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大學電子技術應用型課程改革分析

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大學電子技術應用型課程改革分析

電子技術類課程,一方面是大多數(shù)工科類專業(yè)學生必修的專業(yè)基礎課,另一方面是電子信息工程專業(yè)的重要專業(yè)課。如何保證電子技術類課程緊跟時代和社會需求、提高電子技術類課程的教學質(zhì)量,對以培養(yǎng)應用型人才為目標的應用型大學具有極其重要的意義。傳統(tǒng)的電子技術類課程主要存在以下不足:以理論課講授為主,學生動手實踐機會較少;課程內(nèi)容陳舊,主要是模擬電子技術和數(shù)字電子技術等課程,且授課內(nèi)容以模擬單元電路和中、小規(guī)模數(shù)字集成電路為主,與目前IT產(chǎn)業(yè)大規(guī)模集成電路器件高速發(fā)展和應用的趨勢嚴重脫節(jié);講課效果較差,學生普遍感覺“學習的知識在實踐中用不上,實踐中需要的知識沒學過”。在這種情況下,建立適應時代需要的現(xiàn)代電子技術課程體系成為應用型大學電類專業(yè)建設迫在眉睫的要求。本文結(jié)合我校應用型大學的實際情況,從模塊化設計電子技術課程體系、精品課程建設、教學方法改革、第二課堂實驗基地建設、學生科研和畢業(yè)設計引導等方面,介紹建設現(xiàn)代電子技術課程體系的思路。

1采用模塊化合理設計現(xiàn)代電子技術課程體系

設計的模塊化現(xiàn)代電子技術課程體系框圖如圖1所示。該課程體系大致分為三大類模塊:基礎電子技術模塊、專業(yè)電子技術模塊和實踐模塊。其中基礎電子技術模塊包括:電路原理、模擬電子技術、數(shù)字電子技術?,F(xiàn)代電子技術模塊包括:微機原理/單片機、EDA技術。實踐模塊包括:電工電子技術實驗、基礎課程設計、專業(yè)課程設計、開放創(chuàng)新實驗室、學生科研與競賽和畢業(yè)設計。該課程體系的特色在于:強化實踐模塊,通過多種途徑,為學生創(chuàng)造電子技術實踐和提高的條件,強調(diào)培養(yǎng)學生工程實踐能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,建立學生從基礎課學習到社會就業(yè)的直接通道。

2完善現(xiàn)代電子技術精品課程建設

按照精品課程評估體系扎實推進課程體系建設,具體包括:

2.1推進課程教學基礎建設和教學實踐平臺建設

完成課程教學大綱、教案、多媒體課件、教學參考書、網(wǎng)絡教學資源、課程建設與管理規(guī)劃、實踐教學設計、教學質(zhì)量控制控制等基礎性工作;并按照有關要求,建設了課程網(wǎng)站,優(yōu)化資源配置的教學模式。建成省級電子信息實驗教學示范中心1個、省級機電工程實驗教學中心1個、省級電工電子基礎實驗平臺1個,校級開放創(chuàng)新實驗室1個,建成6個校企聯(lián)合實驗室和多家校企合作實習基地,拓展了學生進行電子技術設計實踐平臺。

2.2推進課程教學內(nèi)容建設 突出知識的應用性

按照“分立元件起步,集成電路落腳,突出技術應用”來組織教學,努力提高學生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。根據(jù)電子技術的飛速發(fā)展的客觀實際,教學內(nèi)容以集成電路為重點,重外部特性,輕內(nèi)部結(jié)構;重實用電路,輕基本電路;重技術應用,輕理論分析;把電子技術的新概念、新器件、新設備溶入課堂教學中去;突出技術性、應用性,引入新技術、新器件,正確、妥善處理傳統(tǒng)內(nèi)容與新知識、新技術之間關系,對教材內(nèi)容的精選要遵循“少而精”的原則,教材水平應保持與本學科發(fā)展相適應的科學水平。

