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线下式“金课”的建设与实践

2021-09-30程红丽

教育教学论坛 2021年37期
关键词:模拟电子技术金课

[摘 要] 根据新工科背景下提出的教学高阶性和创新性要求,线下式“金课”的建设需要考虑线下教学资源的建设、课堂教学手段的改进措施及课外实践环节的完善等问题。西安科技大学把模拟电子技术课程立为线下“金课”建设项目,通过项目建设进一步强化课程教学目标、完善线下教学环节和教学资源。不断更新教学内容以结合科技和生产发展的需求,同时进行了“教学内容模块化、教学过程案例化”的教学实践。通过项目实施,使得课程更加符合应用研究型人才的培养目标。

[关键词] “金课”;线下式;模拟电子技术;应用研究型

[基金项目] 2019年度西安科技大学教改资助项目“模拟电子技术一流课程建设”(2010220023)

[作者简介] 程红丽(1966—),女 ,浙江临安人,硕士,西安科技大学通信与信息工程学院教授,硕士生导师,主要从事电路与系统及微电子学设计研究。

[中图分类号] G642.0   [文献标识码] A   [文章编号] 1674-9324(2021)37-0081-04    [收稿日期] 2021-03-11

一、引言

随着国际形势的风云变幻,集成电路的研发、生产和销售成了国际贸易战的热点。我们国家相对落后的集成电路研发能力已经成为一些大型企业的生产瓶颈。为了解决这个问题,国家把建设一流集成电路专业作为教育教学改革的重点。而模拟电子技术是集成电路学科的专业基础,不仅涉及该学科的前沿,而且其理论研究方法与实验实践手段已广泛应用于各电子学科的教学和研究。该课程一直是我校本科人才培养的专业基础核心课程。课程目标是学生通过该课程的系统学习,初步获得分析和设计模拟电子电路的能力。通过系统的实验实践教学,使学生拥有基本的关于电路设计所需具备的实践能力、创新能力和团结协作的综合素质。

基于我校现有的教学资源和学生的实际学习状态,以及应用研究型的教学目标,“模拟电子技术”课程被设立成线下“金课”建设项目。通过课程建设,拟进一步实现信息技术与传统教学的不断融合、理论教学与实验教学的相辅相成。在前期教学改革的基础上,我们进行了线下教学手段和教学管理过程的进一步探索[1]。

二、应用研究型本科的“金课”建设目标

应用研究型本科院校以培养应用型、技术技能型、复合型人才为使命,培养目标不同于科研型人才培养,因此,应用型线下“金课”的建设与一般“金课”既有相同性也有差异性。应用研究型高校建设“金课”应具备教育性、实用性、前沿性、研究性等性质,建设目标应注重学生的实践应用能力、问题求解能力和研究能力[2]。具体目标有知识目标、能力目标和素质目标。

三、线下“金课”建设内容

(一)课程建设思路

按照线下“金课”的内涵,“模拟电子技术”课程建设需要解决的主要问题如下:(1)如何重塑课程教学内容,讲解基本原理和概念的同时,融合科技前沿和应用新技术;(2)如何使理论教学和解决实际工程问题相结合,提升教师和学生的综合能力;(3)如何创新教学方法、有效选用智慧教学手段,焕发课堂活力;(4)如何进行课程思政,建立高尚的情操和正确的价值观;(5)如何建立科学的、可衡量的考评体系,提高学生的学习积极性。

针对以上问题,我们对本课程进行了综合改革。在课程总体设计中,我们从课程目标、教学形式、课程教学和学习要求等要素来体现“两性一度”的建设要求,如表1所示。

(二)课程建设措施

“模拟电子技术”是学生谈之色变的“魔电”,既有复杂的理论分析,又有较强的工程性和实践性,课程难学是所有学生的共识。课程建设的着眼点就是如何使学生理解电子电路的工作原理,怎样把看不见摸不着的电流、电压等概念在头脑中形成有形有方向有大小的物理量。培養学生把掌握的基本概念和原理应用到电子技术工程领域,从而使学生获得解决电子学科领域工程问题的方法和信心。

1.课程的教学设计以目标为导向。主要以“有理论”“有技术”“有思路”“有创新”“有合作”“有表述”“有素质”为目标,通过课堂教学、实验课、课后小组探讨、组织电子竞赛等,促进学生知识、能力、素质协同发展。

2.教学内容模块化。模块化教学和传统的按章节顺序教学进度不同,是根据知识点的归类和应用把课程内容划分成既互相独立又相辅相成几个模块,可以独立教学和独立考核。根据“模拟电子技术”课程内容的特点,可以划分成半导体器件及单管放大电路、集成运放及应用、电路性能保障和辅助电路四个模块。重塑教学内容,引入工程问题,以电路分析和设计为目的,制定每个模块的教学内容和教学手段[3]。模块划分和理论课学时(假设64学时)分配为:模块一(半导体器件及单管放大电路,30学时);模块二(集成运放及应用,16学时);模块三(带反馈的放大电路,14学时);模块四(直流稳压电源,4学时)。

3.教学过程融入“案例教学法”。案例教学是以生活、生产、科研过程的实际需求出发,引导学生通过需求分析找到要解决的具体问题、建立满足需求的设计目标、确定能实现设计目标的系统方案、通过计算机仿真或实验验证所提出的方案及进行结果分析给出改进设想等环节教学,从而掌握理论、获取经验、提高能力的一种教学方式。为了更好地发挥这种教学方式的作用,必须在课前制作与课程内容相对应的案例库。在案例库建设过程中应遵循以下原则[4]。

(1)案例场景的真实性。案例的真实性可以唤起学生的兴趣和参与积极性,与模拟电子技术相关的教学案例,比较容易在民用生活、工业生产、军事应用里找到应用场景。小到收音机、电视机、手机的组成,大到飞机、航母的控制,都有电子电路的设计案例。让学生了解真实的场景,然后置身于这样的场景中,提出待解决的问题,让学生真切感受到是在解决实际问题。

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