好、專業(yè)特長,到開放實驗室選做實驗。這種開放式實驗教學(xué),可以鼓勵和調(diào)動學(xué)生主動參與實驗的積極性,使學(xué)生由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí),充分發(fā)揮他們的潛力和創(chuàng)造力。
為此也設(shè)計了多項開放式實驗項目,如:數(shù)字式溫度計、多路搶答器、交通燈控制電路、彩燈控制電路的設(shè)計等,這些實驗項目更適合學(xué)生自主訓(xùn)練。
3 教學(xué)方法、教學(xué)模式、教學(xué)手段的改革
教學(xué)方法是教學(xué)的重要環(huán)節(jié),選擇合適的教學(xué)方法對提高教學(xué)質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。為了提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)的能力,需要我們探索培養(yǎng)學(xué)生動手能力、提高創(chuàng)新能力的實驗教學(xué)模式和方法。建立以學(xué)生為中心的實驗教學(xué)模式。
我們在實驗教學(xué)中所采用的教學(xué)方法、手段和教學(xué)模式,應(yīng)在以下幾方面實現(xiàn)轉(zhuǎn)變。
3.1 教學(xué)過程
在實驗課的教學(xué)過程方面,實現(xiàn)從傳統(tǒng)課程初期以實驗過程及內(nèi)容講解為主、課程過程中單獨輔導(dǎo)或指導(dǎo)為主轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶒炚n程的全程引導(dǎo)或啟發(fā),使學(xué)生不再被動地接受教師的講解,而是能夠獨立思考問題、發(fā)現(xiàn)問題,進而主動地去解決問題,最終完成實驗中所要求的各項內(nèi)容。
3.2 考核
在實驗結(jié)果的考核方面,傳統(tǒng)考核方法過于看重實驗結(jié)果,對實驗過程的考核重視不夠。所以我們在實驗考核中,將實驗過程和實驗結(jié)果結(jié)合起來,并在考核過程中對實驗的相關(guān)問題進行提問,以促使學(xué)生積極思考,積極尋找解決問題的方法。
3.3 教學(xué)模式
在實驗教學(xué)模式方面,從單一實驗室內(nèi)的實驗形式轉(zhuǎn)變到課上課下、實驗室內(nèi)外多元化的實驗形式[3]。傳統(tǒng)實驗教學(xué)多是完全在實驗室內(nèi)進行,教師將實驗所需要的儀器、設(shè)備、芯片準備好,學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)到實驗室完成實驗環(huán)節(jié),此教學(xué)模式并不適合所有類型的實驗。對于那些綜合型、有多種方案實現(xiàn)實驗?zāi)康牡膶嶒灢惶m合,這就需要轉(zhuǎn)變實驗教學(xué)模式,除了在規(guī)定的上課時間之外,還允許學(xué)生在課下時間到實驗室繼續(xù)完成實驗內(nèi)容,或者在實驗室外完成相關(guān)內(nèi)容,如實驗內(nèi)容中的仿真部分,學(xué)生可以在實驗室外完成。所以,針對不同的實驗內(nèi)容,采用不同的教學(xué)模式,對于實驗教學(xué)是非常有必要的。
3.4 教學(xué)手段
在實驗教學(xué)中,采用現(xiàn)代技術(shù)手段,融合多種方式輔助實驗教學(xué),如在授課過程中將實驗內(nèi)容、相關(guān)原理等部分通過多媒體形式形象地演示給學(xué)生,在實驗過程中采用硬件電路、仿真、虛擬、網(wǎng)絡(luò)等多種手段,以更便捷的方式培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。
在擴充和豐富了實驗教學(xué)內(nèi)容后,對于某些綜合設(shè)計型實驗和研究創(chuàng)新型實驗,用傳統(tǒng)實驗箱或電路板進行實驗連線較多,出現(xiàn)由于導(dǎo)線插線不實造成接觸不良而影響實驗結(jié)果,實驗效率受到影響;而且傳統(tǒng)實驗手段需要事先準備好所需的器件,不利于開展內(nèi)容靈活的實驗項目。
對于綜合設(shè)計性實驗和研究創(chuàng)新性實驗,可適當(dāng)采用EDA技術(shù),不但可以大大增加實驗開出的項目,而且可以提高復(fù)雜實驗的成功率及教學(xué)效率,有效提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。
4 結(jié)束語
總結(jié)了我校數(shù)字電子技術(shù)實驗教學(xué)方法和教學(xué)手段、教學(xué)內(nèi)容等方面的改革成果。主要有引導(dǎo)和啟發(fā)式的教學(xué)方法,采用多元化的實驗教學(xué)模式,通過多種類型的實驗項目提高數(shù)字電子技術(shù)實驗教學(xué)的質(zhì)量。
隨著數(shù)字電子技術(shù)實驗教學(xué)改革的深入進行,已取得良好的效果。在北京市和全國大學(xué)生電子競賽中,我校每年都有多名學(xué)生獲獎。
在今后更長的時間里,我們要繼續(xù)深入進行實驗教學(xué)改革,不斷探索新的教學(xué)方法和手段,改進實驗內(nèi)容,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,實現(xiàn)素質(zhì)教育。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:數(shù)字電子技術(shù);精品課程建設(shè);質(zhì)量工程
作者簡介:江捷(1965-),女,浙江奉化人,北京工業(yè)大學(xué)電子信息與控制工程學(xué)院,副教授;王鐵流(1954-),男,天津人,北京工業(yè)大學(xué)電子信息與控制工程學(xué)院,教授。(北京100124)
基金項目:本文系北京市屬高等學(xué)校人才強教計劃資助項目(項目編號:05002211200601)、北京市高等教育學(xué)會“十一五”專項規(guī)劃重點項目(項目編號:2007030)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)14-0071-02
隨著我國高等教育由精英教育步入大眾化教育,辦學(xué)定位、人才培養(yǎng)模式和規(guī)格都趨于多樣化。作為教學(xué)活動重要載體的教材,其多層次、多樣化的特點將更為突出,才能適應(yīng)不同類型、不同定位人才培養(yǎng)的需要,體現(xiàn)不同學(xué)校的辦學(xué)特色。