2.3形成“一體化,多層次”的教學體系

通過對傳統(tǒng)的電子技術實驗課進行優(yōu)化、整合,分階段開設基礎板塊、提供板塊、拓展板塊3組系列,并增加“創(chuàng)新實驗”和“開放實驗”,既體現(xiàn)不同層次的差異,又形成一個有機整體,突出了“基礎、提高、綜合、創(chuàng)新”的特點。將原有以電子技術理論課程教學為主體,變?yōu)槔碚摻虒W與實驗教學并舉,驗證性、應用性訓練與創(chuàng)新性訓練并舉,從原來被細化的按專業(yè)方向培養(yǎng)學生,變?yōu)榘匆患墝W科特點培養(yǎng)人才。

3創(chuàng)新教學方法 更新教學手段

利用現(xiàn)代化教育手段,設計多媒體課件,開展課堂演示實驗教學,創(chuàng)新教學方式。通過應用EWB,MATLAB和Multism軟件,制作了電路原理、模擬電子技術和數(shù)字電子技術演示實驗軟件,并課程教學中新增了演示實驗環(huán)節(jié),使抽象的理論變得形象,加深了學生對知識點的理解,增強學生對實際應用知識點的感知力。通過引人電子設計自動化工具軟件,形成“電子仿真工作平臺”,對現(xiàn)成的組合邏輯器件及時序邏輯電路進行功能驗證,提供簡便快捷、準確有效的實驗手段,可以豐富教學內(nèi)容,更新課程的教學思路,提高課程的實踐性與應用性。另一方面,也可以借助計算機網(wǎng)絡環(huán)境,將數(shù)字電子技術課程教學資料(例如:課件、講義、教案、輔助教學材料、試卷等)上網(wǎng),使其成為共享的資源,能促進數(shù)字電子技術課程的交流和改革。模擬仿真突破了教學難點,具有化繁為簡、化難為易、化抽象為具體的功能。

4以開放創(chuàng)新實驗室為平臺 加強第二課堂實驗基地建設和指導

4.1建立開放創(chuàng)新實驗室和校企聯(lián)合實驗室

為學生搭建良好的電子技術實踐和創(chuàng)新平臺學生通過項目申請,進入開放創(chuàng)新實驗室;實驗室則為學生提供電子技術實踐場所、儀器設備、元件耗材,并由相關的老師負責指導。具體做法是:首先,每學期開學初,學生向?qū)嶒炇姨岢錾暾?;其次,?jīng)指導老師審核、實驗室管理老師批準,申請獲得通過后的學生將進入創(chuàng)新室,借用儀器設備(如:計算機、示波器、直流電源、信號發(fā)生器)搭建自己的實驗平臺;學生可以根據(jù)自己電子系統(tǒng)設計的需要,使用實驗室中的電子設計設備,如打印機、轉(zhuǎn)印機、銅板腐蝕劑、鉆臺等公共設備,并申請常用的電子元器件。同時,常年有課題組教師負責創(chuàng)新實驗室學生的輔導。在學生座位的安排上,將高年級的學生和低年級的學生進行穿插安排,充分調(diào)動學生自主學習的主動性,讓高年級的學生起到良好的傳幫帶的作用。創(chuàng)新實驗室為學生提供了一個良好的實踐平臺,極大地提高了學生實踐與創(chuàng)新能力。

4.2利用每年暑假時間 進行大學生電子設計競賽培訓

以全國大學生電子設計競賽為切入點,舉辦電子設計培訓。培訓的重點放在實踐能力提高上,注重實踐訓練,彌補理論教學上的不足。根據(jù)競賽征題要求及歷年競賽試題,培訓內(nèi)容采用基礎平臺+模塊化訓練。其中基礎平臺主要內(nèi)容包括:傳感器、放大器、振蕩器、運算放大器、調(diào)制與解調(diào)、數(shù)字電路、單片機小系統(tǒng)。模塊化訓練主要內(nèi)容是歷屆競賽試題和本年度的模擬試題,具體類型有電源、信號源、無線電、儀器、數(shù)據(jù)采集與控制類。實踐證明,這種培訓模式是行之有效的,能迅速提高大學生的動手能力,培養(yǎng)其創(chuàng)新意識和協(xié)作精神。

