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电子信息工程专业课程教学方法及内容改革初探

2010-08-15夏春华王金庭

武汉纺织大学学报 2010年6期
关键词:信息工程专业课程电路

夏春华,王金庭

(湖北经济学院 电子工程系 ,湖北武汉430205)

电子信息工程专业课程教学方法及内容改革初探

夏春华,王金庭

(湖北经济学院 电子工程系 ,湖北武汉430205)

电子信息工程专业是一个工程实践性和应用性很强的专业,如何培养学生具备独立分析、设计电路的能力,如何培养学生工程应用和创新能力,它设及到教学内容、师资队伍、教学方法等诸多方面,是一个系统工程。本文从教学方法和内容改革入手,提出了采用启发式、项目驱动式和研究型等教学方法,探索一条电子信息工程专业课程教学方法及内容改革的新路。

电子信息工程专业;课程;教学方法改革

教学方法是教师和学生为了实现共同的教学目标,完成共同的教学任务,在教学中运用的方式与手段的总称。长期以来,我国大学教学在知识为本教学观指导下,多采用注入式教学方法,在教学目标上重视知识传授而忽视创新能力培养,在教与学的关系上将教师的权威绝对化,而将学生视为接受知识的存贮器。然而,这种注入式的教学方法,在我国大学教学中广泛的流行,教师对照课本宣科的轻车熟路,对书本知识累积的过于崇拜,对死记硬背的顽强固守,对注入式的恋恋不舍,压抑了学生学习的主动性、积极性和创造性,严重阻碍着创新人才的培养。因此,教学方法、教学内容和教学手段的改革势在必行。

1 电子信息工程专业课程教学方法及内容改革的必要性

电子信息工程专业的专业基础和专业课程都是一些工程性、实践性非常强的课程。它所涉及的基本理论、基础知识和基本方法对本科生的培养起着相当重要的作用。课程的内容体系之间保持着紧密的衔接与交融,是学生在今后较长时间内赖以吸取新知识和自我完善发展及终身学习、终身教育的理论基础。目前电子信息工程专业教学方法中存在的一些问题主要表现在以下几点:

首先,教学方法和内容不适应社会对电子信息工程专业人才培养的要求:目前电子信息工程专业的教学方法大多是以理论课讲授为主,验证性实验为辅的教学模式,教学内容基本与实际应用脱节。其次, 实践环节的内容和手段比较单一:验证性实验多,单元设计、综合设计性实验少。第三,缺乏工程实践环节。

随着电子技术的不断发展, 根据社会对人才培养的要求,电子信息工程专业课程的教学内容及教学方法也要不断地变化,以前以分立元件为主,现在大规模、多功能集成电路的比重在不断增加,随着计算机科学技术的不断发展,新技术不断出现,电子电路的设计、与应用已发生了根本性的变化,怎样在有限的时间里达到把学生培养成高素质的应用型人才,改革和优化电子信息工程专业课程体系的教学内容、教学方法、和教学手段已是必然。

2 电子信息工程专业课程教学方法和内容改革的设想

下面,就近些年来本人的教学实践,谈谈个人对电子信息工程专业课程教学方法及内容改革的几点看法。

2.1 采用启发式教学,激发学生的学习兴趣

“启发式”教学模式是现代教学中先进的教学模式之一,它的成功运用可以充分调动学生的学习积极性,激发学生的学习兴趣,创造良好的学习氛围,是学生从“要我学”到“我要学”的转变的重要途径。目前,这种教学模式在诸多学科教学中已普遍被教师接受并运用,而在教学中由于受传统教学观的影响,部分教师认为它与“精讲多练”的教学要求相矛盾,而依然采用“注入式”教学模式,有些教师即使接受,但由于运用不当反成了“放羊式”教学。