在擴招形勢下為提高高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量,教育部實施了“質(zhì)量工程”,將“課程、教材建設(shè)與資源共享”等列為重點建設(shè)內(nèi)容。[1]按照“分類指導(dǎo)、鼓勵特色、重在改革”的原則,啟動了“萬種新教材建設(shè)項目”,加強新教材和立體化教材建設(shè)。[2]在此背景下和多項市級教改項目的牽引下,立足地方重點院校進行了“數(shù)字電子技術(shù)”課程的系列化、立體化教材建設(shè),并以此推進精品課程建設(shè)。
一、教材建設(shè)的基本原則
1.在素材選取上,堅持求真務(wù)實
美國著名教育家奧蘇伯爾認為:“在教學(xué)過程中,學(xué)習(xí)活動是否有效,主要看新的學(xué)習(xí)內(nèi)容能否與學(xué)習(xí)者認知結(jié)構(gòu)中原有的、恰當(dāng)?shù)闹R系統(tǒng)建立實質(zhì)性的聯(lián)系?!盵3]因此,教材建設(shè)必須處理兩個關(guān)系:一是學(xué)生原有知識和本課程的縱向關(guān)系;二是相關(guān)課程之間的橫向關(guān)系。在大眾化教育快速發(fā)展的現(xiàn)階段,教材建設(shè)應(yīng)該與學(xué)生的現(xiàn)有認知狀況相適應(yīng),與人才培養(yǎng)目標相銜接,以求真務(wù)實為原則,不能過分追求“檔次”和知識的“新”與“深”。
2.在知識結(jié)構(gòu)上,力求嚴謹清晰
教材不僅是知識的載體,更是認知過程和思維方法的載體。[4]因此,教材內(nèi)容的組織應(yīng)遵循科學(xué)發(fā)展規(guī)律和人類認知規(guī)律,通過問題的提出、分析、解決、延伸等環(huán)節(jié)將教學(xué)內(nèi)容有機融合。[5]
3.在內(nèi)容表述上,力求言簡意賅
教材是為學(xué)生服務(wù)的,因此,必須體現(xiàn)學(xué)生本位的原則,以有利于學(xué)生知識構(gòu)建為目標,把教材的可讀性、可學(xué)性放到重要位置。在內(nèi)容表述上,應(yīng)突出重點、難點,注重知識的內(nèi)在聯(lián)系;化繁為簡,以簡潔的方式描述復(fù)雜的概念和理論。
二、立足地方重點院校,編寫理論教材
《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》這本教材是依據(jù)教育部高等學(xué)校電子信息與電氣信息類基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會最新制訂的電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求,按照“分類指導(dǎo)”原則,立足地方重點院校,根據(jù)教學(xué)研究型大學(xué)的人才培養(yǎng)目標、結(jié)合北京工業(yè)大學(xué)(以下簡稱“我?!保W(xué)生實際,由從事數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)的一線教師,在多年教學(xué)實踐的基礎(chǔ)上,總結(jié)凝練并不斷改進而成的。該教材已作為我校北京市精品課程“數(shù)字電子技術(shù)”的指定教材,連續(xù)三屆實際用于課程教學(xué),受到學(xué)生和同行專家的好評。
1.系列配套
以《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》為核心,與之配套的《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)指導(dǎo)》《數(shù)字電子技術(shù)多媒體課件》《數(shù)字設(shè)計基礎(chǔ)》(雙語教學(xué)版)《數(shù)字設(shè)計基礎(chǔ)雙語教學(xué)多媒體課件》均已同步出版,《數(shù)字電子技術(shù)實驗教程》也已納入出版計劃。它們與“數(shù)字電子技術(shù)”試題庫(中文版+雙語版)、電子教案等配套使用,基本涵蓋了課程教學(xué)的各個環(huán)節(jié),為學(xué)生自學(xué)和教師教學(xué)提供了豐富的系列化、立體化教學(xué)資源。
2.以學(xué)習(xí)者為本,增強可讀性
教材編寫過程中,堅持以學(xué)習(xí)者為中心,以利于學(xué)習(xí)為出發(fā)點。內(nèi)容編排順序合理,邏輯性強;敘述簡明扼要,深入淺出,通俗易懂,易于自學(xué)。
3.保證基礎(chǔ),面向發(fā)展和應(yīng)用
在強調(diào)基礎(chǔ)內(nèi)容的完整性和基本理論系統(tǒng)性的同時,將學(xué)科發(fā)展的新成果、新技術(shù)融入教學(xué)內(nèi)容,妥善處理傳統(tǒng)內(nèi)容的繼承與現(xiàn)代應(yīng)用的引進之間的關(guān)系。例如,在“可編程邏輯器件”一節(jié),教材結(jié)合目前流行的Altera公司的MAX7000系列產(chǎn)品,介紹了CPLD器件的基本結(jié)構(gòu)和工作原理,并增設(shè)了“基于CPLD的數(shù)碼管掃描顯示”等三個必做的數(shù)字電路綜合實驗。在“硬件描述語言VHDL基礎(chǔ)”一章,基于問題的編寫,配以典型的實例和豐富的練習(xí),適合學(xué)生快速入門,即學(xué)即用。
4.精選內(nèi)容,優(yōu)化講法
挑選最基本的內(nèi)容、方法和典型應(yīng)用,注重對問題的提出和解決思路的闡述,力求再現(xiàn)知識發(fā)生和技術(shù)發(fā)展的過程。在“觸發(fā)器”一章,始終以問題引出討論,以固有問題的解決、新問題的提出組織教學(xué)。例如,“如何才能使電路具有記憶功能”,有了基本觸發(fā)器,“為什么還要設(shè)計同步觸發(fā)器?為什么需要同步?如何實現(xiàn)同步”、“為什么要設(shè)計主從觸發(fā)器?如何設(shè)計,才能解決同步觸發(fā)器不可避免的空翻問題”、“為什么要設(shè)計邊沿觸發(fā)器?如何才能提高觸發(fā)器的抗干擾能力”等等。
5.從例中學(xué),學(xué)以致用
教材正文與例題、習(xí)題密切配合,示例豐富。例題選取兼顧典型性和實用性,引導(dǎo)學(xué)生“從例中學(xué)”,加深理解,幫助學(xué)生在較短時間內(nèi)掌握課程基本內(nèi)容,并學(xué)以致用。例如,在介紹了格雷碼的特點后,就以學(xué)生熟悉的汽車調(diào)速系統(tǒng)為例,分析了5個檔位速度應(yīng)如何編碼,以及用格雷碼為什么可以解決換擋抖動問題。
6.發(fā)散思維
