APP下载

基于应用型人才培养的《电子技术》模块教学

2015-01-04胡学友谭敏徐太龙

韶关学院学报 2015年4期
关键词:电子设计电子技术应用型

慧,胡学友,谭敏,徐太龙

基于应用型人才培养的《电子技术》模块教学

黄慧,胡学友,谭敏,徐太龙

(合肥学院电子信息与电气工程系,安徽合肥230601)

作为《电子技术》模块的三大课程:《模拟电子线路》、《数字电子线路》和《在系统编程技术》是电子类专业的专业基础课程.在传统教学上,由于在内容组织及开设学期不够合理等问题,导致学生难以达到“电子设计能力”的教学目标.将《电子技术》模块课程的内容重新整合为三大子模块,将现代电子设计技术(EDA)贯穿于整个模块的学习,并设计了四层次的逐级深入实践子模块,提出了基于应用型人才培养的模块方案.实践教学证明,该方案对应用型人才培养的目标的实现有积极的作用.

电子技术;应用型;能力输出

《国际教育分类法》中按照人才类型和培养目标进行的分类,所以可以把高校划分为研究型大学、应用型大学、实用型技术院校[1].为实现科教兴国战略和人才强国战略,《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》把提高质量作为教育改革发展的核心任务,在战略主题中提出坚持能力为重.因此,作为应用型本科院校,为本地区现代化建设培养德智体美全面发展的应用型高级专业人才是地方高校的办学定位,培养学生的应用型能力就是其主要目标[2-3].

在高等教育由精英教育向大众化教育发展的今天,应用型人才是人才培养的必然产物.应用型人才培养在教育教学中注重培养具有结构合理的基础知识、有较强的实践动手能力,特别是具有运用所学知识综合解决实际问题的能力,有从事某类专业工作的一般技能和从事有关岗位的核心技能,有较强的创新精神和创新意识的人才[4].作为应用型本科院校,在《电子技术》的教学过程中,应当把应用型人才培养作为培养目标,通过理论教学和实践教学的结合,在注重综合素质培养的同时,着重培养学生的专业知识、技术和能力,通过知识的输入达到能力的输出.

1 教学中的常见问题

《电子技术》是系统地研究各类半导体器件的性能、电路及其应用的学科,通过各种半导体器件及其电路来阐明电子技术中的基本概念、基本原理和基本分析方法,使学生具备设计基本的放大电路、脉冲数字电路和用现代电子设计技术设计数字系统(电路)的能力.它由传统的《模拟电子线路》、《数字电子线路》及《在系统编程技术》三门课程共同组建而成.《电子技术》模块教学一般以理论讲授为主,加以一定的实践教学,让学生掌握电子技术的知识体系,能综合运用电子技术的基本理论和方法来分析和解决电子技术中的实际问题.作为核心课程的《电子技术》,在目前的教学过程中存在以下几个突出的问题.

1.1理论教学比较枯燥

目前《电子技术》的学时安排多以理论教学为主,这也是《电子技术》这个模块的必然要求.既然是要教授学生理解和掌握电子技术基本规律、基本原理和方法,基础知识的教授自然是主要的内容,这种教学目标通常所采用的教学方式就是理论教学.而对于没有接触模电数电相关知识和理论的学生来说,突然接触大量的理论知识,理解和接受自然困难.虽然现在的理论教学也增加了很多可以提高学生学习兴趣的教学方法,比如小组讨论,参与竞赛等,但依然难以改变学生对这个模块学习的枯燥感.

1.2 实践学较少

《电子技术》是一门工程实践性较强的学科.实践教学的安排可以有效地提高学生对《电子技术》理论知识的认识和掌握,很好地培养学生应用基本理论和方法开展电路系统设计的技术能力和创新能力.目前《电子技术》模块的三门课程的学时安排一般为155~160学时,而大部分为理论课.虽然目前《电子技术》教学方法在不断的改革与探索,很多实践教学方法通过探索已经取得了很好的效果,但大量的理论学时还是无法满足能力培养为导向的人才培养要求.从应用型人才培养的目标来看,《电子技术》实践学时的增加是非常必要的.

1.3 专业课程授课相对独立

电子信息工程专业传统教学中,按照学科本位的编排是在具备电路原理知识的基础上,根据信号分类为模拟信号和数字信号,顺序学习《模拟电子技术基础》、《数字电子技术基础》;学生在此基础上学习《在系统编程技术》即电子设计自动化技术,从而形成电子系统设计能力.三门课程的知识点相互关联,逐级深入.但实际存在的问题是三门课的授课时间相对独立,学生不能将三门课的内容融会贯通,在电子系统设计中,缺乏实际应用本学科知识点的能力,从而达不到电子信息工程专业所要求的基本的电子设计能力,完成逻辑行为的实现,控制信号和传输功能的实现.

