基于NCBE教育模式专业基础课程的教学研究

2014-05-16房俊杰宋婀娜张桂凤

实验室研究与探索 2014年5期

关键词：逻辑电路基础知识基础

房俊杰，宋婀娜，张桂凤

（黑龙江科技大学，黑龙江哈尔滨 150022）

基于NCBE教育模式专业基础课程的教学研究

房俊杰，宋婀娜，张桂凤

（黑龙江科技大学，黑龙江哈尔滨 150022）

基于以往教学模式，学生不能很好的掌握专业基础知识，理论不能密切联系实践，为改变这一教学缺陷进行了NCBE(New Competence Based Education)模式教学研究。NCBE模式教学主要是以培养学生基础知识能力为目标，通过多方位讲学、学生动手操作、参与校级项目、进行电子制作等多种方法，培养学生学习兴趣，激发学生创造热情。专业基础理论，是此次教学改革的重点，只有充分掌握并能灵活运用基础知识，才能在专业上有所建树，才能适应现在社会对人才的需要。此次教学改革试点在总体上提高了学生的动手能力和整体素质，为基础课的教学研究提供了一些切实可行的方法。

新能力为基础的教育;教学改革;基础课程

0 引言

“言为人师，行为世范”。教师不仅要有充足的知识储备，同时还要洞察整个时代的发展方向，给学生以指导。据《京华时报》报道，未来5年内，毕业生数量将保持在年均700万左右，青年就业压力巨大。能力是未来决定学生命运的分水岭，高分低能者很难就业。

CBE(Competence Based Education)，一般译为以能力为基础的教育。CBE的核心是如何使学生具备从事某一职业所必需的能力，强调学生在学习过程中的主体地位，其教学组织形式根据学习任务的性质可以灵活变化。NCBE的“新”主要体现在所采取的措施及应用领域，研究对象是电气与自动化专业的学生，该专业学生就业范围广，但无论是强电(电力系统)方向，还是弱电(电气控制)方向，都要有牢固的专业基础，作为电气基础课教师，任务就是采用各种方法打好基础，为学生未来发展保驾护航。常采用的方法有:项目教学、模拟、演示、实例研究、电子大赛等。本文从以下几个角度来研究专业基础知识的教学。

1 严谨授课，掌握基础知识

“电路与电子技术基础”课程包含3门主干课程，“电路分析基础”，“模拟电子技术”，“数字逻辑电路”。现增加10学时，将这三门课有机地合成一门课。但绝不是简单地将三门课合起来，改革的原则定为:既要保证各学科的基本知识(保证学生有足够的知识储备)又要保证知识的前后衔接，同时又要将最新的技术融入教学内容中。

“电路分析基础”主要学习:基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流定律，电路分析的基本方法和技巧，动态电路分析，正弦稳态电路的分析。为使学生学习效果更好，要介绍EWB仿真，便于学生自学。

“模拟电子技术”主要学习:二极管，三极管放大电路，集成运放，滤波电路，波形变换电路，振荡电路，直流稳压电源。重点放在:集成运放的应用。借助Pspice辅助工具仿真，能更直观地看出效果。

“数字逻辑电路”主要学习:逻辑代数基础，集成逻辑门电路，组合逻辑电路，触发器，时序逻辑电路，半导体存储器和可编程逻辑器件，脉冲波形的产生与变换等。重点放在:简单的外搭电路，重要芯片的使用(如74LS138，NE555等)。在数字逻辑电路中还要增加EDA技术的内容，便于学生后续课程(计算机原理，接口技术等)的衔接。

以数字逻辑电路为例，授课模式要点如下。

(1)回归数字逻辑的本质，讲清原理，作到原理结合应用，避免出现课程—编程—解题—训练—课程的致命弊端。对内容进行精炼、注重更新、强调基础、淡化解题技巧及卡诺图等分析，突出应用;

(2)内容安排上采用以基本原理、基本理论结合典型工程应用实例的结构方式;

(3)减少数字逻辑门内部电路的分析，淡化小规模数字逻辑器件的电路设计，强化可编程逻辑器件的应用和数字逻辑电路的VHDL描述;

