新时代下“模拟电路”教学研究

2019-08-31 13:05王超
科技与创新 2019年8期
关键词:电路课程教学

王超

摘要:研究了新时代下“模拟电路”课程教学的改革。“模拟电路”是入门性的专业基础课,该课程与数学、物理等课程有着明显的差别,具有较强的工程性和实践性。从各高校的教学现状出发,按照新时代要求下的人才培养模式和课程体系,结合“互联网+”模式和共享思维,从教学内容、教学方法、教学手段、实践教学等方面提出一些看法和建议,以期对“模拟电路”课程教学起到一定的建设性作用。

关键词:模拟电路;互联网+;共享思维;1+N模式

中图分类号:TN710-4

文献标识码:A

DOI:10.1 5913/j.cnki.kjycx.2019.08.003

“模拟电路”是电信类专业的入门级专业基础课,该课程具有很强的工程性和实践性。在教学中,注重学生逻辑思维能力和动手能力的培养。但是,学生在学习过程中,对抽象的理论、专业术语、理解起来会感到较吃力,加上过去形成的学习方法和思维习惯,导致学生对本门课程的学习兴趣不高,进而放弃学习,所以必须改变现状,提高学生学习兴趣。近年来,为了使高等教育,特别是高等工程教育贴合社会需求,各类高校都在进行人才培养模式的探索研究。纵观国内本科院校的“模拟电路”课程,无论在教学内容还是选用的教材上,一直沿用本科教育的“灌输式”课程体系,采用传统的“PPT+实验箱”的教学模式,忽略应用型本科教育的人才培养目标,因此,必须摒弃陈旧的教学方法,探索出一套适合新时代下本科学生学习的模式,这是每一位任课教师必须考虑的问题。我们必须从“模拟电路”课程的教学特点出发,从激发学生的学习兴趣和强烈的求知欲开始,探索出新的教学方法,形成符合高素质技能型人才培养的教学模式。

1 “模拟电路”课程现状

“模拟电路”作为专业基础课,主要学习模拟电路的基本知识,重点讲述门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路、触发器的电路结构与逻辑功能等知识。开设本课程的主要目的是让学生了解各种逻辑器件的基本功能和使用方法,学会中、大规模数字集成芯片的使用,对常用逻辑电路能够分析出其逻辑功能。在此基础上,能够利用所学知识,完成简单电路逻辑功能的分析和设计。但是,目前大多数高职院校该课程的讲解侧重点还是在元器件内部结构、工作原理和公式推导、变换上,如果用大量课时讲解逻辑函数的化简、各类门电路内部结构和逻辑功能分析,而对各种逻辑电路的应用实践课时安排不够,使多数学生在掌握模拟电路基本功能、常用集成芯片的使用、简单模拟电路的设计等目标上达不到教学要求。同时,由于近年来高职学生生源质量的差异性增大,如果还一味强调理论教学,忽略实践教学环节,这将难以实现“以就业为导向”的高职教育人才培养目标。另外,部分高职院校在实践教学上,还是采用“实验箱式”教学。所谓的实验也是以验证性实验为主,不利于学生创新能力的培养和提高。随着数字电子技术的飞速发展和教育教学手段的提高,传统的教学模式知识更新速度慢,实用性差,已经不能满足社会和学生的要求,必须对其进行改革[1]。

2 “模拟电路”课程教学研究

2.1 提高主观能动性,让学生自主快乐地学习

为了適应21世纪高等教育培养高素质人才的需要,许多高校针对自身的特点,在各个专业都会开设“模拟电路”这门专业基础课。但很多学生在开课前,对该门课程了解甚少,甚至一概不知,这必然导致后续的学习很被动、吃力。由于本门课程工程性、实践性较强,很多学生开始学习的时候感到很盲目,也找不到方向感和获得感,渐渐地开始产生抵触心理。因而,可以在开课之前,开展一些准备工作,打破常规的模式。可以让授课老师带领学生开展座谈会,让大家互相交流对该课程的理解和想法,为授课教师今后教学积累经验。其次,可以请该领域比较权威的专家,给所有即将开设这门课的学生做一个相关的学术报告,开阔学生的视野,调动学生的积极性。最后,还可以请学生身边关系密切的人(考研的学生和参加过学科竞赛的学长学姐等),做一些交流和分享,让学生更容易接受这门课,认清这门课的重要性,更加自主投入到学习中。

