所屬欄目:電子技術論文 發布日期:2011-10-13 17:23 熱度:
【摘要】為了有效地開展模擬電子技術(以下簡稱模電)的課程教學,許多高校相關課題與教學組結合本校的實際情況,從課程計劃安排、課程目標確定、課程內容選擇,教學方法與教學手段運用,教學評價實施等各方面,對模電課程教學改革進行了有益的實踐與探索,在不同程度上取得成效。例如,將負反饋教學原理運用于課程教學實踐,及時發現和解決學生在學習過程中出現的問題,以提高教學效果等等,本文先研究了現今針對模電的教學方法,分析了它們的優點和不足,提出了基于項目導向的模電教學方法,并對具體的教學內容進行了設計,以適應企業實際項目開發的需求。
關鍵詞:模擬電子,項目導向,教學
現今許多模擬電子技術教學方法可以解決部分學生知識掌握程度的問題,但嚴重脫離企業實際需求,無法滿足企業項目開發的實際需要,作者根據多年實際項目開發經驗,設計了以項目為導向,任務驅動的模擬電子技術課程的教學方法,并對課程內容進行了安排,使得學生畢業后就可以作為一名合格的電子產品設計師參與企業實際項目的開發。
一、現今模擬電子技術課程教學方的優劣
負反饋教學法主要采用“范例”組織課堂教學,貫徹“發現式”教學思想,范例教學法由教育學家瓦根舍因提出,教師通過范例輔助學生理解、掌握知識和原理,其目的是讓學生能夠獨立地獲得判斷能力、推理能力、認識能力和繼續學習的能力。負反饋教學法的原理是從教學過程中反饋(作業、實驗、答疑、單元測驗等)的問題入手,通過及時講評,解決學生學習中存在的問題,以達到預期的教學目標。由于反饋的是教學過程中存在的問題故稱此方法為負反饋教學法。
多元化模式模電課程教學方法從教學目標、課時計劃和成績評定等內容來引導學生,大大提高了學生學習的積極性和教師的工作熱情,增進了教師與學生、教師與教師以及學校部門之間的交流,可以改善教風和學風。其特點主要表現在以下幾個方面:課程教學目標多元化,既要考慮一般意義上的課程教學,又要兼顧到實際動手能力的培養;課時計劃多元化,采取了課內與課外相結合的培養策略;成績綜合評定多元化。
企業不僅要求學生具備設計開發的能力,還必須具備項目開發協調和合作的能力;不單單要求學生掌握模電的知識,它們還要求學生能夠具備利用模電技術來進行實際產品開發的能力和經驗。具備項目總體進度的制定和實施的能力;具備編寫各種產品文檔的能力,比如概要設計、詳細設計;具備懂得對電子產品模塊調試、集成測試等測試能力......。而這些能力不單單是模電課程教學方法所不能解決,負反饋教學法也不能解決,因為這些教學方法,一開始就漠視了企業的需求,不是按照企業需求來進行教學的。不管是多元化模式模電課程教學方法還是負反饋教學法,
我們可以看到,教學主要是圍繞學生的“學”和教師的“教”來進行的,毫無疑問,這兩種方法都可以幫助學生提高對模電技術的掌握程度,也有助于幫助教師順利實施教學,但是它們都忽視了最終的需求方,那就是企業,學校千方百計要培養好的最終產品—學生,卻在教學的整個過程中,沒有考慮的最終產品的需求方—企業。以項目為導向教學法是一個實用性很好的方法。為了解決這種不足,就需要引入以項目為導向,任務驅動的模電課程教學方法。改革模電課堂教學方法,把模電理論教學和實踐教學有機地結合起來,是新時代賦予專業教師的重大使命。通過使用以項目為導向教學法,可較好地培養學生的實踐能力、社會適應能力,讓學生一畢業就可作為一名合格的電子產品設計師參與的企業實際的項目研發,馬上為企業帶來效益。
三、基于項目導向的模擬電子技術課程教學方法和課程設計
1.項目導向式課程教學方法簡介
以項目為導課程教學是在建構主義理論指導下的一種教學方法。建構主義認為,知識不是通過教師傳授得到的,而是通過學習者在一定情境下,借助其他的幫助,利用學習資源,通過意義建構的方式獲得的。將教學活動分解設計成若干項目或工作情景,以項目為單位組織教學讓學生在完成項目的過程中引出相關的理論知識,項目導向式教學法緊緊圍繞完成工作的需要來選擇理論知識,以夠用為原則著重培養學生的實際操作能力,在完成項目的過程中加深對專業知識和職業技能的綜合運用。
2.模電教學法的主體內容設計
項目的內容設計是項目導向式教學法成功的關鍵。作者在教學中應用以項目為導向教學法,將各部分知識分解成一個個知識點,為了完成一個項目任務抽取每個部分的不同知識點加以組合。完成相關的項目任務就能夠理解掌握相關知識點,使得學習過程是一個不斷完成任務的過程。當所有項目任務全部完成,知識點就全掌握了。項目的選擇要以教學內容為依據,既要與書本的知識緊密結合,又要能夠充分體現當前的工程實際情況,還要有一定的創新空間,讓學生既能運用學過的知識,又可以創造發揮,最后,還必須現實可行,有條件完成項目。以“音頻功率放大器”項目設計為例,計劃設置六個教學項目,每個項目有獨立知識點,如差分放大電路、電壓放大電路、功率放大電路等等。