2.2 采用项目驱动教学,提高学生工程实践和应用能力

项目驱动教学模式有别于传统教学的新型教学方法。它强调学生的学习活动,必须与任务或问题相结合,以探索问题的解决方法来驱动和维持学习者的兴趣和动机。其主要特点是:以项目为主线、教师为主导、学生为主体、注重实践。

将项目驱动教学法引入电子信息工程专业的专业课程的教学中,以具体项目的要求来遴选教学内容,采用项目牵引的启发式教学方式来组织课堂教学和实验,在项目驱动教学法实施过程中,项目的设计是整个教学的前提,项目的好坏直接影响到教学的开展。要根据专业课程的特点、课程体系及学生的知识层次,同时结合教师所承担的科研项目,来设计项目的选题

在电子信息工程专业课程的教学中实施项目驱动教学法,是教育理念的更新,也是教学方法的创新。该教学模式有助于激发学生的学习兴趣和热情,提高学生的主动性及动手能力,从而锻炼和培养了学生的创新能力,提高了教学质量。

2.3 采用研究型教学,培养学生的创新思维能力

研究型教学法它引入了科学研究的基本要素,是对现有大学课堂教学模式的突破,它培养学生获取知识的能力、创造知识的能力,更强调学生科学素养的养成。

研究型教学法,是指教师以课程内容和学生的学识积累为基础,在教学过程中通过优化课程结构,将学习、实践、研究有机结合起来,充分发挥学生的主体作用,使学生能创造性地运用知识和能力,在主动探索、主动思考、主动实践的研究过程中,自主地发现问题、研究问题和解决问题,彰显创造性特色的一种教学模式。

在这种教学法中,教师的职能将由“教”转变为“导”。首先,在课堂教学活动中,应由传统的单向灌输转变为启发互动式,要为学生营造一个宽松、和谐的课堂环境,引导学生自主探究和体验知识的发生过程,鼓励质疑批判和发表独立见解,培养大学生的创新思维能力。其次,在课外教学活动中,通过实施学生科研训练计划或参与教师的科研活动等形式,将教学与科研真正结合起来,让学生接触学科前沿知识。通过亲身实践,扩大知识视野,获得科学研究的基本训练和研究技能。

研究型教学一般由五个基本环节组成:引导、指导与自学、精讲与答疑、研讨与回顾和训练与总结。上述五大教学环节,相对独立、互相依存、分别作用,形成了一个有机整体,层层深入和环环紧扣,体现了现代教学的新理念。

下面我们以“集成放大器”中单元放大电路“差分放大器”的教学为例来说明研究型教学法的应用。①引导阶段:首先简要介绍集成工艺的特点,如大电容不宜集成、对称电路易集成等,引导学生得出集成放大器应采用直接耦合。然后通过PSpice等仿真软件演示直接耦合放大器在环境温度变化时存在温漂的问题,从而引出集成放大器如何克服温漂的问题。②指导与自学阶段:提示学生思考克服温漂的可能方法,并结合集成工艺的特点找出可行方案差分放大器。然后指导学生从提高共模抑制比的角度出发,逐步完成由基本差放到长尾差放最终到恒流差放的改进和完善过程。在该过程中,要求学生带着问题围绕研读教材而开展,教师则巡回指导,但不宜直接给出答案。③精讲与答疑阶段;对差分放大器的特点、结构和主要技术指标计算等重点和难点进行精讲与答疑。④研讨与回顾阶段:分组讨论差分放大器的特点、结构和主要技术指标的计算方法,并可利用PSpice等仿真软件对基本差放、长尾差放和恒流差放进行仿真比较。然后,帮助学生系统回顾有关差分放大器的教学内容,增强记忆,梳理知识体系。⑤训练与总结阶段:训练分为差分放大器的分析计算与实际设计调试训练。前者是通常的习题训练;后者应在实验室进行。若实验条件不具备,则可利用Pspice等仿真软件进行。