對典型例題在講述解題思路、方法和步驟的同時,給出多種解題方法并加以比較和歸納,啟發(fā)讀者進行發(fā)散性思維。例如,在介紹利用集成計數(shù)器實現(xiàn)任意進制計數(shù)時,列舉了清零法、置數(shù)法、分解法等多種方法,并比較了這些方法的特點和適用條件。
三、以學(xué)生為本,編寫配套助學(xué)教材
《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)指導(dǎo)》是為配合《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》而編寫的,既可作為學(xué)生的學(xué)習(xí)輔導(dǎo)教材,也可作為教師的教學(xué)參考。全書共分十章,每章均由內(nèi)容提要、教學(xué)基本要求、重點與難點、習(xí)題類型與解題方法、典型例題解析、習(xí)題解答六部分組成。其中:“內(nèi)容提要部分”歸納總結(jié)了各章的主要內(nèi)容和知識要點;“教學(xué)基本要求”將各章主要內(nèi)容劃分為掌握、理解和了解三個層次,為學(xué)生復(fù)習(xí)和自學(xué)提供了方向和目標;“重點與難點”提煉了各章的重點和難點內(nèi)容;“習(xí)題類型與解題方法”歸納了各章的常見習(xí)題類型,逐一給出了解題思路、方法和步驟;“典型例題解析”舉例說明了各種常見習(xí)題類型的求解過程,對部分典型題目給出多種解題方法,并加以比較,歸納各種方法的特點和適用條件;“習(xí)題解答”對《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》中的所有習(xí)題進行了詳細解析。
本書在編寫風(fēng)格上力求簡練、突出重點。力圖從解題思路、方法和步驟等方面給讀者以指導(dǎo),使其舉一反三,加深對基本概念、基本理論和基本方法的理解和掌握。為便于閱讀,本書的內(nèi)容體系、章節(jié)順序和習(xí)題編號均與《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》保持一致。該書已與《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》同步出版,并作為配套教材,實際用于教學(xué),受到學(xué)生的普遍歡迎。
四、扭轉(zhuǎn)實驗教學(xué)對理論教學(xué)的依附,編寫實驗教材
1.實驗教學(xué)“獨立化”
為逐步扭轉(zhuǎn)長期形成的實驗教學(xué)在內(nèi)容上依附于理論教學(xué)、在時間上滯后于理論教學(xué)的觀念,方便學(xué)生的超前學(xué)習(xí)和實驗預(yù)習(xí),推進“從做中學(xué)”,筆者以實驗?zāi)K為主線,用簡練的語言、淺顯的示例,系統(tǒng)講述了相關(guān)的知識要點,使學(xué)生只需閱讀實驗教材,即可完成基礎(chǔ)性實驗設(shè)計,達到實驗教學(xué)的基本要求。
2.實驗內(nèi)容“階梯化”
增加大量不同難度的實驗題目,使實驗內(nèi)容階梯化,以滿足不同水平學(xué)生的不同需求,激發(fā)學(xué)生的潛能。同時,也便于教師根據(jù)學(xué)生實驗的實際完成數(shù)量和質(zhì)量,給出合理的分數(shù)。通過實驗內(nèi)容和難度的“階梯化”,在保證實驗基本要求的前提下,使學(xué)生實驗成績“階梯化”,為電子競賽等選拔優(yōu)秀學(xué)生。
3.實驗項目“生活化”
適量補充具有實際應(yīng)用背景的研究性實驗項目,為優(yōu)秀學(xué)生提供發(fā)揮空間。這些項目只以任務(wù)書的形式規(guī)定要實現(xiàn)的功能,沒有具體設(shè)計方案,要求學(xué)生自由選題、自愿組合,合作完成。設(shè)計報告按貢獻大小依次署名,作為教師評定成績的重要依據(jù)。
4.實驗手段“虛擬化”
利用美國NI公司提供的虛擬設(shè)備,增加動態(tài)參數(shù)測試、動態(tài)過程演示等專題實驗,使學(xué)生建立對虛擬儀器、虛擬實驗的初步認識。
《數(shù)字電子技術(shù)實驗教程》已于2007年用于我院06級實驗班的實驗教學(xué),擬進一步充實完善后正式出版(已納入我校出版社的出版計劃)。
五、結(jié)束語
“數(shù)字電子技術(shù)”課程系列化教材建設(shè)的各種思路都源于教學(xué)實踐,各項建設(shè)成果也都回歸教學(xué)實踐,服務(wù)于本科教學(xué),取得了較好的使用效果。教材建設(shè)成果也將課程建設(shè)推上了一個新臺階。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:EDA技術(shù);電子技術(shù);現(xiàn)代教育
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)12-0172-02
電子技術(shù)是電子類教學(xué)的基礎(chǔ)課程,同時也是電工電子以及電氣專業(yè)的基礎(chǔ)專業(yè)課,它具有很強的專業(yè)性與強大的實用性。電子技術(shù)的教學(xué)意義在于讓學(xué)生掌握基本的電子技術(shù)理論知識,熟悉掌握電子技術(shù)實驗操作步驟以及實驗器材的使用及保管,能夠在一定程度上獨立自主地具備基本的電子技術(shù)問題的能力與素養(yǎng),因此在全面推進電子技術(shù)教學(xué)改革的過程中,如何不斷提高學(xué)生的創(chuàng)新能力是每個教師所必須要去解決的難題。EDA技術(shù)是以計算機大規(guī)模可編程器件的開發(fā)軟件及實驗開發(fā)系統(tǒng)為設(shè)計工具,通過相關(guān)軟件的開發(fā),促進學(xué)生自主能力的提高,學(xué)生能夠在實際運用中綜合運用自己的理論知識,以提高學(xué)生的電子技術(shù)能力,因此EDA在電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用具有重要的作用。
一、傳統(tǒng)電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)中存在的問題
1.硬件教材相對落后,跟不上現(xiàn)代的要求。受制于教學(xué)條件的限制,目前電子技術(shù)教學(xué)中采用的硬件設(shè)施與實際聯(lián)系相差較大。而且相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容也比較陳舊,遠遠達不到現(xiàn)代電子技術(shù)教學(xué)的要求,更談不上體現(xiàn)當(dāng)今電子技術(shù)領(lǐng)域新技術(shù),許多學(xué)校教學(xué)的電子設(shè)備陳舊。由于現(xiàn)有的電子設(shè)備跟不上教學(xué)要求,學(xué)生對于電子技術(shù)掌握情況很不樂觀。再加上電子設(shè)備本身內(nèi)部結(jié)構(gòu)就比較復(fù)雜,如果學(xué)生不能夠熟練掌握電子技術(shù)課程的相關(guān)知識,對于硬件課程不熟悉,那么對于枯燥的電子技術(shù)課程很快就會失去興趣。其次落后的硬件設(shè)施以及教學(xué)方法,已經(jīng)遠遠跟不上現(xiàn)代社會對于綜合性電子技術(shù)人才的培養(yǎng)需求,只有具有綜合能力的電子技術(shù)人才才是社會所需要的。
