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時間:2022-05-31 23:51:35
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論文關(guān)鍵詞:項目實訓(xùn),電子電路,實踐課程,改革
1 電子電路實踐課程改革的內(nèi)容
1.1 電子技術(shù)實踐課程體系的改革
為了體現(xiàn)電子技術(shù)實踐課程的自主學(xué)習(xí)、知識綜合、創(chuàng)新設(shè)計、工程實現(xiàn)、研究探索、項目規(guī)劃、交流溝通、團隊合作的宗旨,擬把電子電路實踐課程體系劃分為5個模塊20多個實驗項目構(gòu)成,如圖1所示,每個實驗明確局部目標(biāo),每個模塊完成階段目標(biāo),可配合理論教學(xué),在二年級分階段性實施教學(xué)。實現(xiàn)課程內(nèi)多知識點融合、跨課程知識體系融合、已學(xué)與拓展知識融合與課外研學(xué)融合的實踐。使學(xué)生盡早綜合運用知識,盡早接觸工程實際,盡早開展探索研究,向前覆蓋已學(xué)知識,向后拓展未學(xué)知識。
1.2 進行實驗項目內(nèi)容的改革
項目內(nèi)容要突出工程背景、方法多樣、綜合應(yīng)用及研究探索。對學(xué)有余力的學(xué)生引導(dǎo)其嘗試運用電子新技術(shù)。
選擇具有生活和工程背景的內(nèi)容,讓學(xué)生在體驗“學(xué)有所用”的樂趣中,激發(fā)興趣這一原始動力。著重選擇實現(xiàn)方法具有多樣性,實驗結(jié)果具有變化和不確定性,展示科學(xué)研究的研究和探索性,盡量設(shè)計少有現(xiàn)成方案借鑒的項目。
課程內(nèi)開展設(shè)計性實驗項目的研究,盡量做到從點到面,分層次地擴大知識面覆蓋率。課程之間開展綜合性實驗項目的研究,在模擬電路、數(shù)字電路課程都學(xué)完后進行綜合電路設(shè)計,可以融合模擬電路、數(shù)字電路、FPGA、多門課程的知識與技術(shù)方法,實現(xiàn)跨課程知識融合,最后完成從單元到系統(tǒng)的綜合。
研究項目既然融合了已學(xué)的模擬電路或數(shù)字電路等知識,則更需要自學(xué)FPGA、PSOC、單片機等拓展技術(shù),實現(xiàn)已有知識與拓展知識融合。電子電路可在咫尺之間產(chǎn)生千變?nèi)f化,鼓勵學(xué)生學(xué)習(xí)電子的新器件、新技術(shù)與新方法,借助于日臻完善的電子電路及系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)的軟硬件結(jié)合的平臺,激發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力,保持課程內(nèi)容體系的先進性。
課程團隊可以組織指導(dǎo)創(chuàng)新大賽、飛思卡爾大賽、電子設(shè)計競賽等課外研學(xué)活動,完成理論到工程認知的轉(zhuǎn)變和創(chuàng)新。
1.3 實驗項目考核要求的竌母?通過綜合設(shè)計性、工程實踐性、研究探索性實驗項目的實踐過程,考察學(xué)生在觀察分析、設(shè)計構(gòu)思、項目計劃、組織管理、工程實現(xiàn)、總結(jié)表達等方面的綜合能力,激勵實踐過程中表現(xiàn)出的思維、應(yīng)變、研究探索、團隊合作等綜合素質(zhì)。
考核學(xué)生運用基本理論進行項目需求分析的能力,如電路方案的合理性;理論計算和仿真結(jié)果是否合理;實驗表格是否完整等。
督促學(xué)生建立實踐的觀念,電子電路與系統(tǒng)設(shè)計不能紙上談兵,解決好原理—仿真—硬件實現(xiàn)的關(guān)系,即考核學(xué)生的動手能力,如硬件電路布局是否清晰,連線是否整齊,是否預(yù)留測試接口;儀器使用是否熟練、操作是否規(guī)范,功能與性能指標(biāo)的完成程度、完成時長等。
考核學(xué)生對項目各功能構(gòu)思的技巧性、自主思考與獨立解決問題的能力。中學(xué)語文論文
考核參數(shù)測試方案的合理性(包括各關(guān)鍵點的波形及實測數(shù)據(jù))。完成設(shè)計的基本要求或提高要求程度如何,實驗原始數(shù)據(jù)必須當(dāng)堂找老師進行現(xiàn)場驗收并登記,以保證考核的公正和嚴謹性。
通過驗收作品,演講答辯、交流總結(jié)等,考核學(xué)生實驗總結(jié)表達、應(yīng)變、研究探索及團隊合作等方面的綜合能力。
1.4 實踐模式的改革
教師可以采用多樣化教學(xué)形式、層次化任務(wù)驅(qū)動、過程化考核激勵,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注實踐過程,做精做透每一個實驗。如專題講座、技術(shù)展示、案例分析、主題討論、方案論證、質(zhì)疑講評等方法教學(xué),鼓勵學(xué)生自主選擇任務(wù)要求、自主設(shè)計方案進程、自主構(gòu)建實驗平臺、自主展示實踐成果,實現(xiàn)學(xué)生自主研學(xué)、創(chuàng)新實踐過程。
1.5 綜合優(yōu)化實踐環(huán)境的建設(shè)
統(tǒng)籌布局,集成打造建成多學(xué)科交融、軟硬件一體、資源豐富、配置合理、充分開放的先進實驗教學(xué)環(huán)境,滿足學(xué)生學(xué)習(xí)、研究、設(shè)計、分析、仿真、實驗、制作、焊接、測試等不同環(huán)節(jié)的軟硬件需求。
2 課題研究需解決的關(guān)鍵問題
課題研究需解決的關(guān)鍵問題是精心設(shè)計一整套實驗內(nèi)容、教學(xué)模式與考核方式。最重要的是,它應(yīng)滲透著實驗教學(xué)改革的理念,相對做到科學(xué)性、基礎(chǔ)性與先進性的有機融合,具有較好的實用性和適用性,對綜合培養(yǎng)學(xué)生知識、能力和素質(zhì)有較顯著效果,有示范性。其中設(shè)計的案例應(yīng)具備的教學(xué)思想如下。
2.1 科學(xué)性
(1)案例要體現(xiàn)實驗的科學(xué)研究目的與實際應(yīng)用背景。(2)案例是精心設(shè)計的。(3)教學(xué)內(nèi)容與要求的定位切合學(xué)生實際,服務(wù)于培養(yǎng)目標(biāo)。(4)案例經(jīng)過教學(xué)檢驗證明可行。
2.2 基礎(chǔ)性
(1)突出經(jīng)典的基本概念、基本方法和基本電路。(2)應(yīng)始于基礎(chǔ),循序漸進地提升要求。不能講創(chuàng)新就忽視經(jīng)典基礎(chǔ)內(nèi)容,創(chuàng)新始于基礎(chǔ)。(3)要掌握好涉及基本概念、理論和方法的基礎(chǔ)單元電路實驗,應(yīng)有指標(biāo)性要求,訓(xùn)練測量操作與結(jié)果分析的規(guī)范方法。(4)能激勵學(xué)生對經(jīng)典實驗對象進行適度的探究。
2.3 先進性
(1)反映新技術(shù)和教學(xué)改革的可行成果。這是開展人才培養(yǎng)模式改革的具體成果。(2)合理地運用了新技術(shù)手段。實驗內(nèi)容反映并運用新技術(shù),實驗手段與時俱進,實驗教學(xué)以多種方式輔助開展。(3)強調(diào)實驗方法。強化實驗過程中的方案比較、定性與定量分析。(4)采用多元考核。注重實驗過程與效果,有不同于傳統(tǒng)方式的、客觀量化的多元考核方式。
2.4 實用性
(1)應(yīng)該配合學(xué)校辦學(xué)定位和人才培養(yǎng)目標(biāo)。(2)在綜合培養(yǎng)學(xué)生的知識、能力和素質(zhì)上具有可操作性,能體現(xiàn)學(xué)科專業(yè)培養(yǎng)特色。(3)實驗系統(tǒng)與裝置應(yīng)實用、完整、正確,是優(yōu)質(zhì)實驗教學(xué)資源的具體展現(xiàn)。
2.5 互動性
(1)強調(diào)師生之間的互動性、交流的生動性,以拓展知識、引發(fā)思考。(2)促使學(xué)生之間開展探討、合作,在智力與非智力素質(zhì)培養(yǎng)上能取得一定育人效果。
2.6 適用性
(1)具備分等級的評價系統(tǒng),能夠提供不同定位的需求。(2)采用模塊分層結(jié)構(gòu),適于不同專業(yè)、不同層次要求的實驗教學(xué)需求。(3)具有相應(yīng)的分級評價標(biāo)準(zhǔn),考核適用性較強。
2.7 強調(diào)特色
(1)案例是精心設(shè)計的,培養(yǎng)目標(biāo)是明確的,能夠?qū)崿F(xiàn)具體教學(xué)目的之達成。(2)案例設(shè)計應(yīng)服務(wù)于該校人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位,照搬未必適合該校實際,要有所創(chuàng)新。(3)案例應(yīng)反映專業(yè)培養(yǎng)側(cè)重,有自身特色。
3 結(jié)語
對電子技術(shù)實踐課程的實訓(xùn)項目內(nèi)容進行改革和探索,是針對新世紀能力型人才培養(yǎng)的需要, 著力提升學(xué)生的工程素養(yǎng),著力培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力、工程設(shè)計能力和工程創(chuàng)新能力,引導(dǎo)學(xué)生了解電路系統(tǒng)在生活和工程實際中的應(yīng)用,體驗電路功能實現(xiàn)方法的多樣性及根據(jù)工程需求進行技術(shù)方案選擇的過程。使學(xué)生盡早綜合運用知識、盡早接觸工程實際,熟悉工程實踐中應(yīng)用必要的技術(shù)和現(xiàn)代化工具的方法。鼓勵學(xué)生站在基礎(chǔ)、面向未來,關(guān)注電子新技術(shù)發(fā)展,盡早開展探索研究。
參考文獻
[1] 候艷紅.電路分析課程教學(xué)設(shè)計的研究與實踐[J].考試周刊,2015(81):104,170.
