电子技术基础试题范文
时间:2023-03-29 14:46:54
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关键词:数字电视技术 发展状况 具体施工技术 初探
中图分类号:TP2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)08(a)-0027-01
数字电视技术可以将模拟电视技术中不可能实现的项目变成可能,可以利用现实生活中的实例让所有接触到数字电视技术的人都能快速理解数字电视的真实与可靠。它为社会的进步发展与人们生活水平的提高提供了一种新型的技术,将在很大程度上对社会传统的各行各业产生很大的冲击,使得人们重新认识数字电视技术的优势。对数字电视技术的发展现状与施工技术进行研究,是当前人们热衷研究的一个新课题。
1 关于数字电视技术的探讨
1.1 数字电视的含义
数字电视就是指数字传输系统,是对原有电视系统的数字化改革。是指视频、音频及数据信号从信源的编码、信源的调制到信源的接收与处理等全过程全部采取数字技术的视听系统。
1.2 数字电视技术的优点
数字电视技术具有模拟电视所不具有的优点,其优点主要包括:一是数字信号在传输与处理的过程中不会引起信号劣化,使得数字信号的质量比以往大大提高;二是电视技术的运用,使得频谱资源的利用率大大提高;三是它有助于数据与电视节目的有机结合,扩展数字电视服务的范围,实现多功能、多信息传输的目的;四是压缩后的数字电视信号经数字调制后,可进行开路广播;五是采用数字技术,可以与计算机配合从而实现数字电视设备的自动控制和调整。
2 数字电视技术的发展现状
我国的数字电视标准是DMB-TH标准,这是将上海交通大学为主要成员的国家HDTV组的高级数字电视广播系统与清华大学的电视广播系统与地面数字多媒体相结合而成的数字电视标准。DMB-TH标准通常适用于以下形式:一是信道编码与调制系统;二是数字多路电视;三是高清晰度电视固定的帧结构,这些方式主要体现的是《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》中的规定。
但数字电视技术在我国发展面临着一些新的问题与挑战:首先是国内很多数字电视企业缺乏雄厚的资金对本企业的数字电视系统进行研究改造,使之更符合企业的发展策略;其次是国内的消费者者购买机顶盒的能力较弱,数字电视机高昂的价格另很多消费者望尘莫及,影响着数字电视的普及;三是消费者对数字电视的功能知之甚少,认为购买数字电视机是一件投资风险极高的事情;四是机顶盒的发放费用、消费习惯和内容提供商提供的付费电视内容贫乏。要改善数字电视技术在发展中遇到的困难,需要对这些困难进行细致地研究,找出其中产生问题的原因,根据我国经济与技术发展的实际,对数字电视技术进行改革,使之更加符合消费者的需求与社会的要求。
3 数字电视技术的具体施工技术分析
3.1 我国数字电视地面施工技术
首先,在我国的数字电视的地面施工过程中,要严格按照国家有关规定安装发射天线,一般使用单极化的天线,用电场的方向来表示天线极化的方向。
其次,要选择合适的安装发射天线的地址。根据科学论证,数字电视技术的发射天线位置的选择主要包括两个:一是平地高发射塔;二是高山地发射塔。
第三,地面数字电视发射机在一般情况下选择LDMOS功放的模块,它的工作频率都在UHF频段之内。
第四,数字电视信道解调的FFT大部分是依赖速度有限额芯片完成,它对于一些多径信号的处理速度较快。
第五,由于UHF频段极易受到电磁的干扰,当前数字电视技术主要采取移动接收的方式为主,它的工作频率为550MHz~700MHz,在一些树林、水、湿地较多的地区,数字电视技术主要以低端工作频率为主。
3.2 数字电视技术中接收系统的安装技术
数字电视技术中的接收系统的安装技术主要包括以下两点内容。
第一是在公交车上的运用,要注意以下问题:一是要考虑不同时段、乘客量对接收系统的影响;二是公交报站系统对数字电视接收系统安装的影响;三是在安装数字电视的时候,要充分考虑客户的利益与广大乘客的利益。因此,在公交车安装数字电视时,要尽量避免节目音量的大幅度起伏,在车厢内多安装喇叭,使的节目的音量小而均匀,尽可能使音量能根据周围环境的变化而自动调节音量的大小。
3.3 数字电视技术中的多频网与单频网
多频网是指在同一个地区内的很多信号可以同时在同一个频段内发生同一个无线信号,但它需要在一定距离以外进行多步的频率重复,才可以避免信号之间的干扰。单频网是数字电视技术在发展过程中的一大创新,它采取数字信号处理技术与数字调制技术,使得单频网的信号发射、传输、接收效率提高,频谱的效率逐步地得到提高。这种技术既可以节省频率资源,减少对其他网络信号或者电视信号的干扰,又可以提升电视节目信号的覆盖频率,从而推动数字电视技术的发展。
4 结语
数字电视技术是指从电视节目的采集、制作、电视信号的传输、发射到用户接收信号等整个过程全部采取数字化处理技术的电视技术。它是字模拟电视的基础上,运用先进的计算机技术与网络通讯技术进行改革而形成的一门技术。它在优化信号传输与接收的过程发挥着至关重要的作用。对数字电视技术的发展状况及施工技术进行研究,是当前摆在人们面前的一项重要而又紧迫的任务。
参考文献
[1]杨彤.浅谈数字电视技术发展状况以及具体施工技术[J].黑龙江科技信息,2011(9).
