数字电子技术基础范文
时间:2023-04-05 00:04:52
导语:如何才能写好一篇数字电子技术基础,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
目前,随着中国社会的教育范围不断扩大、教育程度不断深化,高等教育已从精英阶段发展到了大众化阶段。进入新阶段后,为了适应社会的人才需求新方向,高等教育开始以结构调整、质量提升为首要任务,应用型本科教育[1]这一崭新的教育类型便应运而生。应用型本科教育的核心,是以本科教育为主,面向区域经济社会,以学科为依托,以应用型专业教育为基础,以社会人才需求为导向,培养高层次应用型人才。同时为了配合该教育类型的良好实施,相关院校的相关专业都需要进行一定程度上的改造、重组和调整,尤其在课程的教学内容、教学方法以及考核模式方面,都需要着手改革。《数字电子技术基础》[2]是电子类专业的主干必修课程之一,以《电路分析基础》和《模拟电子技术》等课程为基础,其主要内容涉及数字技术的基础部分、相关电子器件的原理介绍以及简单的硬件描述语言等。另外,该课程还要求学生能够使用中、小规模集成芯片设计具有简单逻辑功能的电路,这为后续的《EDA技术》、《单片机应用技术》和《数字通信原理》等课程做好了铺垫工作。由此可知,尤其在数字技术高速发展和广泛应用的今天,该课程的学习对于学生知识体系的构建以及未来职业的规划是十分重要的。因此,如何围绕应用型本科教育对该课程进行改革,以适应社会的人才需求并做好高层次应用型的人才培养,笔者结合自身的教学经验,提出了以下“偏应用、主启发、重实践”的教学思路。
1教学内容改革—偏应用
应用型本科教育下的课程内容偏向应用是毋庸置疑的,学生在完成《数字电子技术基础》的学习后,不仅需要掌握基础理论,还要能够进行简单逻辑电路的设计与制作,同时对于当下数字技术的最新发展形式以及当地相关企业的技术情况须有一定的了解,并且能够对一些应用广泛的数字模块进行简单的分析。(1)教学内容应偏重于应用型知识。教学内容由原先的偏重逻辑函数和电路的原理分析等理论知识,转向于集成芯片的组成架构与应用设计等方面[3]。基础理论部分遵循“够用即行”原则,应着重于具有实践意义的组合逻辑电路与时序逻辑电路的分析与设计知识,尤其在集成芯片的应用设计上更应牢牢把握,同时硬件描述语言的初步使用也应引起注意。(2)教学内容应多讲“新”少讲“旧”。目前教学中使用较频繁的《数字电子技术基础》类教材,其内容大同小异,都着重介绍理论基础以及部分的经典电路如TTL逻辑门、基本RS触发器等,如教学中使用的集成芯片如译码器74LS138、编码器74LS151等。这些“旧”内容作为数字电子的基础,其概念清晰、简单,有利于学生的理解与掌握,但是在数字技术爆炸式发展的今天,应尽快让学生接触到最前沿的科学技术。所以教学内容应少讲一点“旧”多讲一些“新”,这个新就是当下数字技术的最新动态,比如其发展方向和当下应用最广泛的集成芯片等。通过这样的教学内容,学生才能最大限度的开阔眼界,拓宽知识面,顺应时代的发展潮流。(3)教学内容应结合区域相关技术发展状况。应用型本科教育强调服务社会和适应区域经济、科技的发展导向,因此在教学内容中需增加与课程内容相关的当地企业、科研机构的发展状况。比如与我校有良好合作关系的中电38所,其自主研发的“魂芯DSP”芯片在业界属于领先地位,在教学中可以适当介绍该芯片,分析其架构以及设计思路,使得学生能够了解当地的科技情况,并且接触到“新”的知识,可以更好的服务区域经济发展。
2教学方法改革—主启发
当前的教学形式以课堂教学为主,教师作为主导的一方,对学生进行“灌输式”教育,这种教学方法难以使学生产生学习兴趣,难以锻炼学生的创造力,更难以培养出高层次的应用型人才,因此教学方法的改革势在必行。在应用型本科教育提出后,教育者探究了各类的方法改革,虽然形式各异,但都包含了“启发式”的教学思想[4]。(1)教学中应启发学生的思维。所谓启发应是调动了学生的积极性、主动性和创造性,让学生在学习一个知识点后,不仅做到能懂会用,而且能联想到与知识点相关的发散性内容以及延续性内容。比如在触发器一章中,当讲到钟控触发器时,应启发学生思考如何克服其存在的多次翻转现象,并逐步引导学生进入主从触发器的结构设计;还可根据其具有存储数据的功能,启发学生思考触发器在生活中的应用,如延时、计数等。这种方法不仅使课堂生动有趣,发挥了学生的主观能动性,而且有利于学生知识框架的建立,更激发了学生的创造力。(2)教学中应发展多样化的授课形式。教师不应局限于课堂教学,还可根据知识点的性质选择不同的形式。比如在讲解组合逻辑电路的功能分析时,可在实验室进行教学,学生在实验箱内连接电路,并逐级分析其输出信号特征以完成电路功能的确定;在讲解时序逻辑电路的设计时,可在电脑机房使用仿真软件如EWB、Protel进行教学,学生可以方便的试验不同结构、不同元件设计出的电路。采用多样的教学形式可使“乏味”的讲解转变为学生的主动参与,在调动了学生的积极性同时也启发了学生的创造性思维,并且锻炼的学生的应用能力。(3)教学中应结合项目的研究情况。教师在承担与课程相关的项目时,可以将项目的背景、进展的过程介绍给学生,这种“摸得着”的知识容易吸引学生的兴趣,同时可与学生分享项目推进中所遇的困难,启发学生思考解决问题的方向,提高学生对所学知识应用的灵活性。
3考核模式改革—重实践
长期以来,《数字电子技术基础》的考核模式都以卷面考试为主要手段,辅以作业、课堂表现和出勤率等。这种常规模式不仅缺乏过程性考核,且体现不出学生的应用能力,不符合应用型本科教育注重实践的思想。(1)注重实践型考核。卷面考试主要以单一的知识点考查为主,且不能反映学生对所学知识的应用能力。而实践形式考查的则是知识点的综合应用,能够检验学生“知行合一”的情况。教师在实践考查中给出明确的逻辑功能如多路表决器等,要求学生设计出相应的电路,并结合计算机软件来仿真验证。设计也可为开放性,不限制学生使用超出课本范围的知识点或芯片[5]。如果条件允许,可以要求学生在设计后动手制作该电路,更能加强应用型人才的培养。(2)增加过程性考核。若只在期末进行考核,难以覆盖大部分知识点,且容易让学生形成不良的“突击式”学习习惯,造成学生基础不扎实、知识断层的现象。过程性考核设置在每章的教学内容完成之后,教师针对该部分知识点进行考核,形式以上述实践手段为佳。这样的方式不仅有利于教师及时发现学生学习中的问题以及授课中的不足并加以改正,而且使得学生更加注重平时的学习,有利于学生牢牢掌握知识,为灵活应用打好基础。(3)建立小组式考核。建立小组式考核以培养学生的协调组织能力是应用型教育不可或缺的一环。教师在考核中将学生分组并设定某一需要协作完成的目标,如多路彩灯控制器等。小组内学生自行分配资料查找、电路设计、程序编辑和电路制作等任务,确定进度计划并按此执行。这一考核方式有助于学生的协调组织能力培养,有助于学生在工作中迅速融入团队。科技研发多以团队为基础,良好的协作组织能力是项目完成的必备条件,也是高层次应用型人才的必要素质。
4总结
本文就应用型本科《数字电子技术基础》的课程改革方案进行了探索和研究,分别从教学内容、教学方法、考核模式三个方面提出了“偏应用、主启发、重实践”的改革思路,并一一分析、阐述。然而一门课程的改革是任重道远的,笔者所提的思路必然存在缺陷与不足,需要教育者不断的在教学实践中去发掘和总结,最终达到应用型本科教育的目标。
[参考文献]
[1]刘光明,张兴旺.应用型本科电子技术基础课程建设的研究与实践[J].文教资料,2007,(10):66-67.
[2]阎石.数字电子技术基础(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2006.
[3]王磊.《数字逻辑电路》教学方法和教学内容改革探究[J].内江科技,2010,31(9):68-68.
[4]徐健宁.《数字逻辑电路》课程的教改探索[J].职业时空,2011,7(9):109-110.
