笔者在模电教学中发现,大部分学生掌握理论知识的能力很强,能够迅速掌握模电的理论知识,在考试中也能取得不错的成绩,在实验室中学生也能够完成所布置的一些实验。但是学生的电路设计能力很缺乏,即使是设计制作一个生活中常用的简单电路,大部分学生也是困难重重、毫无头绪。在模电的教学中,如何通过模电教学,既培养学生电子技术的理论知识,又能提高学生的电路设计能力,是摆在每个任课老师面前的亟待解决的问题。针对该问题,笔者结合自己的教学经历,总结出一种“生活与模电结合”的教学方法,实践表明,该方法对提高学生的电路设计能力很有帮助,能提高学生的综合素质教育论文能力。
每到大四毕业设计时,大部分学生经过3年的学习,已经具备了常见电子元件的概念,掌握了一些常用电子设计软件如altium designer、PROTETUS、Multisim的操作能力,但指导老师给他们安排任务后,他们还是无从下手,不知道怎么办,其根源是什么?教学过程是教与学的双向的,是个相互作用的过程,分析这个问题还要从教与学两方面考虑。
首先是“教”的方面,大学阶段重点培养学生的基础知识,而这些基础知识如何与实际常用电路相衔接,这方面的教学涉及很少。也就是由于教的原因,导致学生缺少对一些常见典型电路工作原理的理解。虽然,学生通过模电课程的理论学习,知道了二极管、三极管、运放是什么,也知道了这些器件能干什么,如何控制这些器件;但是学生毕业设计还是无法下手,原因是什么,因为学生通过课堂只积累了这些最基础的东西。就如学木工一样,如果只知道锯子和刨子是什么,也知道怎么用锯子和刨子,但只知道这些工具还是无法制造柜子,因为柜子的制造过程中首要的是设计,而不是使用工具。学生基本都掌握了基本理论知识和常用软硬件工具,学生缺少的是一种电路设计能力。设计能力不是天生就有的,设计的灵感首先来源于积累,如果一点积累都没有是不可能具有设计创作能力的。由于教学中,重点关注学生基本理论学习,不注重对常用电路控制工作原理的讲解,是造成学生设计能力缺乏的重要原因之一。
其次,是“学”的方面,学生掌握知识的多少,主要还是由学生的主观能动性决定的。每届毕业设计结束时总会发现一些设计能力比较突出的学生,同样的教学环境,为什么差别那么大,原因当然是学生自身的因素引起。通过对多届毕业生的观察,设计能力强的这部分学生,通常基础理论知识成绩中等偏上,他们没有把全部时间和精力都用在基础理论知识的学习上,除了课堂学习外,他们课后更多的爱好一些日常电路和小制作小发明、学科竞赛之类;而大部分学生都是只关注基础理论知识的学习,不太关注其他课外学习,最终设计能力一般。由此可见,学生不注重基础理论与现实生活的应用,是造成了设计能力缺乏的另一个重要原因。
通过对造成学生设计能力弱的原因分析可知,可以从“教”和“学”两方面双管齐下,提高学生的设计能力。
(1)改变传统的教学模式,在模电的课堂教学过程中,除了讲解模电的基本理论知识外,可以安插生活中与模电有关的常用电路工作原理讲解,从而从课堂上增加学生对常用电路原理的积累。
(2)调动学生的主观能动性,引导学生,自行寻找日常生活中感兴趣的相关电路,在课堂上与同学分析讲解自己所学的知识,表达自己的一些观点。积极鼓励学生提出问题,引导学生分析问题最终解决问题。从而充分利用课堂提高学生分析问题解决问题的能力。
(3)改变传统的模电教学所使用的理论实验的教学模式,教师先讲解基础理论,然后学生按实验报告要求进行实验的学习过程。改进提出一种实践理论实践的教学模式。首先给学生一些开放型题目,让学生自己从生活中寻找电路,使学生带着问题带着兴趣进入模电课堂学习。然后,老师课堂上这些常用电路,分析工作原理,设计思路和设计注意点,需要掌握的理论基础知识。然后,课堂导入理论学习,最后,再安排实验设计,安排学生独立思考,提高培养设计创新能力。
(4)明确师生的教职位置,在理论中以教师为主,学生为辅,而在实践中学生为主,教师为辅。学生大胆想象,设计创造,老师给予相应指导与建议。