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整体转换的目标。建立县级有线数字电视系统,实现城乡有线电视用户从模拟电视向数字电视的转换,使他们享受到65套以上的标准清晰度数字电视节目,6套以上高音质的数据音频广播,政务信息、股票信息、天气信息等全方位的专业化、个性化、多样化的信息服务。
整体转换的原则。有线数字电视整体转换可遵循的基本原则:1.“政府推动、市场运作、整体转换、整合网络、广电为主、社会参与”;2、“一免一增”:免费为全县有线电视用户赠送机顶盒,适当增加有线电视用户收视维护费。
整体转换的步骤。第一步:建立县级有线数字电视系统,实现广播电视台1~3套视频,1套数据音频广播的数字化传输,加速整合HFC网络。第二步:在政府和社会各界的关怀和支持下,实施以点带面的有线数字电视整体转换。1、县级有线数字电视系统的建设。有线数字电视前端。有线数字电视前端的主要任务是负责本地节目数字化的制作/发送,本地网用户的管理等。在建设中应注意以下问题:一是效益最大化问题。二是独立运营管理问题。设立用户管理子系统,对本地网用户实施独立运营管理权。三是本地节目的插入问题。县级的本地节目可按服务平台统一的频谱规划在本地自行插入。县级实用型有线数字电视前端系统组成如下:(1)前端系统。服务平台送来的SDH主干网节目被DS3/DVB-C适配器转换成DVB-C格式的ASI信号流;经QAM调制器调制后送入本地HFC网,本地节目经MPEG-2编码器,传输流复用器后再调制混合播出,供用户接收。县级前端系统的用户管理体系采用相对独立的多级授权用户管理体系,在服务平台负责加扰节目,建立用户管理系统。(2)网络系统。为了使广大有线电视用户方便快捷的收视数字电视节目,享受数字电视带来的无限精彩,必须加快HFC网的改造,加快县乡光缆联网,使HFC网络逐步成为双向、分布式HFC网络。(3)用户终端。数字机顶盒既是用户终端,也是网络终端。考虑到网络现实情况,从运营的角度出发,实际推广时可将STB分为二种类型。基本型:收视数字电视,实现付费电视功能,支持EPG、数据广播、股情分析;增强型:支持中间件、软件升级、节目下载,有电视调制解调器、电缆调制解调器或以太网接口,可以开展互动电视业务和互联网业务。2、实施以点带面的整体转换战略。(1)分区分片逐步推进。先选择条件成熟的小区试点,再逐步推广;先城镇后农村。具体方式是以最后一级光节点为单位,通过向最后的一级光节点覆盖的用户每户一次性免费配置一台机顶盒,让用户通过机顶盒接收数字电视节目内容,并限期关闭该节点的模拟信号,实现该光节点有线电视数字化转换,当所有光节点都关闭模拟信号后,整个有线电视网就全部实现了数字化整体转换。对新建和在建的小区和楼宇应当一步到位建成数字电视小区。(2)针对不同用户分类转换。在册居民用户的转换方式:广电部门免费配置一台机顶盒(含智能卡),同户同址的第一台电视机、第二台电视机、第三台电视机等等,按当地标准收取基本收视费;由用户自愿购买机顶盒和智能卡的,其收费标准可以按广电部门免费配置一台机顶盒(含智能卡)的标准下调20%的幅度计费。在册非居民用户的转换方式:机关事业单位、部队、学校、非盈利性医院等非经营性集团用户每台电视机按居民家庭第一台机顶盒标准计费;经营性集团用户可按照高于普通居民用第一台电视机收视维护标准20%的幅度协商计费。有线电视的安装户的转换方式:整体转换期间对现行在册模拟电视用户不再收取安装开通费;对非在册用户和新装用户收取当地标准的安装开通费。欠费用户的转换方式:在补缴欠费后按在册用户方式转换。特困户、低保户等按政策优惠转换。在整体转换实施后,领取最低生活保障金的特困户,社会抚恤人员为主的家庭等凭民政部门的有关证件和其它相关证件,可减免有线数字电视基本收视维护费。(3)数模并传期:实施有线数字电视整体转换的区域,在转换用户掌握了数字电视收看方式后,停传大部分模拟节目,2015年前仅保留CCTV-1、各省卫视、地市综合频道、本县综合频道等6套。(4)机顶盒的市场销售方式:基本型机顶盒由广电部门提供,非人为损坏,广电部门负责保修二年,价格由物价部门核定并实行最高限价,基本型机顶盒可定为每台400元,智能卡50元。增强型以上机顶盒由用户自愿选购,实行市场调节价。
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业基础课程,采用理实一体化教学,能够良好培养学生的理论水平和实际操作技能。
关键词 汽车电工电子 一体化教学随着电子技术的飞速发展,汽车电子技术逐渐成为汽车高新技术的特征之一,汽车电子产品在现代汽车领域的应用越来越广泛,汽车工业处于一个以汽车电子和信息技术为核心的科技创新时代。
汽车电工电子技术基础课程是一门理论性、实践性和应用性很强的课程。采用一体化教学其目的就是使学生通过学习和实践获得汽车电工电子方面的基础知识和基本技能,提高学生的观察能力、逻辑思维能力及分析问题、解决问题的能力。
一、汽车电工电子技术基础一体化教学的含义
汽车电工电子技术基础一体化教学就是将理论教学与实训教学融为一体, 在一个课堂完成理论知识与实践技能的传授。即:理论教学与实习教学一体,一堂课同时完成理论知识和实践技能的传授;教室、车间为一体,教室既是理论的课堂,又是实习操作车间;教师、师傅为一体,教师既是知识的传授者,又是实习指导教师;学生、徒弟为一体,学生既是理论知识的学习者,又是实践技能的操作者。
二、汽车电工电子技术基础课程一体化教学的探索
根据技工学校对人才的培养目标,本着理论知识够用,重在实际能力培养的原则,对原课程内容进行大胆整合,对理论偏深的内容和陈旧知识进行删减,对于各种单元电路,只要求掌握其工作过程及功能作用,而对于繁琐的理论分析和公式推导计算则删去不讲,把重点放在如何“用”上。故而将本门课程的教学全部放在实习操作车间进行,由过去的“理论+实验论证”的教学模式转到“知识+操作技能”的全新的一体化教学模式。因此,将汽车电工电子技术基础课程整合为7个模块20个子模块(如下表)进行一体化模块式教学,每个模块都给出要掌握的知识点和要达到的操作技能。
《汽车电工电子技术基础》一体化教学主要知识点与操作技能一览表
三、汽车电工电子技术基础课程一体化教学的实施
汽车电工电子技术基础课程是一门理论性和实践性都很强的课程,要想收到很好的教学效果,在具体教学内容的编排上要做到模块与模块之间的衔接。对于模块与模块之间的知识连接点,一定要向学生阐述清楚,否则前后知识脱节,就很难取得较好的教学效果。因此,要取得较好的学习效果,提高学生的动手能力,必须从以下几个方面入手:
(一)以工作过程为主线
按工作过程中活动与知识的关系来设计课程,突出工作过程在课程中的主线地位,按照工作过程的需要来选择知识,以工作任务为中心整合理论与实践,培养学生关注工作任务完成,为学生提供完整工作过程的学习机会。
(二)以职业能力为基础
以“能力”为基础,按照工作的相关性划分单元。打破了单纯以“重复、刚性”的操作技能为主要内容的“实训教学”的理解,注重职业情景中的实践技能的培养,开发学生参与活动的能力,提升学生的知识应用能力和技能的迁移能力。
(三)循序渐进,提高学生学习积极性