在高等教育資源日趨全球化的今天,中國高等教育的國際化雙語課程的教學(xué)改革刻不容緩,具有非常重大的意義。根據(jù)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》精神和《教育部關(guān)于進一步深化本科教學(xué)改革全面提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》[1],為了培養(yǎng)具有綜合素質(zhì)的國際人才以及與國際高等教育接軌,全國各地相繼開展了一系列的雙語課程改革工作,但是雙語教學(xué)在本質(zhì)上很容易停留在“中譯英”式的教法,或是單純參照英文原版教材的照本宣科。面對中國學(xué)生普遍科技英語基本薄弱,教條思維缺乏學(xué)習(xí)主動性等問題,適用于高校學(xué)生高等教育又達到國際水平的專業(yè)基礎(chǔ)課雙語教學(xué)仍面臨巨大的挑戰(zhàn)。為此,國內(nèi)從事雙語教學(xué)研究的專家和學(xué)者進行了不斷地深入研究,有從教材的選取進行探索[2],有從學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣進行分析[3],有從多元化的教學(xué)手段進行探究[4],有從課程的整體設(shè)計進行思考[5],有從階段性教學(xué)過程進行討論[6],這些都為我國專業(yè)基礎(chǔ)課雙語教學(xué)的發(fā)展打下了基礎(chǔ)并提供了寶貴的經(jīng)驗。但是真正達到國際水平的雙語教育,即既能利用我國基礎(chǔ)教育的優(yōu)勢為國際學(xué)生提供高等教育,又能利用國外先進教學(xué)理念服務(wù)我國高等教育學(xué)生的教學(xué)研究還比較少。國際化的雙語教學(xué)模式是中國高等學(xué)校能否為在未來大量培養(yǎng)國際人才以及在國際教育界占有一席之地的關(guān)鍵。
由美國能源部項目資助,筆者于2010年開始在美國懷俄明大學(xué)電子工程系進行了博士研究生的學(xué)習(xí),近距離深刻體驗了美國高等教育的現(xiàn)代化教學(xué)方法。結(jié)合美國高等教育的特點,為提高我國數(shù)字電路專業(yè)基礎(chǔ)課國際化雙語教學(xué)質(zhì)量,在課程體系和教學(xué)模式創(chuàng)新上進行了一些探索和思考。
一、開拓視野,完善國際化的課程建設(shè)
“數(shù)字電路”的教學(xué)在原有知識結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,需要補充國外“數(shù)字電路”教學(xué)的最新成果以及國際上數(shù)字電路技術(shù)最新研究的應(yīng)用實例,結(jié)合學(xué)院人才培養(yǎng)的具體要求以及國際化課程的建設(shè)要求,不斷創(chuàng)新完善教學(xué)理論,明確教學(xué)目標(biāo),建設(shè)達到國際水平的雙語課程。
1.推進電類專業(yè)英語先修課程,過“語言關(guān)”,優(yōu)化教學(xué)結(jié)構(gòu)
在教學(xué)大綱的指導(dǎo)下,完善“數(shù)字電路”雙語課程的課程體系??紤]“數(shù)字電路”作為電氣專業(yè)以及所有理工科學(xué)生的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,雙語教學(xué)的順利實施離不開學(xué)生對于“數(shù)字電路”相關(guān)專業(yè)英語的掌握。所以電類專業(yè)英語先修課程是非常必要的,建議可安排在大學(xué)一年級進行,理工科基礎(chǔ)知識(包括數(shù)學(xué)知識)的專業(yè)英語教學(xué)是國內(nèi)學(xué)生非常需要的。前期的專業(yè)英語課程教學(xué)不僅關(guān)系到后續(xù)課程,如數(shù)字電路,模擬電路等一系列專業(yè)基礎(chǔ)課雙語教學(xué)的順利開展,還與學(xué)生的專業(yè)文獻閱讀以及科技論文寫作密切相關(guān)。在教學(xué)過程中,發(fā)現(xiàn)不少學(xué)生諸如微分,積分的英語表達都沒有完全掌握,專業(yè)英語基礎(chǔ)知識薄弱。在電類專業(yè)英語課程中,讓學(xué)生提前掌握相關(guān)的專業(yè)英語術(shù)語,英語句式表達以及專業(yè)課中所涉及的詞匯,使學(xué)生在學(xué)習(xí)“數(shù)字電路”雙語課程前真正過了“語言關(guān)”,為后續(xù)數(shù)字電路的雙語教學(xué)節(jié)省了大量的英語教學(xué)時間和精力,大大優(yōu)化教學(xué)效果。同時,英語國家的國際留學(xué)生則無需選修此專業(yè)英語課程,直接進行“數(shù)字電路”專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí),在整個教學(xué)大綱中,也無需為了區(qū)別對待中國學(xué)生和國際學(xué)生準(zhǔn)備兩套“數(shù)字電路”的教學(xué)方案,優(yōu)化了國際化的教學(xué)結(jié)構(gòu)。
2.科學(xué)的“數(shù)字電路”雙語課程體系,理論聯(lián)系實際
“數(shù)字電路”課程所涉及的電子器件,電路原理較多,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中較難全面,深入的掌握基礎(chǔ)知識。同時教學(xué)內(nèi)容中內(nèi)部電路分析的理論性強,不易理解,造成學(xué)生在不清楚基礎(chǔ)原理的情況下,對教學(xué)內(nèi)容死記硬背,不僅失去了學(xué)習(xí)的興趣,又使得教師的教學(xué)成果和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果欠佳,所以建立一個科學(xué)完善的課程體系十分重要。
針對課程知識點多和技術(shù)應(yīng)用性強的特點,在查閱、總結(jié)、歸納、吸收國內(nèi)外數(shù)字電路專業(yè)基礎(chǔ)課相關(guān)教學(xué)資料和最新教學(xué)成果的基礎(chǔ)上,完善現(xiàn)有的教學(xué)大綱。在鞏固數(shù)字電路主要知識點的基礎(chǔ)上,引入能夠說明基礎(chǔ)原理的應(yīng)用實例,通過對實例的分析,進一步鞏固所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識,并通過實驗課和課程設(shè)計的具體實踐進一步加深對理論知識的理解和掌握。最后形成應(yīng)用說明理論,理論引導(dǎo)實踐,實踐又證明理論的課程體系,使得教學(xué)過程從應(yīng)用中來,回應(yīng)用中去。
3.美式+中式雙語教材建設(shè),突出綜合性和前沿性
“數(shù)字電路”雙語課程的成功與否與教材的選用有著直接的聯(lián)系。一般的專業(yè)課雙語教材包括中譯英教材,英譯中教材和英文原版教材這三種。中譯英教材優(yōu)點在于最大程度地保留了中文教材的基礎(chǔ)理論知識精華,缺點在于不易翻譯,沒有在實質(zhì)上造就這門課的英語環(huán)境,內(nèi)容和方式上仍為中式教育;英譯中,即選用英文教材,但是用中文進行授課,這在一定程度上開闊了學(xué)生的視野,但很容易在授課過程中偏離主題,將大量精力用于解釋英語專業(yè)詞匯和句型上。同時,學(xué)生在中文的環(huán)境中也難以養(yǎng)成用英文思考問題的習(xí)慣;英文原版教材是目前應(yīng)用最廣泛的,此類教材用于有語言背景的國際學(xué)生授課是沒有問題的,但是國內(nèi)學(xué)生由于一直對英文教材接觸較少,一時之間難以適應(yīng),加之課程本身知識點多,原理較復(fù)雜等特點,學(xué)生在學(xué)習(xí)初期很容易喪失信心和學(xué)習(xí)興趣。因此以上的這些教材都沒法做到兼顧國際化又因地制宜。雙語課程教學(xué)的意義之一就在于學(xué)會用英文的視野看問題,用英文的思維方式思考問題。因此,較為合適的雙語教學(xué)教材應(yīng)該是以英文原版教材為基礎(chǔ),結(jié)合中文教材補充內(nèi)容和實際應(yīng)用實例的自編教材,這種“美式+中式”的自編教材。這種綜合性的自編教材,在達到英文版教材的國際水平下,還最大限度地保留了中文數(shù)字電路教材中的精華部分,同時也兼顧了實際應(yīng)用的說明。另外,根據(jù)數(shù)電技術(shù)的發(fā)展,在教材改版中可以在應(yīng)用實例部分很輕松地改編或是添最新沿應(yīng)用實例,使得教材與時俱進,與國際的前沿技術(shù)發(fā)展接軌。
二、教學(xué)模式的改革和探索
1.課堂教學(xué)把握重點,啟發(fā)學(xué)生思考
“數(shù)字電路”課程具有知識更新快,教學(xué)內(nèi)容多,學(xué)時有限,教學(xué)難度大等特點[7]。課程的雙語教育在教授學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識的同時還要兼顧培養(yǎng)學(xué)生的英文思維習(xí)慣,所以教學(xué)任務(wù)是比較重的。在有限的學(xué)時內(nèi),需要改革傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)方法,緊握教學(xué)重點,積極倡導(dǎo)啟發(fā)式教學(xué)與師生互動。在教學(xué)過程中,以生活實例或是最新科研實例作為知識點教學(xué)的切入點,幫助學(xué)生從實例中了解基本原理知識,再引入專業(yè)知識點的詳細講解,最后歸納總結(jié)知識點的應(yīng)用性。做到學(xué)以致用,從生活中來,到生活中去。這種教學(xué)方式可以大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,啟發(fā)學(xué)生的自主思考,在輕松的學(xué)習(xí)氛圍下理解掌握晦澀難懂的知識點。例如,在講解時序邏輯電路內(nèi)容時,先引入交通紅綠燈的實例,幫助學(xué)生了解十進制計數(shù)器,之后對于計數(shù)器和寄存器工作原理的進行詳細講解,最后留給學(xué)生思考如何利用74LS160實現(xiàn)八進制計數(shù)器等問題。在整個教學(xué)過程中,利用從應(yīng)用到理論再到應(yīng)用的教學(xué)方式,反復(fù)加深了學(xué)生對于知識點的理解與記憶,同時做到學(xué)以致用,鍛煉了學(xué)生對于知識的應(yīng)用能力。