2.實踐教學(xué)環(huán)節(jié)得不到有效保證。電子技術(shù)是一門理論結(jié)合實踐較強的課程,其涉及到的內(nèi)容較廣。這些內(nèi)容只有通過實踐才能夠真正理解與掌握。受制于現(xiàn)有的教學(xué)條件,中職學(xué)校在教學(xué)經(jīng)費、師資管理以及教學(xué)觀念上都沒有對于這門課給予足夠的重視,甚至于很多學(xué)校都沒有專門的電子技術(shù)實驗室,因此電子技術(shù)這門課無法正常進行。很多院校電子技術(shù)相關(guān)課程使用的單片機都是已經(jīng)淘汰的舊機器,很少用新的單片機設(shè)備來進行教學(xué),這導(dǎo)致了教學(xué)活動與生產(chǎn)實踐使用的單片機差距仍然較大。學(xué)生在學(xué)習(xí)電子技術(shù)這門課程后,真正到了社會上仍然對那些電子技術(shù)問題束手無策。
二、基于EDA技術(shù)的電子技術(shù)教學(xué)
EDA技術(shù)是基于電子計算機發(fā)展起來的新技術(shù),是以電子技術(shù)為基礎(chǔ),計算機技術(shù)為輔助載體,軟件技術(shù)為核心元素的綜合性技術(shù)。它擺脫了傳統(tǒng)電子技術(shù)微電子電路設(shè)計復(fù)雜以及控制程序編寫困難等技術(shù)問題,進一步提高了電子技術(shù)的發(fā)展水平,因此將EDA技術(shù)引入到電子技術(shù)教學(xué)中具有極強的現(xiàn)實意義。
1.基于EDA技術(shù)的電子技術(shù)理論教學(xué)。模擬電子技術(shù)和數(shù)字技術(shù)是電子技術(shù)的兩大組成部分,長期以來這兩個部分都是相互獨立的。隨著科技的不斷發(fā)展,大規(guī)模集成電路以及微電子電路的出現(xiàn),相互獨立的局面已被打破,同時也改變了電路元器件以及電子控制等系統(tǒng)限制。在現(xiàn)代的電子技術(shù)中模擬電子技術(shù)部分包括為半導(dǎo)體PN結(jié)、微變等效電路、電路的控制與正負反饋電路、集成運放等效電路、偏置電路等內(nèi)容。模擬數(shù)字技術(shù)則強調(diào)電路的規(guī)律性與控制性,由于在模擬電子技術(shù)中的使用的半導(dǎo)體晶體都是非線性器件,因此產(chǎn)生的控制信號都是非線性信號,各種放大電路的組成都是通過加偏執(zhí)電路,利用半導(dǎo)體的單向?qū)щ娦砸约胺€(wěn)壓性來實現(xiàn)的。因此將EDA技術(shù)引入到電子技術(shù)理論教學(xué),重點要放在各種放大電路的處理、分析以及衍生,因為所有的放大電路以及偏置電路運用的都是最基本的二級管放大原理。在教學(xué)上要將各種離散的電子技術(shù)知識串接起來進行教學(xué),使得包括邏輯電路、定時器和觸發(fā)器以及數(shù)模轉(zhuǎn)化等知識在EDA這一主線能夠統(tǒng)一起來,更好地提高電子技術(shù)教學(xué)質(zhì)量。在進行理論知識教學(xué)的同時要配合適當(dāng)?shù)膶嶒炛v解,培養(yǎng)學(xué)生良好的思考能力與動手分析能力。
2.基于EDA技術(shù)的電子技術(shù)實踐教學(xué)。電子技術(shù)實驗教學(xué)是輔助電子技術(shù)理論教學(xué),是提高學(xué)生靈活運用所學(xué)的理論知識的實踐,而EDA技術(shù)的引入更是給傳統(tǒng)的電子技術(shù)實踐教學(xué)帶來了全新的體驗。在傳統(tǒng)的電子技術(shù)教學(xué)實驗中,學(xué)生使用分開的電子元器件在實驗臺上進行搭線橋接各種電路,即使在進行數(shù)字技術(shù)實驗也是通過接線的方式來進行試驗。這種搭積木式的試驗方式大大降低了學(xué)生對于電子技術(shù)試驗的興趣。同時這種實驗方法對于電子元器件、試驗臺等精度要求較高,學(xué)生在實驗中遇到的問題較多,而老師則是把主要精力放在處理學(xué)生實驗中遇到的各種實驗問題,如接線錯誤以及元器件損壞等,這樣極大地降低了電子技術(shù)實驗效果。在采用EDA技術(shù)后,老師通過運用強大的EDA仿真軟件以及EDA實驗平臺,可以大大提高電子技術(shù)的實驗效果。在進行試驗之前,學(xué)生利用EDA進行模擬實驗,可以提前發(fā)現(xiàn)試驗中的問題,并且進行獨立思考。進而在實際的硬件試驗中,學(xué)生可以更快更好地完成電子技術(shù)相關(guān)實驗內(nèi)容。利用這種EDA仿真軟件以及EDA實驗平臺和硬件實驗相結(jié)合的方式,既鍛煉了學(xué)生綜合運用EDA技術(shù)的能力,也使得學(xué)生對于電子技術(shù)的相關(guān)知識掌握得更加牢固。
三、促進EDA在電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用的措施
EDA技術(shù)教學(xué)在電子技術(shù)教學(xué)中有著重要的運用,但是受制于傳統(tǒng)電子教學(xué)中存在的問題,EDA技術(shù)教學(xué)不能夠很好地開展開來,因此我們需要改變現(xiàn)有的電子技術(shù)教學(xué)狀況,促進EDA在電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用。
(一)改革目前的應(yīng)試考試制度
考試是檢驗學(xué)生對于知識的掌握情況,是教學(xué)成果中重要的一個環(huán)節(jié)。在電子教學(xué)中不僅要讓學(xué)生掌握最基本的計算機內(nèi)部結(jié)構(gòu)理論知識,更要讓學(xué)生具備較強的實踐能力、思考能力、自我總結(jié)能力以及創(chuàng)新能力,這些綜合能力才能體現(xiàn)出學(xué)生綜合素質(zhì)。但是目前的考試制度是一張試卷定分數(shù),僅僅體現(xiàn)出學(xué)生的考試能力,其他能力體現(xiàn)不出來,因此需要改革現(xiàn)有的應(yīng)試考試制度。
1.在實驗考核中,應(yīng)該包含各個方面的考核,才能體現(xiàn)出學(xué)生對于知識的掌握程度以及運用程度。應(yīng)該包括實驗報告、實驗操作、實驗總結(jié)等,這樣才能體現(xiàn)出教學(xué)過程中的以人為本思想,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。只有在制度上有了創(chuàng)新,才能提高學(xué)生將理論知識運用在實際中的能力。