5加強學生科研引導和畢業(yè)設計建設 提高創(chuàng)新能力

5.1引導學生申報各類科研項目

鼓勵學生申報校團委科研項目、省級和校級大學生創(chuàng)新實驗項目,并為學生項目立項和項目實施提供指導。

5.2加強學生科研引導和畢業(yè)設計指導

以畢業(yè)設計形式或課程設計形式,引導高年級學生參與電子技術類產(chǎn)學研項目,鍛煉學生解決實際問題的能力和創(chuàng)新能力。學生通過獨立完成課題的設計、制作、調(diào)試和實驗分析,鍛煉分析問題和解決實際問題的能力,促進創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和工程實踐能力的培養(yǎng)調(diào),提升適應未來工作的自信心。近年來,有多名大學生通過參與教師與企業(yè)間的項目合作,得到了良好的鍛煉,畢業(yè)后直接到企業(yè)就業(yè),成為技術骨干。

6改革成效

6.1電子技術類課程教學質(zhì)量顯著提高

改革后的電子技術課程在授課內(nèi)容、教學方法上都有了明顯的進步,課堂互動性增加,學生的學習興趣提高了。項目實施以來,電子技術相關的課程授課效果良好,在期末測評中獲得同學們的好評,有多位教師獲得省級、校級教學名師稱號。

6.2學生電子技術實踐和創(chuàng)新能力顯著提高

各類科技創(chuàng)新活動取得佳績項目組依托開放創(chuàng)新實驗室,通過暑期的大學生電子設計競賽培訓,每年完成約100人次的電子技術設計培訓;每學期指導進入開放創(chuàng)新實驗室和校企聯(lián)合實驗室的學生約60人,四年來累計指導學生約400人次;指導的大學省級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗項目、校級創(chuàng)新實驗項和團委科研立項目60多項;四年來,本項目組成員指導大學參加了全國、全省大學生電子設計競賽,獲得各類獎項32項,其中一等獎6項、二等獎11項、三等獎15項;指導的學生分別獲得2009、2011和2013年福建省大學生課外學術科技作品競賽二、三等獎。

6.3學生畢業(yè)設計課題完成質(zhì)量顯著提高

通過現(xiàn)代電子技術課程體系改革,學生對新技術的掌握和實踐動手能力都應該比以前有所提高,這部分學生在畢業(yè)設計中就可以做一些難度較大、有實用意義的課題。四年來,指導約200名大學生開展與電子技術相關的畢業(yè)設計,取得良好成績,近30位同學獲得校級優(yōu)秀畢業(yè)論文。

6.4獲得社會的廣泛關注和用人單位的好評

幾年來,以開放創(chuàng)新實驗室和校企聯(lián)合實驗室為平臺的現(xiàn)代電子技術課程體系,培養(yǎng)了一大批實踐能力強、創(chuàng)新意識強、具有團結(jié)協(xié)作精神的大學生,這些學生畢業(yè)后能勝任與電子技術相關的技術工作,成為公司的技術骨干,獲得用人單位的好評。

7結(jié)束語

本課程體系自2010年開始實施以來,電子技術相關的課程授課效果良好,在期末測評中獲得同學們的好評。實踐證明,這種以理論教學和實驗教學為基礎,以開放創(chuàng)新實驗室為實踐平臺,以課程設計電子設計培訓、創(chuàng)新實驗、畢業(yè)設計、參與競賽和科研為實踐與創(chuàng)新能力提高途徑的電子技術課程體系,可以非常有效地提高參加培訓的大學生的動手能力、創(chuàng)新能力和協(xié)作精神,提升了學生的專業(yè)素養(yǎng),增強了學生的自信心。許多學生在畢業(yè)設計環(huán)節(jié)展現(xiàn)出較高的電子設計能力和創(chuàng)新能力,成績名列前茅,并在畢業(yè)后敢于從事專業(yè)技術工作,成為公司的技術骨干,獲得用人單位的好評。

作者:林振衡 陳軍 李文芳 黃永華 單位:莆田學院機電工程學院