(1)学生除了在课堂上认真学习基础理论知识外,还要多看电子类课外书籍、杂志,课堂学习时间有限,课堂能学到的知识面很窄,能力的提高是由知识面决定的,需要广泛阅读。鼓励学生对感兴趣的电路动手设计尝试,在实践中发现问题解决问题。(2)积极鼓励学生参加一些电子设计大赛,通过对比,竞争,交流发现问题,提高自己。(3)积极鼓励学生参加导师的科研项目和大学生实践创新项目,在项目中有目的地学习,是迅速提高设计能力的有效途径。
三极管是模电教材中的核心内容之一,生活中基本的电路也常会见到三极管,其用途十分广泛,地位不言而喻。笔者在讲解三极管之前让学生事先阅读一些有关三极管的课外书籍,对三极管有个初步的了解。然后寻找在生活中哪些常用电器用到了三极管。增强了学生自己查找相关知识的能力,同时在一定程度上激发学生求知欲与探索欲。在正式讲解课程的时候不急于直接进入理论知识的讲解,在PPT安插一个生活中的简单例子引入:我们知道生活中有这样的一个小电器:“枕边方便灯”一般是人在半夜醒来,想知道时间,强光太耀眼,有时候开灯后忘记关灯。“枕边方便灯”的用途就在于其灯光柔和,轻按后十几秒自动关闭。对于这样的一个小电路是十分简单的。在展示电路图之前可以让学生思考下已有的知识能否设计出这个电路?让学生画出相应的电路图,培养学生的一个思考与设计能力。然后展现图1所示的系统电路。
对电路图做简单介绍,通过电容的充放电实现时间的自动控制,而三级管的作用就是开关的作用。如何起到开关的作用就转入到理论知识的具体讲解,对三极管详细的课程讲解。讲解结束后回到开始的一个环节由学生自己设计电路,在系统地了解三极管后,引导学生与之前自己设计的电路进行对比分析,提出问题,进行分析。最后学生可回去通过软件实现功能,鼓励学生提出更好的创意。
将“生活与模电结合”不仅能够提高学生对模电学习的兴趣,同时让学生能够真正理解模电里基本元器件的原理。来源于生活,反馈于生活。最重要的是能够培养学生的分析能力与解决问题的能力。增强学生的创新能力,能够从宏观的角度来看待问题,这不仅对于模电学习有很大帮助,同时对其他课程的学习也有很大帮助。
[1] 张伟,韩素敏.“模拟电子技术”教学方法改革[J].中国电力教育,2009.130:59-60.
[2] 唐颖.从人才培养目标看民办高校工科教学模式的改革[J].浙江树人大学学报,2006.6(4):27-30.
新课程标准要求把《电子电工技术》实验内容划分为电工基础、模拟电子线路、数字逻辑电路、电动机控制、电力拖动与自动控制等模块,每个模块又设有相应的子模块,如电工基础模块包含电工定理验证、安全用电、电工测量、RLC电路、三相电路连接和家用电路设计安装与维护等六个子模块;模拟电子线路模块包含半导体基本知识电路知识、二极管、三极管、稳压电源、放大电路、电路焊接制作与设计创新等六个子模块。
实验要立足学生现有的知识水平和专业技能,着眼学生今后工作、生活中的实践需要设计、开发相应实验,把相关理论知识渗入到实验实训中,让学生既能培养实践能力又能掌握相关的理论知识。例如:在教学电工基础模块时,不妨设计“三相白炽灯电路的设计与安装”实验,给定三组白炽灯、三相电源、导线若干、一个万用表等材料,要求学生分组设计电路,每组根据自己的设计连接好电路,教师用多媒体与学生一起学习什么是三相电路、三相电源及三相负载的星形联接和三角形连接方式,再安排各组学生相互检查连接电路是否正确,对于错误的电路要在老师的帮助下纠正。要强调强电操作及三相电路连接的注意事项,安排学生通过实验测试三相白炽灯电路星形、三角形连接时的线电压、相电压、线电流之间的关系,实验表格自行设计,从而通过实验数据得出相应结论。
传统的实验内容总是由理论教学内容确定,实验中需要用到什么器材,就介绍这部分内容,学生只知其一不知其二。例如:在做完“直流电路中电压、电流测量”实验时,虽然学会了用万用表来测量直流电压和电流,但对实验台上直流电压表、直流电流表使用就不得而知了,整个实验内容的设计不能很好地开发学生的学习应变能力和创造性。为改变这种状况,应该根据教学大纲和电子电工实验室整体的设备情况,把整个实验内容进行重新组合,把实验内容分为:(1)常用仪器仪表的正确使用;(2)元器件的识别与测量;(3)基础性实验;(4)设计性实验;(5)综合性实验五部分。根据学生的认知规律分阶段的进行实施:
2.1学会使用万用表、交直流电流表、示波器、信号发生器、真空管毫伏表等常用仪器仪表,灵活的使用多种仪器、仪表对同一个电量进行测量。
2.2学会常用元器件的识别和性能判断为教学目标,要求学生会对元器件极性、管脚、性能的好坏进行判别。
2.3完成基础性实验电路的连接和电路参数的测量,加强实验技能的基本训练,学会实验数据记录、处理,实验结果分析、实验报告书写,培养学生实事求是的科学态度。
2.5培养学生综合分析问题和解决问题的能力,安排一些有难度的综合性实验。
3、注重对学生习惯和能力培养相结合在实验中必须培养学生有条不紊的习惯。电工实验中元件多、易损坏、易出安全事故,可采用标号进行管理,对实验的元件及线路进行编号,明确职责,保证元器件的正常使用,培养学生爱护公物的良好习惯。排除线路组装中的故障,这是提高学生分析问题能力、独立思考能力的最好时机。我们首先要立足于理论教学,让学生熟练掌握线路原理,能分析某一元件或某一段线路出现问题,会出现何种故障,这是进行故障分析的基础。其次,我们要向学生介绍多种故障排除的方法,并明确其利弊,指导学生动手排除故障,从多方位、多角度的提高思维能力。还可以故意设置一些故障,让学生自己动手排除故障,帮助学生学会排除故障的方法,提高其知识迁移能力。
论文摘要:本文从高职教育的特点出发,阐述了传统的电子专业基础课教学和EDA技术教学存在的缺陷,引出如何让高职院校的学生能够通过实践的方法掌握电子专业基础课中必备的一些抽象的理论知识的问题。列举了几种常用的EDA软件(protel、NI Multisim 10、MAX plusII等)的功能、特点、适用范围,最后,通过具体的应用实例提出高职教育中EDA教学与电子专业基础课的相互渗透的方法,使得二者有机结合,达到更好的教学效果。
职业技术学院以培养适应社会各层面需求的、与时代相适应的、具有综合能力和全面素质的、直接在生产第一线服务的应用型人才为根本任务。一贯以来培养目标是以专业技术知识为基础,以实践为核心,注重理论联系实际,培养学生创新能力。让学生掌握一门扎实的专业基础知识和技能,使学生有较强的知识转化能力。
电子类职业学校的专业课都开设了专业基础课,这些专业基础课涉及的知识面广,基本概念、基本原理、分析方法多,因此学生在学习中,总是觉得很吃力,学完之后,又不知道如何运用知识。问题的症结是学生刚刚接触专业的知识,没有基础,而且传统的教学用单一的方法从理论上阐述,学生学起来感到抽象,难以理解和掌握,所以学生难以学好专业课。但专业基础课学好后,对学生的后续专业课的学习起着至关重要的作用。高等职业院校的电子专业基础理论课具有入门难、逻辑思维能力要求高的特点,比如《电工技术基础》的公式多、定理多、计算量大,《电子技术基础》概念多,单元电路分析计算难,电子专业基础课理论性,实践性强,与学生在高中学习的基础知识联系不多,每次课的新知识多,信息量大,抽象且枯燥无味,往往学生进入专业基础课的学习都会感到难以适应,久而久之导致恶性循环,以至于失去学习专业课的兴趣和信心。
随着EDA技术的普及,职业技术学院也相继开设了相关的课程比如《EDA电子设计自动化》,《Protel电路设计》,《可编程控制技术》等,涉及的主要软件有NI Multisim 10、protel99se、MAX plusII等等。NI Multisim 10用软件的方法虚拟电子与电工元器件,虚拟电子与电工仪器和仪表,实现了“软件即元器件”、“软件即仪器”。NI Multisim 10是一个原理电路设计、电路功能测试的虚拟仿真软件。