2.在考試中,應(yīng)該加大開放性試題以及實驗性試題在總分數(shù)中的比例,引導(dǎo)學(xué)生不斷在學(xué)習(xí)過程中注意觀察,不斷思考,細心總結(jié)。提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題以及解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生自我思考的能力。
(二)通過教育媒體的運用來提高教學(xué)效果
隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,多媒體教學(xué)已經(jīng)越來越廣泛地被運用到教學(xué)中來。所以我們在電子技術(shù)這門課程中,可以運用多媒體來進行輔助教學(xué)。通過在多媒體上展示出電子技術(shù)的基本原理以及這些原理在電子設(shè)備上的運用,然后對于電子設(shè)備進行模擬拆解,并且將這些拆解后模塊各自的功能以及在使用中容易出現(xiàn)的問題等進行分析。而EDA技術(shù)作為較新的技術(shù),融合了應(yīng)用電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信息處理及智能化技術(shù)等高新技術(shù),因此通過EDA技術(shù)可以自動地完成邏輯編譯、化簡、分割、綜合及優(yōu)化、布局布線、仿真以及對于特定目標芯片的適配編譯和編程下載等工作。所以在多媒體這一平臺進行EDA電子技術(shù)教學(xué)比單純的講解教學(xué)效果要好得多,學(xué)生更能清晰明了地掌握電子技術(shù)相關(guān)知識。所以老師要學(xué)會借助多媒體來進行EDA電子教學(xué),不僅要考慮到教學(xué)的方法,也要考慮到教學(xué)的效果。只有學(xué)生真正掌握了電子技術(shù)知識,老師的教學(xué)任務(wù)才算完成了。
(三)引進專業(yè)的教師隊伍
在我們在電子技術(shù)教學(xué)中,老師的專業(yè)素質(zhì)和教學(xué)水平是一個不容忽視的因素,因為學(xué)生的學(xué)習(xí)方法以及知識的獲取都來源于老師,如果在老師的這個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,那么將在很大程度上影響我們的教學(xué)水平,更不用是提高學(xué)生理論結(jié)合實踐的能力了。但是就目前的情況來看,這個問題非常突出且普遍存在,尤其是在一些經(jīng)濟不發(fā)達地區(qū)表現(xiàn)得更為嚴重。由于在一些偏遠的農(nóng)村等落后地區(qū),經(jīng)濟條件對于骨干、一線教師沒有足夠大的新引力,而這些教師掌握著最新的教學(xué)方法,擁有豐富的教學(xué)經(jīng)驗,因此這些地方的電子技術(shù)教學(xué)就明顯達不到要求。再加上一些老師本身的教學(xué)素質(zhì)不高,缺乏一定的教學(xué)經(jīng)驗,這樣對于我們開設(shè)電子技術(shù)教學(xué)來說是非常不利的。因為如果老師的專業(yè)素質(zhì)達不到的話,就會使得老師的教學(xué)指導(dǎo)的規(guī)范化出現(xiàn)問題,長期下去對于學(xué)生的學(xué)習(xí)以及專業(yè)素質(zhì)的提高來說是非常不利的,因此需要大力引進專業(yè)的教師隊伍,來提高電子技術(shù)的教學(xué)效果。
電子技術(shù)教學(xué)是一門理論性較強的課程,也是電工電子以及電氣等專業(yè)的基礎(chǔ)專業(yè)課,它具有很強的專業(yè)性與強大的實用性。電子技術(shù)教學(xué)意義在于讓學(xué)生掌握基本的電子技術(shù)知識,熟悉掌握常見的電子技術(shù)相關(guān)的試驗方法以及研究方法,培養(yǎng)學(xué)生能夠在一定程度上獨立自主地靈活運用電子技術(shù)的能力與素養(yǎng)。在電子技術(shù)教學(xué)中運用EDA,能夠進一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高電子技術(shù)教學(xué)的教學(xué)成果。
參考文獻:
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篇8
關(guān)鍵詞:Multisim 仿真實驗 理論分析 課堂演示
電路原理、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)是電類專業(yè)學(xué)生的3門專業(yè)基礎(chǔ)課,而電工電子技術(shù)是將以上3門課及電機與電氣技術(shù)綜合為一體,為非電類專業(yè)工科學(xué)生開設(shè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課,這些課程的共同特點是知識點抽象,難學(xué)難懂,盡管教師想方設(shè)法地描述,有些學(xué)生還是很難理解[1]。如何將這類知識點生動形象地展現(xiàn)給學(xué)生,使他們接受起來輕松愉快,在有限的學(xué)時內(nèi),獲得滿意的教學(xué)效果是我們期待解決的問題與追求的目標。美國學(xué)者拜格雷認為:“在當(dāng)今的科技信息時代,任何領(lǐng)域的改革或多或少地受到現(xiàn)代技術(shù)的影響,在對教育體制進行改革時,必須把現(xiàn)代教育技術(shù)的應(yīng)用與學(xué)校、教學(xué)的改革協(xié)調(diào)起來進行?!盵2]在這一思路的指導(dǎo)下,我們將Multisim現(xiàn)代化電子設(shè)計自動化仿真軟件應(yīng)用于課程教學(xué)中,收到了可喜的效果。
1 Multisim在電類課程教學(xué)應(yīng)用中的優(yōu)勢
在課堂上運用Multisim仿真軟件為學(xué)生解析問題,具有許多傳統(tǒng)教學(xué)手段難以實現(xiàn)的優(yōu)勢,主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
1.1 Multisim可以將電路實驗搬到屏幕上
有些知識點的理論推導(dǎo)比較枯燥、抽象,如果在講解這部分內(nèi)容時,用實驗的方法現(xiàn)場演示,能給學(xué)生留下深刻的印象,加深學(xué)生對知識的理解。例如,在講解三相對稱電路和不對稱電路[3]時,可以在屏幕上用Multisim做一個三相對稱電路和一個三相不對稱電路的仿真實驗,通過實驗學(xué)生可以觀測到在對稱時電源和負載兩中性點等電位,而不對稱時出現(xiàn)中性點偏移,比純理論推導(dǎo)更直觀,學(xué)生的記憶更深刻。
