独立学院计算机专业群电类基础课程改革探索

李和　蒋红梅

【摘 要】结合计算机专业的特点及应用，根据广西应用型专业集群转型的要求，从课程体系、教学内容、教学方法以及实验教学等方面阐述计算机专业群电类基础课程改革的原则与思路。

【关键词】计算机专业群 电类基础课 教学改革

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2016）08C-0157-02

计算机相关专业是面向系统开发和应用、软硬件结合的一个宽口径专业，同时与其他学科紧密关联。在各学科互相渗透和交叉、电子信息技术快速发展的今天，社会对宽口径人才需求尤为迫切。大多数计算机专业毕业生在实际工作中都涉及或从事有关电路方面的内容，因此，计算机专业毕业生应具有较好的电类基础知识和综合应用能力，才能具备较好的就业竞争力。目前，几乎所有高校都开设了计算机相关专业，但国内外、区内外不同高校的计算机相关专业根据各自的培养目标定位，开设了不同的电类基础课程。为适应IT产业集群迅速发展和国家高等教育发展的总体布局要求，各高校的计算机专业群迫切需要进行相关的教学改革。目前，广西已全面启动引导一批普通本科高校向应用技术类型高校转型，以主动适应国家高等教育发展和经济发展新常态。桂林电子科技大学信息科技学院计算机专业群作为广西独立学院转型试点专业集群，在计算机专业群电类基础课程教学体系、教学内容、教学方法与实验教学等方面做了一些有益的改革探索。

一、课程体系的改革

目前桂林电子科技大学信息科技学院计算机专业群包括计算机科学与技术、软件工程、网络工程和物联网工程4个专业，由于每个专业培养目标和方向不同，因此开设了不同的相关电类课程。其中4个专业都开设了数字电子技术基础这门电类基础课程，而网络工程和物联网工程专业还分别开设了数据通信基础和高频电子线路等后续电类课程。目前存在的问题是学生由于没有学习电路分析基础、模拟电子技术这两门电类基础课程，电子技术基础知识明显缺乏，特别是物联网工程专业学生学习高频电子线路等后续课程非常吃力。由于培养目标方案的不同和学时的限制，对于计算机相关专业，不可能按通信电子类专业那样再单独开设电路分析基础、模拟电子技术两门课程。为此，桂林电子科技大学信息科技学院计算机专业群的转型作为广西独立学院转型试点专业集群，率先将电路分析基础、模拟电子技术以及数字逻辑电路三门电类核心课程有机地整合为电路与电子技术基础一门课程。通过改革，电路与电子技术基础课程成为桂林电子科技大学信息科技学院计算机专业群的核心基础课程之一，统一和贯通桂林电子科技大学信息科技学院计算机群相关专业电类基础课的课程设置和教学要求，既让学生掌握电类的基础知识，又突出计算机专业的特色，加强计算机专业群学生电路与电子技术基础及综合应用能力的培养，以适应IT产业集群的迅速发展和市场对软硬件综合能力创新人才的需要，提高学生的就业竞争力。

二、教学内容的改革

教学内容的整合必须注重课程间知识内容的融合与渗透，注意课程之间的有效衔接，以培养学生应用能力的基本要求为主线，通过有机整合以减少课程门数，达到提高课程群综合化程度的目标要求。电类核心基础课程主要包括电路分析基础、模拟电子技术和数字逻辑电路三大部分的内容，涉及的知识点多、知识面广，因此，合并后的电路与电子技术基础课程不能只是电路分析基础、模拟电子技术以及数字逻辑电路三门课程的简单相加，但这三门课程作为电类基础核心课程，关联度较密切，为课程教学内容改革提供了先决条件。我们针对独立学院的培养目标和教学要求，结合计算机专业特点的应用与拓展，经过反复研讨，将改革的原则确定为“必需”、“够用”，对教学内容进行精简和提炼，既要让学生掌握电类的基础知识，保证足够的知识储备，又要突出计算机专业的特色，紧密结合后续专业课程确定课程的理论与实践教学内容。合并后的电路与电子技术基础课程将电路分析基础、模拟电子技术以及数字逻辑电路三大部分的内容有效整合，其中电路分析基础的内容占30%，模拟电子技术的内容占25%，数字逻辑电路的内容占45%。电路与电子技术基础课程总学时为80学时，其中理论64学时，实验16学时并独立成课。电路分析部分主要讲解电阻、电感、电容的基本特性和基本直流和交流电路，使学生掌握电路分析的基本方法，初步具备分析典型电路的能力；模拟电子技术部分主要讲解二极管、三极管的基本特性、放大电路基础及集成运算放大器的应用，使学生能对一般性的、常用的模拟电子电路进行分析；而数字逻辑电路部分是计算机专业电子技术课程的重点，主要讲解门电路、组合逻辑电路、触发器和时序逻辑电路，使学生熟悉数字逻辑电路基本器件的功能和使用方法，掌握数字逻辑电路的基本分析方法，并以中规模集成电路为例，将最新的技术融入教学内容当中。教学内容改革优化后，理论与实验的总学时与改革前一样，在不增加学生负担的情况下，使学生的电路与电子技术基础及综合应用能力得到加强。