对于每个子模块的教学,要循序渐进,要加强实习过程中的巡回指导。对于实习中发生的故障,以引导的方式指导学生分析故障可能产生的原因和部位,逐步缩小故障范围,直到排除故障,让学生感受到成功带来的喜悦,激发学生的学习兴趣,提高学生的学习积极性。
(四)以转变教学方式为根本
教学方式实现五个转变:教学从知识的传递向知识的处理转变;教师从单一型向双师型转变;学生由被动接受的模仿型向主动实践、手脑并用的创新型转变;教学组织形式由固定教室、集体授课向实习车间、维修企业、小组教学转变;教学手段由口授、黑板向实物现场、多媒体、网络化、现代化教育技术转变。
(五)改变学习成绩的评定方法
改变过去以理论考试和实验报告成绩决定学生学习成绩的方法,而是根据学生在整门课程的学习过程中的学习态度、操作情况、实验结果的准确性、参与实践教学的主动性、创造性、正确性来综合评定学生的成绩。扭转学生只重视理论考试、实验结果,不重视实习过程、不动脑筋、抄袭别人实习数据的现象。真正把学生培养成既有一定的理论知识又有很强的实际动手操作能力和创新能力的实用型人才。
(六)一体化教学过程要注重素质教育
将素质教育贯穿于一体化教学全过程,提高了学生的职业素质。在一体化教学过程中,强化职业素质培养和职业道德教育,将现代企业管理规范融入教学环节中,教师是师傅又是操作者,师生在思想、学识上的沟通和交流密切,感情融洽。在教师的组织和指导下,使学生学会学习、学会做事、养成一种积极的、主动的、合作探究的态度,使学生职业综合素质得到全面的提高。
参考文献:
[1]吴刚主编.汽车电工电子技术基础[J].中国劳动社会保障出版社.2010.3
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关键词 电子技术基础、项目课程、理实一体化
现代电子工业发展很快,一方面电子产品中大量使用了新的电子元器件,另一方面在电路设计中也广泛采用了计算机辅助设计,而现行专业主干课程内容中很少涉及这方面的新知识、新技术,学生毕业后很难与现代电子企业实现“零距离”接轨。如何使学生较好地掌握专业基本知识和技能是我们积极探索的一个新问题。从我国现阶段中职教育的研究发展来看,采用项目课程理实一体化的教学就能够很好地实现对中职学生的培养。
在职业教育中,项目是指以生产一件具体的、具有实际应用价值的产品为目的任务。在教学中紧紧围绕项目工作任务选择和组织教学内容,突出工作任务,在任务的引领下学习理论知识,让学生在实践活动中掌握理论知识,提高职业岗位能力。
在职业教育中,理实一体化教学是指将理论教学内容、形式与实践技能教学、训练有机结合,形成完整的教学体系的一种教学设计方法。这种教学模式有利于培养学生自主学习的能力、探究性学习的能力和创新能力。
一、中职《电子技术基础》理实一体化教学的现实意义
(1)中职《电子技术基础》教学实现理实一体化,推动了校本教材的建设。中职学生面临的是就业上岗问题,以“满足社会、贴近实际、贴近学生”为前提开发校本教材、以“理论和实践相融合”为宗旨编制校本教材,使我们的学生走出校门就能很快满足社会的需求、能够学有所用。
(2)中职《电子技术基础》教学实现理实一体化,加快了中职电子技术教学改革的步伐。一体化的教学促进了理论知识和实践教学的有效融合,学生一边学理论一边练习技能,用理论指导技能的学习、在练技能的同时理解理论知识。
(3)中职《电子技术基础》教学实现理实一体化,大大调动了老师和学生的积极性。在一体化的实训教室上课,教师一边传授理论知识一边向学生演示实践操作技能,然后学生自己动手实践,在实践操作中吸收并消化理论知识。这种教学模式既减轻了老师上课的压力,也让学生在生动有趣的学习氛围中学到了知识和技能。
二、校本教材《电子技术基础》项目课程理实一体化教学的实施
1.教学设计
校本教材《电子技术基础》项目课程理实一体化教学的设计是坚持以“行动导向”为原则,以电子装接与调试实际工作岗位和典型工作任务为学习目标,以学生为主体,以相关职业资格标准为依据,以各种技能大赛为指导,形成“课程项目化、教学一体化、安排灵活化、学习小组化、考试全程化、实践职业化、评价多样化”模式和相应的体系。针对《电子技术基础》校本教材并结合相关实践的特点,采用模块化、项目式教学,并在多媒体实验室将理论与实践一体化完成教学的。如:集成运算放大器模块中,先引出中级职业资格考证项目——声光合控开关制作与调试。由其工作特点引申到相关工作元器件、工作电路和工作原理。学习到相关元器件
2.项目课程设置构建
理实一体化教学与传统教学不一样,没有现成的教材与样板,项目课程的设置有它自身的原则。首先:项目应该能把知识与技能相串起来,每一个项目都有明确的目标和任务。其次:项目应来自企业生产或人们生活的实践,能反映企业的技术进步和当前社会科学技术的发展。选用的电路与集成电路芯片应该跟上当前社会的发展。另外:项目要体现理论对实践的指导作用。要让学生知道为什么要这样做,学生在做的过程中体会到理论知识的重要。有些知识虽然已学过,但不会运用,而通过一些将理论与实践紧密结合、并充分体现理论对实践的指导作用的项目的训练,学生对问题的理解能力定会达到一个新的境界,这样的课题项目才能培养学生触类旁通、举一反三的能力。最后:项目要涵盖本专业工种的鉴定标准,并着重体现培养学生解决实际问题的能力。结合我校的实际情况我将校本教材《电子技术基础》项目课程分为二大模块:数电和模电。把这两个定为核心模块。在这两个模块下开发相应的理实一体化课题和项目如下:
课题项目框架:整合了原学科体系的基础知识和基本技能的基本内容,模拟电路共设置为五个课题、五个项目、十九个任务。数字电路设置为四个课题、四个项目、二十一个任务。每个课题项目都可以形成一个独立的知识技能要求,同时各个课题与项目之间又是分层递进的,前一个课题是后一个课题的基础,后一个课题又综合了前一个课题的内容。数字电路的四个项目只要通过接插件将前面的项目一个个组合起来,即可构成一个完整的第四个项目——数字钟,可以有效利用仿真软件和实习器材,大大节约了教学成本,提高了教学效益。
3.理实一体化实施原则
理实一体化教学在实施时应在教学管理的各个层面都应保证其实施的可行性:
3.1 理论教师与实习教师的一体性,以保证在课题项目实施过程中教师组织指导作用的有效性。
3.2 教学环境的一致性,采用理实一体化教室,教室里除了有台凳桌椅之外,还增添了多媒体装置,常用电子仪表,常用测量焊接工具,让学生学习的主要场所既能满足项目的实践要求,又能满足项目的理论知识学习要求。
3.3 教学时间的统一性,理论教学与实践教学已经融为一体了,每周8节课,一个半天连排,每个半天可以完成一个或几个小任务。
3.4 学习评价的过程性,对学生的评价不是一张试卷能定夺的,对学生在项目完成的各个方面都有过程性的评价。
4.项目课程理实一体化实施过程
在项目课程理实一体化教学过程中,采取分组学习的形式,分组的依据为:学生的学习成绩、知识结构、学习能力、性格特点、男女搭配等,其中主要的是以互补的形式为主,成绩好的与成绩差的搭配,性格内向的与外向的搭配等。每组人员为3—4名。每组设立组长,全面负责小组的学习讨论和落实项目的安排。小组采用协作学习的方式,在组长的指挥下,对各成员进行分工。例如:成绩好的负责“一对一”辅导成绩差的,理论强的负责电路的设计,动手能力强的负责电路的焊接,共同对电路进行调试与测量。成员努力的成果与全体成员共同分享。