NI Multisim 10的元器件库提供数千种电路元器件供实验选用,同时也可以新建或扩充已有的元器件库,而且建库所需的元器件参数可以从生产厂商的产品使用手册中查到,因此也很方便的在工程设计中使用。PROTEL是PORTEL公司(后更名为Altium)推出的EDA软件,是电子设计者的首选软件,在电子行业的CAD软件中,它当之无愧地排在众多EDA软件的前面,是个完整的板级全方位电子设计系统,它包含了电路原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印制电路板设计(包含印制电路板自动布线)、可编程逻辑器件设计、图表生成、电子表格生成、支持宏操作等功能,并具有Client/Server(客户/服务器)体系结构,同时还兼容一些其它设计软件的文件格式,如ORCAD,PSPICE,EXCEL等,其多层印制线路板的自动布线%布通率,它较早就在国内开始使用,在国内的普及率也最高,几乎所有的电子公司都要用到它,许多大公司在招聘电子设计人才时在其条件栏上常会写着要求会使用PROTEL。Max+plusⅡ是Altera公司提供的FPGA/CPLD开发集成环境,Max+plusⅡ界面友好,使用便捷,在Max+plusⅡ上可以完成设计输入、元件适配、时序仿真和功能仿真、编程下载整个流程,它提供了一种与结构无关的设计环境,是设计者能方便地进行设计输入、快速处理和器件编程。但是,一般这些课程会被安排在专业基础课学习完毕以后,在第三或第四学期,学生在学习到这些仿真软件时往往已经忘却了许多重要的基本知识。除此以外,传统的教学方法在EDA应用软件的教学中只注重命令的介绍,或者说强调命令的操作步骤,而不重视命令以外的东西。由于教师本身的学业水平及其素质问题,功能性教学方法被广泛采用。采用这种方法学生不可能在教学规定的时间内宏观地、整体地去把握事物的内涵,所学的知识缺乏连贯性,独立操作软件的水平不高,只能简单模仿和死记硬背。同时该方法往往是以教师为中心,课堂上教师讲得多,学生参与少,不能适应培养高技能人才的需要。
传统的电子专业基础课教学和EDA技术教学存在明显的缺陷。在具体实施过程中教师应积极参加教研教改项目,以教改促进课程教学整体质量的提高。比如,在专业基础课的教学中不能照搬传统的一套教学方法,从数学推导或理论分析来得到相关的结论。一方面,应该借助电子仿真软件EDA开展教学,直观的形象显示有助于培养学生的观察能力和分析问题的能力,有助于教学重点和难点的讲解,可培养学生的学习兴趣,激发学习动机。另一方面结合其它课程设计的方法来提高EDA软件的使用,如《电路基础》、《数字电路》、《模拟电路》、《高频电子线路》等课程的设计以前都是手工完成设计部分的工作,现在都安排在EDA技术中心利用EDA软件来完成。通过大量实际训练,使学生掌握EDA在本专业各项设计与电路制作中的应用。在接触各种实际的和模拟的设计电路课题的过程中,提高分析、解决问题的能力。最后,推广职业认证考试高职教育应该依照国家职业分类标准及对学生就业有实际帮助的相关职业证书的要求,
调整教学内容和课程体系,把职业资格证书涉及的相关课程纳入教学计划之中,将证书考试大纲与专业教学大纲相衔接,创新人才培养模式,强化学生技能训练,使学生在获得学历证书的同时,顺利获得相应的职业资格证书,增强学生就业竞争能力。通过比赛提高学生的学习积极性,促进课程改革建设的深入。
实践证明,职业技术学院的专业基础课程和EDA教学方式的改革是势在必行的,只有通过改革才能把这两门课程教学实施得更好,才能达到高职高专院校培养适应社会各层面需求的、与时代相适应的、具有综合能力和全面素质的、直接在生产第一线服务的应用型人才的目标。当然,笔者提出的把两种课程糅合在一起贯穿执行的教学方式还不够细致和完善,这当中还存在很多方面的问题需要在以后的教学环节去检验和解决。
[1]俞文英.关于电子专业基础课的教学探讨[J].洛阳师范学院学报,2003(5).
[3]孙怀东.EDA技术在电子技术课程教学中的应用[J].三明学院学报,2007(04).