篇2
关键词:数字电子技术;研究性教学;工程创新人才
大学是传授高深学问的地方,这种知识不应只是一般的学科知识或确定性知识,而是具有前沿性的创新知识。进入20世纪以后电子技术进入飞速发展时期,电子技术的教学应该通过研究性教学启发带动学生掌握这种先进技术。
哈尔滨工业大学电子学教研室在2011年编写了由高等教育出版社出版的《数字电子技术基础》普通高等教育“十一五”国家规划教材。针对该教材我们开展了数字电子技术研究性教学的探索,注重电子技术实践性,跟踪电子技术的最新发展,经过小班试点,取得了很好的实践效果。
一、研究性教学内容的前沿性
若课程内容的前沿性不足就不能反映科学上的新进展,也会制约学生掌握最新知识和先进方法,不利于培养学生的创新能力。研究性教学可以将前沿科学问题作为教学内容提出,且不像传统课程那样给出明确的结论。这样便于保证课程的前沿性和开放性。前沿性的课程内容既传播新知识和新方法,又能够激发学生的创新动机和创新自我效能感。当学生得知自己正在讨论学术前沿问题时,他们会表现出更大的研究兴趣,投入更多时间和热情,也更加渴望在这样的问题上提出自己的见解,从而激发他们的创新动机。反之,陈旧的课程内容会减弱学生的学习兴趣,拉低自我效能感和创新动机,学生们也会倾向于使用固有思路和方法去解决问题。
当前,电子技术已经进入电子设计自动化时代,电子设计自动化(简称EDA)是现代数字电子技术最前沿的技术。它可以将几片到上千片中小规模集成电路集成到一块芯片如FPGA芯片中,在通信工程、自动控制系统、机电一体化领域有着广泛的应用。它包括FPGA/CPLD开发技术、SOPC(片上可编程系统)及ASIC(专用集成电路)设计。
FPGA技术一个重要特点是技术更新快,从器件、软件到各种参考书籍,层出不穷。例如Altera公司的可编程逻辑芯片,两三年就会推出新一代芯片,在性能上或多或少有所改进。其集成开发环境几乎逐年更新。因此在教学中强调电子设计自动化的重要性,并以此为主线开展教学。通过电子设计自动化(EDA)技术及硬件描述语言HDL简介、可编程逻辑器件结构、Verilog语言及可编程逻辑器件编程软件Quartus II的学习,学生可全面地掌握电子设计自动化的设计方法。Verilog语言学习采取先给出实例,再对实例中出现的语法现象进行说明的书写方式,保证了Verilog语言语法介绍的连续性。实例覆盖了中规模逻辑器件,包括:数据选择器、加法器、显示译码器、触发器、计数器和有限状态机。通过模仿这些实例可以快速地掌握逻辑电路的Verilog程序编写方法。
为了使电子设计自动化教学与国际接轨,首先我们与美国著名半导体公司ALTERA建立了国际联合实验室,调查了美国、加拿大及英国的部分大学的数字电子技术课程的内容及使用的EDA实验系统,这些学校包括美国阿拉巴马大学(University of Alabama)、美国伊利诺州立大学香槟分校(University of Illinois at Urbana-Champaign)、美国密西根大学(Universityof Michigan-Ann Arbor)、加拿大多伦多大学(University of Toronto)、美国普渡大学(Purdue University)、乔治亚理工学院(Georgia Institute of Technology)、英国伦敦大学(University of London)、帝国理工学院(Imperial College London)、麦克马斯特大学(McMaster University)美国哥伦比亚大学(Columbia University)等,这些国际大学数字电子技术课程都大量引入电子设计自动化相关的理论及实践课程,所使用的实验系统和我校相同为ALTERA公司的DE2开发平台。这为我们借鉴国际教学模式奠定了基础。
参考国外大学,修改了课程的教学内容,强调电子设计自动化的重要性,通过电子设计自动化(EDA)技术及硬件描述语言HDL简介、可编程逻辑器件、Verilog语言及可编程逻辑器件编程软件Quartus II的学习,学生可全面地掌握电子设计自动化的设计方法。通过国际化联合实验室的平台引入了美国工程类顶尖名校伊利诺伊—香槟分校、普渡大学、密西根大学的教学案例。同时邀请国际同类课程教授及FPGA设计名企资深工程师前来讲学培训,如2011年5月邀请美国明尼苏达大学数字电子技术课程负责人Sobelman教授及学生来访,观摩了本课程的教学,与Sobelman教授就数字电子技术基础课程教学内容及教学方法做了进一步的交流。Sobelman教授说,我们目前的教学内容与他们学校基本一致,使用的实验装置与美国高校基本相同。邀请加拿大多伦多大学电机研究所美国Accelight IC主设计师做了“全新40纳米Stratix IV及Cyclone IV介绍及其应用分析”的讲座。
二、研究性教学过程的实践性
篇3
关键词:计算机;高速数字;电路设计技术
中图分类号:TN79文献标识码:A文章编号:1007-9416(2015)12-0235-01
作者简介:胡文涛(1979—),男,湖北荆州人,硕士研究生,助教,研究方向:计算机网络。
1引言
高速数字电路的含义是通过电路,高速变化信号出现电熔以及电感等性状,计算机高速数字电路涉及两方面的技术,分别是计算机技术以及电子技术,优化了电路的所有参数,保证高速数字电路系统可以正常的运行。在进行高速数字电路设计时,最为关键的是合理搭配各个元件,这样才有利于电路信号以及相关元器件的稳定运行。
2影响计算机高速数字电路设计技术的问题
2.1来自于信号线之间距离
高速数字电路设计技术的出现,对于计算机电子技术来讲,是一个很大的进步。不过目前这种技术还不成熟,还有很多弊端。举个例子,信号线之间的距离也对其带来一定的影响,通常来说,印刷版电路的密度越大,信号线之间的距离就会变小,同时,还会增加电磁耦合度,如果没有充分注意到这个问题,就会导致信号之间相互干扰,而且这种现象会越发的严重。
2.2阻抗不能匹配
对于信号传输线来说,最主要的就是阻抗,但是目前在进行高速数字电路设计时,阻抗不能匹配的情况时有发生,这会引起反射噪声的出现,从而影响到信号的完整性。
2.3来自于电源平面之间电感以及电阻方面的因素
具体来讲,计算机高速数字化电路设计技术就是结合具体条件,通过电子技术完成设计,在很大的范围内得到了推广。目前,在进行计算机高速数字电路设计时,因为电源平面之间是有电感以及电阻存在的,如果同时进行所有的电路输出,就会在电路上形成巨大的瞬间电流,影响到电源线电压以及极端级的电路地线,严重时还会造成波动。
3深入探讨计算机高速数字电路技术
3.1通过科学的设计保证完整的计算机高速数字电路信号
我们经过上面的分析已经知道,目前,在进行计算机高速数字电路设计时,因为存在阻抗之间的不匹配,会造成电路信号的不完整,所以,要科学的设计计算机高速数字电路技术,最大程度保证完整传输电路信号。有关这个问题可以从两个方面进行研究,首先,研究不同种类电路之间电路信号传输的干扰现象,换句话来说,就是上面所说的干扰以及反射的现象。其次,我们还要研究不同种类信号在进行传输时,给电路信号网带来的影响。计算机高速数字电路处于正常运行状态时,因为阻抗不能匹配,传输的电路信号并不是很完整,此外,计算机高速数字电路在运行当中,是无法控制好阻抗的,阻抗有时过大,有时过小,这会影响到电路信号的波形,最终造成计算机高速电路不能传输完整的信号。为了解决这个问题,我们必须要进一步研究计算机高速数字电路技术,按照一般的规律,高速数字电路设计是无法让临街阻抗符合电路的,这就要改进计算机高速数字电路设计技术,确保系统是过阻抗的情况,这种方式可以解决由于阻抗的不匹配,造成计算机高速数字电路不能传输完整信号的问题,最大程度减少由于阻抗过大或者过小所带来的负面作用。
3.2科学设计高速数字电路电源
计算机高速数字电路技术是离不开电源的,可以说,电源是包含在计算机高速数字电路技术之内的,我们通过上面的分析已经了解到,在进行计算机高速数字电路设计时,因为电源平面之间电感以及电阻带来的影响,电源在运行时,会产生过电压的现象,简单来说,就是干扰到电源的波形,无法保证计算机高速数字电路安全稳定的运行。按照理论来讲,在进行高速数字电路设计时,如果电源系统是没有阻抗的,电路设计就会进行的非常顺利,在这种情况下,信号回路就不容易消耗到阻抗,系统当中,每个点都会保持一种长期稳定的态势。但是这只不过是一种假设的理想状态,在现实当中,是不可能存在的,为了保证计算机高速数字电路系统的正常运行,就不能忽略电源的电感以及电阻带来的影响,为了将这种影响控制在最低的程序,需要我们采取科学的手段。我们考察目前计算机高速数字电路系统所用的电源材料可知,对于电路系统来说,大部分都是利用铜质材料的,但是根据电源系统的具体情况,铜质材料是不符合计算机高速数字电路电源的材质要求的,这会影响到计算机高速数字电路系统的正常运行。面对这种情况,我们要从多角度对各个影响因素进行探究,比如可以在电路中应用楼电容,这种方式有利于减少电源面的电感以及电阻所带来的影响,最终保证计算机高速数字电路系统可以长久稳定的运行。
4结语
总的来说,随着中国社会经济发展越来越快,推动了电子技术的不断进步,也催生了很多新的技术,就如文章所阐述的计算机高速数字电路设计技术,其就建立在电子技术的基础之上,通过科学设计而实现的,并且应用于各个行业,取得了显著的效果。文章深入分析了计算机高速数字电路设计技术,在结合笔者自身的实践经验,此外,还有对于计算机高速数字电路技术的初步认识,详细的阐述了计算机高速数字电路设计技术的相关影响因素,并且提出了具有针对性的完善手段,主旨在于通过上述的分析,可以将计算机高速数字电路系统的应有作用发挥出来,繁荣电子产品市场,并且成为同行的一种借鉴。
参考文献
[1]蔡叶芳,田泽,邵刚,等.一种高速数模混合倒装芯片协同仿真技术研究[J].计算机技术与发展,2015(06).