5.学习成果评价方式
在项目教学中追求的不是学习成果的唯一正确性,因为评价解决问题方案的标准并不是“对”与“错”,而是“好”与“更好”。因此,在项目教学中,学习的成果不是唯一的,而是多样化的。
在评价方式上,项目教学不仅用传统的笔试、口试的方式考核学生掌握知识的程度,而且更强调运用完成项目的方式,考核学生综合运用知识与技能,解决实际问题的能力。在评价标准上,灵活运用绝对评价,主要评价学生是否达到项目教学的目标要求,关注学生在项目教学中的进步程度,这样有利于学生的职业能力、实践能力和创新能力的培养。在评价主体上,鼓励学生主动、客观地评价自己的学习成果,鼓励学生之间的相互评价,通过相互评价,促进对自身学习成果的反思。在教学实践中我采用了知识评价、技能评价、质量评价、素质评价、团队合作评价五种评价方式。下面是对手提式扩音器制作与调试项目的评价表。
三、结束语
项目课程理实一体化教学是一种有效的教学模式,但这种教学模式不是理论和实习的机械叠加,而是一种教学理念的升华。只有教师真正地更新了教学理念,真正转变了教师角色,真正找到了一种具体的、合适的教学方法,真正实现了理
论与生产实践的结合,才能真正发挥出理实一体化教学的优势。
参考文献:
[1]陈振源,《电子技术基础》,人民邮电出版式;
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【关键词】 电子设计竞赛;数字电子技术;模拟电子技术;教学改革
两年一届的全国大学生电子设计竞赛,为在校大学生开拓视野、促进理论和实践的结合、提高学生动手能力提供了平台。该比赛不但为中国电子信息领域的人才培养做出了贡献,也为促进电子类学科建设和课程教学改革,提高教学水平带来了深刻的启示。如何以电子设计竞赛为锲机,促进电子技术类课程的教学改革成为一个重要的课题。
一、电子设计竞赛的特点
1、竞赛试题的内容及要求
全国大学生电子设计竞赛试题有电源类、信号源类、无线电技术类、自动控制类、测量及仪器仪表类题目。涵盖了电子技术应用的各个方面,涉及数字电子技术、模拟电子技术、高频电路、单片机、传感器、可编程逻辑器件等[1]。竞赛要求参赛学生每3人一队分工协作,在规定的时间内完成题目要求,包括了电路系统的理论设计、实际制作和调试,最后交出制作的成品控制电路及设计报告。试题有基本要求部分和发挥部分,既考察学生的理论基础知识,也考察学生的实际动手能力、创新能力和相互协作能力。使学生在电路分析、设计、制作、调试等方面得到充分的锻炼,也使优秀学生有发挥其优势的余地[2]。
2、新技术、新观念的体现
为鼓励参赛学生使用新电路、新器件和新技术,体现“绿色产品、环保设计”的概念,近年来,一些大的电子器件公司也积极参与竞赛,为竞赛提供器件、设立奖项。例如在2011年大赛中可使用由瑞萨电子公司提供的专用板及瑞萨节能环保元器件,为学生接触新器件和新电路提供了机会。
3、竞赛的积极作用
根据电子设计竞赛的要求,参赛学生需要掌握电子技术中电路的基本分析、设计、制作及调试方法。参赛学生在备赛中都需要经过的一系列培训和磨练,基本具有较强的实践动手能力和分析问题、解决问题的能力,同时也具有较强的团队协作精神。具备这些技能,使他们就业时成为用人单位的首选。由此影响,使得近年来报名参赛的学生人数急剧上升,竞赛规模越来越大、参赛的学校越来越多。2011年第十一届,全国共有1062所高校11002支队伍,参赛学生33006名。但是由于现实客观条件限制,各学校参赛学生只能是各专业选的少数学生,受益面相对较小。
同时,通过几届电子设计大赛,从中暴露出一些问题:一方面是电子技术类课程教学中理论联系实际不够,新技术、新器件涉及少等;另一方面是学生在学习中综合运用知识能力不强、实践应用技能差等[3]。
如何借助电子设计竟赛的训练和培养模式,改革电子技术课程教学,将其特点与优势更好地发挥出来,使广大学生受益,成为当前亟待解决的问题[4],由此给于了电子技术课程教学改革新的启示。
二、电子技术课程教学的现状
电子技术课程包含模拟电子技术和数字电子技术,是电子类专业重要的专业基础课,也是理论性和实践性都较强的课程。在传统的教学方法中,基本是以理论为主, 辅之以验证性实验。容易出现教学效率不高、教学效果不够理想等问题,其弊端主要表现在以下几个方面:
1、偏重基本原理,理论联系实际不够
传统的教学模式中,侧重基本理论教学,注重基本知识、基本原理及分立元件的内部结构和工作原理的介绍,而对元器件的工程应用实例介绍的比较少,使得理论和实践分离。两者在教学内容、考核等方面由不同的教师负责,互动较少。在有限的实验课中基本以验证性实验为主,设计性、综合性实验较少,学生只能接触到有限几个的器件,了解其简单功能,自己动手设计制作电路的机会少。
2、知识的综合应用少
模拟电子技术与数字电子技术任课教师不同,实验课内容不同,学生少有机会将两门课程的知识融会贯通应用。在分析简单电路时,学生可能比较顺利, 但要分析复杂电路或设计制作一个电路系统时,常常无从下手,画的电路图不实用,不知怎样合理应用器件,不会调试电路。这些严重制约学生创新意识的培养,阻碍学生主动探索的积极性、创新性。
3、新技术、新器件涉及少
当前电子技术的发展非常迅速,特别是新器件日新月异。然而长期以来,由于教材内容更新缓慢,跟不上实际生产和技术的变化,加之课时量的限制,教学中常常仅限于基本原理和中小规模集成电路本身。对如何应用新技术构建电子控制系统的技术和大规模新集成器件,几乎没有涉及。
三、电子技术课程教学改革的措施
在电子技术基础课程教学改革中应该突出基本原理与应用并重,课程之间的衔接及综合应用。在教学内容、方法和教学手段上要多样化,特别在实践教学中突出应用性、综合性和创新性。
1、理论教学的改革
对课程的内容进行适当的调整,在讲解基本原理的基础上,注重应用实例。例如,在数字电子技术中,大量精简压缩分立元件、小规模集成电路的内容;注重器件的外部逻辑功能、特点和重要参数,而对其内部结构不作太多的讲解。如在学习555定时器时,多用实例讲其功能和使用方法,并将在电子设计竞赛中用到的电路及所制作的电路板展示给学生。使学生对这一单元电路有更深刻的了解。
适当的开辟课堂讨论,改变传统的灌输式教学方法[5]。在生动、活跃的课堂气氛中培养学生的自主学习能力,变被动接受为主动思考。在讨论中,引导学生广开思路,对学生发言中暴露的问题及时给予解答,激发学生学习的兴趣和积极性。
2、实践教学的改革