2.教學(xué)方式多樣化,培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)習(xí)慣
學(xué)生是教學(xué)活動的主體,學(xué)生對于所學(xué)知識的接受程度,認可程度和歡迎程度很大程度地影響了最終的教學(xué)效果。因此,“數(shù)字電路”雙語課程的教學(xué)需要增強教學(xué)方式的多樣化,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)學(xué)生的主動思考能力。在教學(xué)過程中,為了突破學(xué)生習(xí)慣被動接受知識的現(xiàn)狀,教師應(yīng)當(dāng)就某些原理,知識點進行提問,引發(fā)學(xué)生思考。鼓勵學(xué)生通過主動提問的方式來進行學(xué)習(xí),通過提問環(huán)節(jié)促使大部分同學(xué)積極參與到課程知識的思考中來,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,當(dāng)學(xué)生慢慢接受了這種教學(xué)方式之后,就能自然而然養(yǎng)成主動思考,主動學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
3.課程考核多樣化,提高學(xué)生綜合素質(zhì)
中國式教學(xué)的特點還是以期末考核為主體,采取“一卷訂成績”的主體考核方式。要徹底改變學(xué)生只在考前臨時抱佛腳的學(xué)習(xí)情況就必須徹底改變我們的課程考核制度。借鑒美國理工科高等教育的專業(yè)課課程考核模式,“數(shù)字電路”雙語課程的考核標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。此考核標(biāo)準(zhǔn)具有以下兩個特點:
(1)覆蓋面廣,考核全面。考核包括家庭作業(yè),期中/期末考試,實驗課,課程設(shè)計多項內(nèi)容,并且每項內(nèi)容都要占到總成績的一定比例。簡而言之,根據(jù)每項內(nèi)容所占比例,這就意味著學(xué)生不能“偏科”,仿照以往的學(xué)習(xí)方式,如果放棄其他部分的學(xué)習(xí),只偏重期中/期末考試是連及格水平也無法達到的。每項內(nèi)容較為平均的配比方式使得學(xué)生必須重視每一項考核內(nèi)容,特別增強了學(xué)生對于平時學(xué)習(xí)的投入程度。課程的兩次期中考試可以階段性的激勵學(xué)生即時鞏固基礎(chǔ)知識點,避免出現(xiàn)邊學(xué)邊忘的情況。
(2)理論與實踐并重,考核綜合學(xué)習(xí)情況。國內(nèi)學(xué)生動手能力差,獨立思考能力薄弱一直是我國高等教育與國際先進高等教育的差距所在。歸根結(jié)底,傳統(tǒng)的考核制度偏重理論基礎(chǔ)知識的考察,沒有足夠重視對于學(xué)生獨立思考能力,表達能力與動手能力的考察。改革后的課程考核標(biāo)準(zhǔn)做到了理論考核與實踐并重,缺一不可。另外,課程設(shè)計與實驗課中的分組合作鍛煉了學(xué)生的團隊科研協(xié)作能力,課程設(shè)計中的分組匯報,也將考核中國學(xué)生最薄弱的口頭表達能力,激勵學(xué)生在個人演講能力上達到國際化水平。
表1 課程考核標(biāo)準(zhǔn)
考核次數(shù) 考核形式 所占比例
家庭作業(yè) 10 開卷 20%
期中考試 2 閉卷 10%
期末考試 1 閉卷 26%
實驗課 6 實驗報告 24%
課程設(shè)計 1 實驗設(shè)計+設(shè)計報告+分組匯報 20%
關(guān)鍵詞:拔尖創(chuàng)新人才;電氣實驗教學(xué);實踐能力
1完善教學(xué)內(nèi)容
教學(xué)改革項目組成員一直工作在理論教學(xué)和實驗教學(xué)一線,有著豐富的理論課教學(xué)、實驗教學(xué)及工程項目經(jīng)驗,將教學(xué)和實踐緊密結(jié)合,并前瞻當(dāng)今科技發(fā)展前沿,引領(lǐng)教學(xué)方向。根據(jù)目前的教學(xué)內(nèi)容,結(jié)合當(dāng)今科技發(fā)展?fàn)顩r,設(shè)計制定出以培養(yǎng)研究型創(chuàng)新人才為目標(biāo)的實驗教學(xué)體系。首先,以現(xiàn)有電氣技術(shù)實驗課程的內(nèi)容為基礎(chǔ),結(jié)合已經(jīng)實施的“電路分析”“模擬電子技術(shù)”和“數(shù)字電子技術(shù)”理論課與實踐一體化研究型教學(xué)模式,整合基本教學(xué)內(nèi)容,設(shè)置了理論驗證性實驗、設(shè)計性實驗及綜合應(yīng)用性3大實驗?zāi)K,做到從易到難、從簡到繁,循序漸進,并具有知識性、趣味性,達到對理工科電類學(xué)生基本實踐技能培養(yǎng)的目的。例如,第一次課,由于學(xué)生第一次進實驗室,對儀器設(shè)備的使用還沒有掌握,對實驗電路的搭接還存在陌生感,不免會產(chǎn)生些許的緊張。為此,將內(nèi)容設(shè)置為“直流電路的構(gòu)建和測量”這種線路簡單、現(xiàn)象直觀的理論驗證性實驗,以建立學(xué)生的自信心,培養(yǎng)實驗興趣,為今后較為復(fù)雜的實驗內(nèi)容鋪墊好路。而“分立元件放大電路”“運放應(yīng)用”“組合電路及時序電路設(shè)計”“順序鎖”“數(shù)字化信號發(fā)生器”等設(shè)計性及綜合性實驗,目的是使學(xué)生將所學(xué)理論知識綜合運用到實踐,并逐漸提高實驗技能,對電氣實驗產(chǎn)生濃厚興趣,在設(shè)計電路、搭接線路、排查故障、解決問題的過程中,培養(yǎng)強烈的求知欲及創(chuàng)新意識。其次,也是更重要的,隨著高新技術(shù)的不斷出現(xiàn),培養(yǎng)勇于創(chuàng)新、全面發(fā)展、高素質(zhì)復(fù)合型人才已成為當(dāng)務(wù)之急。電氣技術(shù)實驗教學(xué),充分利用實踐能力培養(yǎng)的機會,根據(jù)不同對象的專業(yè)背景,設(shè)計融合電路分析、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)及行業(yè)流行技術(shù)的學(xué)科交叉創(chuàng)新訓(xùn)練項目。例如,為生物醫(yī)學(xué)系的學(xué)生設(shè)計了“智能防霧霾口罩”實訓(xùn)項目,為自動化及高等理工等學(xué)院的學(xué)生設(shè)計了“AGC放大器的設(shè)計與制作”“可設(shè)定的恒溫溫度控制器的設(shè)計”“可編程電源的設(shè)計與制作”“摩斯電碼通訊系統(tǒng)的設(shè)計”等實訓(xùn)項目,培養(yǎng)學(xué)生工程意識及探究精神,啟發(fā)創(chuàng)新思維,進一步提升創(chuàng)新能力,初步具備開展科學(xué)研究的素質(zhì),為今后從事科學(xué)研究打下堅實基礎(chǔ)。同時,為充分發(fā)揮潛力,鼓勵學(xué)生嘗試設(shè)計、實踐個人感興趣的研究項目,提升科研實踐能力。隨著實驗技能的不斷提高,學(xué)生對科學(xué)研究的興趣愈加濃厚,對新知識、新技術(shù)的獲取更加強烈。學(xué)生利用所學(xué)理論知識和專業(yè)技能,大膽嘗試自己平時好奇、向往而沒來得及實踐的一些想法,進行設(shè)計、實驗,通過不斷探究、創(chuàng)新去實現(xiàn)自己的夢想。以學(xué)生為主體,教師輔助,給予適當(dāng)幫助和指導(dǎo),突出個性化培養(yǎng),達到自主創(chuàng)新自我實現(xiàn)的目的。自由項目的設(shè)立,使學(xué)生有強烈的獲得感,自信心倍增,充分發(fā)揮想象力,自主學(xué)習(xí),挖掘創(chuàng)新思維,使他們的志向遠大,初步成為具有創(chuàng)新能力的科研工作者,為今后成為一流的學(xué)者和科學(xué)家奠定堅實基礎(chǔ)。電氣實驗教學(xué)體系,力爭使各個實驗內(nèi)容指標(biāo)與國際工程認證接軌,培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新國際化人才?;緦嶒瀮?nèi)容和創(chuàng)新實驗內(nèi)容的比例為1∶1。教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整和優(yōu)化,大大提高了學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性,使他們在實驗過程中勤于思考、勇于實踐,增強了工程實踐能力和創(chuàng)新精神[2-4]。
2改進教學(xué)方法和手段
通過對北京大學(xué)、清華大學(xué)、浙江大學(xué)、南京大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué),以及美國加州大學(xué)伯克利分校、澳大利亞悉尼大學(xué)等國內(nèi)外知名大學(xué)的調(diào)查研究,秉承知識傳授、素質(zhì)培養(yǎng)、工程實踐、科技創(chuàng)新的教學(xué)理念,在教學(xué)方法和教學(xué)手段上進行了改革。
2.1課程進度
以前,模擬電路實驗在一個學(xué)期上課,而數(shù)字電路的實驗在另一個學(xué)期上課,實驗教學(xué)和理論教學(xué)往往不同步,造成學(xué)生不能及時掌握和鞏固相應(yīng)理論知識。調(diào)整后,對于基本實驗內(nèi)容,根據(jù)不同專業(yè)需求,適時調(diào)整上課進度,將模擬電路實驗和數(shù)字電路實驗教學(xué)并軌,并在理論課的相關(guān)章節(jié)授課結(jié)束后,立即開展相應(yīng)實驗。理論講解與實驗交叉并行,達到理論指導(dǎo)實踐、實踐促進理論學(xué)習(xí)的目的,使得學(xué)生在短時間內(nèi)對所學(xué)知識融會貫通。對于綜合創(chuàng)新性實驗,根據(jù)實驗內(nèi)容及理論課學(xué)習(xí)安排,一方面可以適時穿插于基本實驗內(nèi)容之間;另一方面對于綜合性強、需要時間多的創(chuàng)新性實驗,還可以放在所有基本實驗結(jié)束后進行,這樣學(xué)生可以有更充分的時間研究和實踐。
