電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革
0引言
根據(jù)大學(xué)新一代人才培養(yǎng)方案,工程技術(shù)基礎(chǔ)(電子類)被列為我校教學(xué)改革與課程建設(shè)的重點(diǎn)項(xiàng)目。為了搞好此項(xiàng)改革,2011年4月,我校專門成立了工程技術(shù)基礎(chǔ)(電子類)課程教學(xué)改革研究組,先后調(diào)研了軍內(nèi)外十余所重點(diǎn)大學(xué),通過Internet查詢了國(guó)內(nèi)外有關(guān)院校電子系列課程的教學(xué)情況,對(duì)我校工程技術(shù)基礎(chǔ)(電子類)課程內(nèi)涵進(jìn)行了認(rèn)真的研究。此外,我們還邀請(qǐng)校內(nèi)外相關(guān)專家召開了專題研討會(huì),認(rèn)真聽取了專家的意見,對(duì)工程技術(shù)基礎(chǔ)(電子類)的課程改革基本達(dá)成共識(shí)。在此基礎(chǔ)上,提出了我校工程技術(shù)基礎(chǔ)(電子類)課程的教學(xué)改革方案,重新確立了“電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)內(nèi)容體系。
1教學(xué)改革的總體考慮
按照解放軍總政治部有關(guān)文件精神和基于通識(shí)教育的人才培養(yǎng)要求,著眼于為初級(jí)指揮軍官培養(yǎng)寬厚的工程技術(shù)基礎(chǔ)和跨領(lǐng)域的專業(yè)理解和溝通能力的教學(xué)目標(biāo),按照有利于學(xué)員思維能力的訓(xùn)練、有利于學(xué)員實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng),突出基礎(chǔ)性、綜合性和應(yīng)用性,兼顧知識(shí)結(jié)構(gòu)完整性的工程技術(shù)人才培養(yǎng)思路,精心設(shè)置我校工程技術(shù)基礎(chǔ)(電子類)的課程模塊,貫徹落實(shí)“以學(xué)員為中心,知識(shí)、能力和素質(zhì)全面發(fā)展”的教育理念,創(chuàng)新教學(xué)模式,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,改革教學(xué)方法,充分激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣,努力使合訓(xùn)學(xué)員打牢比較扎實(shí)的電子技術(shù)基礎(chǔ),達(dá)到寬厚復(fù)合的工程技術(shù)基礎(chǔ)教育目標(biāo)。根據(jù)以上基本要求,結(jié)合我校的實(shí)際,綜合考慮初級(jí)指揮軍官必須具備的電子類工程技術(shù)素質(zhì),我們面向全校合訓(xùn)本科專業(yè)開設(shè)了兩門電子類基礎(chǔ)課程。電子技術(shù)基礎(chǔ):傳授模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)的基本概念、基本理論和基本分析方法,主要內(nèi)容包括基本電子器件、基本放大電路、集成運(yùn)算放大器、模擬集成電路、功率放大電路、數(shù)字邏輯基礎(chǔ)、組合與時(shí)序邏輯電路、可編程器件及應(yīng)用、數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換電路等。工程實(shí)踐(電子類):學(xué)習(xí)電子電路的設(shè)計(jì)方法和測(cè)試方法,教學(xué)內(nèi)容包括電子小制作的方案設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)仿真、原理圖設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、焊接技術(shù)和電路測(cè)試等。通過本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)員掌握各種常規(guī)電子儀器的使用方法,鍛煉動(dòng)手能力和解決實(shí)際問題的能力。
2教學(xué)改革的基本內(nèi)容
2.1確定課程的改革方案
以技術(shù)發(fā)展進(jìn)步和應(yīng)用需求為牽引,全方位、多角度地科學(xué)設(shè)計(jì)課程架構(gòu),抓好課程內(nèi)涵建設(shè),創(chuàng)新和完善教學(xué)模式、教學(xué)方法、教學(xué)手段,努力實(shí)踐“以學(xué)員為中心,知識(shí)、能力和素質(zhì)全面發(fā)展”的教育理念。課程的具體改革思路如下。
(1)教學(xué)內(nèi)容方面。注意處理好3個(gè)“關(guān)系”,把握好時(shí)代性、實(shí)踐性和系統(tǒng)性3個(gè)“原則”。一是注意處理好經(jīng)典與現(xiàn)代的關(guān)系,既充分納入電子技術(shù)的經(jīng)典內(nèi)容,又能及時(shí)反映電子技術(shù)的發(fā)展成果和發(fā)展趨勢(shì),合理選擇和更新教學(xué)內(nèi)容,使教學(xué)內(nèi)容體現(xiàn)出鮮明的時(shí)代性;二是注意處理好理論與工程實(shí)踐應(yīng)用的關(guān)系,在介紹理論內(nèi)容時(shí)多強(qiáng)調(diào)物理意義和工程應(yīng)用背景,在介紹實(shí)踐內(nèi)容時(shí)多注意理論的指導(dǎo)作用,實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合,突出課程的實(shí)踐性本質(zhì)特征;三是注意處理好本門課程與前后課程之間的銜接關(guān)系,既堅(jiān)決避免內(nèi)容重復(fù),又充分滿足后續(xù)課程需要,努力實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的“無(wú)縫連接”,體現(xiàn)課程體系的系統(tǒng)性。
(2)教學(xué)手段方面。著眼“塑造精英”,倡導(dǎo)“學(xué)為主體”,大力推行符合學(xué)員認(rèn)知規(guī)律和身心發(fā)展的教學(xué)模式,充分利用信息化教學(xué)資源和現(xiàn)代化教學(xué)手段,實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)從“知識(shí)為本”向“能力為本”轉(zhuǎn)變,教學(xué)過程從“知識(shí)傳授”為主向“知識(shí)獲取”為主轉(zhuǎn)變,教員角色從教學(xué)的“主演者”向激發(fā)學(xué)員探索創(chuàng)新的“主導(dǎo)者”轉(zhuǎn)變,考核評(píng)價(jià)方式從傳統(tǒng)單一向靈活多樣轉(zhuǎn)變。為此,教員要積極鉆研并創(chuàng)新教學(xué)模式與教學(xué)方法,努力突出學(xué)員的主體地位和教員的指導(dǎo)作用,切實(shí)加強(qiáng)教員與學(xué)員的深層次互動(dòng),并通過合理使用現(xiàn)代化教學(xué)手段,進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)效率和教學(xué)效果。針對(duì)不同的教學(xué)對(duì)象和教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn),教員可以采取學(xué)導(dǎo)式、啟發(fā)式、探究式、討論式、問題牽引式和精講多練、自主實(shí)驗(yàn)、理論與實(shí)踐融合等不同的教學(xué)模式與教學(xué)方法,使用Multisim等EDA仿真工具輔助教學(xué),增強(qiáng)教學(xué)的生動(dòng)性、適應(yīng)性,全面提升教學(xué)效果。
2.2全面修訂課程的教學(xué)大綱
將“模擬電子電路”和“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)”兩門課程整合為“電子技術(shù)基礎(chǔ)”一門課程,在課時(shí)上也做相應(yīng)的調(diào)整。整合之后,總學(xué)時(shí)為50學(xué)時(shí),課時(shí)分配如表2所示。兩部分的內(nèi)容安排如下。
(1)模擬電子技術(shù),介紹二極管和三極管兩種器件的特性;以共射放大電路為主介紹單管放大電路的工作原理;以反饋概念及運(yùn)算電路為主介紹集成運(yùn)算放大器及其應(yīng)用。
(2)數(shù)字電子技術(shù),邏輯代數(shù)基礎(chǔ)部分側(cè)重常用公式和定理的應(yīng)用、波形圖的繪制、以卡諾圖為主的化簡(jiǎn)方法等各種表示方法及相互轉(zhuǎn)換。集成邏輯門電路以介紹TTL門電路為主,弱化各種門電路內(nèi)部工作原理的細(xì)節(jié)介紹,舉例說(shuō)明OC門和三態(tài)門的應(yīng)用以及引腳的處理。組合邏輯電路部分介紹常規(guī)的分析方法和設(shè)計(jì)思路,強(qiáng)調(diào)常用MSI芯片的使用及設(shè)計(jì)。時(shí)序邏輯電路部分側(cè)重同步時(shí)序電路的分析方法、集成計(jì)數(shù)芯片的使用和設(shè)計(jì)、寄存器的工作原理以及555典型電路的應(yīng)用。
2.3積極創(chuàng)造條件進(jìn)行改革試點(diǎn)
加快建設(shè)功能齊全、資源豐富的課程教學(xué)網(wǎng)站,做好網(wǎng)站維護(hù)和更新,從而為課程學(xué)習(xí)提供豐富、便捷的信息化教學(xué)資源保障;積極引進(jìn)先進(jìn)的電路仿真輔助教學(xué)軟件,搭建先進(jìn)的電路仿真平臺(tái),拓展學(xué)員的實(shí)踐空間,彌補(bǔ)實(shí)踐課時(shí)嚴(yán)重不足的缺陷;依托學(xué)員科技創(chuàng)新活動(dòng),利用各種實(shí)踐平臺(tái),鼓勵(lì)學(xué)員開展創(chuàng)新課題研究,增強(qiáng)自主學(xué)習(xí)興趣;積極組織學(xué)員參加各類設(shè)計(jì)和競(jìng)賽,激發(fā)學(xué)員的創(chuàng)新意識(shí)和集體榮譽(yù)感,促進(jìn)教學(xué)改革的深化。開放網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源和學(xué)員創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái),引領(lǐng)學(xué)員開展自主學(xué)習(xí),鼓勵(lì)其參加各種創(chuàng)新競(jìng)賽,調(diào)動(dòng)學(xué)員的學(xué)習(xí)積極性,促進(jìn)其個(gè)性化發(fā)展;在實(shí)驗(yàn)的改革中以教學(xué)大綱為基礎(chǔ),以改善實(shí)驗(yàn)條件為保障,以因材施教為核心,根據(jù)學(xué)員的不同層次,建立了三級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái):基礎(chǔ)型,滿足教學(xué)大綱要求的實(shí)驗(yàn);提高型,學(xué)員可結(jié)合各部分理論知識(shí),有選擇性地完成帶有一定設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn);綜合型,學(xué)員可結(jié)合本專業(yè)知識(shí),自行設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)具有一定功能的電路,將所學(xué)知識(shí)進(jìn)行綜合利用[4]。為提高學(xué)員理論與實(shí)際相結(jié)合的能力,在實(shí)驗(yàn)報(bào)告及實(shí)驗(yàn)考試中相應(yīng)增加對(duì)原理部分的討論,而在理論課程的試卷中增加相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和手段的試題。
3教學(xué)改革的主要特點(diǎn)
(1)目標(biāo)明確。本項(xiàng)目改革的目標(biāo)是基于通識(shí)教育的人才培養(yǎng)要求,著眼于為初級(jí)指揮軍官培養(yǎng)寬厚的工程技術(shù)基礎(chǔ),建立符合我軍新時(shí)期電子信息技術(shù)人才培養(yǎng)要求的工程技術(shù)基礎(chǔ)系列課程體系;經(jīng)過此次改革,把我院工程技術(shù)基礎(chǔ)(電子類)課程的教學(xué)水平提高到一個(gè)新的臺(tái)階,使之在軍內(nèi)處于領(lǐng)先水平。
(2)特色鮮明。本項(xiàng)目的改革方案建立在我們認(rèn)真總結(jié)和吸收以往電子系列課程教學(xué)改革所取得的經(jīng)驗(yàn)和成果基礎(chǔ)之上,注重教學(xué)內(nèi)容的針對(duì)性和實(shí)用性,其最大特色就是開創(chuàng)性地將模擬電子電路、數(shù)字邏輯電路和電子設(shè)計(jì)課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新整合和更新,使我院“電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程的建設(shè)水平處于全軍院校的前列。
(3)重點(diǎn)突出。①突破以往的課程設(shè)置框架,對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了有機(jī)組合和分割;②用現(xiàn)代的觀點(diǎn)優(yōu)化重組傳統(tǒng)內(nèi)容和現(xiàn)代內(nèi)容,形成新的內(nèi)容體系;③改革教學(xué)方法和教學(xué)手段,充分體現(xiàn)知識(shí)、素質(zhì)和能力培養(yǎng)相結(jié)合的要求。
4教學(xué)改革的實(shí)踐效果
兩年的教學(xué)改革實(shí)踐,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)員的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性,激發(fā)了每個(gè)學(xué)員的學(xué)習(xí)和創(chuàng)新潛能。課堂上通過啟發(fā)式、研究式、問題牽引式教學(xué),揭示了知識(shí)的發(fā)生過程,引導(dǎo)學(xué)員理論聯(lián)系實(shí)際,理解現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、參與討論、解決問題,培養(yǎng)學(xué)生分析、對(duì)比、歸納、總結(jié)的能力和科學(xué)思維品質(zhì);強(qiáng)調(diào)物理意義和工程應(yīng)用,增強(qiáng)學(xué)員的工程意識(shí);廣泛采用計(jì)算機(jī)仿真、多媒體動(dòng)畫、網(wǎng)絡(luò)資源和作業(yè)、思考、階段測(cè)驗(yàn)、輔導(dǎo)等多種教學(xué)手段,鞏固和提高教學(xué)效果,通過“一幫一”“結(jié)對(duì)子”等方法促使學(xué)員共同進(jìn)步。
5結(jié)語(yǔ)
教學(xué)是一門藝術(shù),需要教師付出艱辛的努力和汗水,才能得其要領(lǐng);教學(xué)過程是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,需要各方協(xié)調(diào)合作,才能事半功倍。我們將隨著我校教學(xué)工作的不斷深入,繼續(xù)推進(jìn)“電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)改革,在課程內(nèi)容的設(shè)置上、在仿真軟件的應(yīng)用上、在實(shí)踐能力的培養(yǎng)上進(jìn)一步強(qiáng)化,以期培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)新人才。
作者:徐志軍 黃穎 潘克修 胡冰新 陳姝 單位:解放軍理工大學(xué)通信工程學(xué)院
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