2.2 转繁为简,让学生易于抓住重点

“模拟电路”这门课程涉及到的模拟电路很多,例如放大电路、滤波电路、运算电路等。每种电路都会有自己单独的划分,功能、性能、参数等也各不相同。而且各高校为了适应新时代教学改革,注重课程的多样性,不断地缩减课时,但教材还是用的华成英版的《模拟电子技术基础》,教师需要针对自身教学课时的特点,结合学生专业的特点去编写大纲和授课计划。但学生最先接触到的只是教材,只有在学习的过程中,才能知道哪些是重点,哪些是难点,但不作要求,如果一些学生上课没有专心听讲,后续往往因无从下手而倍感困难。因而,应改进传统的灌输式教学,采用灵活的教学方法,培养学生的综合能力。为此,可以有针对性地编写讲义,把经典的教材作为参考书或者工具书来学习。就拿课时较少的专业来说,以第五版《模拟电子技术基础》为例,第3章集成运放的性能指标及低频等效电路、种类及选择等,就可以在讲义中删去;还有第4章放大电路的频率响应中,晶体管的高频等效模型,理论性太强,学生学习起来很困难,甚至产生抵触心理。当然还有很多知识,不需要学生掌握的都可以缩减,这样学生会清楚直观地明白自己在该课程需要理解和掌握哪些内容。当然,针对性地编写讲义势必会给授课教师们带来一定的工作量。

2.3 充分发挥板书与多媒体相结合的功能

现代化的信息媒体,具有易于调动学生积极性的特点,使学生接受知识的速度更快。但往往现在的教学多以PPT为主,甚至贯穿整个课程,板书慢慢开始从讲台上淡去,有时候找不到白色粉笔和黑板擦这种荒谬的事情都能发生。板书往往能很快抓住学生的注意力,学生也容易跟上老师的粉笔思路,这样课堂的互动性、节奏感更强。视频动画等教学媒介具有形象性、直观性、趣味性的特点。为此,在新时代的教育要求下,在传统的PPT教学基础上,多利用视频动画等为教学服务,将复杂的电路内部电路结构、工作原理、波形图等以生动的表现形式分步逐级呈现出来,刺激学生感官,增强学习的趣味性。再结合板书,学生可以通过课堂练习,更能对该知识点印象深刻,有助于提高教学效果。但是,不建议整堂课都采取视频动画等教学方式,学生思维容易跟不上,难以深入思考,所以应该建立多媒体与板书相结合的教学手段[2]。

2.4 实施I+N考试模式,让理论与实践紧密结合

培养高素质的应用型人才是本科阶段教育的目标,而学生在校学习时间有限,不能全部掌握本专业的知识和技能,所以必须让学生掌握分析问题、解决问题的方法,提高动手能力、创新能力。就本门课程来说,尽管平时成绩占30%,可学生还是不能意识到平时成绩的重要性,甚至抱有侥幸心理,觉得只要考试及格,老师一定会放过的。因此,新时代下要打破常规,实施I+N的考试模式。在教学过程中做到严进严出,提高学生的创新能力和实践能力,使学生真正掌握课本知识,成为具备解决实际工程问题的应用型人才。为了避免“高分低能”现象,有必要进行教育教学改革,特别是课程考核方式的改革。本考核办法的主要目的是加强教学过程考核,淡化期末考试成绩,打破常规,取消以期末考试成绩一锤定音的做法,强调学生对整个教学过程的全程参与,强调教学与创新、自主学习能力和新技术应用能力的有机结合,使学生在整个学习过程中综合素质得到全面提升[3]。

本1+N考核方式中的1指的是学生期末考试成绩,为50分。N这里共分为学生的出勤率、平时成绩、课堂纪律、课外科技活动和电子仿真软件的使用几个部分。其中学生的出勤率为10分,每缺勤一次扣5分,缺勤两次及以上为0分。课堂纪律为5分,上课玩一次手机和听音乐等直接扣除5分。平时成绩25分,其中包括平时测验、作业和回答问题等,每缺交一次作业扣5分,每抄袭一次作业扣5分,直至扣完到0分为止。课外科技活动5分,本课程学习期间参加学校组织的或是自发组织的任何一项课外科技活动或竞赛得5分,否则为0分。电子仿真软件的使用为5分,本学期指定使用MULTISIM电路仿真软件,并且规定每次做模拟电子技术实验前必须先用软件仿真,将仿真结果作为预习报告的一部分,综合评分。