1.2 Multisim可以使用理想的電路元件,給課堂演示實驗帶來方便
在課堂上用Multisim為學(xué)生做演示實驗,我們可以在元件庫中選擇理想的元件,這是實物實驗不易達到的理想狀態(tài),但在講解理論知識時又希望學(xué)生能看到理想的狀態(tài)。如三相對稱負載實驗,在現(xiàn)實中很難做到三相負載完全對稱,而用Multisim仿真軟件可以解決這一難題,做到三相完全對稱,而且教師還可以隨意更換元件,以便觀察各種狀況,為學(xué)生觀測各種理想狀態(tài)打開一道方便之門。
1.3 用Multisim演示實驗可以提高課堂效率
以前在講解一些比較抽象的內(nèi)容時,教師費力描述,學(xué)生可能依然不能建立表象(如講解單管放大電路信號失真),此時如果我們用Multisim做一個演示實驗便可一目了然。Multisim仿真軟件具有自動化程度高、功能完善、運行速度快且操作界面友善[4]等優(yōu)點,操作非常簡便。教師可以課前做好仿真電路,課上通過更換元件參數(shù),改變靜態(tài)工作點,并通過示波器直接觀察輸出波形,這樣省時省力,可以讓學(xué)生直接看到各種參數(shù)改變后的結(jié)果,效果很好。
1.4 用Multisim演示實驗可以收到更好的教學(xué)效果
為了取得較好的教學(xué)效果,教師在課堂教學(xué)中采用啟發(fā)式教學(xué)法,經(jīng)常會提出一些概念容易混淆的問題供學(xué)生討論。例如:在講完基爾霍夫電流定律時,我們會給學(xué)生提個小問題:圖1所示電路中流過R1的電流是多少?根據(jù)基爾霍夫電流定律可知I=0[5],這一答案盡管從理論上講的通,但對于初學(xué)電工電子技術(shù)的學(xué)生來講,沒有通過實踐的檢驗,還是將信將疑。如果我們這時做一個演示實驗,在AB間加一個電流表,通過電流表的顯示可以看到I確實為0,如果我們在CD間用短路線連接,中間加上電流表,可以看到AB間電流等于CD間電流,兩電流大小相等,方向相反,將CD連線去掉,AB間電流又為0。雖然只是一個小實驗,卻讓學(xué)生對基爾霍夫電流定律有了直觀而深刻的理解。
1.5 用Multisim演示實驗可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
在講解一些容易混淆的概念時,我們可以給學(xué)生提出一些相關(guān)的討論題,供學(xué)生思考和討論,然后在課堂上用Multisim仿真實驗驗證,學(xué)生還可以自己到實驗室做相關(guān)的仿真實驗,這樣做使學(xué)習(xí)變得生動形象,大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,比教師平鋪直敘地講解、推導(dǎo)更容易讓學(xué)生接受。
2 Multisim在電類課程教學(xué)中的應(yīng)用實例
在日常教學(xué)中,我們積累了許多用Multisim仿真實驗的教學(xué)實例,下面舉2個具體的實例。
2.1 單管放大電路非線性失真的仿真實驗
根據(jù)式(1)可知,當(dāng)減小RB時,IB增大,而IB過大會使靜態(tài)工作點接近飽和區(qū),根據(jù)圖3的圖解分析可知,當(dāng)靜態(tài)工作點接近飽和區(qū)時,電路輸出波形會出現(xiàn)飽和失真,我們可以通過仿真實驗觀察到示波器的輸出波形如圖4b所示,和理論分析結(jié)果一致;反之,當(dāng)不斷增大RB時,會使IB減小,靜態(tài)工作點接近截止區(qū),進而出現(xiàn)截止失真,出現(xiàn)如圖4c所示的波形,通過仿真實驗,結(jié)合理論分析,學(xué)生可以看到教師增大及減小RB時輸出波形的變化,比單純抽象的理論分析更容易被學(xué)生接受并留下較深刻的印象[8,9]。
2.2 競爭冒險現(xiàn)象的仿真實驗
競爭冒險是數(shù)字邏輯電路運行中容易出現(xiàn)的現(xiàn)象,純粹的理論分析很難給學(xué)生留下深刻的印象,在講解這部分內(nèi)容時,如果我們將理論分析與仿真實驗相結(jié)合,能收到較好的教學(xué)效果[10]。
盡管這一知識點的理論分析很容易被學(xué)生掌握,但是沒有經(jīng)過實驗的檢驗,學(xué)生會覺得這樣的分析很空泛,在實際電路中,這種理論分析是否真實可靠不得而知。這時,如果我們及時地做一個仿真實驗,讓理論分析得到驗證,會給學(xué)生以真實而生動的感覺,進而加深了這一知識點的理解。
邏輯函數(shù)的仿真實驗電路如圖6所示,其輸入A=C=D=1,輸入B加入矩形脈沖信號,通過示波器可觀察到其輸入輸出波形如圖7a所示,在下降沿處出現(xiàn)冒險現(xiàn)象,驗證了理論分析的結(jié)果。進一步根據(jù)理論分析可知,如果我們加入冗余項ACD(如圖8所示),這時的示波器波形如圖7b所示,冒險現(xiàn)象消失了。
我們還可以引導(dǎo)學(xué)生自行設(shè)計同一邏輯函數(shù)產(chǎn)生多種情況的競爭冒險現(xiàn)象的檢測驗證實驗,這種理論與實驗互動的學(xué)習(xí),會使學(xué)生產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣,由于篇幅有限,在此不作進一步的闡述。
3 結(jié)束語
教學(xué)實踐證明,在電類課程教學(xué)中引入Multisim仿真技術(shù),通過理論教學(xué)與仿真實驗互動的形式,能夠加深學(xué)生對知識的理解,調(diào)動他們的學(xué)習(xí)熱情,收到滿意的教學(xué)效果,具有很高的實用價值[12]。
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篇9
關(guān)鍵詞:電工技術(shù);教學(xué)改革;實驗教學(xué);考核方式
《電工技術(shù)》是工科非電類專業(yè)所需的電類基礎(chǔ)內(nèi)容,所謂基礎(chǔ)性就是為非電類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程和專業(yè)知識及將來所從事的工作打下基礎(chǔ),同時也為將來自學(xué)、深造、拓寬和創(chuàng)新打下基礎(chǔ)。目前該課程主要面向機械設(shè)計制造及其自動化、材料科學(xué)與控制工程、能源與動力工程等非電類專業(yè),學(xué)習(xí)內(nèi)容多,課時不充裕,歷來是學(xué)生學(xué)習(xí)的重點和難點。根據(jù)近幾年的教學(xué)經(jīng)驗以及對學(xué)生的反饋,為使學(xué)生更好的學(xué)好該門課程,為今后的學(xué)習(xí)深造及專業(yè)需求,提高學(xué)生對社會的適應(yīng)能力,須對《電工技術(shù)》課程進行教學(xué)改革。