2 教学改革的策略思考

2.1 教学目标

教学目标在教学活动中处于核心地位,它决定着教学行为,它是教学的出发点,也是教学的归属.它是对学生通过教学活动之后将能做什么的一种明确的、具体的表述,在整个教学过程中,教学目标的制定是非常关键的一环.如果制定的教学目标不符合院校的办学定位,必将导致教学活动的偏差或失误.2003年,合肥学院就确立了“地方性、应用型、国际化”的办学定位,因此电子信息与电气工程类专业的培养方案是以能力输出为导向的教学体系,本模块的教学内容要“面向应用,面向实际”,教学目标要着力突出学生实践能力的培养.

2.2 教学对象

学生是学习的主体,是教学的对象.教学过程必须要充分考虑学生的学习风格,实际学习能力等,还要适当照顾“两头”,即对学得较快与学得较慢的学生因材施教.随着高等教育从知识教育向以能力培养为中心的教育转变,教育评价的关注点也从“教师教了什么”和“学生学了什么”向“学生学会了什么”和“学生会做什么”转移.我国从2007年12月开始推行工程教育专业认证标准(试行),评估的起点是以最后一名学生合格为标准,因此教学过程的组织必须以人人学会是目标,兼顾各个学生的学习能力,关注学生,尊重学生的主体地位.

2.3 教学方法的选择

教学方法的好坏直接影响着教学成败并决定着教学目标是否能实现.它不仅引导着教学活动还是调节教学活动的最重要的手段之一,它是教学内容的完成和教学目标的达成之间的中介桥梁.教师把要教的知识转变成学生主动探求的东西,并且按照学生自己选择的方法去学习他们想要得到的东西,使学生既获得知识,又掌握获得知识的方法[5].

因此,在教学方法的选择上,需要和地方高校的办学特点相结合.合肥学院模块化教学的目标是“以能力输出为导向”,所以需要改进单一的教学方法,引进更多的渠道,驱动学生形成内在的学习动机,从而提高学习的效率.

3 模块教学的实际应用

基于应用型人才培养的《电子技术》教学总体思路是,以能力输出为导向,以学生为主体,采用“N+2”考核为评价手段.

3.1 明确课程的基础作用

由于本课程模块涉及三门课程是教育指导委员会指定的电子类专业的12门专业基础课中的三门课程,是电子系各专业的专业基础课程,作为电子专业人才培养方案中的核心课程,它也是进行专业课程学习前必学的三门课程.本模块所输出的能力支撑了电子系几乎所有的后续专业理论模块的学习及第二课堂、毕业设计等实践模块的学习.因此本课程模块的建设将实用与电子系各个专业.

3.2 以应用能力培养为主课程内容的整合

由于在电子系传统教学中,学生按顺序学习电子技术模块中的三门课程,而这三门课的授课时间相对独立,学生不能将三门课的内容融会贯通,从而形成不了电子技术的应用能力.因此,需要将本模块所涉及的三门课的内容进行一定的整合.新的模块要以专业为导向,以电子系统设计为依托,以行业所需的电子设计自动化技术(EDA技术)为主线,将理论知识与实践能力有机的结合起来,形成以能力输出为导向的新的理论教学子模块和实践教学子模块.将《电子技术》分为三大子模块《电子技术I》、《电子技术II》与《电子技术III》(如图1所示).根据学生的认知能力,在《电子技术I》中主要讲授数字逻辑关系,主要培养学生对组合、时序逻辑电路的分析、设计、制作的核心能力;在《电子技术II》中主要讲授模拟电路的相关知识及器件知识,主要培养学生对放大电路分析、设计、制作及器件使用的核心能力.在《电子技术III》中主要讲授电子设计自动化相关知识,即大规模集成电路FPGA的应用与设计,主要培养学生基于大规模可编程器件,运用现代电子设计方法设计数字电路系统的核心能力.在教学顺序上,因为《电子技术III》讲授的是现代电子系统的设计方法,而设计方法的学习如果安排在《电子技术I》和《电子技术II》结束时再讲授,又会造成前后知识的不连贯,因此《电子技术III》的基础部分在《电子技术I》中就进行讲述,而在《电子技术III》中的内容是深层次综合型系统的设计.

图1 整合前后的《电子技术》模块

在开设的学期上也可以进行一定的调整,为了让更多的学生更早地进行专业课的学习、接触电子设计的实践模块以提高学生的学习兴趣,可以将《电子技术I》模块开设在第二学期,因为它只涉及数字逻辑关系,所以学生可以在没有模拟电子线路知识的条件下进行学习,《电子技术II》及《电子技术III》分别开设在第三及第四学期,这样,学生在二年级时已经基本掌握了《电子技术》的所有知识,可以为“全国大学生电子设计大赛”、“智能车”等设计大赛中取得优异成绩奠定更有效的基础.