模拟电路是我校电气信息类专业的专业主干基础课,是整个信息技术的基础,对实现专业人才培养目标有着十分关键的作用。正如教学基本要求中所指出的:“本课程在教学内容方面应着重基本知识、基本理论和基本方法,在培养实践能力方面应着重设计构思和设计技能的基本训练。”
通过该课程的教学,学生能够全面系统地掌握模拟电路的基本知识、基础理论和基本方法,能够以工程实践的观点对一般性的、常用的电子电路进行分析和计算,具有较强的读图能力和简单电子电路的设计能力。学习和应用EDA工具进行电子电路的分析、设计和仿真,能够为学生以后深入学习电子技术某些领域中的内容,以及在上述专业中的应用打下良好的基础。
为了加强对学生自主学习能力的培养,也为了适应课程学时压缩的现状,应当改变传统的“讲全、讲细、讲透”的教学观念,侧重于对重点问题与难点问题的充分讲解,重视对分析与解决问题方法的讲授。选择一部分学生通过自学就能够理解与掌握的次要教学内容,通过采用引导性学习结合答疑的方式达到教学目的。
课堂教学是传授知识的主要阵地和渠道。模拟电路基础是一门工程性和实践性很强的课程,因此,模拟电子电路实验教学是一个十分重要的环节。同时传统的教学形式相对单一,课程中有许多内容过程复杂、抽象,难以口头表述,学生理解费力,传统教学方法难以奏效。
当前,知识要更新,学时要缩短,教学手段必须先进。针对传统教学的不足,我们对该课程的建设开展了长时间、广泛深入的研究,在加强立体化教材建设的思想与理念的指导下,科学地构建课程内容与体系,恰当地采用新型教学手段与方法。课程的重点讲课内容在基本电路的原理分析的基础上,更多地注重基本电路的组成原则、电路结构的构思方法以及系统结构化设计的思路等方面;实验教学改革为三个层次的实验课,分为验证性基础实验、综合性实验和设计性实验。这些都更有利于培养学生综合应用、系统集成和创新的能力。
模拟电子电路实验课通过试验手段,使学生获得模拟电子技术实验的基本知识和基本技能,并运用所学理论来分析和解决实际问题,提高分析解决实际问题的能力和实际工作能力。培养学生正确使用常用电子仪器是模拟电子技术实验教学的基本要求,因此在内容安排上,除安排基础性单元电路试验外,还要把常用电子仪器的使用贯穿于每个实验内容中。在实验所使用的元器件的选用方面,要适应现代科学技术发展的要求,应以分立元件的实验为引导,突出集成电路的实验。在具体实施时,重点放在使用方法和功能上,对内部结构和原理不去详细分析。
根据不同专业具体实验内容不同,笔者针对不同专业,设定了两套实验方案,以适应不同的需要:
(1)验证性实验。它主要是以电子元器件特性参数和基本单元电路为主。根据试验目的、实验电路、仪器设备和较详细的实验步骤,通过试验来验证模拟电子技术的有关理论,从而进一步巩固学生的基本知识和基本理论。
(2)提高性实验。学生根据给定的实验自行选择测试仪器,拟定实验步骤,完成规定的电路性能指标测试任务,从而进一步掌握电路的工作原理。
(3)综合性和设计性实验。学生根据给定的实验题目、内容和要求,自行设计实验电路,选择合适的电子元器件来组装实验电路,拟定出调整测试方案,最后达到设计要求。通过这个过程,培养学生综合运用所学知识解决实际问题的独立工作能力。
例如,在讲述一个基本放大的电路中的瞬时电流与电压随着输入信号变化而变化的情况时既费时又费力。采用多媒体技术,通过动画就能动态地演示这些瞬时信号变化的情况,使学生对这部分的内容形成一个完整、清晰的概念。
科学有效地使用多媒体进行教学还成为解决教学内容与学时之间矛盾的有效途径。多媒体技术能够灵活、动态地进行图形、图像的演示,使教学内容化难为易、化繁为简。大量的图形、图像、文字等预先存储在计算机内,使得多媒体教学能够很大程度上节约教师在课堂上的简单劳动时间,从而使教师能够将更多的精力与时间集中在重点与难点问题的讲解上。
课件发挥了多媒体的综合优势,重点解决传统教学中的讲授难点,将一些黑板教学不易描述讲清、学生难以理解、实验中又看不到的现象直观而形象地展示出来。用了该课件,教师讲解省力,学生感到形象生动、理解轻松,使学习由难为易。
