1、基于应用型人才培养的电子技术基础课程教学改革探讨 王亚君 马永红 孟丽囡 辽宁工业大学电子与信息工程学院 摘 要： 针对高等院校电类及其相关专业电子技术基础课程教学现状和教学特点, 分别从教学方法、教学手段、团队建设、学生创新能力培养等方面展开基于应用型人才培养的教学改革研究与实践, 科学合理地制订教学内容, 进一步明晰教学任务, 为实现应用型人才培养提供坚实保障, 也对普通本科高等学校向应用技术类型高等学校转型起到积极的推动、引导和示范作用。关键词： 电子技术基础; 应用型人才培养; 教学改革; 创新能力培养; 作者简介：王亚君, 博士, 副教授。基金：辽宁省普通高等教育本科教学改革研究项目
2、 (UPRP20140818) Discussion on the Teaching Reform of Basic Electronic Technology Course under the Cultivation of Applied TalentsWang Yajun Ma Yonghong Meng Linan College of Electronics Abstract： According to the current teaching status and teaching characteristics of basic electronic technology in e
3、lectrical and its related specialty of Universities and Colleges, the teaching reform research and practice based on applied talents cultivation is explored from teaching methods, teaching means, team construction and students innovative ability cultivation. Scientific and reasonable teaching conten
4、t are arranged and the teaching tasks are further clarified to provide a solid guarantee for the cultivation of applied talents, meanwhile, which plays a positive role in guiding, promoting and demonstrating the transformation of general undergraduate colleges to applied technology type colleges.Key
5、word： basic electronic technology; applied talents cultivation; the teaching reform; the innovation ability training; 教育部 2014 年工作要点明确指出, 要引导一批本科高校向应用技术类高校转型, 加强应用型人才培养, 打造高效地适应社会发展需求的应用型人才培养体系。因此, 本文针对应用型人才培养机制, 立足于本科高校教学改革目标, 以电子技术基础课程为切入点进行研究和探讨。电子技术基础是电类及其相关专业课程体系中一门重要的主干课程, 是学生学习后继专业课程的基础。该课程将理
6、论与实践环节相统一, 是理论性、工程性、实践性都非常强的“三位一体”的课程。随着科学技术的发展, 社会对人才的需求呈现多样化趋势, 对人才的要求也更严格。为培养适应社会发展需求的应用型人才, 各大高校在电子技术基础课程的教学改革中都重视加强学生实际动手操作能力的培养。对课程内容进行适当调整, 加大实践环节比重, 以满足社会应用型人才培养的迫切需求。但是, 随着电子技术日趋集成化、复杂化、数字化, 新器件、新产品不断涌现, 系统的工程设计思想和方法也有了很大的变化1,2, 使得电子技术基础作为工程技术基础课程, 在教学中面临新的挑战。1 传统教学中存在的问题1.1 教学内容更新滞后教学方法和手段
