哈爾濱遠東理工學院 黑龍江 哈爾濱 150025
根據(jù)學校培養(yǎng)應用型人才的教學目標,學校進行本科教改的契機,針對電子信息工程專業(yè)實施電子類綜合實訓課程的研究與實踐,根據(jù)模塊化的教學思想,我們對實訓課程的知識體系、教學內(nèi)容和評價體系進行改革,同時加強實踐教學體系的規(guī)劃設計,構(gòu)建理論教學與實踐教學一體化的教學體系,學生不僅可以利用模塊化教學平臺靈活地搭建各種電子系統(tǒng),而且可以進行各模塊的深入學習和實踐,還可以進行綜合及設計性的實驗。課程按照“實踐-理論-再實踐”的步驟,有效提高學生學習的目的性和積極性,為其今后有針對性地進一步深入學習打下基礎。
單一課程的實訓教學課程,一般包括布置任務,學生查閱資料與電路設計,硬件、軟件的調(diào)試,報告的撰寫等四個階段。這種模式有利于學生對理論知識的理解和應用,但只是適用小規(guī)模系統(tǒng)的設計。由于選題單一,設計思路基本一致,極大地限制了學生創(chuàng)造性的發(fā)揮,并且從工程實踐上來看,任何項目的開發(fā)都不是單一一門課程能夠解決和完成的,知識的交叉、相互應用是必不可少的。工程項目開發(fā)過程中可能出現(xiàn)的問題更具有隨機性和復雜性,單一的知識完全不能解決此類問題,單一的課程設計也沒有針對這方面的訓練,無法使學生把所學的知識綜合起來進行深入理解和與運用,無法使學生的綜合能力得到鍛煉和提高。
電子類綜合實訓是電子技術、嵌入式技術、檢測技術等課程相結(jié)合的實訓課程,體現(xiàn)模數(shù)結(jié)合、軟硬結(jié)合,有利于學生將幾門課的知識融匯貫通,理論與實踐相結(jié)合,使學生具備初步的電子設計能力[1]。
構(gòu)建模塊化的教學體系,將電子類課程組成模塊化知識體系,目前電子類課程的實踐教學分散性和不連續(xù)性使學生達不到對知識的綜合運用,更談不上培養(yǎng)科技創(chuàng)新能力。經(jīng)過探索,將課程進行融合,綜合進行實訓,取得了較好的教學效果。在低年級學生中,例如將模擬電子技術與數(shù)字電子技術的課程設計,由原來的單獨進行,改為整合兩門課程的知識內(nèi)容,進行綜合設計“電子電路設計實訓”。通過整合的電子電路設計實訓,將模擬電子技術與數(shù)字電子技術兩門課程的內(nèi)容相融合,做綜合性的設計,使得學生更加深入的理解模擬量與數(shù)字量、模擬電路與數(shù)字電路的應用方法。例如:其中一個題目為:數(shù)字鐘設計,包括了電子鐘結(jié)構(gòu)圖,包括集成數(shù)字芯片選件、模擬電路的設計、電路的設計、電路圖的繪制等。
授課時以應用“案例”演示作為引入,以實現(xiàn)“案例”為主線介紹各相關理論知識。為鞏固理論知識的學習和學生實際動手能力的培養(yǎng),理論教學需與實際“案例”實踐教學穿插進行,以實驗教學補充理論內(nèi)容,使兩者融會貫通。在高年學生中,例如單片機課程,單片機課程屬于電子應用型課程,設計的內(nèi)容更新應與社會科技進步息息相關。采用綜合性設計內(nèi)容,將模擬電路、數(shù)字電路、傳感器、PCB制版等課程內(nèi)容融入單片機課程中。這幾門課程設計綜合起來解決一個實際科研中出現(xiàn)的問題,一是使得實踐教學目的性更強,學生會覺得課程設計的成果是有用的:二是課題具有實時性,不再是千篇一律的題目,學生設計更有新鮮感。
單片機實踐教學課程改革,將單片機與電子技術、檢測技術等課程相結(jié)合,體現(xiàn)模數(shù)結(jié)合、硬軟結(jié)合,有利于學生將幾門課程的知識融會貫通,理論與實踐結(jié)合,使學生具備初步的綜合電子設計能力。
探索將創(chuàng)新設計思想引入到課程設計中,以電子產(chǎn)品的系統(tǒng)設計和項目開發(fā)為目標,綜合模擬電路、數(shù)字電路、傳感器技術、單片機、PCB設計等課程內(nèi)容。將單片機課程從多媒體教室轉(zhuǎn)到實驗室,讓學生邊學邊練。我們以項目驅(qū)動的方式進行教學,結(jié)合典型項目實例講解相關知識,要求分別舉例講解和練習,理論講解夠用為度,突出應用能力訓練;開發(fā)配套的教學模塊,開發(fā)的教學模塊以項目導向為切入點,展開各個知識點的講解,配置各式的由分立到集成的芯片及電路板圖片,使學生有更強的感性認識。實驗以單片機實訓室為主,學生邊學邊練,學了就用,理論教學與實驗教學融為一體,學生不斷地完成一系列的項目,學習目的更強,提高對基本知識和操作技能隨堂掌握程度。
充分發(fā)揮學生的自主創(chuàng)新能力,為了真正鍛煉學生的實際動手能力,要求學生在確定最佳設計方案后,必須要到實驗室進行焊裝、測量和調(diào)試,把實際的設計作品做出來。在學生的有限系統(tǒng)設計能力條件下,要達到的較好的電子系統(tǒng)設計實踐的鍛煉目的。例如:單片機實踐教學綜合實訓課程,采用了自主研發(fā)的單片機教學系統(tǒng)進行,該單片機教學開發(fā)系統(tǒng)采用“口袋式”模塊,學生應用該系統(tǒng)可以自己進行設計,既可以應用已有模塊,進行自主連接模塊,進行項目設計,也可以進行深度二次開發(fā),完成較復雜的項目。
所有的教學改革,改革的根在教師,只有教師的能力達到相對應的程度,才能夠支持教學改革,否則一切都是空談。要求授課教師對專業(yè)的課程體系與知識要熟練掌握并能夠綜合應用,所以必須要求授課教師掌握模塊化的課程體系,綜合起來解決一個實際科研中出現(xiàn)的問題?!半p師型”教師,既能從事專業(yè)理論教學,又能指導技能訓練;既是知識的傳播者,又是實踐技能的示范者,是培養(yǎng)應用型人才的關鍵所在。
電子類綜合實訓課程研究與實踐教學研究取得了較好的效果,將單科的實踐教學模式轉(zhuǎn)化到模塊化教學模式,分別針對低年級和高年級的不同情況,進行綜合實訓課程設計,注重培養(yǎng)電路設計能力。面向?qū)嶋H需要,理論聯(lián)系實際,加強電子電路的工程性的認識。