(4)根据专业特点为每章设计目标、测评、思考题、实践与提高、工程训练项目和习题及知识点小结。

2 开放实验，巩固基础知识

按教学大纲要求，基础课必须配备必要的实验，实验要紧密联系授课内容，电路实验包括:电工仪表的使用与测量误差，基尔霍夫定律的验证，电压源与电流源的等效变换，戴维宁定理——有源二端网络等效参数的测定，RC一阶电路响应测试，功率因数的提高，三相电路电压、电流的测量，典型电信号的观察与测量。模式实验包括:常用电子仪器的使用，晶体管放大器设计，OTL功率放大器，差分放大电路，集成运算放大器指标测试，负反馈放大器，模拟运算电路，波形发生器，RC有源滤波器设计，串联型晶体管稳压电源。数字实验包括:数据选择器，触发器，计数器及应用，集成定时器及应用。

将配套实验与能力培养统筹考虑，增加设计性实验;通过三门交叉实验，改变过去三门实验分离的方式，给学生时间，开放实验室资源，使学生有充足的时间在实验室验证基本原理得出结论。对学生自行设计的实验，若完成效果较好，成绩给予优秀。

3 工程实践，强化基础知识

操作能力是学生的基本功，演示、模仿、改进、创新是实践的永恒目标。工程实践是我院针对学生特点开设的一门实践课，课程宗旨是通过学生参与，教师指导，激发学生学习兴趣，锻炼学生动手能力，拓展学生思维，提升学生整体水平。在基础知识方面，开设的实践有电子工程实践和电子工艺实践。电子工程实践主要包括:设计3人表决器，抢答器，555振荡电路。电子工艺实践包括:焊接多面体-三脚架，焊接电话。使学生既具备工人的素质，又具有工程师的灵魂。

实例中的实物虽然不复杂，但麻雀虽小，五脏俱全，它包含设计所具有的传感器输入，信号处理控制，结果输出。每一个环节都有一些具体的问题需要解决，耐心解决完所有难题，才能完成实践。

对于学生而言，既增加了成就感，又强化基础知识，对教师而言，丰富了教学经验，又提高了教学水平。

4 参与竞赛，运用基础知识

竞赛针对于专业掌握较好的学生。对于基础不是很好的学生，“参与”学长或学姐的项目，有利于他们对基本理论的深入理解。鉴于实验班级的特点，多数学生基础一般，只有3个学生申请了校大学生电子设计大赛，其余学生参与大赛。学校的电子设计大赛，一般要求每组配备一个低年级的学生，建立校人才培养梯度，注重知识的共享和延续。这种方式既有利于锻炼团结协作能力，又有利于学生之间相互学习，取长补短，共同进步。此次项目内容偏多，包括PLC、51单片机、智能小车、直流可调电源等等。

竞赛涉及内容多，对学生要求也高，对问题的解决，凸显出基础知识的重要性。通过学生间的交流互助，对于基础知识的应用范围，特点将有更深入的理解;对于一些在课上忽略的问题，也会重新予以考虑，补充了必要的理论知识，使理论体系更为丰满。

5 学习流程

基础知识对于专业至关重要，采取各种措施方法，最终的目的只有一个就是如何夯实学生的专业基础。整个实验实践教学环节如图1所示。

图1 总体框图

各个环节采用循环过程，经过整个改革体系的学习，大多数学生掌握了基础知识。

6 结语

NCBE的特点:①相对于以前的改革，更加注重学生的实践操作能力。②提升了教师水准，提高了毕业生水平。③教师、学生的任务量相对较大。④在教学管理上，具有更多可以量化的材料来评价课程的教学质量和教学效果，为素质教育提供了一些切实可行经验和资料。

此次改革是我们前行的第一步，能力教育是研究的重点，虽然还有很多难题有待解决，但随着以后的逐步改善，相信一定能解决。

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Teaching Study of Technical Basic Courses Based on NCBE Mode

FANG Jun-jie，SONG E-nuo，ZHANG Gui-feng
(Heilongjiang University of Science and Technology，Harbin 150022，China)

By the traditional teaching mode，students cannot grasp the professional knowledge well，theory can not be in close contact with the practice，the teaching research of NCBE mode in order to change the teaching defects.NCBE(New Competence Based Education)mode of teaching is mainly to cultivate students basic knowledge ability as the goal，through multi-azimuth lectures，students hands-on，participate in the project，electronic production and other methods，to cultivate students’interest in learning，and to stimulate the students’enthusiasm to create.Professional basic theory is the focus of the teaching reform.By fully grasping and flexibly applying knowledge，we can build in the specialty，to meet the needs of society for talents.The teaching reform in the overall improvement of students’practical ability and overall quality provides some feasible methods for the teaching of technical basic courses.

new competence based education(NCBE);teaching reform;basic courses

G 40-058

1006－7167(2014)05－0152－03