2.2上課形式
課堂設(shè)置,基本實驗內(nèi)容仍然采取一人一組課上進行實驗,教師當(dāng)堂檢驗結(jié)果,培養(yǎng)學(xué)生獨立完成任務(wù)、解決問題的能力。對于創(chuàng)新性實驗項目,采取分小組形式,每組3~4人,自愿組合,一方面完成教師制定的典型項目的設(shè)計、搭接、檢測;另一方面,可以根據(jù)興趣,設(shè)計個人感興趣的項目,制訂方案并實施完成??梢岳谜n堂時間,還可以利用實驗室開放時間進行。以小組為單位進行項目的開題、實物制作、答辯、撰寫學(xué)習(xí)心得和小論文完成項目,可以培養(yǎng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)、團隊協(xié)作、溝通交流、動手實踐、創(chuàng)新思維等多方面能力。教學(xué)方式,采取以學(xué)生為中心,有利于循序漸進提高能力、深入探究、激發(fā)創(chuàng)新的教學(xué)方法。
2.3探究式教學(xué)
實驗手冊,對于基本實驗內(nèi)容只有基本理論和簡單提示,去除一步又一步的實驗步驟,給學(xué)生更多融入創(chuàng)意的空間,靈活運用知識。學(xué)生通過實驗室有限的器材,用沒有給定的方法達到最終目標(biāo),可以用多種不固定的方法,并自主對比各種方法的優(yōu)缺點,從而鍛煉綜合能力,而不是跟著菜譜做菜的能力。對于創(chuàng)新項目,更是以“問題為中心”,以學(xué)生為主導(dǎo),在教師的輔助下,自主探究并獨立完成,將所學(xué)的理論知識運用到實踐中。這是一個以學(xué)生為中心的課堂,學(xué)生在實踐中遇到問題與教師進行探討交流,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,提升實踐能力,提高創(chuàng)新能力[5-6]。
2.4啟發(fā)式教學(xué)
通過問題的引發(fā)和誘導(dǎo),能夠進一步提升能動性,積極探討解決問題的方法,提高學(xué)習(xí)興趣,達到較好的教學(xué)效果[2]。根據(jù)學(xué)生情況設(shè)計引導(dǎo)問題,給學(xué)生一個思考的過程,采用多種形式實施啟發(fā),努力營造一個知識探索的過程[7-8]。培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是啟發(fā)式教學(xué)的目標(biāo)[9]。例如,交通燈設(shè)計實驗,教師先在學(xué)生實驗之前演示效果,學(xué)生觀摩后感到非常貼近實際生活而好奇、感興趣,于是就開動腦筋進行軟件或硬件設(shè)計。這時教師擇機提出新的要求,或給出一些故障現(xiàn)象,進一步引導(dǎo)學(xué)生去分析問題,提高他們解決問題、排除故障的能力,激發(fā)自主創(chuàng)新意識。教學(xué)過程中還采用蘇格拉底式發(fā)問。教授新內(nèi)容或解答學(xué)生疑惑時,不直接給出問題的答案,而將問題分解為學(xué)生可以自發(fā)理解的一系列小問題,一一提問,從而引導(dǎo)學(xué)生自己找到答案。蘇格拉底認為,所有知識都已存在于學(xué)生中,教師需要做的是指引學(xué)生發(fā)掘自身的已有知識。多樣化的實驗內(nèi)容和不間斷的問題啟發(fā),使學(xué)生開動腦筋,積極思考,內(nèi)心的潛力被不斷挖掘出來,提高了分析問題、解決問題的能力,同時也更加充滿自信。
2.5開放實驗室
課堂時間是有限的,經(jīng)常有部分學(xué)生沒有當(dāng)堂完成實驗內(nèi)容,或者有些實驗現(xiàn)象還沒有搞清楚,想進一步研究和分析原因、觀察結(jié)果等。為此,安排了半開放和全開放實驗室。半開放就是充分利用實驗室資源,延續(xù)課堂教學(xué)時間,學(xué)生可以利用教師給其他班級上課時進入實驗室,進行自己未完成的實驗內(nèi)容,深入研究和分析現(xiàn)象,透徹理解原理。學(xué)生也可以進行自己感興趣的其他實驗內(nèi)容,實時與教師交流討論。為了確保學(xué)生有足夠的時間完成創(chuàng)新項目,教學(xué)中心的電子創(chuàng)新基地對學(xué)生實行自我管理,全面開放。除了教師定時指導(dǎo)外,還安排具有科技項目經(jīng)歷的優(yōu)秀學(xué)生承擔(dān)部分助教工作,幫助指導(dǎo)各小組完成項目的實物制作。
2.6賽課合一
為激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,激發(fā)創(chuàng)新思維,實驗教學(xué)與學(xué)科競賽等科技活動相結(jié)合,從上課學(xué)生中選拔優(yōu)秀學(xué)生參加全國和北京市大學(xué)生電子設(shè)計競賽以及我?!榜T如杯”科技競賽等實踐活動,進一步推動拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的力度。
2.7全英文授課
為培養(yǎng)高素質(zhì)國際化創(chuàng)新型人才,電氣實驗教學(xué)采用全英文授課,教師的講解、課件、指導(dǎo)書全部是英文,學(xué)生的實驗報告、項目報告、答辯等也全部用英文。通過一年左右的訓(xùn)練,科技英文思維逐漸建立起來,為今后走向世界舞臺奠定基礎(chǔ)。
3更新考核評價體系
注重學(xué)生的學(xué)習(xí)過程,取消一錘定音的期末考試模式,制定基于過程的課程考核方法。成績考核包括基礎(chǔ)實驗和綜合創(chuàng)新實驗項目?;A(chǔ)實驗的考核內(nèi)容包括實驗操作、實驗方法、問題討論、任務(wù)完成、實驗報告書寫以及期末考查等。而創(chuàng)新項目包括開題、中期、結(jié)題答辯、實物作品、小論文及總結(jié)報告,并注重學(xué)生日常的學(xué)習(xí)過程和積累,將學(xué)生與教師面對面、郵件或其他方式的交流討論、開放實驗室的考勤、公益服務(wù)參與度等都計入考核內(nèi)容。
4實踐運行情況
基于拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的電氣技術(shù)實驗教學(xué)進行了4輪實踐,學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力、靈活應(yīng)用各種專業(yè)知識的能力、人際交往能力、團隊協(xié)作能力,特別是自我學(xué)習(xí)及創(chuàng)新能力都得了全面提高,取得了非常好的效果。同時,學(xué)生的反饋和建議也讓教師深受啟發(fā),促使教師在今后的工作中不斷思考改進教學(xué)方式、調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,以跟上時代的步伐和學(xué)生的要求[10]。上述各項教學(xué)內(nèi)容和方法的實施,為學(xué)生搭建了全方位立體化教學(xué)平臺,為拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)起到積極推動作用。上課學(xué)生凸顯科技實踐創(chuàng)新能力,獲得了?!榜T如杯”、全國/北京市大學(xué)生電子設(shè)計競賽一、二等獎等多項科技實踐活動獎勵。
關(guān)鍵詞:電子信息類;實踐教學(xué)體系;創(chuàng)新實踐
中圖分類號:G642.4 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)09-0150-02
電子信息類專業(yè)是一門要求扎實的理論基礎(chǔ)和動手實踐能力強的工科應(yīng)用型專業(yè),尤其是實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)更為關(guān)鍵。傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式主要是講授知識性,并不注重學(xué)生的實操能力,而企業(yè)真正需要的是實用型人才。因此高校在人才培養(yǎng)模式上應(yīng)采用實踐教學(xué)的教學(xué)方式,以培養(yǎng)實用型人才為目標(biāo)才能適應(yīng)當(dāng)前社會對人才的需求。
一、實踐教學(xué)設(shè)計的基本思路
根據(jù)電子信息類學(xué)科實際和專業(yè)特點,通過實踐教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生對電子信息專業(yè)的興趣,熟練掌握專業(yè)的基本理論知識,增強專業(yè)實踐動手能力,其中該專業(yè)學(xué)生的專業(yè)能力如表1所示;培養(yǎng)學(xué)生實事求是、嚴肅認真的科學(xué)精神、探索精神和創(chuàng)新精神,提高綜合分析解決問題的能力,塑造初步的創(chuàng)新能力。
二、實踐教學(xué)體系內(nèi)容
通過對電子信息類專業(yè)實踐教學(xué)體系的深入研究,提出建立由“課堂實踐教學(xué)+專業(yè)獨立實踐教學(xué)+綜合創(chuàng)新實踐”構(gòu)成的開放實踐教學(xué)體系,增加設(shè)計性、綜合性和自主性實驗的比例,增加實踐教學(xué)比例到27.7%,以提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力和動手能力。
1.課堂實踐。配合課程理論教學(xué),加強學(xué)生理論知識的理解,初步應(yīng)用該理論知識,掌握實驗基本技能,培養(yǎng)學(xué)生動手能力的課程實踐。課堂實踐教學(xué)主要包括大學(xué)物理實驗、電路分析實驗、電子電路實驗、單片機實驗、高頻電路實驗和其他專業(yè)方向課程實驗等。
2.專業(yè)獨立實踐教學(xué)。主要包括專業(yè)見習(xí)實習(xí)、專業(yè)實訓(xùn)、設(shè)計教學(xué)三部分。專業(yè)見習(xí)實習(xí),以學(xué)院為單位組織學(xué)生參觀企業(yè)和進入企業(yè)實習(xí),邀請企業(yè)和行業(yè)專家和工程師給學(xué)生授課和講座,拓展學(xué)生對專業(yè)的認識,提高學(xué)生對專業(yè)的興趣,綜合運用專業(yè)知識的能力;專業(yè)實訓(xùn),主要包括校內(nèi)外的實訓(xùn),實訓(xùn)更加注重學(xué)生專業(yè)技能的培養(yǎng),強調(diào)學(xué)生實訓(xùn)中的過程考核;設(shè)計教學(xué)是綜合應(yīng)用已學(xué)的專業(yè)知識,以解決問題為主要目的實踐教學(xué)活動。