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第一届全国大学生电子设计竞赛于1994年在北京、四川和陕西3个省市开展试点;1995年在9个省市开展了第二届竞赛活动,全国有60多个代表队参赛;到1997年,第三届竞赛活动已扩大到18个省市,有200多所高校1000多个代表队参赛。原国家教委高教司决定,以后每两年竞赛一次。这说明电子设计竞赛越来越被全国高等院校和有关部门重视。电子设计竞赛是全国范围的一种内容全面、要求较高的综合能力考试,既考理论知识,又考设计、安装、调试、相互协作、论文撰写等多方面的能力。现将前三届竞赛试题作一分析。第一届竞赛有2个题目,第二、三届竞赛各有4个题目,大致可归纳为6类:(1)电源类。如简易数控直流电源,直流稳定电源。除此之外,其他题目所需电源也要自己设计;(2)信号源类。如实用信号源的制作;(3)测控类。如多路数据采集系统,水温控制系统;(4)仪器仪表类。如简易电阻、电容和电感测试仪,简易数字频率计;(5)放大器类。如实用低频功率放大器;(6)无线电类。如简易无线电遥控系统,调幅广播收音机。分析以上试题有下列特点:(1)试题涉及的课程多。包括模拟电子电路、数字电子电路、高频电子电路、功率电子技术、微机原理、单片机接口技术、PLD在系统编程技术、电工电子测量、自控原理;(2)综合性强。每个题目必须依靠多学科知识才能解决问题,仅有理论水平是不够的,还应具有较强的设计能力、实验技能、计算机应用能力以及队员之间的协作能力等;(3)实用性强。上述题目都是工业、科研、实验室等方面经常用到的电路或仪器。
二、电子类课程存在的问题
通过分析以上试题,发现电子类课程目前存在着如下问题:(1)教学内容与科技发展不相适应。电子技术是发展最快、应用最广的一门技术,而我们目前的教学内容与当今迅速发展的电子技术有较大差距,正像有些毕业生所说:“学的用不上,有用的没有学”;(2)教学方法与能力培养要求不相适应。主要体现在我们的教学方式仍然是以知识传播为主,以教师讲为中心,学生的内在动力没有充分发挥出来,不利于学生能力的培养;(3)理论与实际不相适应。所讲内容与现场应用中的实际问题有一定距离,不利于调动学生学习的积极性;(4)考核方法与素质提高不相适应。目前我们实行的考试方法仍然是以书本知识为主,以闭卷笔试为主,注重死记硬背,不利于提高学生素质。
三、培养大学生电子设计能力的几点措施
1.更新教学内容,重构课程体系
尽管电子技术的发展日新月异,新的器件层出不穷,但电子技术课的基础地位不能动摇。因此,模拟和数字电路中的放大、振荡、反馈、频率特性、逻辑函数、组合逻辑电路的设计、时序逻辑电路的设计等基础内容不能削弱。在此基础上要更新教学内容,着重分析由功能单元构成的通用集成电路(如集成运放、集成功放、集成A/D、D/A变换器等)和计算机应用集成电路(RAM、EPROM等),同时还要加强ASIC教学内容(如PLD、FPGA等)。电子技术基础是工程设计性很强的课程,在教学改革中必须用系统的观念重构课程体系,建议将模拟和数字电路学完后,再开一门“现代电子系统设计”。
2.加强EDA教学,提高大学生电子设计自动化水平
国际电子技术的发展动态显示出,ASIC与EDA是电子器件与电子设计发展的技术潮流。ASIC的开发必须借助于EDA工具,因此掌握EDA技术是对当今电子工程师的最基本要求。目前,美国等西方发达国家,全部都开展了EDA教学,其大学生在校期间就能用EDA技术开发出先进的电子产品。而我国在EDA教学方面还比较落后,只有一些重点院校才刚刚起步,多数院校还没有将EDA纳入教学中。从参加全国大学生电子设计竞赛的获奖作品看,凡利用了EDA技术用ASIC芯片实现的题目,均做得比较完善,关键是它大大节省了设计时间。因此,必须尽快建立EDA实验室,积极开展EDA教学,提高大学生电子设计自动化水平。
3.改变教学方法,激发学生学习的动力
我们在培训参加电子设计竞赛队员的过程中受到很大的启发,尽管培训时间短,但收效很大,关键是有一种非常强的学习动力在支持着他们,他们是在兴趣中学习,主动性和积极性得到了很好的发挥。同时,这一经验也给我们提出了一个新的问题,在我们平时的教学过程中,学生有没有动力?他们学习的主动性、积极性是否完全发挥出来了呢?这是值得深思的问题。在当今教学改革的大潮中,应大胆改革教学方法和教学手段,给学生确立一个明确目标,通过该课程的学习,让学生达到什么标准、完成什么任务,然后,围绕该目标,采取多方位的教学模式,启发学生动脑设计、动手制作,最终达到该目标。目前应特别注意学生对计算机、因特网感兴趣这一特点,充分利用现代化的教学资源(校园网络、计算机、多媒体教室),开发一些学生感兴趣的课件,最大限度地激发他们学习的动力。
4.加强实践环节,使理论能够联系实际
电子技术课程的特点是实践性强,因此,必须加强这一环节,使他们学以致用,理论联系实际。加强实践环节可以采取多种方式,应根据本校特点确定自己的最佳模式。我们目前采取了如下几种形式:①课内实验。一般占课程总学时的1/4~1/3;②课外实验。我们研制了180套微型数字电路实验箱,给每个学生发一台,让他们带回宿舍,自己随时都可以做;③虚拟实验。由于经费紧张,器件品种和数量少等现实问题,有些不能实现的复杂实验,可以利用EWB、Pspice等软件进行仿真实验;④课程设计;⑤实习基地;⑥开设以实验为主的“电子系统工程设计”选修课;⑦优异生参加老师的科研活动。
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关键词:电子技术;教学改革;实验改革
电子技术是我校为非电类学生(如机械专业)开设的专业基础课,由模拟电子技术和数字电子技术两部分组成,一共4学分(包含实验0.5学分)。我校机械专业的学生已连续几年参加了“飞思卡尔杯”智能车大赛。比赛要求他们要加强电子技术知识,特别是实际动手能力,其中涉及到对信号的处理,除了用单片机之外,还需要应用很多模拟和数字电路的深入知识。因为课时少、内容多,所以,笔者采取了课堂讲解基本知识与实验深入扩展相结合的模式,使非电类学生也能很好地掌握并应用这门课程,为以后的进一步学习打下坚实的基础。随着电子技术的发展,教师在不断探索改革这门课的课堂教学和实验教学,以获得更好的教学效果。
一、课堂教学改革
(一)对基本电路设置各种故障模式
教师在课堂上讲解了基本电路的基本结构和原理后,可在实验室要求学生给各个元件设置故障,然后仿真观察结果,并写下理论分析原因,使学生进一步了解电路的结构及各元件的作用。例如,甲乙类功率放大电路,设置故障有:1.R1开路;2.R1短路;3.R2开路;4.D1开路;5.D1短路;6.T1集电极开路。这样,学生能同时掌握EDA设计与搭建实体电路,对帮助非电类学生跟紧时代,将电子技术最新的知识和本专业相结合,深入融合跨学科知识有着重要的意义。
(二)以多线程为手段
数字电子技术向大规模集成电路发展,特别是FPGA的应用成为了主流。对学生,教师应要求他们不仅会用MSI实现,还要用FPGA芯片实现。例如,设计组合逻辑电路,对同一题目(3变量)要求用各种芯片实现:1.只用门电路(SSI);2.分别用不同的MSI,如3线-8线译码器74HC138、8选1数据选择器74HC151、双4选1数据选择器74HC153(只用其中的一个4选1数据选择器);3.用FPGA原理图实现、VerilogHDL编程实现。这样,学生就会对课堂所学基础知识有进一步理解和掌握。
二、实验教学改革
(一)以课题任务为导向
教师可设置一个课题,用两个实验分步实现。例如,设计一个简易电子琴(每个音符对应不同的频率,也就是对时钟的不同分频),要求学生理解分频并用计数器实现。在第一个实验中,用集成计数器实现任意进制,方法包括清零法、预置数法,并观察输出波形,理解分频概念。在第二个实验中,把第一个实验中实现的计数器生成底层元件并调用,掌握层次文件的设计,用VerilogHDL编程实现计数器分频。预置数法的使用能够使设计过程更为简单[1]。
