《电子技术》课程核心能力的培养体系研究*

2010-09-06 09:42李泳泉
职业教育研究 2010年8期
关键词:电子技术电路笔者

王 伟 李泳泉

《电子技术》课程核心能力的培养体系研究*

王 伟1李泳泉2

(1.浙江同济科技职业学院 浙江 杭州 311231;2.缙云电力局 浙江 丽水 321400)

首先根据课程特点确定分析能力是《电子技术》课程培养的核心能力,然后通过推进《电子技术》校本课程开发、抓课堂教学及利用实践环节三方面的论述,初步探讨了培养学生课程核心能力——分析能力的途径和方法,同时,对核心能力培养以及教学中采用的一整套能力培养体系做了进一步研究与探讨。

电子技术课程;核心能力;分析能力;培养体系

随着素质教育的不断深化,以能力为本位的教学理念已深入人心。目前广大职教工作者面临的最迫切任务之一是:通过具体课程的教学,切实提升各种能力的培养成效。《电子技术》课程是电力技术类专业中一门相当重要的专业基础课,其内容抽象,与实践结合紧密,而且是学生专业素质形成和发展的关键课程,关系到学生今后各种专业能力的培养。同时,随着电力技术和电子技术本身的发展,电子技术在电力技术类专业中的应用越来越广泛,《电子技术》这门课程的学习成效将直接影响后续专业课的学习,因此,提高该课程的教学成效对整个专业学习意义重大。笔者从事《电子技术》教学多年,为了提高课程成效不断探索,在能力培养方面积累了一些教学经验。

明确分析能力是《电子技术》课程所培养的核心能力

职业核心能力是指任何职业或行业工作都需要的、具有普遍适用性且在职业活动中起支配和主导作用的技能,而课程核心能力是在课程中起支配和主导作用的技能。根据课程论的观点:不同课程在能力培养上各有侧重点,因此在各类教学大纲中都明确地指出了各门课程的能力培养目标。根据《电子技术》高职教学大纲:该课程的教学目标是“使学生掌握晶体二极管、三极管、晶闸管、集成电路等电子元器件的构造特性和有关参数,理解常用电子线路的工作原理,掌握典型电子电路的分析方法,具备常见电子电路的分析能力和应用能力……”。与以前的教学大纲相比,新大纲中突出了对电子电路的分析和应用,很明显,应用电路教学也必须在全面分析电路的基础上展开,因此,《电子技术》新教学大纲更加注重培养学生的分析能力。同时,《电子技术》注重培养学生的分析能力也是由其本身课程特点所决定的。与电工专业另一门重要专业基础课《电工基础》相比较,《电工基础》整个理论体系非常严谨,电路计算要求非常精确,而《电子技术》由于受电子元件分散性等因素影响,进行精确计算不可能也毫无必要,因此,要求学生一开始就要建立“工程思维”,计算中树立“近似观点”,将主要精力放在电子电路的分析和应用上。

《电子技术》校本课程建设是培养分析能力的根本

高职院校要培养生产、建设、管理、服务一线的高技能应用型技术人才,高职毕业生应具有较高的能解决生产实际问题的岗位适应能力。高等职业教育的培养目标决定了高职教育必须以就业为导向,以能力为本位,以服务为宗旨,因而职业教育体系中的课程也必须充分适应这一教育要求。目前,推行“校本教材”已成为各类高职院校培养学生各项能力的重要手段,而且已经取得了可喜的成绩。针对《电子技术》课程来讲,一方面,现行电子专业教材主要考虑知识的系统性和逻辑性,基本上按照学生应具备的知识结构来编写,有的电子专业教材尽管也考虑到了能力结构和能力培养,但关于能力培养知识的系统性和深度不够;另一方面,由于电子技术作为一门新的工业技术,本身在日新月异地发展,新器件、新技术层出不穷,知识更新很快,造成教材内容相对滞后,脱离实际,因此,如果我们不从能力角度入手而仅仅从知识角度入手根本无法满足学生的职业能力需要。解决上述问题最根本的举措是根据行业需要,结合学院和学生实际,采取开发《电子技术》校本教材等措施,谨慎而又积极推进《电子技术》校本课程建设。