[2]唐思超.高速数字电路互连时序模型与布线长度分析[J].单片机与嵌入式系统应用,2014(12).
篇4
超高密度量子效应存储器存在的问题。随着科学技术的不断进步,纳米技术在计算机中的应用逐渐普及,纳米计算机也将成为一种发展趋势,而超高密度存储量子效应的电子“芯片”在纳米计算机中会成为一个主要的元件,是计算机信息系统的计算机可以提供高容量的存储设备与快速访问,但没有机械运动部件。然而,能够创建纳米电子逻辑设备,提出了新的挑战,量子效应的纳米电子制造业的超高密度存储阵列或设备使用相同的芯片。几万亿到前所未有的密度组装计算机纳米计算机连接问题。纳米电子元件需要巧妙的结构,布局合理,这其中需要考虑的一个重要的问题就是纳米计算机之间的互相连接的问题。计算机之间互相连接的问题,也就是计算机结构的各种输入与输出的问题。纳米计算机作为计算机发展的一个趋势,其工作原理是将巨大的信息量都存储在一个比较小的空间内,并且要对这些信息进行有效地利用。因此,这就需要纳米计算机之间,计算机与外部环境之间有准确的连接。当前,计算机的发展趋势是逐渐微型化,微型化又会出现一个问题,即如何保持电线之间的隔离,避免过热或或者串线,因此,要有一些几何约束,不能无限制地增加数量的连接。因此,为了纳米电子器件、量子效应的计算机系统,急需解决纳米计算机的连接问题。
2交互式电子技术手册的问题
交互式电子技术手册的发展经过了很长的一段时间,发展到现在,一共有五个阶段。但是目前还没有真正意义上的人工智能的集成故障诊断的综合电子技术手册。各种各样的电子技术手册虽然代表了不同的发展阶段,和优势的电子技术手册、低水平仍有其价值。随着电子信息技术组织、管理和传播的优势明显,收集。在信息化、数字化的时代,电子技术手册更关注的是对各种信息获取的便捷程度,展电子技术手册,不仅需要一个良好的外部组织环境,还需要良好的管理、用户手册等诸多内容。
3在时间与频率标准方面的应用
时间和频率是对一个现象进行描述的重要参数,这两者之间,可以通过时间的标准来引导出频率的标准,也可以两者都使用同一个标准。可以通过标准的标准频率源,它可以是一个引用来分享。1952时间标准,建立国际天文联盟定义的基础上,地球的自转和革命,分别称为世界时(UT)和星历表时间(ET)。目前,世界上很多国家都制定出了相应的量子频率标准,如133铷原子频率标准(CS)、氢频率标准,一个标准的原子氢、甲烷、饱和度和他-Ne激光器频率标准和吸收。这样做之后,从过去的微观运动,在这场伟大的运动的原子结构的标准时间。另一方面,设备简单、体积和重量;另一方面,它大大提高了稳定性的频率标准(1430000000-1430000000-300000000秒)。1967年,国会通过了一项决议,规定:13个国际测量的时间第二阶段等于133919631的“770全国铯超精细跃迁”。时间基准,开发高精度频率测量技术,这将有助于太空飞行,太空探索,还可以促进现代微波技术、激光技术、雷达等方面的发展。有些应用程序在任何情况下,近似静态分析,关键问题在交互式电子技术手册,纳电子学的基本知识和挤压,在时间和频率标准和应用电子技术专业。在蓬勃发展的同时,在现代高新技术产业、先进的信息在我们的生活中,广泛应用新技术、建筑,没有科学,我们研究一个新的理论和国家经济建设和和谐社会建设、专业技能、实践在空气中,应用程序的理论。
4结语
篇5
【关键词】电子技术 教学 实践
中等职业学校《电子技术基础》课是工科类专业的技术基础课,由于概念、原理抽象复杂,加之近几年学生的基础下降,使这门课的教学出现教师难教、学生难学的状况。为改变这种现状,中等职业教育任重而道远。现笔者从以下几个方面谈谈自己对这门课的教学感悟。
一、分层教学贯彻于课堂
《电子技术基础》课是一门专业原理课,学习这门课需要一定的物理、数学、电路分析基础。“教是为了不教”,这是教师教学的最高境界,要达到这样的目标,就需要真正发挥学生学习的主体作用。学生作为学习的主体,有其多样性、层次性,如果教师不注意分层教学,而采用“一刀切”的教学方法,就达不到良好的教学效果。我校面对较多中下基础学生,采用“低进高出”的教育目标模式。由于学生的知识水平、认知能力参差不齐,面对客观实际,采用传统的教学方法,很难顾及不同层面的学生。为贯彻面向全体的教学思想,力求使各个层次的学生互相促进、共同发展,使差生不差、优生更优,按照著名教育学、心理学家加德纳的多元智能学说,按照“关注差异,开发潜能,多元发展”的办学理念,从课堂教学着手,针对不同学生的差异,实行分层教学的尝试,探索新的教学方法,注重工作细节,优化教学过程,进一步提高教学的有效性。而分层教学的分层实施主要体现在学生分层、分层备课、分层授课、分层训练、分层辅导、分层评价。
二、理论联系实际贯穿于教学
《电子技术基础》课是学习专业理论课的基础,如果教师讲授就理论讲理论,照本宣科,就会显得枯燥无味。实践证明,教师能把握课程特点,将其较强的基础理论性与较强的工程应用性相结合,努力突破教材的束缚性与局限性,适当拓展知识面,针对有关基础理论多举实例,多联系生产生活实际及学生的现实状况,在理论性与专业性互相渗透且有机统一的基础上,就能大大激发学生的学习兴趣。如在讲功率放大器内容时,可联系收录机中的功放电路、电视机中的行、场输出电路;讲数字电路时,可简介数字测速系统、电子钟,以及工业生产中的计数、计时装置等;讲各种家电电器的共同部分――直流稳压电源时,可适当介绍其故障现象与维修等。
三、加强直观性教学
《电子技术基础》是中等职业技术学校工科类专业开设的一门十分重要的专业基础课,也是该专业学生学好后续课程的基础。这门课程理论性强,涉及内容十分抽象,学生难以掌握。为了提高教学效果,结合多年的教学实践,笔者将直观性教学法引入课堂,在教学实践中充分利用实物显示法、实验调试法、幻灯演示法、录像展示法、实践体验法进行直观性教学,可以收到良好的教学效果。
四、推进项目式教学
篇6
但职工中专的教学对教师却是一种挑战。首先,学员们年龄的差距非常大,在笔者执教的班中,最小的学生只有18岁,而最大的学生有40岁;其次,学员们文化水平参差不齐,最高有本科毕业但不是学通信的,也有具有初中毕业证但实际文化水平很低。有过教学经验的人都知道,年龄与文化水平的差异,对学员的理解能力会造成很大的影响。
笔者所带的电子技术基础课,是一门专业基础课。电子技术是研究电子器件、电子电路及其应用的科学技术。电子器件是指第一代的电子管以及第二代的晶体管,需要重点学习的是晶体管。而所谓的电子电路是指电子器件与电阻器、电感器、电容器、变压器、开关等元件适当地连接起来所组成的电路。电子技术基础课程由模拟电子技术和数字电子技术两部分组成。模拟电路有半导体器件、基本放大电路、放大电路的负反馈、低频功率放大电路、集成运算放大器和直流稳压电源等内容,数字电路有组合逻辑电路、集成触发器、时序逻辑电路等内容。通过电子技术基础课程的学习,学员应当掌握电子技术各种基本电路(包括集成电路)的组成、基本工作原理以及性能特点,熟悉电子技术工艺技能和电子仪器的正确使用方法,能够读识常见的电子线路图,测试常用的电路功能,并具有排除故障的能力。
电子技术基础这门课,其本身内容比较庞杂,技术术语较多,基本概念和电路的种类较多,同时课程的难点主要集中在前面几章,使得学员感觉有入门难的错觉。即使在全日制学校中,学生全力以赴地学习,电子技术基础也是一门学习起来较困难的课程。而在我校的职工中专中,电子技术基础是宽带技术和移动通信技术专业的学员的必修课程。因此,这门课程如何能够让学员愿意学,并且学得会,成为这几年笔者执教电子技术基础的主要任务。