(二)以课题扩展为补充
为了使学生进一步延伸课堂所学,笔者还设置了课题扩展作为补充。比如,在简易电子琴这个课题上,笔者布置了课后内容:1.自动播放音乐;2.数码显示音符;3.音效或节拍可调。采用逐层递进的课题任务模式,既增强了实验的趣味性,又促使学生学习到了更多的相关课外知识,对课堂教学内容进行了延伸,使他们的动脑动手能力、自学能力以及创新能力得到了提高。
(三)数模相结合
电子技术是由模拟电子技术和数字电子技术两门课构成[2]。因为课时少,课堂上没有讲电路的内部构造,所以,学生觉得这两门课没有什么联系。为此,笔者在实验的设计上还增加了数字电路与模拟电路相结合的部分。例如,在设计简易电子琴的课题上,笔者还布置了两个延伸题目:1.制作稳压电源;2.输出增加功率放大电路。这样,这个课题中就既有模拟电路,又有数字电路,相辅相成。
(四)以实验过程为重点
在实验考核中,笔者采用多元评价模式:最终实验成绩由实验预习成绩、实验过程成绩、实验报告成绩和期末实验考试成绩共同组成。为了让学生的电子技术实验能力得到充分提高,笔者采用一人一组的单人实验模式,每次提交作业后,所有结果清零,避免下一组的学生直接用上一组同学的实验成果。在实验成绩汇总时,实验过程占比达到60%,即现场评价实验过程得分。这样可避免少部分学生在实验过程中不认真,课后直接抄别人的实验报告。学生也由此特别重视每个实验过程。
为了使学生有充分的时间完成每个实验,我们采用了半开放的实验教学模式,即某个实验,学生可以在某个时间段内(一周)多次来实验室分部完成。这对于部分努力学习的学生而言,可以让他们有更多时间做提高性实验或课题实验;而部分动手能力较差的学生也有机会弥补由于实验时间不足导致实验未完成的遗憾。期末还有一周全开放的实验时间,学生可在这周任何时间来补做以前未完成的实验、课题实验以及实验考试题目。期末实验考试摒弃了以前的闭卷考试模式,采用现场实验模式。教师在考前一周把考试题目(10个)告诉学生,让他们有时间准备,然后现场随机抽1题进行操作实验。这充分体现了学生平时真实的实验学习情况。
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电工电子技术课程是理工科电类专业的一门重要技术基础课,也是大多数电类专业学生学习电工基础理论和技术的主要窗口。在当前“加强基础,拓宽专业”的教学思想主导下,它的重要作用更显突出。这门课程建设的质量将直接影响到学生基本技能和综合素质的提高。为了适应社会的需求,电工电子技术教学的内容与方法都需进行全方位的改革。考核作为一个重要的教学环节,其改革也势在必行。
一、目前电工电子技术课程考核存在的问题
1.考核形式单一。
以一次期末考试成绩定成败来决定学生的学习成绩,尤其是一些有题库的课程,在相当大的程度上影响了学生学习的积极性,导致学生的学习目的不明确或是错误,学生一味追求期末的分数,为了分数而战斗,舍本逐末。要改变这一现状,端正学生的学习态度。
2.考核内容不全面。
一张试卷定乾坤,尽管试卷的知识点分布与分值分配比合理,但这也不能全面考查学生的专业能力、方法能力和社会能力。为全面考核学生对电工电子技术应用课程的基本基本理论知识、基本操作技能和职业素养,必须制订全面的考核方案。
二、电工电子技术课程考核改革的基本思路
1.考核形式。
考核分为应知和应会两部分。应知、应会部分均考核合格本课程考核才合格。应知部分为上机考试,采用计算机随机从题库中抽题组卷、考试、评分,占期末成绩总分的20%。应会部分以个人为单位,从技能抽查题库中随机抽取一试题进行测试,被测学生需在规定的时间内个人独立完成,占期末成绩总分的80%。
2.考核要求。
考核要求学生能按照企业的操作规范独立完成典型工作项目,并体现良好的职业精神与职业素养。
考核内容为电路安装与测试项目。主要用来检验学生电工电子元器件的检测、识别能力,电路安装基本测量与分析能力,故障的分析和解决能力,手工焊接,以及使用仪器仪表进行调试等基本技能。
(1)技能要求。遵守安全操作规程,避免事故的发生,能正确使用常用电子仪器仪表,能正确分析和识别、检测电子元器件,能争取分析典型电子电路。调试中,能正确选择和使用仪器仪表对电子产品的技术参数进行测量与调试并使之达到要求。
(2)素养要求。符合企业基本的6S(整理、整顿、清扫、清洁、修养、安全)管理要求。能按要求进行仪器/工具的定置和归位、工作台面保持清洁、及时清扫废弃管脚及杂物等,能事前进行接地检查,具有安全用电意识。
符合企业电工电子产品安装与测试工的基本素养要求,体现良好的工作习惯,能严格遵循维修流程,故障分析、检测、修复能严格按照规范操作。
3.考核成效。
本次考核改革有两个方面的促进作用,一是对学生的学习起了促进作用。由于考试的随机性和独立性,在一定的程度上加大了考试通过的难度,促使学生努力认真地学习。另外机试的方式为学生的学习提供了便利,学生可以利用更多的课后时间来学习,题库中遇到了问题,可以马上通过网络资源查找资料或是及时向教师求解来解决问题,将学生的被动学习转换成了主动学习。二是促进教师对自身专业素养等方面有高的要求。教学团队组成,优化和重组了教学资料,为教师的学习带来了便利,同时教学资源的优化也提高了教学质量。
三、在课程考核改革实施过程中存在的问题
1.考核场地不能满足要求。
电工电子技术是电类专业的专业基础课程,因此参加考核的人数较多,应会部分的考核在工位准备上面太少,使用频率太高,导致仪器和元器件的损耗率较高,使得实训数据的误差增大。
2.实训场地超负荷运行,学生无法利用课余时间进行实践操作。
我院实训场地一直超负荷运行,每天运行6小时都是用来满足课堂教学的需要,剩下的时间还需要用来进行维护,留给学生自由进行实践操作的时间比较少。建议学院增加实训部分经费的投入。在投入不足的情况下,可由学院相关专业的教师组成团队,开发相应的仪器设备,以最大限度地利用。
3.教学团队建设不够完善。
本门课程的大部分任课老师是校内专任教师,部分教师仅有实验教学经验,而大部分的专任教师没有企业实践生产锻炼经验,而且受制于场地和实训设备,无法模拟实践生产环境,导致教学中也无法完全遵循安全操作规程来进行操作,考核也无法考到位,教学成效不太理想。
四、考核改革几点想法
1.考核形式的优化。
现行电工电子技术应用课程考核形式是应知和应会两部分,在课程结束后进行的。可以将课程知识进行模块化划分进行细化,再分成应知和应会两个部分,当一知识模块完成之后马上进行两部分的考核,既可以让学生及时发现问题、巩固薄弱环节,又可让老师及时了解学生对知识的掌握程度,及时调整后续教学计划,优化教学实施过程。
2.考核内容优化。
由于师资力量薄弱和考试题库系统不完善,现行电工电子技术应用课程考核题库不够全面和完善。可以从企业对应的岗位提炼出典型工作任务并分析归纳划分行动领域,转化为学习领域,进行学习情境设计,并针对各个学习情境进行知识点考核设计,着重考核学生的动手实践能力。
参考文献:
[1]吴广祥,王伟.电工电子技术.郑州:黄河水利出版社,2008.