1.電工技g課程現(xiàn)存在的問題[1]
1.1課程內(nèi)容多,學(xué)時少,課程教學(xué)內(nèi)容不夠完善?!峨姽ぜ夹g(shù)》課程包括電路、磁路、電機拖動、可編程控制器、工業(yè)企業(yè)供電、安全用電及電工測量這幾大塊內(nèi)容,理論課時僅有44課時,實驗課時為8課時。對所有非電類專業(yè)授課內(nèi)容沒有差異處理,并不完全適合專業(yè)發(fā)展需求,且與后續(xù)專業(yè)課內(nèi)容有重疊。例如機械專業(yè)后續(xù)專業(yè)課中有《機械傳動控制》這門課程,該課程中有電機拖動及可編程控制器的內(nèi)容與《電工技術(shù)》中重疊,造成任課教師講授時不好把握內(nèi)容的主次。
1.2實驗項目不貼合專業(yè),學(xué)生動手能力差。該課程的實驗項目開設(shè)未同電類專業(yè)區(qū)分開來,沒有考慮到專業(yè)需求的差異;其次學(xué)生做實驗時總是依賴實驗指導(dǎo)老師,老師先給學(xué)生示范,學(xué)生跟著做就行,而不是獨立完成實驗內(nèi)容,動手能力差。
1.3考核方式單一,無法全面評估學(xué)生。以往考試以期末考試成績分高低,不管學(xué)生平時表現(xiàn)如何,這樣造成的后果是無法全面考核評估學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,無法監(jiān)督學(xué)生平時的學(xué)習(xí),無法激發(fā)學(xué)生平時的學(xué)習(xí)興趣,同時這樣的考核方式也無法提供有效教學(xué)反饋信息給任課老師。
2.電工技術(shù)課程改革措施
2.1優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,建立更為完善的、合適的課程體系。在課時不足的情況下[2]考慮到機械專業(yè)在后續(xù)專業(yè)課《機械傳動控制》這門課的內(nèi)容有重疊,可以優(yōu)化《電工技術(shù)》當(dāng)中交流電動機、繼電接觸器控制系統(tǒng)和可編程邏輯控制系統(tǒng)等重疊的部分,在《機械傳動控制》當(dāng)中作為一個完整體系來介紹。像材料科學(xué)與控制工程這類非電類專業(yè)也應(yīng)考慮到后續(xù)專業(yè)課程的需求來調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,他們今后在專業(yè)課當(dāng)中對電工技術(shù)的要求沒有像自動化等電類專業(yè)那么深入,那么對直流電路分析、交流電路分析和安全用電等基礎(chǔ)性內(nèi)容應(yīng)該花更多時間給學(xué)生講透,今后遇到這些基礎(chǔ)性問題能夠熟練分析處理。因此《電工技術(shù)》課程內(nèi)容可將它分解成電路、電機拖動、可編程控制器及工企業(yè)供電、安全用電四大部分內(nèi)容,像機械專業(yè)應(yīng)結(jié)合后續(xù)專業(yè)完成這四部分內(nèi)容的學(xué)習(xí),材控專業(yè)應(yīng)完成電路、交流異步電動機及第四部分內(nèi)容的教學(xué),能動專業(yè)主要完成第一和第四部分教學(xué),而且教學(xué)過程針對不同專業(yè)有不同側(cè)重點,這樣所完成的教學(xué)內(nèi)容才能滿足學(xué)生的專業(yè)需求,讓學(xué)生覺得所學(xué)這么課程的必要性和重要性,才能最大程度激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓《電工技術(shù)》這門課程能夠解決他們專業(yè)當(dāng)中碰到的電類問題。
2.2改革實驗教學(xué)內(nèi)容及模式,強化學(xué)生創(chuàng)新能力。改革舊的實驗教學(xué)模式,可采用必修和選修實驗?zāi)J絹硖岣邔W(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,滿足專業(yè)今后的需求。首先必修實驗讓學(xué)生了解電工技術(shù)實驗室的相關(guān)資源,然后根據(jù)學(xué)生自己的學(xué)習(xí)興趣及專業(yè)需求去選擇選修實驗,例如照明電路的安裝、三相異步電動機的順序控制和降壓啟動控制實驗等等,讓學(xué)生感覺到所學(xué)該門課程和生活生產(chǎn)機密相連的,以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另外可結(jié)合當(dāng)下熱門的MOOC教程[3],讓學(xué)生先做好線上預(yù)習(xí),實際操作時就可以自己動手連線,排查問題,并請老師當(dāng)場檢驗實驗結(jié)果予以打分,而不是像現(xiàn)在出了任何問題找老師,這樣實驗成功率和效率都會大大提高。實驗任課老師應(yīng)該起到理論課內(nèi)容到實際操作的過渡引導(dǎo),讓學(xué)生明白他所學(xué)的東西在實際當(dāng)中如何應(yīng)用、怎么應(yīng)用,從而能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.3改進考試制度,廢除一卷分上下。采用期末考試一卷分高低出現(xiàn)的情況許多同學(xué)臨近考試抱佛腳,考前突擊復(fù)習(xí)這樣的學(xué)習(xí)方式和態(tài)度將會導(dǎo)致學(xué)生沒有真正掌握專業(yè)知識,而且由于該門課程學(xué)習(xí)內(nèi)容多,學(xué)生往往抓不住復(fù)習(xí)的重點,出現(xiàn)考試及格率低的問題。針對出現(xiàn)的這些問題根據(jù)教學(xué)內(nèi)容增加3次小考[4],分別是直流部分、交流部分和交流電動機及其他部分。這些小考一方面可以監(jiān)督學(xué)生平時的學(xué)習(xí),讓老師發(fā)現(xiàn)學(xué)生的問題并及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和方式方法,另一方面小考可以指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的重點和難點,以便他們今后的復(fù)習(xí)。因此改革后的考試方案為總評成績=期末成績*50%+小考成績*20%+實驗成績*15%+平時成績*15%,這樣的考核方式全方位對學(xué)生進行考核,可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。該考核方案在材控專業(yè)的14級中試用,結(jié)果表明學(xué)生學(xué)習(xí)積極性大大提高,綜合成績更能全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,因此將繼續(xù)在后續(xù)年級和多個專業(yè)中推行此方案。
