计算机专业电路与电子技术课程教学改革探索
2015-12-07喻大华
摘要:电路与电子技术课程是计算机专业同学非常重要的一门专业基础课程,对于同学后续硬件相关课程有着不可替代的专业启蒙作用,但是在实际教学过程中却常常会出现由于课程知识点多,学生认为其与实际联系不够而不感兴趣的现象。通过建设精品课程和在教学中针对课程特点并融合仿真软件教学,可以在教学过程中提高学生对电路与电子技术课程学习的兴趣和动手能力。
关键词:电路与电子技术课程;计算机专业;电路与模拟电子技术;数字逻辑电路
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)26-0061-02
计算机相关专业是软硬件结合,面向系统开发和应用的一个宽口径专业,与许多其他学科紧密相关,有着明显交叉的领域,同时也存在着明显的差异。作为计算机相关专业培养的本科毕业生来说应该在掌握计算机组成与体系结构、程序设计语言、操作系统、网络与通信等计算机科学基本理论的基础上,同时具备电子技术相关的基本知识与基本技能,以获得从事计算机硬件系统开发与设计的基本能力,为计算机专业毕业生就业拓展更宽的范围。
一、计算机专业电路与电子技术课程概况和特点
1.课程概况。电路与电子技术课程是计算机相关专业非常重要的专业基础课程,该课程分为两个学期授课,包括《电路与模拟电子技术》和《数字逻辑电路》两个部分。其中《电路与模拟电子技术》由《电路原理》与《模拟电子技术》两门课程合并而成,调整了教学要求并压缩了教学和实验学时,课程的主要任务是通过讲授电路模型的基本定律和模拟电子技术部分晶体管电路的一般原理,掌握电路的基本分析方法和一般晶体管放大电路的分析。而《数字逻辑电路》和其他电子类相关专业的《数字电子技术》要求近似,但更偏重计算机专业特点,教学中应注重于计算机专业后续课程的衔接。《电路与模拟电子技术》和《数字逻辑电路》共同构成了计算机相关专业的硬件基础。
2.课程特点。(1)课程的知识量大,知识点多,教学时间短。电路与电子技术课程是计算机相关专业学生学习硬件的基础课程,包含了以后将大量使用的专业基础知识。但是由于教学时间只有2个学期,特别是《电路与模拟电子技术》将其他专业需要利用3个学期来学习的《电路原理》与《模拟电子技术》被浓缩为1个学期的《电路与模拟电子技术》,知识点多,知识量大,对于学生来说掌握起来难度较大。(2)课程各个部分分割明确。电路与电子技术课程可以分为三大部分,电路原理部分通过学习基本电路定理和理想元件的伏安特性,研究经过理想化和模型化后的电路模型的定量分析方法;模拟电子技术部分通过学习晶体管元件的基本特性,掌握一般模拟电子电路,特别是放大电路的分析方法;数字逻辑电路部分学习基本逻辑门的构成方法,研究组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析方法。(3)面向学生为计算机专业学生。电路与电子技术课程面向的是计算机相关专业的同学,从整个课程的设计和讲授过程中需要考虑计算机专业同学的特点和专业发展的特点,使之更好地与后续的计算机专业课程相衔接。
二、电路与电子技术课程课堂教学存在的问题
1.电路与电子技术课程内容多,知识点繁杂,学生掌握困难。对于计算机专业的学生来说,利用2个学期的时间掌握其他电类专业4个学期的内容,相对难度较高,虽然课程设置调整了教学要求和教学课时,但是对于刚开始接触专业基础课程的大二同学来说仍然存在一定的困难。特别是《电路与模拟电子技术》中分两部分讲授电路原理和模拟放大电路的知识,更使得学生在思路转换上可能出现问题。
2.授课教师对于计算机专业同学学习电路与电子技术课程的目标认识不明确。对于计算机专业的同学来说,电路与电子技术课程的授课大多由其他电学专业专业基础相关老师来进行。教师很容易进行计算机专业的电路与电子技术的教学,但是教学内容偏多,理论偏深,不能激发学生学习的兴趣。
3.计算机专业学生对于电路与电子技术课程的重要性认识不够。计算机专业学生学习电路与电子技术的过程中,由于第一次接触专业基础课程,很可能无法掌握有效的学习方法,同时由于对于这部分课程的课时缩减,可能造成学生认为这部分课程不重要,没有认真学习的心态和热情。同时如果学生没有打好电子技术的基础的话,会使学生在学习后续计算机专业各门后续课程的时候出现各种困难,从而引发整个知识体系的不牢固,影响到学生之后的就业和工作。
三、电路与电子技术课程课堂教学存在的问题的解决办法