3.綜合創(chuàng)新實踐是以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、強化學(xué)生實踐能力和道德意識為主要目的科研訓(xùn)練、課外科技活動、社會實踐和社會公益活動。
三、實踐教學(xué)的實施
“課堂實踐教學(xué)+專業(yè)獨立實踐教學(xué)+綜合創(chuàng)新實踐”構(gòu)成的開放實踐教學(xué)體系,具體實施時間安排和內(nèi)容如表2(見下頁)所示。
1.課堂實踐教學(xué)的實施依托基礎(chǔ)課教學(xué)實驗室和專業(yè)教學(xué)實驗室進行。具體時間分布主要和培養(yǎng)方案相應(yīng)課程對應(yīng),與理論課程同步進行,實驗指導(dǎo)老師由理論課老師和實驗室老師共同擔(dān)任。
2.專業(yè)獨立實踐:專業(yè)見習(xí)、專業(yè)實習(xí)、專業(yè)實訓(xùn)、設(shè)計教學(xué),分布在大學(xué)1―8學(xué)期,其中具體如下。
專業(yè)見習(xí):專業(yè)見習(xí),主要以學(xué)院為單位組織學(xué)生參觀企業(yè),觀摩企業(yè)生產(chǎn)線,了解企業(yè)運作,感受企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境,學(xué)生完成實踐報告。
專業(yè)實訓(xùn):包括電子制作實訓(xùn)、PCB和SMT實訓(xùn)、智能家居系統(tǒng)實訓(xùn)、LED封裝技術(shù)實訓(xùn)(選修)和風(fēng)光互補技術(shù)實訓(xùn)(選修)。
①電子制作實訓(xùn)。訓(xùn)練學(xué)生電子元件識別、焊接、拆卸和安裝,設(shè)備的調(diào)試等方面,完成3個完整的小系統(tǒng),比如“叮咚”門鈴、彩燈控制、直流電源或音頻功率放大器。②PCB和SMT實訓(xùn)。培養(yǎng)學(xué)生掌握電路板設(shè)計和制作的生產(chǎn)流程,電路SMT貼片流程。要求學(xué)生獨立利用PCB和SMT實訓(xùn)設(shè)備,完成PCB制造工藝中的各個流程包括激光底片輸出、數(shù)控鉆孔、金屬化孔、線路成型、阻焊與字符印制、阻焊防氧處理、PCB成品檢測等,以及電路SMT貼片流程。③智能家居系統(tǒng)實訓(xùn)。主要鍛煉的是學(xué)生的動手能力和實際操作的技能。學(xué)生可以根據(jù)自己的設(shè)計想法改變房間的監(jiān)控參數(shù),可以將房間里的各種電操作,通過手機APP進行控制和訪問,比如:空調(diào)控制、燈光控制、窗控制等。該實訓(xùn)主要鍛煉學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計、APP編程、系統(tǒng)調(diào)試、故障排除、網(wǎng)絡(luò)配置等置等動手能力。④LED封裝技術(shù)實訓(xùn)(選修)。通過實訓(xùn)主要使學(xué)生掌握普通發(fā)光管和大功率發(fā)光管封裝的一般流程,并且能夠熟練操作手工制造發(fā)光管所需要的各種設(shè)備,要求學(xué)生能夠解決制造過程中出現(xiàn)的應(yīng)急問題,切實提高學(xué)生的市場競爭力。⑤風(fēng)光互補技術(shù)實訓(xùn)(選修)。通過該實訓(xùn)使學(xué)生掌握風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電基礎(chǔ)理論和原理,以及風(fēng)能、太陽能并網(wǎng)運行實驗系統(tǒng)的大部分控制過程。
專業(yè)實習(xí):是大學(xué)四年本科學(xué)習(xí)的綜合知識檢驗和訓(xùn)練學(xué)生綜合應(yīng)用的知識的必修環(huán)節(jié)。通過專業(yè)實習(xí),使電子信息類的理論知識和實際聯(lián)系起來,增強學(xué)生對專業(yè)知識的理解,培養(yǎng)學(xué)生的實際創(chuàng)新能力。
設(shè)計教學(xué):課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計。①電子技術(shù)課程設(shè)計。訓(xùn)練學(xué)生電路設(shè)計和單片機編程。要求學(xué)生利用模擬電路、數(shù)字電路、單片機原理和傳感器原理等課程,設(shè)計一個完整的智能系統(tǒng),比如數(shù)字溫度計、數(shù)字萬用表、數(shù)字電子時鐘等。②畢業(yè)設(shè)計。實行導(dǎo)師制,借助指導(dǎo)老師的科研項目和自擬題目,指導(dǎo)學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計,要求學(xué)生在在第7學(xué)期完成畢業(yè)設(shè)計題目的選取和開題,在第8學(xué)期前8周完成畢業(yè)設(shè)計,同時準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。
3.創(chuàng)新實踐活動,鼓勵學(xué)生參加各種學(xué)科競賽、課外科技活動、社會實踐和社會公益活動。針對專業(yè)競賽的競賽種類繁多的問題,一年級和二年級的學(xué)生大面積參加學(xué)院組織的電子設(shè)計競賽、聯(lián)動裝置大賽等非師范技能競賽,主要目的提高學(xué)生對本專業(yè)的興趣和了解本專業(yè),擇優(yōu)推薦參加校外學(xué)科競賽,以擴大學(xué)生參與面。采取了校級、省級、國家級層層選拔推進的原則,通過學(xué)科競賽,注重鞏固和加強專業(yè)知識的實踐動手能力培養(yǎng)。
四、踐教學(xué)實施效果
通過這幾年的努力,完成了多個實訓(xùn)室的建設(shè),包括PCB和SMT實訓(xùn)室;智能家居系統(tǒng)實訓(xùn)室;風(fēng)光互補技術(shù)實訓(xùn)室;LED封裝技術(shù)實訓(xùn)室。實踐教學(xué)師資隊伍力量有了明顯加強,老師們積極參加教學(xué)改革,獲得多項教學(xué)研究成果并發(fā)表10余篇教改論文。近4年來,獲國家級二等獎4項、市級一等獎和二等獎若干項,通過一系列活動鞏固了學(xué)生基礎(chǔ)知識和提高了學(xué)生動手能力。
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Research on Implementation Scheme of Practical Teaching System for Electronic Information Specialty
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(College of Physics and Electronic Engineering,Chongqing Normal University,Chongqing 401331,China)
教育
論文摘要:本文從高職教育的特點出發(fā),闡述了傳統(tǒng)的電子專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)和EDA技術(shù)教學(xué)存在的缺陷,引出如何讓高職院校的學(xué)生能夠通過實踐的方法掌握電子專業(yè)基礎(chǔ)課中必備的一些抽象的理論知識的問題。列舉了幾種常用的EDA軟件(protel、NI Multisim 10、MAX plusII等)的功能、特點、適用范圍,最后,通過具體的應(yīng)用實例提出高職教育中EDA教學(xué)與電子專業(yè)基礎(chǔ)課的相互滲透的方法,使得二者有機結(jié)合,達到更好的教學(xué)效果。
教育
引言
職業(yè)技術(shù)學(xué)院以培養(yǎng)適應(yīng)社會各層面需求的、與時代相適應(yīng)的、具有綜合能力和全面素質(zhì)的、直接在生產(chǎn)第一線服務(wù)的應(yīng)用型人才為根本任務(wù)。一貫以來培養(yǎng)目標(biāo)是以專業(yè)技術(shù)知識為基礎(chǔ),以實踐為核心,注重理論聯(lián)系實際,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。讓學(xué)生掌握一門扎實的專業(yè)基礎(chǔ)知識和技能,使學(xué)生有較強的知識轉(zhuǎn)化能力。
教育
1.傳統(tǒng)的專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)存在的主要問題
電子類職業(yè)學(xué)校的專業(yè)課都開設(shè)了專業(yè)基礎(chǔ)課,這些專業(yè)基礎(chǔ)課涉及的知識面廣,基本概念、基本原理、分析方法多,因此學(xué)生在學(xué)習(xí)中,總是覺得很吃力,學(xué)完之后,又不知道如何運用知識。問題的癥結(jié)是學(xué)生剛剛接觸專業(yè)的知識,沒有基礎(chǔ),而且傳統(tǒng)的教學(xué)用單一的方法從理論上闡述,學(xué)生學(xué)起來感到抽象,難以理解和掌握,所以學(xué)生難以學(xué)好專業(yè)課。但專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)好后,對學(xué)生的后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)起著至關(guān)重要的作用。高等職業(yè)院校的電子專業(yè)基礎(chǔ)理論課具有入門難、邏輯思維能力要求高的特點,比如《電工技術(shù)基礎(chǔ)》的公式多、定理多、計算量大,《電子技術(shù)基礎(chǔ)》概念多,單元電路分析計算難,電子專業(yè)基礎(chǔ)課理論性,實踐性強,與學(xué)生在高中學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)知識聯(lián)系不多,每次課的新知識多,信息量大,抽象且枯燥無味,往往學(xué)生進入專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)都會感到難以適應(yīng),久而久之導(dǎo)致惡性循環(huán),以至于失去學(xué)習(xí)專業(yè)課的興趣和信心。
