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關(guān)鍵詞 教學方法 項目教學 數(shù)字電路
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
Digital Circuit Project-based Teaching Methods and Practice
WANG Feng, LIU Meiquan, XU Zhangsui
(Department of Vehicles and Electrical Engineering, Ordnance Engineering College, Shijiazhuang, Hebei 050003)
Abstract By allowing students to participate in scientific research project, Make students truly participate in the whole process of project design, implementation and evaluation. Organize the theory of digital circuit and practice experience as an integration. Practice and prove the classroom knowledge. Mobilize students' enthusiasm for learning and cultivate the ability to analyze problems and to solve the problem.
Key words teaching method; teaching based on project; digital circuit
數(shù)字電路是機、電類專業(yè)學生的一門專業(yè)基礎課程,具有很強的理論性、邏輯性和綜合性。對打牢學生的理論基礎,培養(yǎng)學生辯證思維,鍛煉分析問題、解決問題的實踐能力都具有很重要現(xiàn)實意義。
時代的發(fā)展對人才提出了新的更高的要求。老師臺上講、學生座下聽、課上練習、課下作業(yè),這種以單純的知識傳遞為主要特征的傳統(tǒng)教學模式早已不適應時代對人才培養(yǎng)的需求。
目前主要采用的模式是在這個框架上豐富各個環(huán)節(jié),仍以課堂講授為主,加入了多媒體、仿真演示等輔助教學手段。相比傳統(tǒng)的“灌輸式”,通過輔助手段的應用增加了學生對數(shù)字電路的感性認識,可以在一定程度上激發(fā)學生學習的熱情和進行實踐的愿望。但如果到此為止了,學生就只有望梅止渴了。如何讓學生的求知熱情持續(xù)下去,就需要一個平臺,讓學生體會到理論知識的用處,體驗知識的運用方法,科研項目就是一個最容易找到的實踐平臺,學生通過參與科研活動,可以實現(xiàn)從聽講到動手,從被動的灌輸?shù)街鲃拥奈?,從理論到實踐,從分析問題到解決問題的跨越,把這種求知的熱情在實踐中升華,最終轉(zhuǎn)化為對知識的駕馭能力。
1 項目教學法的理論基礎
項目教學就是把科研活動引入教學,在教師的引導下,學生參與到科研項目實施工作,結(jié)合課堂知識,構(gòu)成閉環(huán)教學。在理工科院校中,專業(yè)系、教研室都承擔了許多的科研任務,對于機、電類的課題,其中的電路部分幾乎是必不可少的。這些電路都具有實際的功能,從各個分立元件到小規(guī)模的單元電路,再到大規(guī)模的模塊電路,都是把學生從課本的理論知識帶到一個個實實在在的具體電路中。
項目教學法是以典型項目為平臺,圍繞課程體系和學生的知識結(jié)構(gòu),將項目分解成不同的階段、不同的模塊和不同的任務,從對元件的認識到基本電路的設計,從單一功能電路的調(diào)試到實用電路的制作,讓學生在循序漸進的過程中加深對課堂知識的感性認識,運用所學的理論知識探索性地解決實際問題。
