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1傳統課程設置中存在的問題
“電路分析基礎“”模擬電子技術“”數字電子技術”作為電子信息工程專業的專業基礎課,它不僅為后續專業課程打基礎、提供知識儲備,更為重要的是使學生具有本學科領域內扎實的專業基礎知識、合理的知識結構、終身自我發展和開拓的能力,培養學生進行科學研究的基本素質、科學的思維方法及創新能力。在傳統的課程設置中“,電路分析基礎”被定義為“電路”理論的入門課,與“電子技術”課程的界限劃分嚴格,課時分配上更重視其獨立理論完整性和系統性,而較少考慮其實踐性和如何為后續課程服務;傳統的“電路分析基礎”課程內容都不涉及與電子器件有關的內容,只研究理想化元件模型構成的電路,不討論其建模背景,課程重點過多集中于“列電流電壓方程求解”;導致學生在學習完該課程后宏觀層面沒有模塊端口特性、子電路抽象和分層分析處理的概念,微觀層面并不知道具體的理想器件和實際電路中的元件如何對應(例如受控源和開關)。“模擬電子技術”“數字電子技術”課程在大多數應用型本科院校的培養方案中設置為第三四學期開設,根據后續課程開設順序前后次序有所調整。從三門課程內容的前后承接關系考慮,課程開設順序依次為“電路分析基礎“”模擬電子技術“”數字電子技術”,若考慮為“微機原理與接口技術”等第四學期開設的課程服務,課程開設順序依次亦可調整為“數字電子技術”在前“模擬電子技術”在后;但不同程度上均存在課程內容前后銜接不緊密,部分知識點重復覆蓋,理論與實驗內容不協調的問題。為保障教學質量,培養學生的工程應用和創新意識,將“電路分析基礎“”模擬電子技術”“數字電子技術”三門課程納入“電子電路”課程體系進行優化改革是解決現有問題的有效途徑。
2基于課程體系建設的調整優化
“電路分析基礎”、“模擬電子技術”和“數字電子技術”三門課程的內容前后聯系緊密,考慮課程之間的相互銜接,從課程體系角度對課程內容進行優化和整合是目前較為有效的解決方案。
2.l課程銜接設置與內容整合
課程內容改革要從整體考慮,即應著眼于課程體系建設為目標,對教學內容進行優化、整合和改革。如何在有限的學時內保證課程的完整性和系統性避免重復性,將最基本的知識、技能傳授給學生是必須面對并設法解決的問題。為保持課程體系的銜接和緊密聯系,陜西理工學院電子信息工程專業采用“電路分析基礎“”模擬電子技術”“數字電子技術”課程開設順序,為保證該課程體系與后續“微機原理與接口技術”等課程的前后銜接關系,將原培養計劃中的開設時間前移。“電路分析基礎”設置為第二學期第三學期開設,第二學期講授“電路模型和電路定律“”電阻電路的等效變換“”電阻電路的一般分析”“電路定理”“儲能元件“”一階電路和二階電路的時域分析”等基礎知識,并適當引入二極管、三極管、集成運放等電子元器件的介紹,且在課程中以例題形式說明其基本的模型和分析方法,同時加強非常重要的戴維南定理的內容,以便為第三學期開設的“模擬電子技術”打下堅實的基礎。在學生學習完“模擬電子技術”后第四學期前十四周開設“數字電子技術”課程,“微機原理與接口技術”設置為第四學期第四周開設。通過優化理順課程間的相互關系,此方案的實施不僅解決了課程理論學時壓縮的困境,而且有助于教學質量的提高。
2.2理論與實踐教學相互補充與加強
“電子電路”課程體系中課程的共同特點是兼有理論和實驗兩個環節,二者相輔相成,相互補充。為保證內容進度上的協調,增強實驗促進理論知識理解和工程實踐動手能力提高的效果,從課程體系建設角度出發,制定了統一的教學大綱。為了幫助學生更快地將實際電子電路與理論教學建立直接的聯系和對比,更好地掌握教學內容,強化知識點,提高學生的動手能力和工程應用的素養,實驗環節按照理論教學的重點、難點設置實驗內容,為了加強理論與實驗知識傳授的標準化,減少雙方知識的重疊,對實驗環節的時間和任務以及任務量做合理的調整和安排。