2.傳統(tǒng)的EDA課程教學(xué)存在的主要問題
隨著EDA技術(shù)的普及,職業(yè)技術(shù)學(xué)院也相繼開設(shè)了相關(guān)的課程比如《EDA電子設(shè)計自動化》,《Protel電路設(shè)計》,《可編程控制技術(shù)》等,涉及的主要軟件有NI Multisim 10、protel99se、MAX plusII等等。NI Multisim 10用軟件的方法虛擬電子與電工元器件,虛擬電子與電工儀器和儀表,實現(xiàn)了“軟件即元器件”、“軟件即儀器”。NI Multisim 10是一個原理電路設(shè)計、電路功能測試的虛擬仿真軟件。
NI Multisim 10的元器件庫提供數(shù)千種電路元器件供實驗選用,同時也可以新建或擴充已有的元器件庫,而且建庫所需的元器件參數(shù)可以從生產(chǎn)廠商的產(chǎn)品使用手冊中查到,因此也很方便的在工程設(shè)計中使用。PROTEL是PORTEL公司(后更名為Altium)推出的EDA軟件,是電子設(shè)計者的首選軟件,在電子行業(yè)的CAD軟件中,它當(dāng)之無愧地排在眾多EDA軟件的前面,是個完整的板級全方位電子設(shè)計系統(tǒng),它包含了電路原理圖繪制、模擬電路與數(shù)字電路混合信號仿真、多層印制電路板設(shè)計(包含印制電路板自動布線)、可編程邏輯器件設(shè)計、圖表生成、電子表格生成、支持宏操作等功能,并具有Client/Server(客戶/服務(wù)器)體系結(jié)構(gòu),同時還兼容一些其它設(shè)計軟件的文件格式,如ORCAD,PSPICE,EXCEL等,其多層印制線路板的自動布線可實現(xiàn)高密度PCB的100%布通率,它較早就在國內(nèi)開始使用,在國內(nèi)的普及率也最高,幾乎所有的電子公司都要用到它,許多大公司在招聘電子設(shè)計人才時在其條件欄上常會寫著要求會使用PROTEL。Max+plusⅡ是Altera公司提供的FPGA/CPLD開發(fā)集成環(huán)境,Max+plusⅡ界面友好,使用便捷,在Max+plusⅡ上可以完成設(shè)計輸入、元件適配、時序仿真和功能仿真、編程下載整個流程,它提供了一種與結(jié)構(gòu)無關(guān)的設(shè)計環(huán)境,是設(shè)計者能方便地進行設(shè)計輸入、快速處理和器件編程。但是,一般這些課程會被安排在專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)完畢以后,在第三或第四學(xué)期,學(xué)生在學(xué)習(xí)到這些仿真軟件時往往已經(jīng)忘卻了許多重要的基本知識。除此以外,傳統(tǒng)的教學(xué)方法在EDA應(yīng)用軟件的教學(xué)中只注重命令的介紹,或者說強調(diào)命令的操作步驟,而不重視命令以外的東西。由于教師本身的學(xué)業(yè)水平及其素質(zhì)問題,功能性教學(xué)方法被廣泛采用。采用這種方法學(xué)生不可能在教學(xué)規(guī)定的時間內(nèi)宏觀地、整體地去把握事物的內(nèi)涵,所學(xué)的知識缺乏連貫性,獨立操作軟件的水平不高,只能簡單模仿和死記硬背。同時該方法往往是以教師為中心,課堂上教師講得多,學(xué)生參與少,不能適應(yīng)培養(yǎng)高技能人才的需要。
3.改革的主要思路
傳統(tǒng)的電子專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)和EDA技術(shù)教學(xué)存在明顯的缺陷。在具體實施過程中教師應(yīng)積極參加教研教改項目,以教改促進課程教學(xué)整體質(zhì)量的提高。比如,在專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)中不能照搬傳統(tǒng)的一套教學(xué)方法,從數(shù)學(xué)推導(dǎo)或理論分析來得到相關(guān)的結(jié)論。一方面,應(yīng)該借助電子仿真軟件EDA開展教學(xué),直觀的形象顯示有助于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析問題的能力,有助于教學(xué)重點和難點的講解,可培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)習(xí)動機。另一方面結(jié)合其它課程設(shè)計的方法來提高EDA軟件的使用,如《電路基礎(chǔ)》、《數(shù)字電路》、《模擬電路》、《高頻電子線路》等課程的設(shè)計以前都是手工完成設(shè)計部分的工作,現(xiàn)在都安排在EDA技術(shù)中心利用EDA軟件來完成。通過大量實際訓(xùn)練,使學(xué)生掌握EDA在本專業(yè)各項設(shè)計與電路制作中的應(yīng)用。在接觸各種實際的和模擬的設(shè)計電路課題的過程中,提高分析、解決問題的能力。最后,推廣職業(yè)認證考試高職教育應(yīng)該依照國家職業(yè)分類標(biāo)準(zhǔn)及對學(xué)生就業(yè)有實際幫助的相關(guān)職業(yè)證書的要求,
調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和課程體系,把職業(yè)資格證書涉及的相關(guān)課程納入教學(xué)計劃之中,將證書考試大綱與專業(yè)教學(xué)大綱相銜接,創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,強化學(xué)生技能訓(xùn)練,使學(xué)生在獲得學(xué)歷證書的同時,順利獲得相應(yīng)的職業(yè)資格證書,增強學(xué)生就業(yè)競爭能力。通過比賽提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,促進課程改革建設(shè)的深入。
結(jié)束語
實踐證明,職業(yè)技術(shù)學(xué)院的專業(yè)基礎(chǔ)課程和EDA教學(xué)方式的改革是勢在必行的,只有通過改革才能把這兩門課程教學(xué)實施得更好,才能達到高職高專院校培養(yǎng)適應(yīng)社會各層面需求的、與時代相適應(yīng)的、具有綜合能力和全面素質(zhì)的、直接在生產(chǎn)第一線服務(wù)的應(yīng)用型人才的目標(biāo)。當(dāng)然,筆者提出的把兩種課程糅合在一起貫穿執(zhí)行的教學(xué)方式還不夠細致和完善,這當(dāng)中還存在很多方面的問題需要在以后的教學(xué)環(huán)節(jié)去檢驗和解決。
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【關(guān)鍵詞】高職教育 電子信息工程技術(shù)專業(yè) 動手能力 培養(yǎng)
【文獻編碼】doi:10.3969/j.issn.0450-9889(C).2011.11.030
近年來,隨著3G時代的到來,高職院校電子信息工程技術(shù)專業(yè)成為社會需求旺盛的熱門專業(yè)之一,其招生規(guī)模迅速擴大,報讀該專業(yè)的人數(shù)劇增。在這種生源充足、社會需求旺盛的形勢下,高職院校應(yīng)加大電子信息工程技術(shù)專業(yè)實踐教學(xué)力度,及時更新教學(xué)內(nèi)容,改善實驗、實訓(xùn)手段,提高學(xué)生的動手能力,使學(xué)生能應(yīng)對3G時代社會發(fā)展對人才的需要。
一、3G時代社會對高職院校電子信息工程技術(shù)專業(yè)人才的需求
“3G”(英語3rd-generation)或“三代”是第三代移動通信技術(shù)的簡稱,是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動通信技術(shù)。3G服務(wù)能夠同時傳送聲音(通話)及數(shù)據(jù)信息(電子郵件、即時通信等)。代表特征是提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。國際電信聯(lián)盟(ITU)目前一共確定了全球四大3G標(biāo)準(zhǔn),它們分別是WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA和WiMAX。
電子信息產(chǎn)業(yè)是一項新興的高科技產(chǎn)業(yè),被稱為朝陽產(chǎn)業(yè)?!笆晃濉逼陂g,隨著3G牌照的發(fā)放,信息時代的到來,我國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展步入快速發(fā)展的軌道,電子信息產(chǎn)業(yè)以高于經(jīng)濟增速兩倍左右的速度快速發(fā)展,產(chǎn)業(yè)前景十分廣闊。未來的發(fā)展重點是電子信息產(chǎn)品制造業(yè)、軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路等產(chǎn)業(yè)。“十二五”規(guī)劃提出:“全面提高信息化水平。推動信息化和工業(yè)化深度融合,加快經(jīng)濟社會各領(lǐng)域信息化”。電子信息工程技術(shù)專業(yè)人才目前已經(jīng)成為信息社會人才需求的熱點。電子信息工程專業(yè)畢業(yè)生具有寬領(lǐng)域工程技術(shù)適應(yīng)性,就業(yè)面很廣,就業(yè)率高,畢業(yè)生實踐能力強,工作上手快,可以在電子信息類的相關(guān)企業(yè)中,從事電子產(chǎn)品的生產(chǎn)、經(jīng)營與技術(shù)管理和開發(fā)工作。主要面向電子產(chǎn)品與設(shè)備的生產(chǎn)企業(yè)和經(jīng)營單位,從事各種電子產(chǎn)品與設(shè)備的裝配、調(diào)試、檢測、應(yīng)用及維修技術(shù)工作,還可以到一些企事業(yè)單位一些機電設(shè)備、通信設(shè)備及計算機控制等設(shè)備的安全運行及維護管理工作。