綜上所述,電工技術(shù)課程的教學(xué)改革只有在不斷探索、不斷改革和不斷實踐的過程中才能逐步完善,使學(xué)生系統(tǒng)掌握《電工技術(shù)》的基本理論和技能,具備應(yīng)用所學(xué)理論來分析解決實際問題的能力,使之培養(yǎng)出來的學(xué)生綜合素質(zhì)更強、更能適應(yīng)社會的發(fā)展。
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篇10
關(guān)鍵詞:數(shù)字邏輯 課程體系 計算機 構(gòu)建 教學(xué)質(zhì)量
中圖分類號:G642.4 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2014)02(b)-0155-02
在20世紀80年代,的高等院校計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)都相繼開設(shè)了“數(shù)字邏輯”這門課程,至今開設(shè)的有《數(shù)字邏輯基礎(chǔ)》、《數(shù)字邏輯設(shè)計》、《數(shù)字邏輯與數(shù)字電路》、《數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)》專科及高職是以選修課的形式開設(shè),本科是以必修課的形式開設(shè);講授的內(nèi)容也相同,有的則側(cè)重于數(shù)字邏輯理論知識的介紹,有的則側(cè)重于數(shù)字邏輯實驗及電路設(shè)計的介紹,有的則兼顧兩者。雖然各院校講授的內(nèi)容各不相同,但是他們對該課程的性質(zhì)、地位、作用及重要性都有了一定的認識。由于“數(shù)字邏輯”課程已開設(shè)二十多年,而且其覆蓋的專業(yè)門類較多,涉及的學(xué)校類型各異,因此各校在進行“數(shù)字邏輯”教學(xué)時在一些問題上還存在不同的認識,其中的有些問題還需要進一步研究與探索。
1 “數(shù)字邏輯”課程的地位及作用
學(xué)生對“數(shù)字邏輯”課程的掌握程度,將直接影響到其自身以后的學(xué)習(xí)、工作及其職業(yè)發(fā)展方向。他是計算機科學(xué)與應(yīng)用技術(shù)及相關(guān)專業(yè)的一門重要課程。
2 “數(shù)字邏輯”課程體系的構(gòu)建
我們在分析和研究部分高等院校“數(shù)字邏輯”課程教學(xué)實踐的基礎(chǔ)上,結(jié)合民族學(xué)院教育的特點,構(gòu)建了民族學(xué)院“數(shù)字邏輯”課程的課程體系。
2.1 “數(shù)字邏輯”課程概述
“數(shù)字邏輯”課程作為高等院校計算機科學(xué)與應(yīng)用技術(shù)及相關(guān)專業(yè)一門重要的課程,其目的是使學(xué)生了解和掌握計算機技術(shù)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀、未來及研究方法,為學(xué)生今后從事相關(guān)的技術(shù)研究及相關(guān)工作奠定基礎(chǔ)。
2.2 “數(shù)字邏輯”課程性質(zhì)
適用專業(yè)類:計算機科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用及相關(guān)專業(yè)。
授課時數(shù):54學(xué)時;
實踐時數(shù):36學(xué)時;
實訓(xùn)時數(shù):10學(xué)時;
先修課程:計算機組成原理、邏輯學(xué)、數(shù)字電子技術(shù)、計算機語言(其一)。
2.3 “數(shù)字邏輯”課程內(nèi)容
“數(shù)字邏輯”課程體系應(yīng)由數(shù)字邏輯理論知識、實驗及實訓(xùn)三大部分組成。
2.3.1 理論知識
通過對理論知識的學(xué)習(xí)使學(xué)生系統(tǒng)了解數(shù)字邏輯的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀、未來及研究方法,從而全面了解掌握數(shù)字邏輯概貌。
從學(xué)科特點、學(xué)科形態(tài)、歷史淵源、發(fā)展變化及知識組織結(jié)構(gòu)考慮,“數(shù)字邏輯”課程理論知識應(yīng)涵蓋以下幾方面內(nèi)容。
(1)數(shù)字邏輯基本概念;
(2)數(shù)字邏輯發(fā)展簡史;
(3)數(shù)字邏輯硬件技術(shù)與軟件技術(shù)介紹。
具體學(xué)時分配如表1所示。
2.3.2 實驗
數(shù)字邏輯技術(shù)和電路設(shè)計方法是實驗環(huán)節(jié)需要學(xué)生掌握的主要內(nèi)容。具體內(nèi)容如下。
(1)TTL集成電路的邏輯功能及參數(shù)測試;
(2)集成邏輯門的連接和驅(qū)動;
(3)組合邏輯電路的設(shè)計-采用小規(guī)模集成器件;
(4)數(shù)據(jù)選擇器的應(yīng)用;
(5)觸發(fā)器的邏輯功能測試;
(6)計數(shù)器及其應(yīng)用;
(7)移位寄存器及其應(yīng)用;
(8)555定時器電路及其應(yīng)用;
(9)計數(shù)譯碼顯示電路的設(shè)計(如表1)。
2.3.3 實訓(xùn)“自動電子鐘”
實訓(xùn)環(huán)節(jié)的主要目的是訓(xùn)練學(xué)生掌握本系統(tǒng)利用8254定時/計數(shù)器產(chǎn)生的固定頻率的脈沖作為8255可編程芯片的中斷信號,來控制數(shù)碼管的顯示及小鍵盤的按鍵處理,實現(xiàn)電子鐘的計時、按鍵控制等功能。具體內(nèi)容如下。
(1)電子鐘基本功能的實現(xiàn);
(2)電子鐘按鍵功能的實驗;
(3)顯示的實現(xiàn)。
3 結(jié)語
該課程體系是在分析和研究部分高等院?!皵?shù)字邏輯”等課程教學(xué)實踐基礎(chǔ)上構(gòu)建的,但是由于各院校開設(shè)“數(shù)字邏輯”、《數(shù)字邏輯基礎(chǔ)》、《數(shù)字邏輯設(shè)計》、《數(shù)字邏輯與數(shù)字電路》、《數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)》等課程時間不同,并且各個環(huán)節(jié)的教學(xué)都還處于探索研究的階段,因此,該課程的合理性、科學(xué)性及其實用性還需要我們進一步的檢驗和不斷的完善。
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