基于大工程观的模拟电子技术课程教学改革与实践

蔡红娟 蔡 苗 翟 晟 武昌首义学院 武汉 430064



基于大工程观的模拟电子技术课程教学改革与实践

蔡红娟 蔡 苗 翟 晟 武昌首义学院 武汉 430064

【文章摘要】

本文以大工程观教育理念为指导思想，分析了模拟电子技术课程的教学特点，并在教学内容、教学模式、教学手段等方面进行一系列教学改革，引导学生树立大工程观，提升了学生的工程实践能力和创新能力。

【关键词】

0 引言

大工程观作为一种新型工程教育理念体系，1993年由美国麻省理工学院（MIT）院长乔尔·莫西斯提出。大工程观教育理念更加重视工程实际以及工程教育本身的系统性和完整性，得到了国内外教育界的认可。在我国，2010年教育部启动卓越工程师教育培养计划，2014年国务院召开常务会议部署加快发展现代职业教育，进一步强调了以实践为基础的工程教育目标。由此可见，培养大工程观的工程教育理念已经成为高等工程教育改革的趋势。大工程观要求工程教育提供综合的知识背景，强调工程的实践性，培养学生的创造性。大工程观特别强调培养一名优秀的现代化工程师应该主要具备以下3个方面的能力：工程实践能力，多学科的背景以及多方面的能力和职业道德以及社会责任感。

基于大工程观的高等工程教育理念，课程改革是核心，大工程观要在教学中通过各门课程加以落实。近年来，课程组对模拟电子技术课程贯彻大工程观理念，在教学内容、教学手段、教学方法等方面进行了一系列改革与实践，取得了初步成效，对其他课程起到了示范作用。

1 模拟电子技术课程教学特点与改革思路

模拟电子技术是高等学校电子电气信息类专业的学科平台课程，是各相关专业十分重要的专业基础课程，具有自身的体系和很强的工程实践性。在大工程观背景下，模拟电子技术课程的教学存在着与高素质应用型人才的高等工程教育培养目标不适应的地方，主要体现在：

（1）教学内容，一方面侧重于单元电路的工作原理，注重理论分析，忽略工程性和专业实践性；另一方面内容陈旧，多偏重于理论推导和公式计算的讲解，缺少对新技术、新器件的介绍及工程应用意识的引导。

（2）实践教学模式单一，重单元轻系统、重装配轻工艺，缺乏对学生的工程设计能力的系统训练，不能满足大工程观对工程应用人才培养的要求。

（3）教学手段，仍以课堂讲授为主，缺少与实践的紧密联系，教学手段贫乏，教学空间封闭，缺少“视觉传达”，不利于工程思维能力和创新能力的培养。

模拟电子技术课程改革的主要思路是改革与大工程观理念的高等工程教育培养目标不相适应的地方，强调专业知识领域的系统性和完整性。在大工程观的背景下，模拟电子技术课程改革的主要内容有：教学内容突出专业应用目标，教学模式突出实践能力培养，教学手段突出形象化效果、建设好网络自主学习平台，为学生提供更好更多的学习资源。

2 大工程观的教学内容，突出专业应用目标

大工程观重在强调器件外部特性，淡化器件内部工作原理，注重教学内容的实用性和工程性。因此，教学内容的改革应以工程应用为背景，结合各相关专业提炼的核心能力，吸取相关专业的合理建议，重构教学内容，进一步明确教学要求。合理删减工程实践中用得少或不符合电子技术发展方面的内容，注重新器件、新技术的应用。教学实例中注重与专业方向的结合，体现出实用性、适度性和专业性的教学要求，进一步提高学生对课程学习的兴趣。

3 大工程观的实践教学模式，突出实践能力培养

模拟电子技术是一门工程性、实践性很强的课程，要使学生很好的弄懂“是什么、为什么、怎么用”。强化实践教学环节、改革实验教学模式，是课程教学改革的重中之重。

“随堂实验和单设实验结合，硬件实验和软件仿真并重”的实践教学新模式为学生提供了多样化的实践学习平台。随堂实验是指随理论教学穿插的实验，针对一些比较抽象、难于理解的重点难点内容，适时安排验证性实验，使学生及时消化理论知识、固本强基，解决长期以来学生在学习过程中问题积重难返的现象；对于独立设课的实验内容则进行科学调整，突出综合和创新；软件仿真实验，将结合学科发展，针对不同专业，开发基于Multisim仿真软件的综合性电子系统的创新性设计，使学生能在第二课堂充分发挥自主学习积极性，更好的提升实践动手能力。

以典型的生活化实例来带动学生入门，引导学生认识模电的重要性和应用性。例如，让学生自己焊接一个手机充电器，然后再引出模电的主要内容，如此使学生更清楚的知道该课程的学习内容、能做什么、有哪些工程应用，让学生更多的认识到课程知识点与相关专业领域、生活环境之间的联系。

4 大工程观的教学手段，突出形象化效果，建设网络自主学习平台

将静态、抽象的教学内容动态化、形象化，不仅是提高教学效果的重要手段，也是培养学生工程应用意识的重要手段。在课堂教学过程中，拟引入多媒体技术和EDA技术加强视觉效果，强化抽象理论知识的讲授，帮助学生理解。拟利用Multisim软件制作一系列电路信号波形变化的仿真演示，使“看不见、摸不着”的电路信号波形变成“看得见、摸得着”，并引进实验模块或元器件实物，通过实物演示、实验验证等手段，增强学生的感性认识，取得形象化的视觉效果。

以校园网为基础构建“模拟电子技术”课程开放式网络自主学习平台，较好的增强了学生的自学能力和自我管理能力。结合相关专业，开发一些综合性应用示例（如将某一单元或几个单元的教学内容设计成一个生活化、操作性强的工程应用任务），使学生能在第二课堂自主完成一些与专业相关的创新性实验，帮助学生建立电子系统的概念。学生则可以根据自己的认知水平、知识结构层次自由选择实验内容，自行规划、安排实验进程，达到实验个性化的目的。

5 总结

实践证明，以大工程观教育理念为指导思想，对模拟电子技术课程进行课程建设和教学改革，极大的激发了学生的学习兴趣、提高了教学效果。大工程观教育体系有利于培养学生的工程实践能力和创新能力。

【参考文献】

[1]李培根.工程教育需要大工程观.高等工程教育研究. 2011，（3）：1-3.

[2]赵婷婷,买楠楠.基于大工程观的美国高等工程教育课程设置特点分析---麻省理工学院与斯坦福大学工学院的比较研究.高等教育研究. 2004, 25(6):94-101.

[3]李润,关志强,邹刚明.“大工程观”研究综述.南方论刊.2011,(5):42-44.

[4]于军.基于CDIO模式下模拟电子技术课程教学改革与实践.教育与职业.2004,792（8）:129-131.

[5]陈玲萍,景新幸,凌惜勤.“大工程观”背景下的独立学院实践教学探究.实验技术与管理.2013,30(5):8-10.

蔡红娟（1981-），女，硕士，讲师，教研室副主任，从事电子信息与自动化控制方面的的教学科研工作。

【作者简介】

中图分类号：大工程观；教学改革；工程实践能力G420

文献标识码：A

基金项目：华中科技大学武昌分校重点支持教学研究项目