首先是教学内容的改革。电子技术基础课程学习先要学习电子器件,现在的电子器件包括晶体二极管、晶体三极管和场效应管。其中的重点内容是晶体二极管和晶体三极管。这些电子器件与之前学员学过的电阻器、电感器、电容器、变压器、开关等电子元件不同,具有非线性,也就是说,它们的特性不能用公式来描述,因而难以使用公式进行计算。而学员们从前面所学的电子元件开始,习惯了用公式来进行计算。实际上,晶体二极管和晶体三极管的特性,我们都是用曲线的形式来描述的。其中,晶体二极管用伏安特性曲线描述,而晶体三极管更是要用输入特性曲线和输出特性曲线来共同描述。学员们都是第一次接触电子器件,同时他们的文化水平普遍比较低,总是觉得难以理解。
针对学员们工作中主要是电子电路的应用,笔者在教学过程中,比较强调电子电路的实用性,即尽量减少电子器件内部的机理分析,避免繁杂的数学推导和理论分析,适当降低理论知识的深度和难度。如半导体的特性具有掺杂性、热敏性和光敏性,教学时则不去深究半导体内部的结构,只是强调半导体中的两种载流子分别是空穴和自由电子,当空穴数目较多就形成P型半导体,自由电子数目较多就是N型半导体,让学员有个结论性的概念,以便后面晶体二极管和三极管的学习。
在“半导体二极管的导电性能”学习时,本人用逆止水阀门来做比喻:当有正向水流阀门就被冲开,阀门中有水流过;当有反向水流阀门反被压紧,阀门中无水流过。并不深究二极管PN结加正向电压时削弱了PN结内电场,使得多数载流子能顺利通过PN结形成正向电流,而二极管PN结加反向电压时加强了PN结内电场,多数载流子难以通过PN结。
在“半导体三极管组成的基本放大电路”学习时,由于电子器件的特性是具有分散性,元件的实际参数值与标称值有一定偏差,实际参数值受环境温度等因素的影响而偏离设计值,特别强调要注重物理概念,采用工程的观点,要忽略一些次要因素来进行估算。因此,根据三极管基本放大电路,分别画出相应的直流通路和交流通路图,再据此进行直流参数基极电流、集电极电流和集电极发射极间电压以及交流参数输入电阻、输出电阻和电压放大倍数的计算。
另外,万用表是学员工作和生活中常常需要使用的仪表,但很多学员对万用表的了解不够深入,使用不够规范,因此本人将万用表的内部结构和使用方法作为电子技术基础课程的部分内容。
篇7
关键词:电工电子技术;教学效果;方法
随着社会的发展,我们现在已经进入电气化和信息化时代,过去的汽车包括充电系统(包括发电机、调节器和连接线);启动系统(包括电磁开关、起动继电器和点火起动开关灯部件);点火系统(包括蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等);照明系统(包括前后照明灯、遥控器、接受器、延时器、开关等);电动门窗、电动后视镜、仪表仪盘、车身防盗等汽车电路系统、原理的维修。在如今交通飞速发展的年代,各种运输机械不同程度的安装有电气控制系统。在汽车领域,电动汽车和混合电动汽车是今后的发展方向,在汽车的控制上,电的应用早已超出,汽车音响、卫星定位,智能控制等在汽车上正在普及,这些汽车职业的工作都会用到电的知识。作为中职汽车检测与维修专业的学生更加有必要学好汽车电子电工技术基础这门课程,教师教学改革势在必行。
一学生学习汽车电工从哪入手
如何好好学习,理论成为实践的指导,实践见证理论,两者相辅相成,相得益彰。举例两个人,一个人去学校学习,一个去学徒。开始可能是学徒干的好,但是两三年之后,你就能看到差异,读过书的始终不一样,说的是他的思维不一样,支持先理论再实践,任何一项技术学习要想学得扎实,都必须先从原理入手方得要领。汽车电工是一门技术活,肯定要先去学校学习好。以师带徒形式当然能学到技术,但往往只知其然不知其所以然,永远成不了高档次的汽车电工人才。到学校学习之后有一个学历证书,从我们国家的形式来看,学历文凭在很长一段时间还是占据重要的位置。在学校也有实践操作的,现在大多数汽车维修学校都设置实训基地,学生实践的机会也很多。
二要提高教学效果,教师首先必须不断学习与提高
教师的素质直接关系到教学质量与效果,所以我们学校应该如何锻炼师资力量,如何提高老师的教学能力,使电工电子在汽车专业的教学中顺利运用。首先,我们的老师本身具备创新精神,汽车行业的崛起,电工电子技术作为其运用技术,我们对待教师的要求也有所提高,教师既要有汽车方面的知识也要具有电工电子技术专业知识,汽车的更新换代也是日新月异所以教师要随之发展不断更新理论和技术。其次,教师不仅要学习本土知识,还要引入发达国家等的新技术。教师积极适应汽车行业变化,把新旧知识进行重组和叠加,学习和引进新知识,新技术,这样教学效果非常明显。最后,双师型教师的形成,教师拥有较强的理论知识并在教学中有所运用,既能渗透性教学的要求,并且老师既会用普通工具,又会用专业工具,有水平,从而乐于听讲,有利于教学工作的开展。教师会使用汽车万用表、汽车解码器、跨接线、测试灯、汽车专用示波器、汽车专用诊断仪等。
三改变教学方式,提高课堂的学生学习效果
(一)多种教学方法的在理论教学中的使用
每门课程要掌握的知识点非常多,主要有直流和交流电路知识、电与磁的关系、电磁的应用(变压器和异步电动机)等等,特别是直流电路和交流电路,形式灵活多变、电路分析深奥莫测,这么多的知识点单纯靠老师灌输知识肯定收效甚微。如果我们运用多种教学方法可能达到事半功倍,学生的主体能动性可能能够得到极大提高。
(二)画面吸引法
课堂前几分钟就能决定你这节课能不能把学生吸入到课堂里面,就像写作开头就要引人入胜。在讲解新课开始前,我们给予学生一个画面感让学生带入课堂,学生吸引过来后,我们采取步步紧逼的方式将学生引导到新授知识的学习中。如在绪论课的教学中,教师可以这样问:电在我们实际生活中运用到哪些地方?电能书如何产生?学生可以互相讨论,然后我们播放下载一些视频影像资料再播最后,我们问学生那我们要不要学习电知识。学生整堂课中作为主体,他们讨论热烈,课堂气氛非常好,这样就在轻松自在的环境中把知识掌握。在讲电动机正反转电路图时,我们提问:学校校门为什么能开关了?使学生感觉非常吃惊,然后开动脑筋回答各种各样的答案。这时候,老师就开始提问:大家有没有留心进入我们教室的有几根线?如果将教室当成一个封闭的盒子,里面的所有电器可以等效成什么?学生被刚才的画面引入后,激发浓厚的兴趣,课堂在学生的主动学习要求中跟着老师一起互动思考,使课堂气氛立刻变得十分活跃。最终把要掌握的知识非常完美的掌握。
(三)相互类比法
我们的基本原理一般比较抽象,学生如果没有实际案例就很难理解。任何事物都是普遍联系的,在教学过程中我们把相似的相互类别,相互联想,使抽象变具体,学生一下子就很能够接受并理解,这样就很好的达到教学目标。在讲解电容和电感的概念和公式时,学生很难掌握,教师可以利用欧姆定律来进行类比。像欧姆定律,学生在初中时已经相当熟悉并且也掌握得比较扎实,已相当熟悉,教师用表格的形式将R、L、C三者的定义公式及应用列出,让学生类比熟悉,学生自然感觉非常亲近没有那么陌生的感觉。又如,学生对磁的概念难以理解,不明白为什么磁畴在磁场的作用下能够翻转,笔者教学中巧妙地用学生参加课间操的联想来进行比喻。学生出操有这种现象,开始阶段,出教室的学生数较少,几分钟后,大部队就出操了,但还有少部分的学生出操较晚,这和磁化曲线的形成很相似。这样,使学生形象地理解了抽象的铁磁性物质的磁化规律。
(四)主动学习法
我们的教育在相当一段时间内部是采用填鸭式的理论,教师主导的教和学生被动的学相结合,我们现在就是要颠覆这样模式,把学生的作为学习的主体,老师的根据学生情况把教学内容推动进行,主动学习法就是把课堂还给学生体现以学生。教师的作用关键在于课前的准备和课中的引导,而学生的学习过程是一个发现问题和解决问题的过程。教师在整个过程中穿针引线的作用,例如:在交流电路的分析中有纯电路的分析,而后在纯电感电路的分析、纯电容电路和RLC串联电路的分析中,如果采用自主学习法就要求学生依据纯电阻电路的分析方法,注重电流和电压的大小关系和相位关系,进而一步步到解析法、波形图、相量图、相量法;以此类推在纯电感电路的分析时采用过程辅导形式,在纯电容电路中就放手让学生自己分析,最终在RLC串联电路我们可以让学生采用小组合作来进行分析。这样的模式就体现以学生为主体,学生只有经过亲身体会,他们在今后的并联电路以及混联电路的学习中就能很容易运用这种方法。