笔者通过《电子技术》校本课程在进行分析能力培养方面作了一些探索,初步形成了一套核心能力培养体系,具体如图1所示。

紧紧抓住课堂教学环节,培养学生的分析能力

根据教育学理论,课堂教学是教学的最基本组织形式,也是整个教学过程的核心环节,因此,实施核心能力的培养也要紧紧抓住这个核心环节。

(一)高度重视知识点和基本单元电路的讲授,为提高分析能力打下坚

1.对于重要知识点要反复讲、深入讲,力求学生全面理解和掌握。授课中对于《电子技术》中基础性的重要知识点要讲深、讲透。如PN结的单向导电性,只要学生充分掌握这项知识点,则后继二极管、三极管、场效应管及可控硅的结构和特性就相对容易理解。同样,对于三极管在三个工作区的参数变化特征这个知识点也一样,在后继的电路分析中反复要用到此知识点,如共发射极基本放大电路、分压式偏置放大电路及串联型稳压电路的分析中都将应用到此知识点。因此,对于电子技术中基础性的重要知识点,教师在讲课中要反复讲、深入讲,不断加深学生对重点知识的理解程度。只有这样才能使学生在分析电子电路时得心应手,避免成为“无本之木、无源之水”,并且通过不同电路的分析不断提升自己的分析能力。

2.授课中引入“积木式”思维方法,重点巩固16个基本单元电路。由于《电子技术》课程应用性较强,因此为了提高教学效果,并根据《电子技术》的课程特点,教师可采用一些新手段和新方法增强学生的学习兴趣,从而提高教学效果。笔者结合《电子技术》的课程特点——任何复杂的电子线路都是由基本的单元电路像“积木”一样拼起来的,在教学中引入“积木式”思维方法。首先,笔者深入研究教材,根据电路的重要性和实用性并结合专业特点确定了16个基本单元电路,具体包括:共发射极基本放大电路;分压式偏置放大电路;甲乙类互补对称OCL电路;带调零电位器的长尾式差动放大电路;反相比例运算放大电路;同相比例运算放大电路;反相加法运算电路;差动输入式减法运算电路;单相桥式整流电流;串联型稳压电路;三端集成稳压电路;三相桥式整流电路;三相半控桥;单结晶体管触发电路;四位左移(右移)寄存器;三位异步二进制加法电路。然后,笔者要求学生重点掌握这16个基本单元电路,要求他们对这些基本单元电路不但要理解,而且要熟练记忆。当所有电路讲授完毕后,笔者在课堂中再引导学生分析一些比较复杂的实用电子电路,让学生在复杂电路中“寻找”基本单元电路,使学生能够将基本单元电路像“积木”一样进行“拼装”,进行综合。通过这种手段和方法,增强了学生分析复杂电子电路的信心,显著提高了学生对电子技术的学习兴趣。

(二)充分利用习题课,提高学生的分析能力

习题课是巩固理论和方法的一种重要课堂教学类型。《电子技术》这门专业基础课由于内容抽象、概念多,高职学生普遍反映较难掌握,因此,必须通过习题课对重点内容加以引申,使学生对重点理论和重要方法能进一步掌握,而掌握重点理论和解题方法都必须建立在学生具备一定的能力基础上,因此在上习题课的过程中突出能力教育显得尤为重要。

1.通过对比分析法提升学生的分析能力。在《电子技术》这门课程中,近似估算法是一种相当重要的分析方法,因为这种方法是分析模拟电路的一种通用方法,故非常有必要通过习题课对这种方法加以巩固和深化。本人在相应的习题课中精选了两种基本电路进行对比分析。算法求静态工作点,而两种题型的解法相差很大,第一个电路即基本放大器要先求IBQ,第二个电路即分压式放大电路必须先求UB,笔者在习题课中将两种题型进行比较,使学生印象相当深刻。对此笔者趁热打铁,要求学生在解题时应针对具体电路多分析、多概括,找出问题的共性和个性,做到具体电路具体分析,不断提高自身的分析能力。

2.通过方法创新提高学生的分析能力。根据自然辩证法的观点,科学技术方法是通过科学认识主体的活动而表现出来的,它是主体把握客体的主观手段。列宁曾提醒人们注意黑格尔的如下论断:“在探索认识中,方法也就是工具,是主观方面的某个手段,主观方面通过这个手段和客体发生关系。”在科学认识系统中,科学技术方法处于实现主体与客体相互作用的中介地位,从而在科学认识中起着重大作用,因此为了提高习题课的课堂效果,应高度注重方法,而且可引进其他学科的一些方法。如在解决下面这个问题时,笔者引进了数学中的反证法,起到了良好的成效。电路如图2所示,判断二极管是导通还是截止。若导通,则求流过二极管的电流。学生在解题过程中都明确解这道题的关键是正确判断二极管V的工作状态 (正向导通还是反向截止),但不知从何下手,有部分学生能够解出,但解题过程不严密。针对这种情况,笔者在课堂上采用了反证法,同时引入二极管的理想模型。解题过程如下:假设二极管反向截止(UA<UB);根据二极管的理想模型,即二极管截止时相当于“开关”断开,可作以下等效电路:以C点为参考点,可求出:UA=20V UB=10V即UA>UB与假设不符,故此二极管应处于导通状态,流过二极管的电流为:ID=(20-10)/1=10mA。采用反证法后,能将模糊抽象的问题清晰化,而且过程严谨规范,学生都深感各门课程至少在方法上是相通的。总之,在习题课中可引入各种新方法,可以拓展学生思路,提高学生的分析能力。