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教学目标 以往的教材都注重对电机的理论分析。而本课程教学则会从学校实际出发,以培养应用型人才为宗旨,着重从应用角度出发,分析直流电机、变压器、异步电机和微特电机等的基本结构、工作原理、电磁关系和运行特性,重点掌握各种电机的外特性,为掌握本专业和学习后续课程打下基础。
在专业课程体系中的定位 《电机应用技术》是浙江大学城市学院自动化专业的专业方向课程,该课程的学习将为后续《电气控制与PLC应用》《交直流调速技术》和毕业设计等课程环节建立必要的基础,是自动化专业承上启下的重要专业课程。
在专业能力培养中的定位 该课程定位于让学生树立以交直流电机为控制对象的完整的自动控制系统的概念,结合已学过的电路原理、数字电子技术基础、模拟电子技术基础、单片机、电力电子技术等课程,搭建以电机为控制对象的闭环控制系统,并完成对电机性能的调试和控制。
与核心课程群中其他课程在知识体系与能力培养上的整体设计 《电机应用技术》与自动化专业的其他核心课程之间的关系,如下图所示。在一个完整的闭环控制系统中,《计算机控制》《单片机》《PLC》是控制手段,《电力电子技术》《数电》《模电》提供电机的驱动电路,《电机应用技术》构成系统的控制对象,《运动控制技术》和《控制系统设计》提供系统的理论概念和分析方法,《自动控制理论》《系统建模与仿真》《智能控制》偏重原理性地介绍和理论的分析,主要定位培养学生的系统概念和理论分析能力。
基础知识要求 要求掌握直流电机的结构和基本工作原理、直流电动机的电力拖动、变压器基本工作原理和变压器组别判断、交流电机的结构和基本工作原理、三相异步电动机的电力拖动、同步电机、微特电机以及电动机的容量选择等。知识点:电力拖动系统的运动方程式;直流电机的工作原理、内部结构、用途、运行特性以及他励直流电机的起动、调速和制动;变压器的结构和工作原理、变压器空载运行和负载运行特性、变压器的接线组别判断;三相异步电动机的工作原理、内部结构、用途、工作特性、参数的测定、运行特性、三相异步电动机的起动、制动和调速问题;了解伺服电机、步进电机、测速发电机、无刷直流电动机的结构和基本工作原理。
能力培养要求 培养学生了解直流电机、变压器、交流电机的运行特性分析,同时结合已经学习过的电路原理、数字电子技术基础、模拟电子技术基础、单片机、电力电子技术等课程,搭建以电机为控制对象的闭环系统,树立闭环反馈系统的整体概念,完成对电机的性能分析和控制。技能点:能够搭建以电机为控制对象的闭环控制系统,并对电机性能进行分析,同时借助单片机等控制手段完成对电机的智能控制,能够独立完成闭环系统硬件搭建和调试,掌握PID等经典控制算法在实际系统中的应用。
实践教学要求 利用课外时间以三四人的小组为单位,搭建直流电机的闭环控制系统,要求完成硬件系统搭建、软件程序编写与调试以及报告的撰写。通过本次设计,增加学生对电机理论知识的感性认识,完成理论到实践的转换。
作业要求 随堂课后作业、课外引导性项目实践设计、网上在线测试。随堂与课堂讲授知识点匹配的作业要求跟随进度完成;课外引导性项目实践设计分6周完成,完成硬件系统搭建、软件程序编写与调试以及报告的撰写,实施分组进行。
考核要求 在理论考试中,加强基础、强调应用、注重引导、形式多样。充分利用试题的设计与收集,合理设计试题,着重考查学生对基本概念的理解掌握及应用所学知识的能力,淡化理论的推导和复杂的数学计算,着重考察学生综合应用电机及拖动知识的能力。调动学生积极性,结合教学互动,让学生参与到理论教学中来。开学初让学生组成学习小组,人数限定在2人或3人,指定组长,上一节课会将下节重要内容布置下去,每节课都预留部分时间,让学生对本节重点内容进行讲解。评价比例为:期末考试成绩占40%,平时成绩占60%,其中平时作业加到课率15%、课堂情况10%、平时测试15%、综合性设计(注重学生的个性化发展)20%。
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关键词:数字电子技术;重修班;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)23-0096-02
近年来的高校扩招导致生源质量下降,学生不及格率居高不下,更有相当数量的学生出现多门次不及格,致使我国高等教育质量受到社会质疑。
根据学分制要求,这些不及格的学生需要重修相关课程才能获得相应学分。重修是学分制内涵管理的一项制度。[1]与常规课程教学相比,重修班教学具有其特殊性,需要任课教师采取针对性措施调整教学策略,改进教学方法,才能保证重修班教学的效果和质量。
一、重修班特点分析
1.学生特点
(1)跨多个年级。一个重修班通常有几个年级的学生同时学习,有些甚至已经不是在校学生。以数字电子技术重修班为例,近三年其学生分布情况如表1所示。
表1 数字电子技术重修班近三年重修学生分布
授课年度 重修人数 涉及专业数 跨年级数 年级分布
2006级 2007级 2008级 2009级 2010级 2011级 2012级
人数 百分数 人数 百分数 人数 百分数 人数 百分数 人数 百分数 人数 百分数 人数 百分数
2012 30 7 5 3 10% 2 6.7% 9 30% 7 23.3% 9 30%
2013 39 8 4 1 2.6% 5 12.8% 14 35.9% 19 48.7%
2014 37 7 4 4 10.8% 4 10.8% 16 43.2% 13 35.1%
(2)涉及多个专业。以2013年重修班为例(参见表1),39名重修学生分别来自电子信息与控制工程学院、机械工程与应用电子技术学院、应用数理学院、生命科学与生物工程学院、实验学院,涉及电子信息工程、通信工程、自动化、电子科学与技术、测控技术与仪表、机械工程及自动化、应用物理学、生物医学工程等8个专业。此外,不同学院该课程教学大纲规定的学时数为48~64不等。