(五)小组合作法
如何使课堂活起来和动起来呢?教师采用小组合作法来进行教学就是最好的形式,这种方法在现在教学当中是非常流行的一种方式,并且学生在教学过程中也是主体性的地位。在“汽车电工电路”课程教学中,小组合作法可直接应用于安装汽车照明电路中。首先得分析电路的组成、电路的安装、电路的注意事项等,每组成员可以发挥各自优势分析和安装电路。最终安装成功或者失败,大家一起分析安装注意事项和故障原因,教师可以用小组合作法来提出问题并且设立奖励机制,看哪组同学安装的最好和最快。这样,教学气氛非常活跃,学生积极性也非常之高。大家在相互合作中互相提醒和学习。
1.理论和实践相结合方式
一个内容要想理论和实际相结合起来,最好采用项目教学的方法,我们把一个知识点,包括理论和实践归纳成一个项目。完成一个项目等同于完成了理论和实践的教学。这样的方法也是以学生为主体。培养学生独立思考和工作的能力,他们的综合素质也是全面得到提高。如汽车高压点火线圈的工作过程,我们把这部分内容建立一个项目,这样项目的目的是解释点火圈的工作原理和操作。学生要完成这样项目就必须主动去找出相关项目设计的知识和技能,通过理论和实践的项目相结合就达到教学目的。
2.教学内容的取舍
现在社会上各种教材非常丰富,我们要考虑自己学校专业特色和学生的学习能力,必须对教学内容作适当的取舍。根据市面上汽车的普通电路原理选择相关的基础理论知识,如:我们需要的汽车检测、汽车维修、汽车销售等。然后去社会各修理店进行实地考察,汽车故障一般会出现哪些情况,如何去处理,这样就要学生掌握哪些基本的技能,然后根据汽车的发展前景,我们要教学生能够在以后走出社会当中的能够起到抛砖引玉作用的知识累积。对他们今后的发展也起到承前启后的作用。如:学生掌握基本的电器测量设备的运用、简单电路图的识别等,培养学生的学习能力和处理的问题的能力。使技能真正落在实地和教育职业能力培养的方针和政策。总之,汽车成为当今社会使用越来越广泛的交通工具,电器电子的汽车中的使用更新换代也是越来越快,这样对从事汽车检测与维修的技术人员人员应当向机电复合型人才的方向发展。汽车电工电子技术是中职学校汽修类专业的一门特别重要的必修技术基础课程。要使学生能真正掌握基本的汽车电工电子技术理论和技能。教师不仅要掌握汽车电器设备的专业需求还要了解更多的新的测量设备和技术,将新型的技术和理论运用到教学中,让学生在轻松活跃的气氛中学到新的理论知识和技能,最终老师将引领学生最专业的元素,了解最前沿的技能,为以后就业打下坚实的基础。我们的老师在教学中运用各种教学手段,不断提升自己技能,创新教学,创新每堂课程教学。
参考文献
[1]曹宇明.充分发挥鲁迅作品的现实教育作用[J].河南教育学院学报:哲学社会科学版,1996(4):53-56.
[2]郭亚明.“回到鲁迅那里去”:鲁迅教学研究之一[J].内蒙古师范大学学报:教育科学版,2002,15(4):85-87.
[3]杨蓉.中职“电工基础”教学存在的问题及改革措施[J].知识窗,2015(2):38-38.
[4]黄定国.项目教学法在“电工基础和技能”教学中的应用[J].科学咨询,2015(1):126-127.
[5]翟琴静.利用思维导图提高“电工基础”课堂教学的有效性研究[J].电大理工,2014(4):51-52.
[6]唐尉.浅析电工基础创新教学[J].青年时代,2014(22):90.
篇8
关键词:模拟电路 教学改革 实验改革
《模拟电子技术基础》是高校信息类专业的基础主干课程,在本科教学计划和课程建设评估中占有重要的地位。当前许多高校都是按院系统一招生,学完专业基础课再分专业方向和选择专业模块,强调“宽口径、重基础”,在这种培养模式下,作为专业基础课的《模拟电子技术基础》的教学就显得尤为重要。
1 课程现状及存在的问题
《模拟电子技术基础》是培养电子信息专业技术人才的重要基础课程,它讲述电子器件及其应用的知识,内容经历了从电子管到晶体管到集成电路的发展过程。近年来,信息技术发展迅速,电子信息技术产业已成为国家经济发展的支柱产业,国家需要大量的电子信息技术专业人才。但是在很多高校却出现了奇怪的现象:近些年,《模拟电子技术基础》课程反而出现了“没落”的趋势,青年教师不愿教、学生不爱学。近几年对信息类学生成绩的统计表明,《模拟电子技术基础》课程是不及格人数最多的科目之一。出现问题的原因,主要有以下两个方面:
第一,随着电子和相关产业的高速发展,《模拟电子技术基础》课程所涉及的内容发生了很大的变化。新的专业发展不仅要求学生具备一定的理论基础,而且对学生的实践能力和动手能力也提出了更高的要求。但是传统的教学内容和方法强调培养研究型的人才,强调理论,强调对复杂的电路原理及物理过程的分析和研究,而对课程的工程应用性反映不足,不够重视实践,实验课设置不尽合理,这些使得《模拟电子技术基础》课程在“教与学”“学与应用”的环节上与现实的要求存在较大的矛盾。例如,学习三极管、场效应管等器件和各种放大电路时,教师花了很多课时对器件、电路原理进行讲述,推导计算公式,学生感到枯燥、难懂,应用能力欠缺。教师反映“难教”,学生反映“难学”,有些同学甚至戏称这门课为“魔鬼电路(魔电)”,这在很大程度上影响了学生学习的积极性和主动性。
第二,近几年来,《模拟电子技术基础》的教学处于尴尬的地位。讲过这门课的老师都有这样的感受:《模拟电子技术基础》这门课不好上。它既需要扎实的理论功底,又需要较丰富的实践经验,需要教师投入大量时间精力才能上好。但是由于它不属于信息技术发展的前沿课程,科研创新的机会少,学校投入、重视不足,使任课教师心理出现落差,因此很容易造成教师特别是青年教师不重视教学工作,不愿投入时间和精力去研究教学改革,最终导致整体教学水平出现下滑。
2 教学模式的改革
课程的教学改革势在必行。一方面加强宣传,使各级管理和教学人员认识到专业基础课既是传授从事本学科和专业方向所必备的基本知识,又在人才培养和三类课程体系中起到承前启后的作用,必须注重专业基础课的投入和师资的培养。另一方面必须不断调整教学的内容、方法和手段,适应信息技术发展对人才的需要。
2.1教学改革
2.1.1 改革传统教学方法和手段
根据专业发展重视实践动手能力的要求,改变传统教学强调理论的“满堂灌”的做法,授课方式由“单向传授”转变为“多种方式”。例如,开展互动学习法,选择一些章节,组织学生自学――演讲――讨论,最后教师给予总结,完成教学过程。也可以选择适当章节,采用“实践――理论――实践”的方式,由学生先做实验,认识电路,然后学理论加深理解,再做实验进一步提高。除了常规作业外,教师可以适时安排2~3次大作业,比如,在学完二极管、三极管及场效应管这三章内容之后,设置若干实用电路,如,二极管构成的限幅电路、单相桥式整流电路、共射极放大电路等,并提出使用条件和参数要求,由学生分组选题讨论设计。最后,教师可以安排专门时间,由每组派出代表,讲解设计过程,通过MULTISIM或PSPICE软件验证设计结果。这样,有助于培养学生将理论知识运用到实践中的能力。
在教学手段上,采用多媒体的教学方式和传统的教学方法相结合。多媒体教学是近几年来各高校高度提倡的教学手段之一,它具有传播信息量大、图文并茂、形象直观的特点,在《模拟电子技术基础》课程中使用多媒体教学,可以节省时间,对电路的讲解也更清晰。然而传统的教学方法也不能完全抛弃,它可以使学生有更多的时间思考、消化所学内容。据测算,完全使用多媒体进行教学,可以在两个课时内完成传统教学三个课时的内容。因此,教师可以根据学生的具体情况,选择合适的课时比例,灵活使用这两种教学方法,以期达到良好的教学效果。
2.1.2 教学内容的改革
