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關鍵詞:工程教育;實踐教學體系;電子技術
以應用型為目的的地方本科院校,加強實踐環(huán)節(jié),將工程教育理念落到實處,已成為共識。電類專業(yè)學生入學后接觸到的第一門在實際中經(jīng)常用到的工程基礎課就是電子技術,電子技術課程實踐教學是培養(yǎng)學生實踐能力、工程素質和創(chuàng)新意識的“起點”。本文結合沈陽工業(yè)大學的實際,引入先進的工程教育理念,將“實物”教學貫穿始終,對電子技術實踐教學環(huán)節(jié)采用分專業(yè)、分階段、分層次,由淺入深、由簡單到綜合、由學習到創(chuàng)新的實踐教學模式,以期對同類院校的實踐教學改革以啟示。
1電子技術實踐課程教學存在的問題
電子技術課程實踐教學環(huán)節(jié)主要包括電子技術實驗和電子技術課程設計,無論從教學方法到教學內容都存在一些問題。1.1實驗教學存在的問題實驗箱教學只見符號,不見實物。目前全國大部分地方高校的電子技術實驗課都采用實驗箱教學,其特點是學生操作簡便、故障率小、教師指導方便、器件損耗少。但其弊端也很多,實驗用的元器件在實驗箱里面,學生看見的只是相應的符號,其他一無所知,很難達到培養(yǎng)工程應用能力的目的。對于應用型高校已充分認識到實踐環(huán)節(jié)的重要性,對我校來說,在總學時減少情況下,實驗課學時并沒有減少。但每個實驗規(guī)模太小,多為驗證定理、規(guī)律的正確性,學生按照實驗指導書的步驟操作記錄就可以了,不利于學生實際動手能力和工程素質的培養(yǎng)。實驗課考核方法落后,學生不重視實驗課,抄襲實驗報告,認為實驗課只要去了就能通過。1.2課程設計教學存在的問題時間和空間的局限,很難達到課程設計的真正效果。以我校為例,電子技術課程設計安排在第4學期末,該時間段是考試密集區(qū),而大部分學生養(yǎng)成期末搞突擊的習慣,準備課程設計的時間和精力較少,通常以仿真代替“實物”,最后交一報告,敷衍了之。另外,從空間上來說,問題更大。我校電子信息類共有5個專業(yè),13個班,400多名學生,實驗設備76套,即使3名學生一組,在實驗空間上還是遠遠不夠。
2電子技術課程實踐教學改革
現(xiàn)代工程教育強調是實戰(zhàn)體驗,我們的改革思路就是實物教學。
2.1實驗教學改革
將原來采用實驗箱完成全部實驗改為“實驗箱+面包板+電路焊接”的實驗方式。以我校電子信息類各專業(yè)為例,電子技術實驗(包括模擬和數(shù)字)共48學時。我們將電子技術的第一個實驗“晶體管放大電路”采用電路焊接的方式完成。學生第一次接觸電子元器件,經(jīng)過自己動手布局、焊接、調試、測量等環(huán)節(jié),完成了預想的功能,很有成就感。雖然原來2學時的實驗,現(xiàn)在要4個學時才能完成,甚至還需要利用課外時間才能完成,但所起的效果是無法衡量的。再輔以采用面包板的綜合設計性實驗,使學生從電子技術實驗一開始就有了實物理念,為以后的電子作品制作打下了基礎。為了使“電子制作”實驗順利完成,在現(xiàn)有實驗設備前提下,又定制了76套電子制作綜合箱,包括常用的電子元器件、電訊工具及耗材等。驗證性實驗只保留儀器使用等幾個重要實驗,用以培養(yǎng)學生的基本實驗素質。綜合設計性實驗將知識性、趣味性與實際功能相結合,即有信號發(fā)生器、交通燈控制器這樣的經(jīng)典題目,也有脈波信號的顯示與測量這類綜合應用性較強的題目。實驗項目有較大的選擇余地,重新修訂的《電子技術實驗教程》被評為遼寧省“十二五”規(guī)劃教材。電子技術實驗采用5:2:2:1的考核方法,即期末操作考試占50%、平時實驗表現(xiàn)占20%、實驗報告占20%,其他占10%。特別是實驗操作考試,考試時間為1小時,隨機抽題,現(xiàn)場設計、連接電路操作、記錄數(shù)據(jù),教師記錄學生操作及數(shù)據(jù)采集情況并在答題紙上留有標記(包括完成時間)。這種考核方式注重的是能力培養(yǎng),學生學習主動性、實驗能力和操作水平都大大提高,在校內已廣泛推廣。