同時在項目設計中,完全按照企業開發的實際流程來進行操作,比如有項目的需求分析、概要設計、詳細設計、測試計劃等等;大型項目要求學生分組分模塊完成,每個模塊指定負責人,定時開會討論項目的具體實施和進展情況,培養學生的團隊合作精神和溝通協調能力,讓學生在實戰的環境中進行項目的開發。在明確的教學目標指導下,綜合考慮項目的統籌設置、項目間的聯系和層次遞進。為了完成具體項目,需要知識點,而穿插講解知識點的用法,教學中,就與此項目有關的知識點進行精簡講解,然后提出項目的要求。
項目課題下又設計幾項任務,每個任務包括基本知識點和任務要求,學生要分別完成各項任務,如針對電壓放大電路,學生應該完成一個簡單的電壓放大電路的設計任務。
下面表格是以項目為導向的模電課程的主體內容設計:
表格2基于項目導向模電教學法的主體內容課程設計
課程內容 實訓項目 方式
半導體元件及其特征 常用電子器件的測試與判斷 講解和實戰
基本放大電路及負反饋 電壓放大電路設計 講解和實戰,項目指導和評審
差分放大電路與集成運算放大器 差分放大電路設計 講解和實戰,項目指導和評審
功率放大器及其應用 功率放大器設計 講解和實戰,項目指導和評審
直流穩壓電源 直流穩壓電源設計 講解和實戰,項目指導和評審
音頻功率放大器 音頻功率放大器設計 講解和實戰,項目指導和評審
3.基于項目導向的模電教學法的先修課程設計
為了使得學生可以成為一名合格的電子產品設計師,滿足企業對電子產品設計人才的實際需求,應該培養學生以下五個方面的基本技能:
第一、熟練使用電子測量儀器進行調測的能力,如示波器、信號發生器、萬用表等;
第二、熟練運用設計仿真工具Multisim,設計原理圖和PCB電路板的能力;
第三、能夠對電子產品進行需求分析,形成概要設計和詳細設計的創造能力;
第四、項目開發文檔的寫作能力;
第五、故障定位、解決問題的能力。
針對以上能力培養的要求,設計了以下先修課程,通過這些先修課程的學習,再通過模電主體內容的學習,從而是學生循序漸進的具備上述五項基本技能。
表格1基于項目導向模電教學法的先修課程設計
課程名稱 課程目的
電子元件與電子仿真 了解和基本掌握電路中材料和元器件的特點、性能、基本參數與應用范圍,掌握Multisim的使用方法。
PCB印刷電路板設計 使學生具備進行電子線路原理圖和PCB板的設計等方面的能力。
電子測量與儀器 掌握典型電子測量儀器的基本原理、性能和使用方法。
電路分析基礎 培養學生分析計算電路與解決實際問題的能力。
4.基于項目導向模電教學法的實施步驟
根據項目教學的教法思路和教學設計原則,項目教學法的具體實施步驟有如下六步:
<1>.確定項目:項目小組通過調查、研究和討論,并在教師的指導下確定具體的項目。
<2>.情景設置:創設學生當前所學習的內容與現實情況基本相接近的情景,即把學生引入到需要通過某個或某些知識點來解決現實問題的情景。如本課程中的音頻功率放大器可以作為電腦音箱使用。
<3>.協作學習:開展項目小組交流、討論,組員分工協作,共同完成項目。
<4>.獨立探索:讓學生獨立思考,對知識點進行理解,消化示范項目的解決要點,為解決練習項目打下基礎。
<5>.操作示范:圍繞當前學習的知識點,將大項目分解成若干個小項目,以便于學生“知識遷移”的要求,選擇合適的小項目,并示范完成項目的過程。
<6>.評估總結:項目的評估總結是“項目教學法”的重要環節。學生的操作會存在各種各樣的問題,教師在評估中要指出問題的所在及解決的方法,要總結比較各組的特點,引導他們學習別人的長處來改進和提高自己的能力,使學生的各種能力在評估中得到提高。學生要進行自我評估,由每組學生分別介紹項目實施的具體任務、目標、方法、手段以及體會、收獲,可以使師生了解其操作的方方面面,看到其獨到之處。項目的評估總結過程是學生一個學習的過程,提高的過程。
四、結束語
基于項目導向的模擬電子技術教學法突破了傳統的教學模式,為學生提供了一個開放性、研究性的學習環境,學生能按照自己的方式去展開研究學習的同時又培養了良好的團隊合作意識,讓學生真正掌握好實際項目研發工作的本領,增強以后擇業和就業的能力。同時,通過使用以項目為導向教學法,可以使得學生畢業后即可作為一名合格的電子產品設計師參與到企業的實際項目開發中去,減少企業的培訓成本,為企業帶來顯著的效益,以更好的達到高職教育的目標。
參考文獻:
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文章標題:基于項目導向的模擬電子技術課程設計研究
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