1.在课程开始让学生明确课程的学习方法和重要性,激发学生学习兴趣。教师在教学过程中应当首先让学生明确这部分课程在自己整个知识体系的作用和地位,使得学生了解到电路与电子技术课程是计算机专业同学需要掌握的第一门硬件相关专业基础课程,对于以后整个专业的学习有着不可替代的作用。同时还要在课程之初提醒学生本课程的知识点较多,复杂程度较高,加强学生的重视程度。并且在整个教学过程中随时把握学生学习的效果,随时调整教学的方式方法,来使得学生抓住学习的时机真正掌握相关知识。
2.针对专业特点合理分配学时,帮助学生掌握课程特点和重点,同时紧跟当前电子技术发展现状,提高学生学习兴趣。针对计算机专业的特点,加强课时的合理分配,突出重点难点。授课过程中首先培养学生对整个课程知识脉络的掌握,培养学生对电路与电子技术课程的一般分析思路。对于《电路与模拟电子技术》部分,应该在课程中强调课程中《电路原理》部分着重于对于抽象后的理想电路元件和电路网络的分析,要求对于电路分析的基本定理、方程分析以及等效变换熟练掌握,强调定量的确定性计算,整体分析偏重于理想化抽象化,应提醒学生注重掌握最基本的分析思路和基本定理。而其中的《模拟电子技术》则开始接触更加接近实际应用的实际电路,应从电子信息系统出发向学生解释一般系统中的构成,以及模拟电子电路和数字电子电路包含的部分,帮助学生建立起整体概念,在学习的过程中应该向学生强调模拟电子技术部分的分析多为近似分析,目的是在不同的条件下分析电路的整体表现,注重理解电路所完成的输入与输出大小关系和功能。而《数字逻辑电路》部分是计算机专业电子技术课程的重点,着重分析电路输入与输出之间的逻辑关系。同时电路与电子技术课程知识相对稳定,在电子技术高速发展的当今,应当适当引入相关最新电子技术发展的相关知识,提升学生学习的兴趣并且提升课程与学生以后专业发展的相关性和实效性,同时可邀请部分教授或者计算机专业学者为学生进行相关的讲座,以帮助学生了解计算机专业的电路与电子技术课程的重要性,并且让学生对于整个专业体系有所了解,来让学生具有自主学习的意愿以对自己的职业生涯有所规划。endprint
3.采用现代教学和实验手段,提高学生对于课程的理解,强化对于课程知识点和动手能力的掌握。在课程教学中针对计算机专业电路与电子技术课程知识点多与实际硬件联系紧密的特点,可以多采用多媒体课件教学来提高讲授速度,并且利用生动的多媒体图像声音或者动画的演示来增强课程的生动性,激发学生学习的积极性。同时针对课程安排实验较少的现状,适当安排部分EWB等仿真实验,提高学生的动手能力和对课程知识的感性认识,并且鼓励学生参与开放性实验[2]。同时还可以为学生提供相关计算机辅助电路设计软件比如Protel系列软件的实验和学习机会,帮助学生建立初步的电路设计能力。最终鼓励学生在课程教学之外,提供各种相对独立的小项目,培养其实际设计电路的能力,为其参与各类电子设计竞赛打下坚实的基础,培养出计算机专业学生对于本专业的兴趣和热情,建立良好的学习风气[3]。同时为计算机专业学科建设提供辅助支撑,为学校培养宽口径的优秀的计算机专业毕业生打下基础。
4.建立精品课程,培养优秀的教师团队。对于学生的学习指导最终还要落到计算机专业电路与电子技术课程授课教师的身上,只有培养优秀的教师队伍才能为计算机专业电路与电子技术课程的发展提供必要的条件。应当利用助课、集体备课等多种形式将有经验教师的经验传授给团队其他老师,培养合理的教师团队配置,积极鼓励教师去高水平大学进修,并努力建设计算机专业电路与电子技术精品课程,培养对于计算机专业课程教学的先进理念,不断提升计算机专业电路与电子技术课程教学团队的水平和能力。同时计算机专业电路与电子技术课程的授课教师应当对于计算机专业有深刻而清晰的认识,通过自身的学习和提高,高屋建瓴地把握计算机专业电路与电子技术课程在整个计算机专业体系教育中的重要作用,并有意识地加以引导,从而使得计算机专业电路与电子技术课程的教学区别与其他专业的电子技术教育,做出特点合理发展。最后应当大力开展课程教材建设,对于计算机专业电路与电子技术课程这部分相对稳定的知识而言,需要结合计算机专业自身特点,与时俱进地编制符合自己学校定位和学生特点的精品教材。
总之,对于计算机专业电路与电子技术课程教学的改革是一个长期的过程,通过努力建设精品课程,培养优秀的教学团队,提升课程的吸引力,将能够有效地激发学生学习的兴趣,帮助学生建立良好的专业基础,这还需要在实践的基础上不断加以完善。
参考文献:
[1]杨睿.《电路与电子技术概述》课程课堂教学问题及对策研究[J].沈阳师范大学学报:自然科学版,2014,32(3):397-400.
[2]高玉良.电路与模拟电子技术课程教学改革的实践[J].长江大学学报自然科学版:理工卷,2009,5(03X):335-336.
[3]喻大华.电路原理课堂教学改革探索[J].教育教学论坛,2013,(52):57-58.endprint