二、高職院校電子信息工程技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)的目標(biāo)和課程體系
電子信息工程技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)的是具有良好的科學(xué)素質(zhì)和文化修養(yǎng),具有扎實的本專業(yè)理論和專業(yè)技能,受到科學(xué)研究與實際應(yīng)用的基本訓(xùn)練,具備各種電子信息的處理和系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)能力,能從事信息處理、系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)與測試等領(lǐng)域的高級技術(shù)人才。
高職院校電子信息工程技術(shù)專業(yè)的學(xué)生,除了必須具備較高的政治思想素質(zhì)和文化素質(zhì)、外語水平、計算機應(yīng)用水平外,專業(yè)方面必須具備基本電子電路(模擬、數(shù)字、高頻等)的分析、設(shè)計能力;單片機或其他微處理器的應(yīng)用能力;基本的信號處理、通信電路或系統(tǒng)的設(shè)計、分析能力;較好地掌握計算機原理與應(yīng)用,具有初步的編程能力;熟練的電子設(shè)備(產(chǎn)品)組裝、調(diào)試能力;初步的企業(yè)管理等能力。根據(jù)這些能力要求,電子信息工程技術(shù)專業(yè)一般開設(shè)電路分析、信號與系統(tǒng)、模擬電路、數(shù)字電路等專業(yè)基礎(chǔ)課,再開設(shè)高頻電路、通信原理、計算機原理與應(yīng)用、單片機應(yīng)用、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、C語言、計算機網(wǎng)絡(luò)等專業(yè)課程。為了增進學(xué)生的知識面,還可以開設(shè)數(shù)字電視、語音處理、圖像處理、數(shù)字信號處理(DSP)、移動通信、光纖通信等前沿性的專業(yè)課程作為專業(yè)選修課,以拓寬學(xué)生的視野。除此之外,還安排大量的實訓(xùn)實踐環(huán)節(jié),以培養(yǎng)學(xué)生的知識應(yīng)用能力和各種技能。
可見,電子信息工程技術(shù)專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后,可從事3G增值業(yè)務(wù)研發(fā)、移動通信設(shè)備研發(fā)、WAP業(yè)務(wù)研發(fā)、短信研發(fā)等。電子信息工程技術(shù)專業(yè)技術(shù)人才在3G時代是不可缺少的。
三、當(dāng)前高職院校電子信息工程技術(shù)專業(yè)實踐教學(xué)存在的問題
第一,理論課教學(xué)手段單一,實踐內(nèi)容少,與迅猛發(fā)展的現(xiàn)代電子技術(shù)嚴重脫節(jié)。盡管許多高職院校在理論課教學(xué)形式上進行了改革,增加了一些多媒體教學(xué)、現(xiàn)場教學(xué),但還是以理論課講授為主,學(xué)校實驗實訓(xùn)器材、設(shè)備有限,學(xué)生動手實踐機會較少。
第二,課程內(nèi)容陳舊,主要是模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、高頻電子線路等課程,講課內(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(yīng)用的趨勢嚴重脫節(jié)。課堂教學(xué)效果較差,學(xué)生普遍感覺到在學(xué)校學(xué)習(xí)的知識在實踐中用不上,甚至知識滯后,而實踐中需要的知識又沒學(xué)過。
第三,專業(yè)各門課程內(nèi)容之間缺乏有機聯(lián)系,缺乏一個統(tǒng)一明確的目標(biāo)。有的課程理論太多,與現(xiàn)代技術(shù)聯(lián)系不夠緊密,有的課內(nèi)容與其他課有重復(fù),從總體來看,培養(yǎng)目的比較分散。
第四,教師實踐教學(xué)水平有待進一步提高。高職院校從事電子信息工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)的教師,基本上都是從學(xué)校到學(xué)校,沒有從業(yè)經(jīng)歷,缺乏具體工程項目的實踐經(jīng)驗,對電子信息行業(yè)的技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計、設(shè)備生產(chǎn)、市場營銷等諸多工程實踐環(huán)節(jié)缺乏直觀的了解,師資素質(zhì)存在問題。教師在教學(xué)活動中居于主導(dǎo)地位,師資素質(zhì)如何,決定教學(xué)質(zhì)量的高低,它要求教師既要有很好的專業(yè)理論素養(yǎng),又要有比較強的實踐動手能力。但現(xiàn)實情況是,高職院校現(xiàn)有的電子信息工程技術(shù)專業(yè)教師尤其是青年教師,他們的知識結(jié)構(gòu)得不到優(yōu)化和充實,缺乏實踐操作能力,因此,在教學(xué)中,難以結(jié)合實際,深入鉆研教材,更難以跳出教材對教學(xué)內(nèi)容作全面系統(tǒng)的把握,在指導(dǎo)學(xué)生的實踐活動時往往顯得力不從心,更難以根據(jù)技術(shù)發(fā)展的要求靈活地補充更新實驗內(nèi)容,也無法及時設(shè)計出新的具有前瞻性和創(chuàng)造性的實驗項目,造成老師不敢多講,學(xué)生不愿多聽,學(xué)生動起手來什么都不會的惡性循環(huán)局面。此外,對于一些有豐富實驗教學(xué)經(jīng)驗的老教師而言,由于知識陳舊且更新速度緩慢,他們不能跟上技術(shù)發(fā)展的步伐,也不能為學(xué)生提供良好的指導(dǎo)和幫助。
第五,實驗實訓(xùn)教學(xué)及水平有待提高。高職院校實驗器材、設(shè)備基本上還停留在傳統(tǒng)的通過連接一些基本元器件、組合幾個芯片等形式,在實驗臺和實驗箱中進行驗證性和簡單設(shè)計性實驗階段,雖然這些基礎(chǔ)實驗到現(xiàn)在為止仍然有其特定的意義,但已遠遠不能滿足當(dāng)前高新技術(shù)對電子信息工程技術(shù)專業(yè)學(xué)生動手能力的要求。
第六,目前很多高校雖然能夠安排學(xué)生去一些企業(yè)、工廠等單位進行實踐學(xué)習(xí),但由于經(jīng)費緊張又沒有嚴格的管理考核制度,而且實習(xí)單位出于對生產(chǎn)安全及實習(xí)成本的考慮又不愿讓學(xué)生過多地練習(xí),使得這種實踐活動往往流于形式。
四、提高高職院校電子信息工程技術(shù)專業(yè)學(xué)生動手能力的途徑
第一,課程設(shè)置、教材建設(shè)應(yīng)突出應(yīng)用性和實踐性。高職電子信息工程技術(shù)專業(yè)的課程設(shè)置應(yīng)以適應(yīng)現(xiàn)代社會需求為目標(biāo),以職業(yè)崗位所需要的知識和能力結(jié)構(gòu)為核心,突出應(yīng)用性和實踐性。教材是專業(yè)課程體系的核心,是進行教學(xué)工作、提高教學(xué)質(zhì)量的重要保證。教材應(yīng)緊跟現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展趨勢,并有一定的超前性,各科教材內(nèi)容應(yīng)統(tǒng)籌安排,綜合平衡,避免內(nèi)容重疊。
第二,重視“雙師型”師資隊伍的建設(shè),促進教師“雙師型”素質(zhì)的提高。教師的實踐教學(xué)水平直接影響到學(xué)生實踐動手能力的培養(yǎng),建立一支“雙師型”教師隊伍,既具備一般的高職院校教師素質(zhì),又具備較強動手能力的第一線骨干素質(zhì)。因此,要求專業(yè)教師不僅具備相應(yīng)的學(xué)歷,還必須具有企業(yè)工作經(jīng)驗。對于從高校畢業(yè)直接進校的教師,有三條途徑實現(xiàn)“雙師素質(zhì)”:一是高職院校選送專業(yè)教師分期、分批到專業(yè)對口企業(yè)頂崗鍛煉,參與管理和設(shè)計,以掌握本專業(yè)的一些應(yīng)用技能,完善實踐知識;二是在校內(nèi)實訓(xùn)、實習(xí)基地直接參與生產(chǎn)和教學(xué)指導(dǎo),并依托國家職業(yè)技能鑒定所,對他們進行職業(yè)技能鑒定,取得職業(yè)資格證書,使青年教師的實踐能力得到提高;三是與企業(yè)合作搞項目開發(fā)。
第三,聘請現(xiàn)場工程技術(shù)人員作為學(xué)校兼職教師,將最新的技術(shù)成果帶到課堂,指導(dǎo)學(xué)生實踐活動。這些有著豐富實踐經(jīng)驗的外聘教師,講授課程中深入淺出,能很好地將晦澀難懂的課程講述得有聲有色,還能較好地運用實際工作的經(jīng)驗、案例,將理論知識與具體的案例進行結(jié)合、分析,使課堂更貼近社會和行業(yè),從而激活課堂教學(xué)機制,引起教學(xué)過程的創(chuàng)新,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,受到學(xué)生的普遍歡迎。
第四,建立穩(wěn)固的校內(nèi)外實訓(xùn)、實訓(xùn)基地。校外實訓(xùn)、實習(xí)基地為學(xué)生提供實踐的場地,使學(xué)生的理論知識和生產(chǎn)實踐相結(jié)合,縮短學(xué)生所學(xué)專業(yè)與就業(yè)崗位要求的差距。一是建立校內(nèi)電子信息工程技術(shù)專業(yè)實驗、實訓(xùn)基地,滿足該專業(yè)學(xué)生初步學(xué)習(xí)的需要;二是建立校外實習(xí)基地,將教學(xué)延伸到企業(yè),讓學(xué)生貼近生產(chǎn)一線。企業(yè)為學(xué)生提供的實訓(xùn)、實習(xí)條件,保證學(xué)生真正學(xué)到新技術(shù)、新工藝、新知識,培養(yǎng)了學(xué)生的崗位意識、團隊意識、組織紀律性、協(xié)作精神和敬業(yè)精神。