(三)利用实践环节培养分析能力

《电子技术》本身是一门实践性很强的课程,课程中很多原理和特性都要通过实验等手段获得,因此,在《电子技术》的教学中笔者高度重视实践环节。由于实验主要是验证性的,与实际应用有一定距离,除了完成教学计划规定的实验外,为了进一步在实践中提升学生的分析能力,提高《电子技术》的学习效果,笔者根据教学进程引入一些电子小制作。如在讲授功放电路后,笔者带领学生装配TDA2030D集成功放电路;在讲授可控硅逆变和交流调压这一节后,由于书上提供的单相交流调压电路是原理性电路,无实用价值,笔者引入了相当实用的双向可控硅交流调压电路,可用来将普通台灯改装成调光台灯。电路如图3所示。

在进行电子制作时,首先笔者将整个制作过程和要求进行了详细的讲解,然后要求学生自行购买元器件,自行设计印刷板,独立装配调试。调光电路装配好后,让学生接上灯泡进行调光试验,结果由于很多学生装配经验不足,出现了灯泡不亮或无法调光等故障。此时笔者就要求学生利用学过的可控硅电路知识进行分析,同时向学生介绍了查找故障的常用方法和应遵循的原则(如可控硅电路应先查主电路,再查触发电路)。最后,学生都独立地排除了故障,成功地完成了调光电路装配。这种成功体验大大激发了学生学习《电子技术》的兴趣,进一步掌握了理论知识,提高了学生的分析能力和动手能力,可谓一举多得。

核心能力培养的进一步研究与探讨

诚然,能力培养是一个综合性的课题。在《电子技术》课的教学中,除了培养学生的分析能力外,还要提高学生的应用能力、实践能力及创新能力,而从本质上讲这些能力是相辅相成的。很明显,如果学生连基本电子电路都不能分析,就根本谈不上应用,更无法创新。本人在长期的《电子技术》教学中也深深感到,分析能力的培养也必须遵循因材施教和循序渐进的教学原则,否则可能事半功倍。在能力培养上一定要千方百计发挥学生在学习中的主体作用,让学生成为分析的主体,教师主要起引导作用。

当然,上述分析能力培养的方法和手段在教学实践中还存在一个不断深化的过程,同时针对不同班级的情况还要作适当的调整,而且《电子技术》这门课程本身也在不断迅速发展,因此,作为教师更应抱着与时俱进的精神,不断补充新内容,不断改进教学方法,如采用电路仿真技术(应用EWB5.0虚拟电子平台)以更好地培养学生的分析能力,达到较好的教学效果。1990年以来,本人在《电子技术》课程的教学过程中,运用上述理念、方法及手段,在分析能力培养方面取得了较好的教学成效。2005年本人撰写的《电子技术》核心能力培养的论文荣获省教育厅论文评比二等奖,同年度成功申报《电子技术》核心能力培养方面的杭州市教育局课题一项(现已结题)。2008学年笔者担任2006机电高复班的《电子技术基础》课程教学,全班29位学生中在单招单考中有17位学生上高职录取线,其中专业课成绩非常好,实现了机电系历史上零的突破!同时,更令人感到欣慰的是,笔者在2005电力工程和2005电大普电力等班级讲授《电子技术》课程时,每次评教分都在90分以上,得到了学生的充分认可,学生都高度认同笔者在教学中采用的一整套能力培养方法。

[1]诸林裕,等.电子技术基础[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2001.

[2]王勇.电子技术基础习题册[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2001.

[3]王伟.注重能力 突出方法[J].职业教育研究,2005,(8).[4]张友汉.电子技术[M].北京:高等教育出版社,2001.

[5]国家教委社科司.自然辩证法概论[M].北京:高等教育出版社,1991.

[6]黄克孝.职业和技术教育[M].上海:华东师范大学出版社,1999.

G712

A

1672-5727(2010)08-0078-03

王伟(1969—),男,浙江杭州人,硕士,浙江同济科技职业学院副教授,长期从事电子技术及水电站自动化技术的教学与研究。

李泳泉(1969—),男,浙江缙云人,缙云电力局工程师,长期从事电力系统培训与运行及检修等工作。

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