近几年来,电子技术进入了飞速发展的时期,集成化代表着电子技术的发展方向。电子技术的教学必须体现这一方向,以集成为主,拓宽更新教学内容。对不符合集成发展方向的传统电路及其分析方法,如,对于变压器耦合电路工作点的静态及动态图解法、差分式放大电路参数的计算等应进行精简,而对基本放大电路、负反馈概念及稳定性内容应加强。同时,在教学中,教师应着重阐明基本电路的原理、功能及主要参数,尤其要给出电路的应用实例。
在课程的定位上应当明确,《模拟电子技术基础》课程的重点不是理论问题而是应用问题,强调实践应用和电子设计能力。《模拟电子技术基础》采用“近似模型”,强调“工程性”和“近似估算”。因此《模拟电子技术基础》的教与学,应当采取“避虚(纯理论)就实(实际应用)”的策略,要强调物理概念,不要陷入盲目的公式推导而成为讲数学,有关理论只要“够用即可”,这是课程性质所决定的。
2.1.3 实验课改革
实践教学是《模拟电子技术基础》课程教学的重要组成部分,但是长期以来实验教学一直作为辅助环节从属于理论教学,受到课时和硬件条件的限制,使实验课的设置不尽合理,实验的作用得不到充分发挥。许多实验课变成了走过场,有些学生做了一学期的实验后仍不认识器件,不了解器件参数。因此,实验课改革的目标就是要使学生真正参与到实验中来,通过实验提高动手操作能力。实验的改革主要从以下两个方面着手。
2.1.3.1 改革实验内容
第一,设置入门实验课时,激发学生对实验的兴趣。
在学生学习《模拟电子技术基础》课程的第一周,开设2课时的教学实习,采用直观教学方法和手段,准备好各种电子元器件、历届制作的电子作品,例如,音乐贺卡、抢答器、数字电子表等,让学生零距离接触、观看和测试,让学生充分感受电子产品并非高不可攀,它就在我们即将学习的知识中,消除学生对电子电路设计的陌生感和神秘感,激发学生对实验课程的兴趣。
第二,设立验证性实验、设计性实验、综合设计性实验等多层次的实验模式。
《模拟电子技术基础》的实验教学模式可设置为如下的三个层次:第一,验证性实验。实验内容主要是对所学理论的验证,目的是加深学生对电子技术基本理论的理解,比如,晶体管共射极放大电路实验,通过实验学生就会加深对静态工作点对放大器性能影响、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等概念的理解。但此类实验由于缺乏主动性与创造性,所占比例不宜过大。但是,目前90%的实验都属于此类。第二,设计性实验。需要学生根据实验要求,先设计电路,然后选用器件完成应用电路,目的是培养学生的设计、装调与测试电路的能力。实验内容可由易到难,比如,可以结合理论课的大作业,从设计二极管的相关电路开始,循序渐进。在学完运算电路和功率放大电路后,就可以让学生设计卡拉OK音响电路,学生通过麦克风输入声音,加法电路混合声音、再由功率放大电路输出声音,将三部分的内容结合在一起完成设计。这类实验的设置能使学生的应用能力及动手能力大大增强,因此,这是实验课内容改革需要重点关注的部分。第三,综合设计性实验。实验内容是以模拟电子电路为主,利用跨学科知识、器件进行综合性系统的设计的实验,这类实验要求学生具有较高的综合能力和创新能力,难度较大,因此,选择实验内容时可适当考虑,有条件的情况下可考虑设置成课程设计内容。这三类实验的比例以4:3:1为宜。
2.1.3.2 建立开放的实验室
《模拟电子技术基础》的实验课程一般设置8个实验,每个实验2个学时。但从实验效果来看,由于学生水平参差不齐,有创意的学生感觉时间不够用或自己的设计想法没有机会实践,而实验教师则感到学生多,压力大。每次实验结束,学生意犹未尽而教师筋疲力尽。因此,建立一个开放的实验室是解决当前遇到的问题最好的办法。实验室除了在规定的时间段内承担计划内的实验外,其他时间向所有学生开放。实验室提供必要的软件,如PSPICE、PROTEL、MUILTISIM、MAXPLUS2等以及一些基本的电子元器件,安排相关的教师进行指导。学生可根据自己的时间、兴趣进行预约,实验内容既可以是实验课内容的深化,也可以进行创新设计。
3 结语
《模拟电子技术基础》是信息类专业一门重要的专业基础课程,随着电子技术的发展,《模拟电子技术基础》课程中的基本器件、内容体系、实验方法、设计手段也在不断发展更新,这就要求教师不断更新与改进教学的内容、方法和手段,使学生“学能懂”“学能用”,充分发挥教育优势,培养高素质、创新性的人才。
参考文献:
[1]. 《电子线路》课程体系及其再认识[J].电气电子教学学报,2010(4).
篇9
关键词:电子技术课程;理实一体化;教学创新
中职学校设置的电子电工类专业中,对于电子技术的课程设置是属于基础学科的。现代电子工业发展速度非常迅猛,对于电子技术专业人员的需求也是非常急迫的。传统的学习效果显示,由于课程中涉及的电子产品的知识以及电子元器件不断实现技术改造,使得学生在知识的掌握上存在理解和认知的障碍,如何能够让学生掌握这门课程的基础和实践技能,成为教师需要认真思索的课题。中职教育采用的理实一体化的方式方法,对社会需求的技能进行认真地思索,将理论与实践相结合,在培养学生实践能力方面加大教学力度,在教学模式的改革上通过中职课堂教学中不断进行实践,最终的效果就是充分调动了学生的学习积极性和主动性,让学生的主观能动性得到了很好的发挥。
1 理实一体化的内涵
为了培养高素质的专业技术人才,提高中职学校教学质量的目标,采用理实一体化的教学策略,就是将知识、理论与实践进行融合,实现教学、学习、实践的一体化。在电子技术基础课程中实行理实一体化教学,可以通过信息技术手段,如动画模拟、案例分析、项目教学等,采用多种教学手法完成一系列的教学活动,如完成一个实训项目,在实训项目中强化理论和技能的学习,从做中学,把理论和实践融会贯通,达到举一反三的学习效果。对这门课程进行教学改革,首要目的就是要加强课程的实践环节,最终是强调理论和实践的结合,提高学习的兴趣和效果。这和中国传统的“知行合一”的教育理念,以及西方职业教育领域“行动导向”“职业导向”“做中学”“双元制”等思想、理论和实践是一致的。
2 电子技术基础课程理实一体化的教学实施
由于理实一体化最终目的是提高学习效果,所以课程的理实一体化实现注定是多元化的。
2.1 创建多功能教学场室,为学生提供理实一体的学习环境
要实施理实一体化教学,首先要建设功能教学场室,为学生提供理实一体的学习环境。可以在电子技术基础课程的硬件设施,还可以利用计算机软件模拟真实场景的学习环境等,这是在学校的层面上展开的活动。例如,在理论的学习中,如果能够提供给学生类似于教学基地或者实验室的场所或者在电子专业的课室里安装专门的实验台供学生使用,同时实验室中的投影仪等设备,让教室可以立刻变成训练基地,那么就能更好地满足学生的要求。理实一体化教学要求有多功能教室。教室不再分为学习理论区域和实践学习的区域,而是理论和实践结合起来,具有多功能合一的教室。同时也鼓励学生自己准备小工具,如元器件、插线等。学生在准备期间,可以结合学习的内容,设计出电子电路来,根据实际需要在理实一体化的教室中,对电路设计的仿真模型进行实验。在多功能的理实一体化教室中,多媒体是标准配置,运用现代化的分析手段,可以将理论和实践的仿真学习结合在一起进行授课。授课的内容包括了文字、声音、图像等,学生通过多媒体的学习情境能够感受到不一样的教学氛围。电子技术基础教学通过多媒体的技术手段实现了现代化。多媒体的辅分析手段帮助学生在学习中了解物理现象等,多媒体更多地提供了信息分析、处理的辅助手段,通过多媒体技术,电子技术基础课程中一些比较抽象的内容,像半导体的空穴、电子导电、三极管的电流放大等难以理解的内容将变得生动和形象起来[1]。
2.2课程编排侧重于理论与实践相结合,为教学创设理实一体化的内容