加强设疑、激疑、适时释疑,调动学生的学习兴趣。兴趣是求知的源泉和动力,浓厚的学习兴趣可以使学生产生强烈的求知欲。教师应抓住学生对新鲜事物有强烈的好奇心、求知欲等心理特征,加以适当的引导,激发学生的求知欲,培养学习兴趣。“学起于思,思源于疑”,教学过程实际上也是设疑、激疑、适时释疑的过程。陶行知先生说:“发明千千万,起点在一问。”教学过程中,要善于精心设疑,创造问题情景,激发学生好奇心和求知欲;适时灵活释疑,增强创新意识。设疑、激疑,并在适当的时候结合工程实际进行解答的教学方法,一方面,表面上看不符合常理的答案会引起学生的好奇心和探索欲;另一方面,也给学生留下了足够多的时间去探究原因,这对爱动脑筋钻研的学生来讲是一次很好的锻炼机会;再一方面,将工程中的实际问题与原理性计算准则联系起来,增强了理论与实践之间的联系,加强了课程之间的联系,形成了前后呼应统一的效果。实践证明,《模拟电子电路》课程教学方法的改革,缓解了课程内容多课时少的矛盾,可以在较短的课堂教学时间内向学生传授更多、更新的模拟电子电路知识,使学生尽快地适应专业基础课的学习,提高学习兴趣,巩固所学知识,更好地培养学生的分析问题、解决问题的能力及工程意识和创新设计能力,从而取得更好的教学效果。
电子设计是模拟电子电路基础课程的最后一个教学环节。在设计中将所学内容综合用于设计实践中,对培养学生的设计能力起重要作用。
电子设计EDA课件从整体设计到各模块的构思都使人耳目一新,每个模块下都有二级子菜单可供选择。如在“多级低频阻容耦合放大器”结构中点击一图片,可观看“多级低频阻容耦合放大器”教学片;又如,针对学生第一次面对“自动水龙头”这类较为复杂的电路图感到无从下手的畏难情绪,我们按照电路设计原则,制作了设计顺序动画,引导学生一步一步地完成电路草图的绘制,学生既节省了时间,又掌握了设计技巧,当设计结束看着自己的第一个作品时学生们感到收获很大。课件将以往设计中出现的问题用EDA来解决,体现了多年的教学经验与现代化教学手段的完美结合。
为了突出理论知识与实际应用的辩证关系,我们制作了电子电路教学片,从现场拍摄、录制到编辑,反映了电子产品的发展变化路程以及最新产品。通过播放,学生不仅了解到各种电子电路、电子元件的结构特点及应用场合,还扩大了视野,感受到电子产品的丰富多彩与应用领域的广泛性,从而激发了学习兴趣。
复杂的电路分析时比较复杂,使用仿真装配,可真实地再现电路中各电子元件的相对位置、装配关系及安装顺序电路板,可反复观看,以帮助学生了解其结构工艺。
电子设计由于时间紧、学生人数多,学生很难考虑和回答较多的问题,教师也不能全面了解每个学生掌握知识面的情况,以便合理地给出成绩。为此可开发制作具有选题、正误判断和记分系统的答辩模块,并将选题按不同的知识点划分为理论计算部分、结构设计部分等五类。教师在各部分中点选题目,学生选择答题后,立即给出正确或错误的判断,当选择交卷时,即给出答对和答错的题数及所得分数。该课件的使用不仅改变了答辩时间紧、提问不全面的状况,还调动了学生学习的自觉性。
总之,模拟电子电路基础课件和设计课件综合运用了计算机图形、图像处理技术、音频处理技术、影像编辑技术、仿真技术和美学、文学等人文学科知识,充分利用各种软件制作整合,组成了具有集成环境的多媒体EAD课件,为模拟电子电路基础课程的整个教学过程提供了现代化功能较为齐全的多媒体教学环境。
上述两个课件融入了我们多年的教学经验和体会,利用了现代化立体化的教学手段,真正实现了复杂问题简单化、抽象问题直观具体化、静态问题动态化、间接问题直接化,在模拟电子电路基础课程的整个教学中发挥了积极作用。不仅提高了教学效率和教学质量,而且通过多媒体的教学环境,给学生以亲切自然的感觉,真正做到了寓教于乐,受到学生的普遍欢迎。随着教学改革的深入、学科建设的进行和课程体系的调整,我们及时转变教育观念,紧密围绕机械设计人才的培养目标,提出了对学生进行设计能力、创新能力、工程意识培养。
[1]教育部.关于加强高等学校本课教学工作提高教学质量若干意见[R].教高[2001]4号.
[2]童诗白,华成英.模拟电子技术基础(第三版)[M].高等教育出版社,2001.