3.3 加强实践教学环节

在一般教学条件下,学生学习的动机往往很混乱,特别是现在随着入学率的变化,学生的学习态度也发生了变化,很多动机不再是学习本身,关注的不是专业学习或知识的掌握.因此美国教育心理学家布鲁纳提出需重视的是形成学生的内部动机,或把外部动机转化成内部动机.而发现活动有利于激励学生的好奇心.学生容易受好奇心的驱使,对探究未知的结果表现出兴趣.通过激励学生提高自己才能的欲求,从而提高学习的效率.实践环节无疑是一个很好的发现活动.为突出对学生应用能力的培养,使人才培养更具社会适应性,《电子技术》模块强化了学生的应用能力训练,大大提高了实践教学环节的比重,实践的比重由原来的25%提高到35%,并在自主学习中,安排了一定实践项目设计的内容.《电子技术》通过四个层次的实践活动(如图2所示),配合理论课学习来达到电子信息工程专业所要求的基本的电子设计能力.这四个层次的实验分别为验证性实验,主要是帮助学生掌握基本的知识点;设计性实验,主要是设计带指标电路模块;综合性实验,主要是集成电路应用;应用系统设计与实现,主要是实现复杂的系统的设计,如数字示波器.另外,还可以发挥企业实践基地的作用,结合企业工程的实际项目设计实验的具体内容,在激发学生的学习兴趣的同时又可增强学生的工程意识.

图2 《电子技术》模块的四个层次的实践活动

3.4 “N+2”考核评价手段

考核的目的是帮助学生系统地复习和巩固所学知识,检查学生对所学知识的掌握、理解的程度及分析和实际运用的能力;检查教学效果,总结教学经验,改革教学内容和方法,提高教学质量.考核方案必须要做到实事求是,公平合理,严把平时成绩的质量关,切实保证平时成绩的真实、客观、公正.对此,以“N+2”考核为评价手段,切实评价学生以应用能力培养为目标的达成情况,其中,“N”是整个学习过程中的多个平时考核,“2”是期末考试与笔记.在《电子技术》模块中,期末考试占总分的40%,笔记占10%;“N”由3项组成:阶段性过程笔试,实验和项目设计,其中阶段性过程笔试占20%,实验占10%,项目设计占20%.所有的考核项目都以“应用”这一能力为基点而设计.

4 结语

《电子技术》教学的具体做法,其目的是尽可能地提高学生的应用能力.通过近几年的教学实践,学生整体的学习态度有了明显的改变,大部分学生对自己所学的专业也有深刻的认识,参与学院及全国专业技术水平大赛的学生人数也逐年增多,成绩也逐年提高.对这几届毕业生的走访和企业的信息反馈表明,应用型人才是深受地方企业和社会认可的,《电子技术》模块的设计在电子专业的应用型人才的培养上是有效的,对地方的发展起着重要的作用,也符合地方高校“地方性、应用型、国际化”的办学定位.

[1]潘懋元,吴玫.高等学校分类与定位问题[J].复旦教育论坛,2003,1(3):5-9.

[2]戚玉觉.中国近年高校定位研究述评[J].安徽师范大学学报:人文社会科学版,2010,38(4):406-409.

[3]冯向东.高等学校定位:竞争中的抉择[J].北京大学教育评论,2004,2(2):15-17.

[4]陈小虎.应用型人才培养的理念、模式与实践[J].白云学院学报,2010,17(2):1-19.

[5]Jerome S.Bruner.Toward a Theory of Instruction[M].Boston:The Belknap Press:1974.

An Analysis on the Modular Teaching of Electronic Technology Based on the Training of Applicable-type Talents

HUANG Hui,HU Xue-you,TAN Min,XU Tai-long
(Department of Electronic Information and Electrical Engineering,Hefei University Hefei 230601,Anhui,China)

As the main courses of electronic technology module,analog electrical circuit,digital electrical circuit,and in-system programming technology have long been the subjective fundamental courses in electronicclass subjects.However,in traditional teaching,there are some shortcomings and it is hard for the students to completely gain the knowledge through a comprehensive study,thus it is difficult to achieve the“ability of electronic design”.In this paper,it reforms the main courses of electronic technology module into three submodules.By employing the EDA technology in the whole module and designing a four-level experimental submodule,it proposes the module teaching scheme based on the training of applicable talents.It has been demonstrated that this project attains the teaching target of talents good at practice.

electronic technology;applicable-type;capacity output

G642.4

:A

:1007-5348(2015)04-0087-05

(责任编辑:李婉)

2015-03-01

2014年合肥学院课程模块化建设项目(院行政[2014]209号);安徽省省级重点教研项目(2014jyxm313).

黄慧(1976-),女,安徽黄山人,合肥学院电子信息与电气工程系讲师;研究方向:电子技术.

猜你喜欢

电子设计电子技术应用型
关于应用型复合人才培养的教学模式探讨
高职机电专业学生电子设计竞赛心理问题调查与分析
“5-2-1”应用型人才培养模式探索实践
基于Multisim仿真软件的三人表决器电子设计制作——以中学生创新能力培养为例
第8讲 “应用型问题”复习精讲
微课在电子技术课程教学中的应用
EDA计算机仿真技术在“电子技术”教学的应用研究
电气工程及自动化技术的设计与运用
基于电子化发展下的医疗设备维修方式的发展新要求探讨
降压型直流开关稳压电源——2016江苏省大学生电子设计竞赛A题解析