7、缺乏多样性随着电子技术的飞速发展, 电子技术方面的知识增长很快, 随之而来要求新增的教学内容也越来越多3。而目前采用的电子技术教材内容体系庞大, 其中有部分内容较为陈旧, 严重滞后于当今电子技术领域发展水平。与此同时, 受各种因素制约, 国内高校专业教师深入工程实际研究不足, 对现场所出现的新器件、新技术以及新问题了解不够, 在一定程度上导致理论教学内容与工程实践脱节。因此需要多样性的教学方法结合实际应用背景辅助教学提高教学效果, 以充分发挥其在应用型人才培养中的作用。1.2 实践教学环节缺乏工程背景电子技术基础课程包含实验和课程设计两个实践教学环节。然而实践题目中并没有真正的实际背景和应用问
8、题, 学生只是独立的完成电路的绘图、仿真, 在实际中有何应用、如何应用并不知道。在工程实际中, 关于器件选择和参数计算以及电路 PCB 板制作与布线等问题都没有具体分析, 使实践和实际相脱离。1.3 考核形式及内容单一考核形式只通过一次期末考试就决定了学生的成绩, 导致学生在学习过程中前松后紧, 为考试而学, 忽视了自身的创新能力和创新意识的培养, 失去了考试本身的意义。考核内容过于强调学生应用公式的能力和熟练程度, 缺乏实践性, 且主观性试题较少, 忽视实践技能和设计能力等的考核, 不利于学生对知识的深入理解与灵活运用, 不能反映其真实水平。1.4 课程团队建设有待加强课程团队师资队伍从学历
9、结构和职称结构上都发生了较为明显的改善, 学历高、职称高、理论水平高, 但实践能力普遍较低。尤其是青年教师来源较为单一, 大多是校门对校门, 接触企业机会较少, 在授课过程中不免纸上谈兵, 导致教学内容与专业实践严重脱节, 课程教学没能发挥出其应有的辅助作用。而对于本课程来说, 工程性和实践性都较强, 要求教师具备一定的工程观念和解决实际问题的能力。脱离实际的纯理论教学不利于学生创新能力和探索能力的培养, 不但影响了教学效果, 而且严重阻碍了应用型人才的培养, 造成供需的脱节。2 教学改革措施2.1 优化教学内容改革教学方法针对教学内容更新滞后, 与实践结合较少等问题进行改革。电子技术基础课程
10、教学内容体系庞大, 以“元器件电子电路电子系统”为主线, 力图使学生系统地认识基本电路, 将基本电路的需求、功能、背景和应用结合起来。从设计的角度讲述基本电路, 可从原理再现“器件、电路的获得过程”;从应用的角度分析电路, 可获得每部分电路模块下相应的电路原理支撑。将电路理论与应用有机结合, 建立电路理论与实际应用相对应的知识框架体系。使学生掌握电路本身的精髓和“根本”, 能根据实际应用目标, 结合所学的电路设计思想, 选择合理的设计方案, 最终解决实际案例。教学内容改革是否有效可以通过实验和课程设计环节检验。此外, 可将教师相关的最新科研成果引入到教学中, 及时更新课程教学内容。利用青年教师
11、到企业实践和实习等机会, 在教学中及时补充反映生产一线和企业需求的新技术、新工艺, 使教学内容更适合培养学生工程实践能力。目前, 已有 3 名青年教师到锦州凯美能源有限公司完成为期 3 个月的企业实践, 将电容的生产过程、技术支持和使用情况, 以报告和视频形式展示给教师和学生, 使大家进一步了解到电子器件的工作原理、应用和先进性, 有利于优化教学内容, 增加反映前沿科学知识的技术和内容, 以保证课程的先进性和前瞻性, 构建前沿性和工程性相结合的课程教学内容体系。针对传统教学方法和手段单一, 很难激发学生学习兴趣的问题, 由以教师讲解为主要特征的“讲授型”教学向以培养创新能力和实践能力为主要特征
12、的“导引+探究+应用型”教学转变, 通过“导引、探究、工程、实践”环节, 寓教于乐, 提高学生学习兴趣。采用仿真软件、启发式教学法、工程案例法, 实现教学方法和教学手段的现代化。例如, 数电中的 555 定时器, 讲完工作原理之后, 用 multisim 仿真软件搭建仿真电路, 如图 1 所示, 是由两个 555 定时器搭成的救护车扬声器发音电路, 控制高、低音频和高、低音持续时间可以听到急救车呼叫声音, 十分形象生动;再如模电中的 RC 正弦波振荡电路, 由于工作原理比较抽象难于理解, 采用 Multisim 仿真软件设计仿真电路 (如图 2 所示) , 输出结果如图 3 所示, 参照输出结