在通过对职业活动、社会活动调查和能力分析的基础上,充分考虑知识、技能的系统性和递进性,选用恰当的教学项目,并确定每个教学项目的重点知识和技能,即构建由教学项目组成的课程体系。电子技术应用专业的目标是为电子整机生产企业培养整机装配、调试、维修等方面的技术人员,他们应具有较强的解决生产实际问题的能力和动手能力。综合项目要求学生充分调用不同领域的知识与技能以解决问题,且在解决过程中不断提高个人综合能力。即设计的项目不再是训练学生纯粹专业方面的能力,而是训练学生综合能力,设计的项目是以之为载体锻炼学生的综合能力。以笔者设计的项目教学内容《电子蜡烛制作》为例,该教学项目处于“电子技术基础”课程教学过程的中期,在这一阶段学习的知识已经涵盖基本理论知识点,包括基本元器件在电路中的作用,三极管电路的三个工作状态、数字电路中门电路的知识;技能方面掌握元件的读识方法,运用万用表对元器件的测量,基本掌握ProtelDXP2004制板软件应用,绘制简单的原理图及PCB,完成电路的组装与调试。基于前期理论知识与技能,本项目设计充分考虑不同领域的知识与技能的综合性,在理论知识和技能教学上承前启后。根据教学进度及培养目标,本项目设计以555定时电路为核心的电路,辅以温度传感器声音传感器的理论知识,提高调试方法等技能,让学生了解温度传感器、声音传感器的应用知识,完成电路的制作、调试,掌握产品质量管理知识。该项目包含职业院校学生应知应会的知识内容并尽可能自然、有机地结合多项知识点;项目设计应兼顾理论知识与实践技能水平的进展,考虑知识的完整性和系统性,项目设计打破学科框框,综合学科体系中的众多知识和技能,符合职业教育特点和规律,同时通过该项目教学方法培养学生综合职业能力。
从教育心理学角度说,兴趣是一个人倾向于认识、研究获得某种知识的心理特征,是可以推动人们求知的一种内在力量。学生对某一学科有兴趣,就会持续专心致志地钻研,从而增强学习效果。教学项目设计恰当,可以激发学生学习电子技术的兴趣。职校学生是一个特殊的群体,基础知识掌握较薄弱,大部分理论学习热情不高,缺乏钻研精神,缺乏积极的学习动机,知识基础比较差,但智力素质并不差,思维比较敏捷,动手能力较强,对新事物、新观念容易接受,适应性强。根据这些特点,笔者设计的《电子蜡烛制作》目的为模仿生日蛋糕样式与功能,能用打火机点燃蜡烛灯(应用各种颜色的发光二极管模拟),点亮后扬声器发出“祝你生日快乐”乐曲,蜡烛里闪烁着五彩缤纷的灯光,一番祝福、许愿,可以将电子蜡烛吹灭。这个项目模拟了人们过生日时点蜡烛、唱生日歌的祝福场景,以容易吸引学生注意力的声音、灯光等现象,辅以相应的操作动作,与学生互动性强,学生可以将自己的作品赠送给亲朋好友,也可以作为自己学习的成果展示,有强烈的成就感,更能激发今后学习电子技术的兴趣和动力。
项目内容设计要注重可操作性,注意分散项目的重难点。掌握知识和技能是一个逐步积累的过程,项目设计时要考虑项目的大小、知识点的难易程度、知识体系前后的联系等多方面因素。在《电子蜡烛制作》项目设计中,以中等规模的定时集成块555为电路核心构成比较器,辅以声音传感器、温度传感器各1个,其他电阻电容元件扬声器等,元器件共15个;理论知识以555定时电路原理为主,声音放大在本课程前的教学项目中已经教授完成,新出现的理论知识难点不多,学生易于理解和接受;技能操作方面,项目中的元件比较少,电路印制板图绘制简单,电路制作方便,元件采购价格便宜;外观创意方面,电子蜡烛的外观设计可利用材料较多,可以是塑料杯、纸盒等,这些都可以通过学生的自主创新实现。项目设计、规划、实施、调试、维修都以现有知识面为基础稍微增加难度点,项目实现过程完全可以操作和控制,通过一定努力比较容易完成,实现教学目标,学生有成就感,对职业院校学生尤为重要。
(一)档案学概论。了解档案的起源与发展,特别是中国档案的产生与发展的历史过程,明确档案的基本含义、本质属性和档案种类的划分等。
(二)档案管理学。了解和掌握以档案收集为重点的档案馆(室)的馆藏建设方法与途径;掌握档案利用的需求和提供利用的原则、方式和方法,掌握档案管理和利用中有关信息的反馈技术和方法等。
(三)档案保护技术学。了解纸质档案耐久性的检测指标及方法,掌握造纸原料质量、纤维质量、造纸工艺与纸质耐久性的关系;了解各种纸质档案字迹材料的主要成份及其作用,掌握影响字迹材料耐久的因素;掌握一般声像档案制成材料的耐久性和保护条件;了解档案馆库温湿度控制的依据,掌握档案馆库内外温湿度变化的一般规律;了解微生物b体育、昆虫、鼠类的基本知识及危害档案的情况,掌握防治它们危害的措施、技术和方法等。