(3)两极分化突出。从多年的重修班教学中发现重修班学生两极分化的现象比普通班更为明显。班上仍有一定数量的学生(约20%)学习能力较强,能跟上教师的讲课思路,并积极思考回答问题,与教师形成良好互动。但多数学生(约60%)则学习基础较差,学习能力也较差,但态度较认真。也有部分学生(约20%)基础和态度都很差,基本不来上课,即便来上课也是“出工不出力”,因此,很难继续大学的学习。
2.教学难点
(1)“夹生饭”状态。重修班学生都至少跟班学习过一次,并且至少两次不及格(期末考试和开学补考)。有些甚至学过4~5遍,不及格6~7次。但由于始终对大部分课程内容掌握得似是而非,因此,屡学屡败,屡败屡学。多数学生处于“夹生饭”状态,个别的则基本上还是“白纸”一张。
(2)教学安排。重修班学时相对较少,一般只有常规学时的50~70%左右。此外,由于重修班多排在周末,每次连续上4学时,使得每次课信息量较大,加之周内正常课程的学习负担,学生根本无暇复习巩固重修课内容,因此,重修班学习效果很难保证。
(3)教材多样化。由于重修班学生来自不同学院,又跨多个年级,因此,存在教材多样化问题。即使同一部教材,也有不同的更新版本。
以上各种不利因素决定了要保证重修班的教学效果和学习质量,任课教师需要针对重修班的特点采取非“常规”的教学方法和策略。
二、针对重修班特点实施教学
1.强调课程的基础性和关联性
教学中,相当一部分学生是由于对课程的基础性和学习后能解决什么问题缺乏认识,才导致学习懈怠,最终考试不及格。为此,笔者在第一节课就向学生强调了数字电子技术课程的重要性及其与专业主干课程间的关联。图1是数字电子技术在电子信息类专业中与后续专业主干课程的关系图。由图可见,数字电子技术处于较底层位置,是学习后续专业课程的基础。由于重修班学生已经学过或是正在学习这些专业课程,因此,关联图的介绍对学生端正学习态度起到了明显作用。
2.打破章节界限,以例题链承载知识
由于重修班学生已经学过此课,对课程内容有一定了解,因此,如果延用常规教学方法将课程内容再重复一遍,那么,其教学效果可想而知。在与学生交流中,发现他们普遍希望多讲些例题。于是,笔者采用了“打破章节界限,以例题承载知识”的方法。以教学内容内在的逻辑联系为主线,进行梳理、提炼,设计成从易到难、环环相扣的例题链。通过例题实现课程各部分内容间的紧密衔接和自然过渡。
例如,在讲授逻辑代数基础中的逻辑函数化简时,设计了这样一道例题:“某学生在网上选课,发现只要满足下列条件之一即可选课,这些条件分别是工程类、未试读,至少修满60学分;工程类,至少修满60学分,系里批准;工程类、试读,未修满60学分;未试读,系里批准;工程类,系里未批准。试问该学生究竟需要满足什么条件,才可选修该课程。”由于例题内容与学生日常经历相关,因此,激发了学生兴趣,很快便意识到这实际上是逻辑函数化简问题。要化简逻辑函数,首先要把它表示出来,这就需要先设定必要的输入变量和输出变量。于是,学生们七嘴八舌地设定了输入变量A表示是否修满60学分,B表示是否工程类学生,C表示是否试读,D表示系里是否批准,而输出变量Y则表示能否选课。然后,根据变量设定以及问题描述列出了逻辑函数式,再按照公式法进行了化简。接下来,笔者问学生,如果有与非门,你们能设计出实现选课资格审核的逻辑电路吗?学生回答:“能,只要把逻辑函数式变成与非形式就可以了。”笔者又追问,如果有或非门、与或非门,能实现吗?于是,学生开始做起来,并画出了逻辑电路图。
经过上述过程,我们就完成了组合逻辑电路的设计,所讨论的内容也从常规教学的第二章“逻辑代数基础”跨越到第四章“组合逻辑电路”。归纳起来,这道简单例题涉及了以下五个问题:如何对具体的逻辑问题进行抽象,设定输入变量和输出变量;如何根据变量设定和问题描述列出逻辑函数式;如何进行逻辑函数的化简;如何进行逻辑函数的变形;如何根据逻辑函数式,画出逻辑电路图。
3.讨论罗列解法,渐近形成答案
通过与重修班学生的广泛交流,发现他们“屡学屡败”的最根本原因是学习投入明显不足,表现为经常性的旷课和课堂参与度极低。因此,为切实保证重修班学习质量,除进行教学设计外,教师还应适度调整教学策略,吸引学生参与教学过程。例如,在教学中,笔者让学生自由组合,每组3~4人。每出一道练习题都安排学生先组内讨论,然后鼓励他们尽可能多地给出解题方案,写在黑板上,再全班逐一讨论每个“版本”,引导学生自己修正错误,不断完善,渐近地形成正确答案,而不是直接告诉他们应该如何做。这种做法激发了学生的参与意识和竞争意识,活跃了课堂气氛,师生间、同学间的相互交流、讨论,甚至辩论,有效提高了学习效果。重修班的出勤率始终保持在90%以上,甚至反超常规班。
4.保证基础,适度调整命题原则
课程考核是本科教学的重要环节。由于重修班的教学要求与正常课程是相同的,因此,其考试题目在难度、覆盖面等方面也应大致相当,但仍需根据重修班的特点进行适度调整。
(1)保证考核内容的覆盖面。考核内容应涵盖课程的主要内容,并根据其与后续课程的关联度及使用频度设置合理的分值分布。例如,在数字电子技术课程考核中,应以组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析、设计为重点考查内容,其总分值一般在60~70分之间。同时,还应覆盖逻辑代数、门电路、脉冲单元电路、数-模与模-数转换、可编程逻辑器件等方面的内容。
(2)适当降低难题分值。尽管重修班考试的整体分量与正常课程基本相当,但仍需要根据重修班的具体特点适当降低偏难题目的分值和比例。例如,一般正常课程试题的难度分布为5∶3∶2。其中,“5”为简单题、“3”为中等题、“2”为较难题,这种分布既有利于考查学生的整体水平,又能区分不同层次的学生。但在重修班中,由于多数学生处于正常考试及格线以下1~2个分数段,他们经过课程重修,可以具备通过考试的能力,但基本不可能考取高分。因此,重修班考试的分数分布应以基本落在及格线上下为宜。为此,可将重修班试题的难度分布调整为5∶4∶1,即适当降低较难题目的分值和比例,代之以中等难度题,以使学生经过重修能够及格的人数达到合理比例。
三、结语
重修班教学作为一种“特殊”的教学形式,需要任课教师付出更多的时间和精力。从多年的重修班教学中体会到只有从重修班的特点出发采用适宜的教学方法和策略,才能取得令人满意的教学效果和学习效果,从而保证重修班的教学质量。