理实一体化能够将教学的课时安排偏向于实践与理论相结合,同时注重提高学生的主体地位,增多学生讨论、学生实践、学生讲授的环节,少点老师讲授,这样学生的掌握效果起码比起老师单纯地讲授提高一倍以上。例如在学习各种电子元器件之前可以安排一个在实际中应用比较多而又简单的手机充电器的电路(见图1)给学生进行焊接,同时对电路的功能预先讲解。图1中电路的功能虽然简单但电子技术里面的二极管、三极管、电容等重要元件都包括了,而且还包含了整流滤波等典型的功能电路。在焊接电路时,教师先引导学生了解电路的总体功能:220 V交流电变成稳定的6 V直流电,再让学生了解电路各部分功能:整流、滤波、稳压,从而学习各元器件的工作原理和特性。学生先做后学,在做中学,学习的主动性会大大提高。也可以上午上理论介绍元件,穿插实践操作,将理论知识的传授和实践操作结合起来进行授课,下午进行焊接测试操作,这样,学生不仅理解了知识,还能够多一些实践的机会和时间。当然电子技术里典型的电路有很多,所以可以有目的地增加电子工艺课在电子技术基础课上,这可以作为一项当前重要理实一体化的教学措施实行。
2.3 校企合作,为理实一体化寻找教学资源
要深化电子技术基础的理实一体化教学还要结合“校企合作,工学结合”。当然这个实施起来要灵活,除了定期安排学生到电子厂实习外,还可以高薪聘请家电维修师傅定期到学校授课,或者安排这些有丰富维修经验的师傅定期进行师徒帮带。定期安排老师到企业进行师资培训,在师资、教学设备和办学规模都可以的情况下还可以引进模拟企业教学模式,把教室变成电子设计和制作工厂,在技术过关的情况下还可以进行部分电子产品的生产加工。当然校企合作的前提是互利互赢,学校和企业各取所需,资源共享,这样才能为理实一体化教学提供更多的教学资源。
3 理实一体化教学方法的应用注意事项
3.1 做中学是理实一体化教学的前提
要进行理实一体化教学,需要将理论与实践相结合,产生理论教学和技能训练融为一体的教学氛围。在理实一体化教学中,教师和同学在一起进行学习和实验,学生可以向老师提问,与老师展开讨论,师生间更像在团结合作完成一个实验项目,而不是教师照本宣科,学生只能听从不能发表意见的传统模式。例如在传授电工知识的同时,学生能够对各种元器件进行学习,并可以实际地观察到线路的运行过程等。达到理论与实践的统一[2]。
3.2 多媒体技术的合理应用是理实一体化教学的核心
理实一体化教学的方式是多元的、统一的,是将多媒体技术与实物等进行统一实训的教学手段。课堂上,教师应将课堂内容灵活化,可以通过实体模型、实例教学、现场参观的方法,让学生感性地认识到电工技术的相关知识。多媒体课件将电子元件、电路功能展示,从而更加准确和全面地掌握知识,理论学习的难度迎刃而解。教学辅助设备、器具等又为学生提供了学习电路设计和制作的硬件设施。学生通过亲自的动手操作,了解到电路设计的细节,如开关的组装、电源的设计等等。学生的思维能够在动手操作中被激发,教学的内容在原有的理论为主的基础上融入了更多鲜活的资料和案例,理论学习上升到情境学习,学生的学习行为也从被动转化为主动,使得理论学习真正付诸到实践当中,成就了众多未来的电工领域的专业复合型专业技术人才[3]。
3.3 教师队伍的组建是理实一体化教学的关键
教师队伍是实现课程理实一体化教学的关键。拥有既有理论知识又有实践能力的师资队伍绝非易事。教学团队的组成,可以是主讲教师,也可以是企业的工程人员,学习的课堂可以是电工电子实习基地,也可以是企业的生产车间。校企合作可以利用社会资源为教学提供更多的社会实践的机会,促进学生能够在不断的学习中完善自我,提高能力。
4 结语
理实一体化的教学改变了传统的灌输型的教学方法。使得学生在知识、技能和实际岗位能力上能够得到全面的发展。理实一体化教学中,教与学的位置发生了转化,变为了以学为主、教为手段的新模式。实际上,理实一体化对于教、学、做都是非常重视的,其教育理念就是实现教、学、做的有机统一,以培养全面的综合能力高的专业技术人员为终极目标。无线互联科技•数字教育
[参考文献]
[1]张秀丽,张淑梅.《盆景》课程理实一体化考核评价体系的构建研究[J].安徽农业科学,2012(17):9553-9554,9558.
[2]黄琳莉.翻转课堂在毕业班“数控系统”理实一体化课程中的应用研究[J].电子测试,2016(3):68-69.
篇10
[关键词]电子技术实践教学体系高职教育
[作者简介]王艳玲(1972-),女,广西临桂人,桂林师范高等专科学校物理与信息技术系,讲师,在读硕士,主要从事图像处理及电子技术的教学与研究。(广西桂林541001)
[课题项目]本文系桂林师范高等专科学校2010年教学改革工程立项项目“电工电子与自动化技术高职示范性实训基地建设的研究与实践”的研究成果之一。(课题编号:GLSZ201021)
[中图分类号]G712[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2012)12-0164-03
电子技术基础包括“模电”和“数电”两部分,是高职机电类专业的一门重要的专业基础课,电子技术基础实践教学的效果与培养学生的职业能力有着密切的关系。近几年一些学者在这些方面也做了很多研究,提出了改革思路,有许多可供借鉴的成果,但在解决实践教学的地位与作用以及如何处理实践与理论等问题上还有许多值得商榷的地方。本文对电子技术实践教学的体系、内容、教学方法、教学的组织方式等进行进一步的研究。
一、实践教学的地位和作用
(一)高等职业教育的培养目标和人才特点
1.以职业岗位群的需要为依据开发教学计划。在对职业岗位群进行职业能力分析的基础上,确定培养目标和人才规格,明确列出高职毕业生应具备的职业道德、职业知识和职业能力,进而组织教学。由于产业结构和产品结构的调整,要求高职教育不断更新教学内容,调整课程结构,注重知识的横向拓展与结合,体现知识的先进性和应用性,培养学生掌握新设备、新技术、新器件的能力。
2.培养面向生产和服务第一线的高级技术应用型人才。高职毕业生不但需要懂得某一专业的基础理论与基本知识,更重要的是他们需要具有某一岗位群所需要的生产操作和组织能力,善于解决生产中的实际问题,还应善于处理、交流和使用信息,指导设备、工艺和产品的改进,成为专业理论够用,生产技术操作熟练和组织能力强的复合型人才。
3.高职人才必须具备与高等教育相适应的基本知识、理论和技能。掌握相应的新知识、新工艺,以较强的实践动手能力和分析、解决生产实际问题的能力区别于普通高等教育,以较宽的知识面和较深厚的基础理论知识区别于中等职业教育。
(二)实践教学在高等职业教育中的作用
高等职业教育中的实践教学是根据专业的培养目标,按照工学结合的人才培养模式,以完成一定的工作任务,借助特定的项目训练为主要形式,以鼓励学生主动参与、主动探索、主动思考为基本特征,以掌握相应岗位技能,养成一定的职业态度并以提高职业素养和职业能力为目标的教学。实践教学的目的在于使学生掌握相应岗位技能、技术,养成一定的职业态度,提高职业素养和职业能力。实践教学在高职教育中的地位和作用已日渐清晰,人们已经把它视为提高人才培养质量的关键因素。实践教学突出对学生整个职业生涯发展的关照,在致力于技能训练的同时,发展人的方法能力、为人性品格的提升服务。电子技术实验是高职院校电类专业学生重要的必修专业基础课,也是学生在大学教育阶段进入的第一个工程性实践环节,它在培养学生的素质和能力方面占有十分重要的地位,其教学效果直接影响学生后继专业课程的学习及专业技能的培养。
二、电子技术基础实践教学的现状
第一,普遍采用三段式模式的实践教学体系。即按照能力层次划分,遵循着由一般到特殊、由基本能力到应用能力的思维逻辑,导致了知识与技能的割裂。以理论教学为主,实践只是对理论的补充。实验、实训只是对理论的验证和进一步巩固,很多情况下实践教学是作为理论教学的补充,为理论教学服务的角色存在的,此时的实践教学仅仅意味着增加实习、实训、实验课的学时,以强化对理论知识的理解。
第二,实践教学内容陈旧,以验证性实验为主。实验教学仅作为验证巩固理论教学的附属,使实验教学缺乏设计性、探究性、综合性、创造性和实用性,忽略了对学生能力的培养。