当然,这种考核方式实施起来必然有它的不确定性,还需要一个长期的过程才能达到良好的效果。期末考试结束后任课教师可以写出本课程的实施方法小结,为进一步进行课程方式考核方法的改革积累经验。

2.5 新时代下,建立“互联网+”式学习模式

2.5.1 创建共享题库

本门课程有大量的基本概念、物理意义等理论性较强的知识,学生有时候学习起来相当吃力,而且抓不住重点。就拿第1章的半导体基础知识来说,书中用很大的篇幅来讲半导体的基础知识,而且这些知识也是帮助学生理解后续所学课程必不可少的。通常来看,在整個学习过程中,光靠上课听一遍是完全不够的,课后学生要去复习,如果单纯去看书,会感到枯燥无味,而且很难抓住重点。通过一些题目帮助学生理解书本上的知识点是一个很好的解决方式,而且会有很强的代人感。例如,第1章自测题中的一道判断题,在P型半导体中如果掺入足够的五价元素,可将其改型为N型半导体。如果学生不清楚P、N型半导体,会专门翻看书本,找到专门的解释,甚至还能顺便看到英文字母的解释以此来帮助理解记忆,这样学生很快记住了这部分的知识点,而且也会有成就感和获得感。但书本上的题目是很有限的,这就需要有题库的存在,网上的资源多且复杂,学生很难判断出高质量的题目。因此,需要授课教师们将接触过的、整理过的题目整合在一起,全部上传到一个平台。其次,在新时代下,发挥手机终端和微信公众号的作用,结合共享思维模式,创建出共享题库。最后,还可以建立相关评价机制,比如将完成题库的进度和正确率等作为平时考核的一项指标,这样更能调动学生的积极性,建立良好的学习氛围,也能时时关注学生的学习动态。

2.5.2 创建线上答疑平台

很少有学生能在短时间的课堂上将所学知识理解并消化,也很少有学生课后能通过复习完全掌握,能主动联系教师问问题的更是少之又少,尤其是在本门课程的教学过程中,这样的问题屡见不鲜。因此,为了更好解决教学中存在的这些问题,新时代下,利用“互联网+”的思维模式,可创建专门的线上答疑平台。在这个平台上,学生可以通过手机终端、笔记本、ipad等平台上传自己不懂的知识点或者解题中碰到的问题。当然,提供服务的授课教师应成为该平台的核心力量,学校可以成立专门的机构,招聘相关的教师,在规定时间段为学生提供的答疑服务,同时,积极响应党中央提高教师收入水平的号召,相关部门可以为教师提供有偿服务,这样更能调动教师的积极性和热情,让线上答疑平台更加有效发展。

3 结语

经过近几年的教学模式改革探索,铜陵学院模电课程组积累了大量的教学资料和素材,已完成了完整核心课程建设资料,包括完整的教学视频、讲义、习题库、授课计划、教学PPT和拓展学习资源等。新的人才培养模式对“模拟电路”教学的改革提出了严峻的挑战,这需要教师不仅要具备本学科领域的知识,还要不断学习新的教学技能和教学方法,提高自身业务水平,满足新时代下本科教育的需要。未来我们会在“互联网+”式的思维模式下继续制作更多教学视频,给学生带来更好的线上学习体验,引人手机APP等辅助教学手段,优化课堂环节,给学生一个更加完善合理的学习评价。同时,尝试新的模式改革方向,努力将改革的优良经验进行推广。

参考文献:

[l]张有志,张文硕.基于CDIO理念的高职电子信息类专业项目化教学模式探索[J].中国电子教育,2016(1).

[2]于歆杰.以学生为中心的教与学——利用慕课资源实施翻转课堂的实践[M].北京:高等教育出版社,2015.

[3]华诚英.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社.2015.

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