2.4 改革教学手段

要善于根据课程不同内容、不同的知识点的特点选用不同的教学手段。在教学过程中,应该大量地使用多媒体课件、EDA仿真软件、网络教学等多种教学手段。可以利用网络资源搭建一个网路学习平台,把网络教学作为课堂教学的补充。

2.5 全方位、多层面改革实验教学

实验的教学改革应该从改变开课形式、优化实验内容、开设后续课程几个方面来进行。

(1)实验单独设课,实验室进行半开放式管理

依附于理论教学的实验课时是不充足的。只有对实验单独设课,才能对其进行有效的改革,才能适应加强实践这一主导方针。此外,为了能有效地利用实验教学资源,应该对实验室采取半开放的管理方式。在实验室开放期间,配备专门的教师进行指导、答疑。

(2)优化实验教学内容,调整实验教学层次首先,在验证型实验中增加设计性环节:例如,在模拟电路课程的教学中,首先让学生了解模拟电路课程中的单元电路在验证单极放大电路特性的实验中学习如何测量、调试电路的静态工作点;如何测量放大电路的幅频特性;如何测量放大电路的输人输出电阻等。在学生完成了验证型的实验后,可以在此基础上增加一定的设计性内容,包括电路和实验方法、实验步骤的设计。这部分设计内容应该较为简单,可以在典型电路基础上让学生通过计算,改变电路中元器件的参数,要求得到不同的输出。

其次,由简到繁增加设计型、综合设计型实验:设计型实验可以穿插到验证性实验之间,放在不同阶段进行。设计型实验要求学生有一定的理论知识和实验技能,能熟练使用相关的仪器、仪表,例如,模拟电路课程教学中,在完成单管放大电路理论和验证性实验教学后,可以让学生设计一个单管共射级放大电路。教师给出设计要求,让学生自己选定设计方案,完成电路的设计、制作和调试。在完成单极放大电路、反馈电路、运算放大电路和功放电路后,可以让学生组装一台音响放大器。这种由简到繁的设计过程可以让学生充分了解设计工作的思路,通过实际制作,让学生了解各部分电路之间的耦合、阻抗匹配等问题,通过这样的实验学习,让学生掌握如何调试整机电路。通过开设综合设计型实验,可以让学生更好地将几门课程所学的知识综合的应用,培养了学生综合应用和工程实践的能力。

3 结束语

电子信息工程专业是一个工程实践性和应用性很强的专业,如何培养学生具备独立进行电路分析和设计的能力,如何培养学生的创新能力;它是一个系统工程,采用启发式教学、项目驱动教学和研究型教学等先进的教学方式,有利于实现从重教轻学向以教师为主导以学生为主体转变;有利于实现从单一传授知识向综合能力培养转变;有利于培养和提高学生专业应用能力、工程实践能力和创新能力。

[1] 金炜周,周亚训. 数字图像处理”课程项目驱动教学模式的实践[J].中国电力教育, 2010, (07).

[2] 张翠敏,李春华,姚青梅. 电子技术课程教学方法初探[J]. 中国教育技术装备, 2010, (03).

[3] 龙跃君. 高校研究型教学的价值反思与内涵解读[J].中国大学教学,2006, (3)

Exploration on the methods of teaching in the Specialty of Electronics and Information Engineering

XIA Chun-hua, WANG Jing-ting
(Dept.of Electrical Engineering, Hubei University Of Economics, Wuhan Hubei 430205,China)

Specialty in Electronics and Information Engineering is a speciality with intensive project training and wide application, it is a systematic project for us to cultivate student’s skill and ability of independent analysing,circuit designing, applicating and innovating, it deals with teaching courses, teachers and methods of teaching and others. This paper proposes a hybrid method of teaching containing enlightening, project driving and exploring to reforming methods of teaching on Specialty in Electronics and Information Engineering.

Specialty in Electronics and Information Engineering; course; renovation on methods of teaching

G42

A

1009-5160(2010)06-0058-04

夏春华(1954-),男,副教授,研究方向:电子技术.

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