(四)文书学。了解文件的概念,明确文件及公务文件的特点、功能及其表现;划分公文立卷范围和编制立卷类目等。
(一)自然科学基础学科。学习高等数学、普通物理学、普通化学、电子学、自动化技术等。了解自然科学的基础知识和物质运动规律,掌握工程技术的设计方法,材料的物理化学性质,电子及电路原理等。
(二)微电子技术。微电子技术是微小型电子元器件和电路的研制、生产以及用它们实现电子系统功能的技术专业学科。在这项技术学科领域内最主要的是集成电路技术。微电子技术是随着集成电路技术、特别是规模型集成电路技术的发展而发展起来的电子学方面的分支学科。这门学科是电子计算机技术、通信技术的基础。认真学习微电子技术,就是要了解和掌握电子技术原理,特别是集成电路方面的基础知识,为学习电子计算机和通信技术打好基础。
(三)电子计算机技术。电子计算机是本世纪最重大的发明之一,对人类社会发展有极其深远的影响。电子计算机实际是一种能自动完成信息处理的机器。认真学习电子计算机技术,目的是了解电子计算机技术的发展过程、分类及发展趋势。值得电子计算机的算术基础b体育、数理逻辑、脉冲及逻辑电路、运算方法及运算器、控制器、内存储器及外部设备等,牢固地掌握电子计算机的基础知识和工作原理。
(四)电子计算机软件技术。电子计算机软件是指为了完成电子计算机本身的管理或针对不同的信息处理任务而编制的程序及文档。电子计算机是靠人们把事先编好的程序装进机内之后才能工作,而程序是由程序人员编写和调试。程序人员根据实际需要提出问题,然后确定计算方法,构造数据模型,写出流程图,选择适用的语言,编写出程序并上机反复调试,直到满足实际需要为止。认真学习电子计算机软件技术,就是要了解熟悉电子计算机使用的二进制和其它数制的转换关系、机器语言、汇编语言及各种高级计算机语言等,掌握程序编制的基本原则和方法。
(五)现代通信及电子计算机网络技术。在现代社会中,人类活动所需的各种信息都是依靠以现代通信技术为基础的通信设备来处理、存储和传输的。如果说建立在微电子技术及软件基础上的电子计算机是现代社会的“大脑”,那么由程控交换机、光缆、通信卫星及其它现代化通信设备和电子计算机网络设备交织而成覆盖全球的电信网络,就是现代社会的“神经系统”。认真学习现代通信技术,就是要了解现代通信的工作原理及所需设备的作用、性能及发展趋势,掌握信息存储、传输的方法和技术,为管理电子文件、电子档案打好技术基础。直接管理电子档案的人员,应掌握网络操作技能,要达到国家规定的中级以上水平。
(六)办公自动化(OA)及电子计算机辅助设计(CAD)技术。电子计算机在国家机关、社会团体及生产设计、制造等部门的应用,主要体现在办公自动化(OA)和电子计算机辅助设(CAD)、辅助制造(CAM)等方面,并产生着大量的电子文件。我们掌握了办公自动化、电子计算机辅助设计、辅助制造等基本知识,就掌握了电子文件从产生到运作的过程及规律,便于从电子档案管理角度提出电子文件形成和归档的技术要求。
(七)电子计算机技术在档案部门应用知识。电子计算机在档案部门的应用,正在两个方面迅速地展开:一是为提高纸质等载体档案的管理效率,开发档案信a息资源为社会服务,而大量使用电子计算机技术;二是电子文件归档及归档后形成电子档案的管理,也离不开电子计算机。前者经过多年的实践和推广应用,已被广大档案工作者接受并发展到一定的深度和广度,后者正在起步。学习电子计算机在档案部门应用知识,就是要了解电子计算机在档案部门的应用情况及发展趋势,掌握各种应用的典型范例,熟悉其相应的应用程序等。以便在前人的基础上,更深入一步拓宽电子计算机在档案部门的应用范围。电子档案管理人员的电子计算机操作,应达到国家规定的中级以上水平。
(八)设备维护知识。电子文件、电子档案的管理,涉及很多设备,如电子计算机及外部设备、数字通信的一系列设备、电源设备、调控设备等等。了解这些设备的工作原理并对这些设备进行保养、维修是极其重要的。这不仅涉及到物理、化学、电子计算机技术,而且要涉及到电工、电子学等方面的专业知识。我们对这些知识必须有一定的了解,而且要掌握一些保养、维修设备的实际操作技能。
(九)标准化知识。电子文件、电子档案管理离不开标准化。它涉及到标准制定、贯彻、修订等知识和方法;涉及到电子计算机信息处理、信息技术管理、电子文件生成到电子档案管理的工艺流程、保存条件等多方面的标准内容。了解并制定、完善这些标准,才有可能做好电子文件、电子档案的管理工作。
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