三、教学方法和手段的改革

（一）转变授课方式。课堂授课是教师通过对书本知识的讲解和演绎，使学生掌握分析和解决问题的途径与方法。因此，教师在教学过程中不能只是简单地叙述和板书书本知识，而是要以多种教学形式和方式将知识传递给学生，并且充分激发学生的学习兴趣，引导学生主动学习。针对电路与电子技术基础这门课许多概念和原理相对比较抽象、电路图和物理过程图示多的特点，授课过程中采用黑板与多媒体课件相结合的教学方式。传统板书有利于学生逻辑思维能力的培养，因此，利用黑板比较适合进行习题讲解和完成一些重要公式的推导。对于大量的电路、图形以及公式等，利用黑板板书费时费力，并且难以形象说明，而利用多媒体课件不仅可以代替大量的板书，节省时间，而且表达清晰、直观生动。我们制作的多媒体课件主体采用PPT的形式，对教材的内容进行精简和提炼，对课本的关键原理知识点配上了flash动画（如PN结的形成等），对课本的主要电路进行了Multism软件仿真（如晶体管放大电路等），并且把相关的Multism软件仿真和flash动画与PPT课件进行了有效完整的链接。多媒体课件利用图、文、声、像等媒体有机结合，可以将电路中信号的复杂变化过程，逼真形象地展示在学生眼前，因此，通过多种教学表现形式，有利于问题的讲解和分析，加强教学的说服力，加深学生对知识的理解和运用。

（二）强调基础，减少理论性。由于电路与电子技术基础课程的概念多、单元电路多、内容涉及面广、分析方法也较为复杂，是学生开始接触电子技术的一门基础课程。因此，在授课过程中应注意突出定性分析、强调基本概念，弱化解题技巧、减少理论性，把重点放在分析问题的规律和思维方法上。例如我们在讲授二极管、三极管等半导体器件时，重点讲授半导体器件的功能特性、应用及测试方法，没必要花太多时间讨论其内部结构以及载流子如何运动等问题。同样，在讲授门电路等数字逻辑电路时，重点讲授电路的功能真值表、时序图等，忽略芯片内部电路的分析，主要研究其输入输出特性。由于现代电子设备高度集成化，并且电子器件种类繁多、内部结构复杂，因此，在教学过程中从工程应用的角度进行讲解，加强器件功能级的教学，在有限的课时内可以把抽象的理论转化为实际的应用。

（三）结合工程实际举例讲解。电路与电子技术基础课程与工程实际应用紧密相关，在教学过程中，我们尽量引入课程理论在日常生活或工程实际中的应用实例，在讲解某个电路时，结合其实际应用背景进行分析，加强学生对电路基本原理的理解和掌握。例如，在讲授电路的基本模型时，引入手电筒的基本电路；在讲授二极管的特性时，引入手机充电器的整流电路；用多媒体教室的功率放大器举例来导入晶体管放大电路的分析；用电子钟举例来导入计数器的相关教学内容的学习；用LCD视频信号传输中的LVDS信号来说明差分放大电路的优点等。通过结合日常生活中的实例进行讲解，可以激发学生的学习兴趣，使学生理解学习电路与电子技术的应用价值和意义，从而会有正确的学习态度，形成有效的学习行动。

四、层次化的实验教学

电路与电子技术基础课程实验教学改革与理论教学改革同步，结合计算机专业特点和市场对软硬件综合能力创新人才的需要优化实验内容，实行分层次教学。每次实验课分必做实验和选修实验两个大模块，对基础一般的学生，要求完成必做实验；对基础较好的学生，可以选择增加选修实验。必做实验一般为验证性实验，是让学生巩固和深化课程的基本概念和基础理论，要求学生掌握电路与电子技术的基本实验技能，掌握常用电子仪器的使用方法；选修实验一般为综合性、设计性实验，是为了进一步培养学生的综合设计能力，培养学生勤于动手的工程素质和探索精神，以适应新技术发展和未来服务于社会的需要。另外，对于部分学有余力且有兴趣的学生，依托创新实践基地由任课教师专门指导其完成设计性的、创新性的实验课题，进一步提高学生的创新能力和创新意识。近年来，我们通过层次化的实验教学，为创新实践基地发现和筛选出了一批优秀的动手能力较强的学生，这些学生不仅从事多项国家或自治区级大学生创新创业项目等课外科技活动，而且在“挑战杯”、全国大学生电子设计竞赛等比赛中取得了可喜的成绩。

综上，桂林电子科技大学信息科技学院通过以上计算机专业群电类基础课程的教学改革，统一和贯通全院计算机相关专业电类基础课程的设置和教学要求，在不增加学生负担的情况下，使学生的电路与电子技术基础知识及综合应用能力得到加强，适应了IT产业集群的迅速发展，提高了学生的就业竞争力，并为广西应用型本科计算机专业群的转型提供了一个较好的示范。

【参考文献】

[1]喻大华.计算机专业电路与电子技术课程教学改革探索[J].教育教学论坛，2015（26）

[2]梁野.中新大学计算机专业本科培养模式比较研究[J].计算机教育，2014（11）

[3]蔡惟铮，等.电子技术基础课程体系和教学内容的改革[J].电气电子教学学报，2014（6）

[4]熊瑛，刘松龄.民族高校《电路基本理论》教学模式改革的研究与实践[J].课程教育研究，2014（9）

[5]姚缨英，等.电类基础实验课程关联化教学模式的探索[J].电气电子教学学报，2013（3）

【基金项目】广西教育科学“十二五”规划2015年度课题（2015C543）

【作者简介】李 和（1973— ），男，湖南浏阳人，桂林电子科技大学信息科技学院副教授。

（责编 黎 原）