第五,實施“頂崗實習(xí)”工程。頂崗實習(xí)是學(xué)生在企業(yè)實際工作崗位上進行的一種帶薪生產(chǎn)實踐活動,高職院校應(yīng)尋找一些信譽好、實力強、規(guī)模大的生產(chǎn)企業(yè)合作,在本專業(yè)畢業(yè)生最后一年完成在校所有的課程學(xué)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(畢業(yè)論文)后,學(xué)校嚴格按照專業(yè)對口的原則,安排學(xué)生到校企合作企業(yè)和相關(guān)企業(yè)進行頂崗實習(xí),將理論知識轉(zhuǎn)化為實際操作技能。對學(xué)生來說,這是一個能夠在真實工作環(huán)境培養(yǎng)嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)、良好的職業(yè)道德和素質(zhì)的重要步驟,培養(yǎng)了學(xué)生真正解決實際問題的能力,真正實現(xiàn)理論與實際的交融。
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論文摘要:介紹了電子設(shè)計自動化(EDA)實驗環(huán)境的建設(shè)與管理的經(jīng)驗,簡要分析了由此給教學(xué)產(chǎn)生的實際影響。
由于集成電路技術(shù)和計算機技術(shù)的高度發(fā)展,設(shè)計自動化的觀念和EDA工具的使用水平已成為度量工程師能力的一個重要方面。國內(nèi)各高校都投入了大量的人力物力建立EDA實驗室。EDA實驗環(huán)境的硬件、軟件和服務(wù)水平在某種程度上已成為衡量該校硬件水平、教學(xué)水平和辦學(xué)水平的一個重要標(biāo)志。我校在教育部電工電子教學(xué)基地的建設(shè)過程中,始終對EDA的教學(xué)和實驗環(huán)境的建設(shè)給予了足夠地重視,專門成立了EDA(實驗)中心,旨在負責(zé)全校EDA實驗教學(xué),EDA項目開發(fā)和新技術(shù)推廣工作。經(jīng)過近兩年的建設(shè),EDA中心已初具規(guī)模,為全校的EDA教學(xué)提供了良好的實驗環(huán)境,促進了我校電類現(xiàn)代化課程教育的發(fā)展。
1EDA實驗環(huán)境的建設(shè)
EDA(實驗)中心的建設(shè)起始于1998年初,學(xué)校先后投入資金近百萬元,第一期工程建立起配備有40臺Pentium166MMX微機的多媒體實驗室和硬件實驗室各一個;1999年進行了第二期工程,又建起了一個包含40臺PentiumⅡ400微機和兩臺專用服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)實驗室和一個管理辦公室。并進行了軟件建設(shè)和有關(guān)實驗項目的開發(fā)。到目前為止已建立起的軟硬件環(huán)境如表1。
在EDA中心的建設(shè)中,我們遵循以下原則:
(1)創(chuàng)建一流具有EDA特色的實驗環(huán)境。EDA的實驗環(huán)境的好壞在某種程度上直接影響電類學(xué)生對現(xiàn)代化技術(shù)的掌握,同時EDA的實驗環(huán)境也是一個窗口,代表了一個學(xué)?,F(xiàn)代化教學(xué)的形象。EDA中心的建設(shè)不應(yīng)等同于一般的計算中心或機房的建設(shè),應(yīng)該具有EDA特色,那就是要有豐富的EDA軟硬件支持,要有得力的指導(dǎo)開發(fā)力量。為了建設(shè)好一流的EDA實驗環(huán)境,我們成立了專家指導(dǎo)小組指導(dǎo)環(huán)境的建設(shè),并多次派人到EDA教學(xué)較好的學(xué)校去參觀學(xué)習(xí)。為了體現(xiàn)時代的特點,我們將中心80臺機器內(nèi)部互連,整個內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)完全按照Internet技術(shù)規(guī)范設(shè)計,能提供全套Internet服務(wù)。中心內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)還通過Linux網(wǎng)關(guān)與校園網(wǎng)相連。服務(wù)器采用WindowsNT4.0、Linux5.0、Net-ware3.12,工作站安裝了DOS6.22、Win-dows98(中、英文)、WindowsNT、Linux等操作系統(tǒng)。
(2)嚴把質(zhì)量關(guān),高質(zhì)量完成建設(shè)。EDA所有軟硬件設(shè)備的引進都經(jīng)過認真市場調(diào)查研究,并嚴格的檢測,對不合格的產(chǎn)品堅決清除。如曾進一批微機,檢測后發(fā)現(xiàn)配置與樣機不符,立刻退貨,重新購置。軟件的建設(shè)對EDA來說是體現(xiàn)特色的關(guān)鍵性建設(shè),盡管EDA軟件投資較大,為保證實驗質(zhì)量,劃出專項資金,引進許多最新的正版EDA軟件。
(3)加強外聯(lián),尋求多方支持。EDA教學(xué)的開展需要許多方面的技術(shù)支持,為了做好這方面的工作,我們加強了校際之間的技術(shù)交流以及與EDA軟硬件開發(fā)商家的聯(lián)系,可以從中得到了許多必不可少的幫助,如東南大學(xué)贈送給我們不少非常有用的EDA軟件和設(shè)備,美國Altera公司通過其大學(xué)項目贈送給我們專業(yè)版和網(wǎng)絡(luò)版的Max+PlasⅡ軟件開發(fā)工具等。
(4)鼓勵師生開發(fā)EDA教學(xué)項目。我校EDA教學(xué)項目的開發(fā)進行得比較早,并已取得了不少成就,EDA中心成立后更加強了這方面工作的開展,目前已自行開發(fā)并用于教學(xué)有ISP和FPGA等實驗裝置,全定制的A-SIC實驗環(huán)境也正在緊鑼密鼓地準(zhǔn)備中。
(5)勤儉節(jié)約,變廢為寶。EDA的某些硬件實驗對微機要求并不高并且有可能對微機產(chǎn)生傷害,為此我們從校計算中心等地方找來約20臺淘汰了的386和486微機,建成了硬件機房,很好地解決了這類問題并節(jié)約了不少資金。
2EDA實驗環(huán)境的管理
我校的EDA實驗環(huán)境主要面向電子工程系和自動控制系學(xué)生,行政上掛靠電子工程系。為了便于協(xié)調(diào)管理,兩系分別任命了兼職正副主任負責(zé)中心的建設(shè)和日常管理。
在EDA(實驗)中心的日常管理中我們努力做到:
(1)全心全意為EDA教學(xué)服務(wù)。EDA(實驗)中心建立的主要目的之一就是為全校師生的EDA教學(xué)實驗提供方便。為了做好服務(wù)工作,我們盡力滿足師生的要求。如有教師希望通過網(wǎng)絡(luò)授課,我們引進了Lanstar網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)軟件。有教師需要提供語音教學(xué)服務(wù),我們購買了無線話筒。有一些國外引進的EDA軟件需要用英文操作系統(tǒng),中心工作人員經(jīng)過多次試驗,使中英文操作系統(tǒng)能夠方便地切換。中心的Internet網(wǎng)及打印機等設(shè)備也均向師生開發(fā)。
(2)開放式的實驗環(huán)境。中心除正常設(shè)備維護日外,保持全日制開放。開放時除了安排一般值班人員外,還經(jīng)常安排對EDA技術(shù)熟悉的教師或研究生進行現(xiàn)場指導(dǎo),學(xué)生可以自由地上機實習(xí)。
(3)不斷推廣EDA新技術(shù)。EDA技術(shù)的發(fā)展速度非???我們利用中心與外界聯(lián)系較多的優(yōu)勢,不斷向師生推薦EDA新技術(shù)和新方法。如我們曾請經(jīng)銷商來介紹最新版本的PADS、EWB等EDA軟件的特點和使用方法,與東南大學(xué)EDA實驗中心合作舉辦了兩期全國性的EDA研討班。
3效果分析
(1)EDA中心自投入使用以來,已為電類專業(yè)的學(xué)生開設(shè)了“電路”、“電子線路”、“數(shù)字電路”、“信號與系統(tǒng)”等十多門課程的上百個實驗,部分實驗還延伸到非電類專業(yè)的“電工學(xué)”課程中;每年還有幾十名本??粕脱芯可谶@里進行畢業(yè)設(shè)計和課題上機??偵蠙C時數(shù)已達4萬機時。
(2)EDA中心的構(gòu)建,推動了我校多門類課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的改革。就數(shù)字電子課程而言,迫切需要充實現(xiàn)代化的設(shè)計思想和設(shè)計方法,EDA中心的服務(wù)為此創(chuàng)造的必要的條件。由于EDA中心的大量工作,使教師可以在課常上集中精力和時間與學(xué)生一起共同體驗前人創(chuàng)造知識的途徑與方法,而把一些繁瑣的計算交給EDA工具,學(xué)生通過EDA工具的使用去實踐他們在課堂上學(xué)到的方法和思路。對電路分析、模擬電子線路、數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計等課也起到了同樣的作用。新晨
(3)開放式的管理,方便了學(xué)生,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和求知欲。如有一位在給電類提高班講課的教師發(fā)現(xiàn),原擬定通過Lanstar授課系統(tǒng)對學(xué)生講授EWB的使用方法,結(jié)果在現(xiàn)場卻發(fā)現(xiàn),不少學(xué)生已初步學(xué)會了EWB的使用,其原因是他們已主動地到EDA中心,通過自學(xué),進入了EDA環(huán)境。這是一個學(xué)生主動學(xué)習(xí)的例子。通過這樣的學(xué)習(xí)客觀上提高了學(xué)生的自學(xué)能力,反映了他們高度的學(xué)習(xí)熱情和求知欲,這也為他們將來自行掌握更現(xiàn)代化、更復(fù)雜的EDA工具打下了基礎(chǔ)。
(4)EDA中心成為學(xué)生第二課堂的場地,培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究的能力。如數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的老師利用EDA中心進行電子設(shè)計競賽,取得很好的效果,受到了學(xué)生的歡迎。
參考文獻: