蔡紅娟 蔡 苗 翟 晟 武昌首義學(xué)院 武漢 430064

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基于大工程觀的模擬電子技術(shù)課程教學(xué)改革與實(shí)踐

蔡紅娟 蔡 苗 翟 晟 武昌首義學(xué)院 武漢 430064

【文章摘要】

本文以大工程觀教育理念為指導(dǎo)思想，分析了模擬電子技術(shù)課程的教學(xué)特點(diǎn)，并在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)手段等方面進(jìn)行一系列教學(xué)改革，引導(dǎo)學(xué)生樹立大工程觀，提升了學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

【關(guān)鍵詞】

0 引言

大工程觀作為一種新型工程教育理念體系，1993年由美國麻省理工學(xué)院（MIT）院長喬爾·莫西斯提出。大工程觀教育理念更加重視工程實(shí)際以及工程教育本身的系統(tǒng)性和完整性，得到了國內(nèi)外教育界的認(rèn)可。在我國，2010年教育部啟動(dòng)卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃，2014年國務(wù)院召開常務(wù)會(huì)議部署加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了以實(shí)踐為基礎(chǔ)的工程教育目標(biāo)。由此可見，培養(yǎng)大工程觀的工程教育理念已經(jīng)成為高等工程教育改革的趨勢(shì)。大工程觀要求工程教育提供綜合的知識(shí)背景，強(qiáng)調(diào)工程的實(shí)踐性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性。大工程觀特別強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)一名優(yōu)秀的現(xiàn)代化工程師應(yīng)該主要具備以下3個(gè)方面的能力：工程實(shí)踐能力，多學(xué)科的背景以及多方面的能力和職業(yè)道德以及社會(huì)責(zé)任感。

基于大工程觀的高等工程教育理念，課程改革是核心，大工程觀要在教學(xué)中通過各門課程加以落實(shí)。近年來，課程組對(duì)模擬電子技術(shù)課程貫徹大工程觀理念，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)方法等方面進(jìn)行了一系列改革與實(shí)踐，取得了初步成效，對(duì)其他課程起到了示范作用。

1 模擬電子技術(shù)課程教學(xué)特點(diǎn)與改革思路

模擬電子技術(shù)是高等學(xué)校電子電氣信息類專業(yè)的學(xué)科平臺(tái)課程，是各相關(guān)專業(yè)十分重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，具有自身的體系和很強(qiáng)的工程實(shí)踐性。在大工程觀背景下，模擬電子技術(shù)課程的教學(xué)存在著與高素質(zhì)應(yīng)用型人才的高等工程教育培養(yǎng)目標(biāo)不適應(yīng)的地方，主要體現(xiàn)在：

（1）教學(xué)內(nèi)容，一方面?zhèn)戎赜趩卧娐返墓ぷ髟?，注重理論分析，忽略工程性和專業(yè)實(shí)踐性；另一方面內(nèi)容陳舊，多偏重于理論推導(dǎo)和公式計(jì)算的講解，缺少對(duì)新技術(shù)、新器件的介紹及工程應(yīng)用意識(shí)的引導(dǎo)。

（2）實(shí)踐教學(xué)模式單一，重單元輕系統(tǒng)、重裝配輕工藝，缺乏對(duì)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力的系統(tǒng)訓(xùn)練，不能滿足大工程觀對(duì)工程應(yīng)用人才培養(yǎng)的要求。

（3）教學(xué)手段，仍以課堂講授為主，缺少與實(shí)踐的緊密聯(lián)系，教學(xué)手段貧乏，教學(xué)空間封閉，缺少“視覺傳達(dá)”，不利于工程思維能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

模擬電子技術(shù)課程改革的主要思路是改革與大工程觀理念的高等工程教育培養(yǎng)目標(biāo)不相適應(yīng)的地方，強(qiáng)調(diào)專業(yè)知識(shí)領(lǐng)域的系統(tǒng)性和完整性。在大工程觀的背景下，模擬電子技術(shù)課程改革的主要內(nèi)容有：教學(xué)內(nèi)容突出專業(yè)應(yīng)用目標(biāo)，教學(xué)模式突出實(shí)踐能力培養(yǎng)，教學(xué)手段突出形象化效果、建設(shè)好網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺(tái)，為學(xué)生提供更好更多的學(xué)習(xí)資源。

2 大工程觀的教學(xué)內(nèi)容，突出專業(yè)應(yīng)用目標(biāo)

大工程觀重在強(qiáng)調(diào)器件外部特性，淡化器件內(nèi)部工作原理，注重教學(xué)內(nèi)容的實(shí)用性和工程性。因此，教學(xué)內(nèi)容的改革應(yīng)以工程應(yīng)用為背景，結(jié)合各相關(guān)專業(yè)提煉的核心能力，吸取相關(guān)專業(yè)的合理建議，重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)一步明確教學(xué)要求。合理刪減工程實(shí)踐中用得少或不符合電子技術(shù)發(fā)展方面的內(nèi)容，注重新器件、新技術(shù)的應(yīng)用。教學(xué)實(shí)例中注重與專業(yè)方向的結(jié)合，體現(xiàn)出實(shí)用性、適度性和專業(yè)性的教學(xué)要求，進(jìn)一步提高學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)的興趣。

3 大工程觀的實(shí)踐教學(xué)模式，突出實(shí)踐能力培養(yǎng)

模擬電子技術(shù)是一門工程性、實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，要使學(xué)生很好的弄懂“是什么、為什么、怎么用”。強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，是課程教學(xué)改革的重中之重。

“隨堂實(shí)驗(yàn)和單設(shè)實(shí)驗(yàn)結(jié)合，硬件實(shí)驗(yàn)和軟件仿真并重”的實(shí)踐教學(xué)新模式為學(xué)生提供了多樣化的實(shí)踐學(xué)習(xí)平臺(tái)。隨堂實(shí)驗(yàn)是指隨理論教學(xué)穿插的實(shí)驗(yàn)，針對(duì)一些比較抽象、難于理解的重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容，適時(shí)安排驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生及時(shí)消化理論知識(shí)、固本強(qiáng)基，解決長期以來學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中問題積重難返的現(xiàn)象；對(duì)于獨(dú)立設(shè)課的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容則進(jìn)行科學(xué)調(diào)整，突出綜合和創(chuàng)新；軟件仿真實(shí)驗(yàn)，將結(jié)合學(xué)科發(fā)展，針對(duì)不同專業(yè)，開發(fā)基于Multisim仿真軟件的綜合性電子系統(tǒng)的創(chuàng)新性設(shè)計(jì)，使學(xué)生能在第二課堂充分發(fā)揮自主學(xué)習(xí)積極性，更好的提升實(shí)踐動(dòng)手能力。

以典型的生活化實(shí)例來帶動(dòng)學(xué)生入門，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)模電的重要性和應(yīng)用性。例如，讓學(xué)生自己焊接一個(gè)手機(jī)充電器，然后再引出模電的主要內(nèi)容，如此使學(xué)生更清楚的知道該課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容、能做什么、有哪些工程應(yīng)用，讓學(xué)生更多的認(rèn)識(shí)到課程知識(shí)點(diǎn)與相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域、生活環(huán)境之間的聯(lián)系。

4 大工程觀的教學(xué)手段，突出形象化效果，建設(shè)網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺(tái)

將靜態(tài)、抽象的教學(xué)內(nèi)容動(dòng)態(tài)化、形象化，不僅是提高教學(xué)效果的重要手段，也是培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用意識(shí)的重要手段。在課堂教學(xué)過程中，擬引入多媒體技術(shù)和EDA技術(shù)加強(qiáng)視覺效果，強(qiáng)化抽象理論知識(shí)的講授，幫助學(xué)生理解。擬利用Multisim軟件制作一系列電路信號(hào)波形變化的仿真演示，使“看不見、摸不著”的電路信號(hào)波形變成“看得見、摸得著”，并引進(jìn)實(shí)驗(yàn)?zāi)K或元器件實(shí)物，通過實(shí)物演示、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等手段，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，取得形象化的視覺效果。

以校園網(wǎng)為基礎(chǔ)構(gòu)建“模擬電子技術(shù)”課程開放式網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺(tái)，較好的增強(qiáng)了學(xué)生的自學(xué)能力和自我管理能力。結(jié)合相關(guān)專業(yè)，開發(fā)一些綜合性應(yīng)用示例（如將某一單元或幾個(gè)單元的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)成一個(gè)生活化、操作性強(qiáng)的工程應(yīng)用任務(wù)），使學(xué)生能在第二課堂自主完成一些與專業(yè)相關(guān)的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生建立電子系統(tǒng)的概念。學(xué)生則可以根據(jù)自己的認(rèn)知水平、知識(shí)結(jié)構(gòu)層次自由選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，自行規(guī)劃、安排實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，達(dá)到實(shí)驗(yàn)個(gè)性化的目的。

5 總結(jié)

實(shí)踐證明，以大工程觀教育理念為指導(dǎo)思想，對(duì)模擬電子技術(shù)課程進(jìn)行課程建設(shè)和教學(xué)改革，極大的激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高了教學(xué)效果。大工程觀教育體系有利于培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

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蔡紅娟（1981-），女，碩士，講師，教研室副主任，從事電子信息與自動(dòng)化控制方面的的教學(xué)科研工作。

【作者簡介】

中圖分類號(hào)：大工程觀；教學(xué)改革；工程實(shí)踐能力G420

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

基金項(xiàng)目：華中科技大學(xué)武昌分校重點(diǎn)支持教學(xué)研究項(xiàng)目