13、果进行讲解, 学生能形象地理解起振和稳幅环节, 且记忆深刻。图 1 由 555 定时器构成的救护车扬声器发音电路 下载原图图 2 RC 正弦波振荡电路 下载原图图 3 RC 正弦波振荡电路输出波形 下载原图2.2 以工程背景为依托4加强实践教学环节将产学研联合培养体系引入到应用型人才培养的体系中, 将教师的科研课题以及企业的工程项目作为实践题目, 由企业资深工程师和企业背景教师共同指导。学生面对鲜活、具体的项目个案, 结合所学知识有针对性地进行项目个案调研和工程设计, 撰写调研和工程设计报告, 并将此项内容作为学生创新学分的一部分。通过小组讨论和企业工程师点评, 对报告进行分析研究, 使学生充
14、分理解工程实际, 加强学生电子技术基础课程与专业相结合的实际运用能力培养。目前电子专业已有 8 名学生正在参加教师的横向课题关于家居安防系统设备开发的项目研究中, 还有 5 名学生参加横向课题关于手机室内定位的项目研究中。目前已有 50 余名学生参加到教师的横、纵向项目中, 调动了学生的积极性, 使学生真正得到了锻炼。2.3 服务学生创新活动全国大学生电子设计竞赛、挑战杯竞赛、嵌入式系统竞赛以及大学生创新创业训练计划项目等都是创新性较高的比赛和创新活动5, 没有一定的理论研究能力和创新能力, 很难在竞赛中取得好成绩。电子技术基础课程改革的重要内容之一就是应该服务于各类竞赛的培训, 辅以良好的运
15、行机制, 给予支持和鼓励, 使学生在各类科技创新活动中取得好成绩。目前已为电子设计大赛、挑战杯竞赛和创新创业竞赛, 培训讲解电子技术基础课程 5 年, 获国家一等奖 2 项, 国家二等奖 8 项、省级一等奖 20 余项, 各类获奖学生人数可达 500 余人。通过竞赛, 既调动、激发学生的学习兴趣与创新意识, 又培养、锻炼学生的创新和应用能力。2.4 课程考核方式改革针对课程考核和评价体系不完善的问题, 研究建立一套“理论考试+平时+创新实践考核”相结合的切实可行的考核方法。在理论考试中, 加入仿真试题、综合性思考题和分析论述题等主观性试题, 考试得分按 70%计入总成绩;平时成绩包括平时作业、
16、研讨课、仿真实验三部分, 按 15%计入总成绩。平时作业的书写态度和正确率占 5%, 研讨课准备的充分性、发言的积极性和结论的科学性占5%, 仿真实验设计的合理性占 5%。创新实践环节, 根据学生题目选择难易程度, 考核设计方案、焊接、调试及参数测试等方面, 按 15%计入总成绩。建立有利于提升学生工程实践能力培养, 合理且具有可操作性的与理论考核相结合的考核方法。2.5 加强课程团队建设针对课程团队青年教师实践能力不足问题, 一方面加强青年教师到企业实践、调研, 接触生产实际, 大量鲜活的案例得以适时呈现, 有机会接触现场突发问题。同时以学校教师专业技能竞赛机制为杠杆, 积极提升青年教师实践
17、能力;另一方面利用横向科研提高自身的专业知识水平, 通过到合作单位生产一线进行实验和调试, 与生产一线密切接触, 能及时把生产一线的信息补充到教学中, 有利于提高学生的工程意识。同时企业资深工程师的参与也充实了师资队伍。3 结语通过近五年的改革实践, 提出的方法大大激发了学生对该门课程的浓厚兴趣, 课程建设取得了一些成效:完善了教学体系, 改进了教学方法, 加强了创新能力的培养, 培养了一支教学水平较高实践能力较强的师资队伍。2010 年, 电子技术基础课程被评为辽宁省精品课程;2014 年, 模拟电子技术基础被评为辽宁省精品资源共享课程;2015 年, 数字电子技术基础被评为校级精品资源共享
18、课程。课程建设是一个长期的系统工程, 需要教学团队不断的尝试与积累, 从而提高高校的教学水平与教学质量, 提高人才培养质量。在应用型人才培养的框架下, 针对电类本科相关专业, 提出先进的工程实践能力培养理念和模式, 并将其在教学环节和实践过程中进行试点研究和实践, 将对普通本科高等学校向应用技术类型高等学校转型起到积极的引导、推动和示范作用, 对高校电类相关专业应用型人才培养模式改革具有重要的意义。参考文献1孔德懿, 魏丹.通识教育视野下的创新人才培养J.大学教育, 2015 (3) :66-68. 2马艳珍.电工与电子技术课程教学内容及改革J.课程教育研究, 2012 (23) :85-86. 3王亚君.电子技术基础教学改革研究与实践:以留学生为研究对象J.课程教育研究, 2014 (28) :216. 4王子贤, 马国富.基于应用型人才培养的创新实践教学体系研究J.科技信息, 2014 (34) :116-117. 5肖侠, 吴价宝.大学开展研究性实践教学改革探讨J.黑龙江高教研究, 2008 (10) :158-160.