第三,教学方法单一,学生缺乏思考、被动参与。传统的实训教学模式基本为“注入式”,学生对教师的依赖性大,学生做实验按指导书或教师规定的实验操作步骤亦步亦趋地进行,学生处于被动学习和机械操作的状态,遏制了学生的逻辑思维和创造性思维,不利于培养学生的实验能力和综合素质,不适应创新型人才培养的需要。
第四,实践考核内容和方法单一。实验分组不合理,学生每三人或两人一组,导致实验中有的学生无法参与,不利于学生动手能力的培养。实践考核成绩是根据学生的实验报告给出,因此学生只重视报告的撰写,不重视对实验原理的理解和操作能力的培养。
三、电子技术基础实践教学改革的探索与对策
(一)构建驱动—主导—保障的实践教学体系
按照系统论的原理,并结合职业教育实践教学的特点,应构建驱动—主导—保障的实践教学体系。把实践教学体系分为驱动、主导和保障三个子系统。其中驱动系统在于融入先进的教学理念,正确理解实践教学的内涵,正确处理实践教学与理论教学的关系,在此基础上实现知识观、教师观、学习观的转变;主导系统则体现实践教学体系特色的、固有的特征,围绕工学结合的人才培养模式,主要从课程体系、教学目标、教学内容、教学方法、教学组织等层面来阐述;保障系统由师资、校企合作等组成。一个完整的体系必须具备驱动、主导和保障系统,才能有序、高效地运转,从而实现目标(如下图所示)。
(二)实践教学是高职教育的主体教学
高职教育的培养目标和人才特点决定了实践教学是高职教育的主体教学,它在高职教育教学过程中相对于理论教学独立存在但又与之相辅相成,理论教学为实践教学服务。此时的实践教学不再是简单地增加实习、实训、实验课的学时,而是实践教学独立开课、独立考核,有计划地组织学生通过观察、实验、实训、实习等教学环节巩固和深化与专业培养目标相关的理论知识和专业知识,掌握从事本专业领域实际工作的基本能力、基本技能,培养解决实际问题的能力和创新能力。
(三)实践教学内容的改革
1.减少验证性实验,增加设计性、综合性和创新性实验。为了消除原有的电子技术实验课存在验证性实验偏多和实验内容陈旧的弊端,一方面按相近、相关合并和重点精选的原则,不断调整和充实实验内容,从原有的实验中精选出少量的实验,使学生能在电子技术的基本知识、基本技能和基本方法等“三基”方面得到训练,提高学生的实验技能和动手能力。另一方面由浅入深地增设一些实验项目,构建由基础性实验,综合性实验,设计性实验和创新性实验构成的电子技术实验教学平台。
2.增加电子技术综合应用课程,并使“模电”和“数电”有效融合。“电子技术综合应用”课程是模拟电子技术课程设计和数字电子技术课程设计,该两方面内容共120学时,同在第三学期开设。设置由浅入深的、与现实相关、实用的实训项目,模电部分和数电部分不再相互孤立,而是将二者有效融合。如在直流稳压电源中增加译码显示电路,显示输出电压,增加D/A转换电路和单片机电路,实现程控电源的设计等。要求学生课前使用EDA仿真软件对电路进行仿真分析,弄清楚各元件的使用方法和特性,理解电路的原理并判断设计是否合理;然后,使用Protel对电路进行PCB排版,完成电路的焊接和调试。使学生在基本技能、基础电路的设计与调试、单元电路编程与调试和小型综合系统设计与调试得到训练和提高。
(四)实践教学方法的改革
1.按照建构主义理论,确立以学生为主体、教师有效指导的实践教学方式。为了达到学生有效参与,而不是低效、无效参与,在教学中注重教学的互动性和学生积极主动的构建,倡导平等、和谐的师生关系,反对教师的“独角戏”,按照建构主义理论,确立以学生为主体、教师有效指导的实践教学方式。教学过程注意提供与电子领域相一致的实践教学环境,在训练项目中刻意安排协作、互助、互动的学习内容,利用讨论、辨析、提问等手段创造更多语言交流与会话的机会,最终达到使学生有效地实现对当前所学知识意义建构的目的。教学变成引导思路、展示思维的过程,从多方面培养学生参与意识,并不断提高他们主动参与的能力。学生一旦作为主体积极地参与教学过程就有可能实现与教师的相互理解与对话,实现与其他学生的交流与合作,以便更好地完成师生互动的教学活动。
2.采用开放式实践教学。要做到真正意义上的开放式实践教学,就要做到教学内容、教学形式、师资队伍的开放性。教学内容的开放性要求教学关注行业和社会的需求,及时吸取行业、企业的最新技术成果并把它作为职业能力培养的依据;教学形式的开放性,表现教学和学习不仅局限于课堂内,而且要积极开展工学结合的人才培养模式;师资队伍的开放性,要求教师既要抽出一部分时间深入企业学习,同时也要向社会招聘富有经验的兼职教师,形成专兼结合的师资队伍。
3.将EDA技术引入实践课的教学,把EDA的仿真过程嵌入到课件中,提供丰富而又便捷的电路仿真分析过程。实验课件的内容主要包括实验基本原理、知识点阐述、实验思考题分析、实验常见问题提示等。为了使学生更好、更直观地理解实验,我们将EDA引入实验课的教学,把EDA的仿真过程嵌入到实验课件中,提供丰富而又便捷的电路仿真分析过程,还可根据实际情况,对被仿真电路的元件人为设置故障,要求学生根据各状态来判断故障点和排除故障,这在实际实验中是较难做到的。我们提出实训项目,要求学生利用Multisim或EWB软件进行仿真预习,要求认识元件并正确应用,自主搭建电路,大胆地使用虚拟仪器,主动建构知识。采用PowerPoint与EDA技术结合,将文本、图形、图像、声音、动画等手段融为一体,变静为动,突出重点,突破难点,形象生动,促进了教学的互动,大大提高了教学的效率和学生学习的积极性。
4.开辟第二课堂,培养科技创新能力。课外电子科技活动,是学生丰富知识、接受工程教育和训练的一种极有成效的教学形式,学生们在活动中能自由发挥,自主选题,指导老师注意融入新技术、新器件。为了培养学生的科技发明意识、科技创新能力,每年都组织学生参加校级的职业技能大赛,对获奖学生给予表彰和奖励,组织学生积极参加广西自治区和全国大学生电子设计大赛。通过这些活动,使学生置身于富有探索和创造性的学习环境中,充分发挥了学生的主观能动性,使他们积极主动地观察、思考、分析问题、解决问题、创作设计、动脑动手,这样既能增加学生学习的趣味性和吸引力,开阔学生的眼界,激发学生的求知欲,又培养了学生的创新精神和创新能力。
(五)改革实验教学形式
针对不同的实验教学内容,采取不同的实验教学形式。基础性实验按1人一组开设,以培养学生的实际操作能力和独立分析问题、解决问题的能力。设计性实验和综合性实验2人一组,目的是锻炼学生的团结协作精神。创新性实验和电子实习由学生自由组合成3人一组,共同讨论设计实施方案,分配具体任务等。
(六)建立有利于激发学生学习兴趣和创新能力培养的实践考核体系
1.强化随堂考核,突出素质评价。对于综合型、设计型实验,课前预习是至关重要的,通过预习报告,考核学生设计电路、查阅资料的能力,它应占平时成绩的30%。实验过程是学生实践能力的重要体现,占平时成绩的40%。实验数据的处理、实验报告的撰写,反映了学生理论总结能力,占平时成绩的30%。在记录学生平时成绩时不单纯看基本操作技能,要注意学生思想的火花,鼓励他们多思考,多总结。平时成绩占总评的50%。
2.完善期末考核,注重考察能力。电子技术实践教学对培养学生动手能力、实践技能、创新思维、创新能力以及团队精神有着不可替代的作用。在电子技术实践教学中要发挥人的主观能动性,以人为本,以学生为中心,激发并保护他们的好奇心和探索愿望,培养学生的职业能力。
通过电子技术课程实践教学改革,激发了学生的兴趣,训练了学生的思维,培养了学生的职业能力,使学生综合素质得到很大提高。
四、结束语
总而言之,“电子技术基础”实践教学应根据专业培养目标,随着电子技术的飞速发展不断调整实践教学的内容,建构以学生为主体,教师有效指导的实践教学方式,启用开放性实践教学,开展丰富的课外电子科技活动,激发学生的兴趣,训练学生的思维,培养学生的职业能力,使学生综合素质得到很大提高。
[参考文献]