2.3層次型實驗體系建設
從培養工程系創新型人才的角度出發,基于“電子電路”課程體系建設的思想,建立“以人為本,激勵創新,目標驅動,融合貫通”的實驗教學體系。將實驗內容分為驗證性、綜合性、設計性、創新性四個層次,并在第三學期末和第四學期末增加“電工電子工藝實習”“電子技術課程設計”實踐環節。基礎驗證性、綜合性實驗重點培養學生的基本實驗技能和方法,學會正確記錄數據,科學分析處理數據,規范撰寫實驗報告;設計性、創新性實驗要求學生根據具體的應用問題,從實際工程應用角度完成設計、仿真、安裝調試的全部過程,以提高學生的實驗興趣,培養學生分析問題、解決問題的能力和工程創新意識。
3教學方法和手段的改革
3.1轉變教學觀念和授課方式
從過去的以教師為中心,課堂為中心、傳授知識為目的的傳統教育觀念,轉變成以學生為中心,學生學到和如何利用知識的新觀念,引導學生主動學習。在教學過程中增加主動學習和動手實踐,強調分析問題和解決問題的能力。采用多媒體結合板書授課的同時引入演示實驗,用投影儀展示實驗的實物和實驗的波形、結論,激發學生的學習興趣,增加對知識的理解。
3.2開放課堂教學,培養仿真設計能力
課堂教學與工程教育新模式“構思—設計—實現—運作”進行有機結合,精心設計課堂引導問題,在課堂教學中與學生實時互動。“電路分析基礎”從基本電路階段就開始引入EWB仿真軟件,結合電路對EWB的功能和使用加以介紹;“模擬電子技術”講授模擬電子基礎知識的同時引入Multisim等仿真軟件的使用介紹;“數字電子技術”課程講授的同時引入VHDL語言,利用ALTERA公司的QUARTUS軟件綜合訓練學生進行數字電子技術綜合設計。
3.3加強實驗教學,培養歸納總結能力
實驗教學中通過驗證性、綜合性、設計性、創新性四個層次實驗項目的設置豐富實驗內容,通過“電工電子工藝實習”和“電子技術綜合課程設計”強化了學生對知識體系的理解應用,把“電路分析基礎”“、模擬電子技術”和“數字電子技術”相關聯的知識點有機結合起來。培養學生以工程問題為背景來分析計算具體的電子電路。實驗指導中教師的指導形式采用自然分層分流,因材施教的方案,營造人人可以成才、人人都能成才的育人環境。分流分層,因材施教思想的核心是根據具體實驗項目類型指導形式明確化,驗證性、綜合性對全體學生開設,采用集體輔導和講解的形式進行,所有學生必須掌握基礎知識、常用工具和基本分析技能。對學有余力的學生開放創新實驗室,通過專題講座的形式開出設計性、創新性實驗,重點講解與實驗項目相關的設計方法和調試手段,鼓勵學生自主提出不同的設計方案。從而實現分流分層培養,達到因材施教,個性化培養的目的。實驗考核與測試科學規范化,根據實驗項目類型不同安排多次階段考核與交流答辯,幫助學生鞏固實驗內容,提高工程實踐水平。重視學生實驗報告的撰寫,每個實驗項目均要求學生按照正式論文格式撰寫實驗報告,必須重點處理實驗測試數據,嚴謹分析得出實驗結論。
4結束語
本文研究了由“電路分析基礎”“、模擬電子技術”和“數字電子技術”三門課程組成的“電子電路”課程體系的構建,通過課程銜接設置和內容優化整合加強各課程之間的聯系,通過層次型實驗體系建設和“電工電子工藝實習“”電子技術課程設計”逐步加強學生對各類電路仿真軟件的應用能力,培養學生的分析解決問題能力和實踐動手能力。其成果應用可以全面提升電子信息工程專業學生的工程應用能力和創新能力,極大提高就業競爭力和專業水平,為社會輸送更多基礎扎實,協作精神與創新精神兼備的應用型人才。
作者:張志偉 劉敏 單位:陜西理工學院