2.2課程設計教學改革
為了解決課程設計在時間和空間上的不足,我們的做法是在學期初提前布置課設題目,學生帶著問題聽課,有問題可隨時請教指導教師。實驗室開放,學生可隨時利用。指導學生修理淘汰的實驗箱,學生可帶回寢室,物盡其用。課程設計杜絕紙上談兵,必須進行實物制作。學生要完成從選題、方案論證、電路設計、電路實現(xiàn)以及裝配、調試到最后的文檔整理和總結報告的全過程,培養(yǎng)了學生的綜合應用能力。由于課程設計3~4人一組,個別學生存在“坐車”、抄襲報告現(xiàn)象。我們制定了電子技術課程設計的3:3:2:2考核標準,即設計過程30%、設計成果30%、設計報告20%、答辯20%。成績評定時,不以成敗論英雄,保護學生的熱情。結果重要,過程更重要,關鍵是學生的能力是否有提高。
2.3分專業(yè)、分層次的教學模式
專業(yè)不同,對電子技術實踐能力的要求也不盡相同,結合各專業(yè)實踐課程體系,我們采用分層次、分專業(yè)的電子技術工程能力培養(yǎng)模式。電子信息類的測控、電信、通信、電子科學、智能5個專業(yè),電子技術實驗為3學分、課程設計為2學分;電氣類的電氣工程、自動化、新能源、醫(yī)學工程、應用物理5個專業(yè),電子技術實驗為2學分、課程設計為1學分。對參加電子技術基本技能大賽的學生,可以進行相應原學分折算。
2.4開展學生課外科技活動
開展課外科技活動,體現(xiàn)個性教育、激發(fā)學生學習興趣是培養(yǎng)學生工程素質和創(chuàng)新精神的重要途徑。值得一提的是我們舉辦的每年一屆校級“電子技術基本技能大賽”,不設參賽“門檻”,做好前期策劃,使盡可能多的學生參賽。比賽項目要求用純“模擬”和“數(shù)字”硬件電路實現(xiàn),經(jīng)現(xiàn)場測試、答辯并提交報告,評出獎項。獲獎學生占報名總數(shù)的約一半,獎品為開發(fā)板或電訊組合工具等。目前已成功舉辦六屆,參賽組數(shù)已達110組,330人。該賽事為不能參加省賽、國賽的學生提供了一個展示的平臺,對提高學生自信心大有益處。我們的經(jīng)驗是保護學生的參賽熱情,鼓勵學生“你能行”,教師只給出方向性的指導。
3電子技術課程實踐環(huán)節(jié)改革成效
電子技術課程的實驗和課程設計是我校電類電業(yè)的平臺課,涉及3個學院10專業(yè)近千名學生,改革受益面廣。電子技術的實踐教學改革,提高了學生的動手能力和工程素質,反過來也促進了理論教學。例如,模擬電子技術中的濾波電路,工程實際問題經(jīng)常用到,結合應用實例,我們將濾波電路教學內容由2學時增加到4學時。理論教學、實踐教學、科技競賽相結合的復合教學模式,也提高了電子技術課程教師們的工程實踐能力。
4結束語
現(xiàn)代工程教育理念下的電子技術實踐教學改革,成功提升了學生的工程實踐能力,為基礎課實踐教學改革提供了參考案例?;A實驗加深了學生對所學理論的理解,是實驗教學的基礎;課程設計增強了學生理論聯(lián)系實際的能力,是實踐教學的關鍵;以課外科技活動為依托,進行科學訓練,是實踐教學的拓展。電子技術課程屬于應用性學科,實踐環(huán)節(jié)需要進一步改革,將更多實際工程項目轉化為教學內容,提供更多工程案例,對提高學生的工程應用應力會大有幫助。
參考文獻
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