項目教學法的目的是把課程學習和動手實踐結(jié)合起來,把練習作業(yè)和完成電路結(jié)合起來,由理性到感性,由被動到主動的一種閉環(huán)培養(yǎng)模式。課堂授課對學生是理論學習,知識積累,有所儲備才能有所發(fā)揮。理論知識學得牢不牢,有什么用,通過動手實踐就能得到驗證和檢驗。一方面,如果掌握的知識得到很好的驗證,會增強學生對課堂學習的認同感,另一方面,如果實踐檢驗中遇到了難題,需要向書本、向老師求教,說明老師講的是有用的,這會增加學生對課堂的向往感。通過自己動手實踐,培養(yǎng)學生的動手能力,系統(tǒng)統(tǒng)籌能力,如何分析問題、解決問題的獨立思考能力。由被告訴該怎么辦到我知道還可以這么辦,被動變主動,舉一反三。課堂指導實踐,實踐推動課堂,課堂與實踐形成一個閉環(huán)的教學模式,通過理論結(jié)合實踐的教學,學生不僅培養(yǎng)了扎實的理論基礎,而且靈活掌握了知識的運用技巧,積累了處理實際問題的經(jīng)驗。同時,通過協(xié)作。培養(yǎng)了學生的團隊精神,有利于畢業(yè)后勝任工作崗位。
在具體實施環(huán)節(jié),對項目的選擇、任務的分割、成果的要求和展示以及教學效果的評估等需要合理的規(guī)劃和資源配置,全過程的培養(yǎng)是搞好項目教學的關(guān)鍵。
2 項目教學的開展模式
2.1 項目設計
項目教學把以教為中心變?yōu)橐詫W為中心,以課堂為中心變?yōu)橐皂椖繉嵺`為中心。學生是教學的主體,培養(yǎng)能力是最終的目的。學生在數(shù)字電路課之前學習過電路基礎、模擬電路等電路課程,具備一定的電路基礎知識,但實際動手的經(jīng)歷還很少,在進行項目設計的時候,教師需要參照課程的知識要點、可能拓展的內(nèi)容以及階段的劃分,對項目研究需要完成和解決的問題進行分類、分層、分割,使科研項目的研究需求與學生的實踐需求相互融合。使學生在項目發(fā)展的帶動下開展學習活動,根據(jù)課程的進度,由易到難,由簡到繁,循序漸進地參與項目。
項目任務的選定是開展項目教學法的關(guān)鍵。首先,項目涉及的知識點很多,要以教學大綱的內(nèi)容為基本依據(jù),以拓展能力為基本目的,在項目眾多的內(nèi)容中選取相關(guān)的部分和題材。選擇的項目內(nèi)容既要涉及基礎理論,又有動手實踐的機會。讓學生通過獨立設計、制作一些項目中用到的典型、實用的數(shù)字電路,掌握數(shù)字電路的設計、仿真、制作、調(diào)試的一般方法,學會用電路手冊查詢芯片的方法,瞄準未來工作的需求,不斷提高學生獨立解決問題的能力。
2.2 項目教學的組織實施
數(shù)字電路課程,包含了數(shù)字電路的基礎理論、典型電路等諸多的知識點。例如,在某項目的研究任務中涉及到聲光控制燈的電路。從電路的功能分析,這是一個組合邏輯電路的問題,跟隨這個項目進行這一課堂的研究開發(fā),就給學生創(chuàng)造了一個整合所學電路知識、實際動手制作電路的機會。組合邏輯電路是數(shù)字電路中的一種基本類型,沒有存儲單元,邏輯上相對簡單。學生在課堂上學習了組合邏輯電路的分析和設計,都有正想小試牛刀的熱情,這時候安排這樣一個任務,對于他們,正是施展的好機會。
對于聲光燈控制電路的制作,課題涉及的知識點不多,都是課堂上講授過的知識,難度適當,學生容易接收。但是,學生畢竟是第一次自己動手完成電路,教師需要對實施的步驟進行詳細的規(guī)劃,雖然是一個簡單的課題,還是要在教師的引導下逐步開展,由淺入深,由易到難。
首先,從概念上明確要完成的是一個數(shù)字電路,從感性的層面找出與模擬電路的區(qū)別,了解數(shù)字電路的基本原理、基本類型,能夠識別、掌握常見數(shù)字集成電路的正確用法。其次,要再次溫習基本邏輯門電路的原理和功能,掌握TTL門電路和CMOS門電路的區(qū)別和測試,設計并搭建由基本門店里構(gòu)成的簡單功能電路,熟悉電路設計的方法和過程。完成了從書本到制作的過渡,開始進入正式的項目任務。第三步,根據(jù)任務的目的,設計電路實現(xiàn)的方案,計算電路參數(shù)并確定元器件的類型和指標。第四步,進行電路仿真和原理驗證,修訂后作出最終方案,設計、完成印刷電路板。第五步,收集電路所需的所有元件并檢測元件是否完好,根據(jù)電路圖完成電路各個元件的組裝、焊接。第六步,對組裝完成的電路板進行檢查,利用所學組合邏輯電路分析的方法對各部的功能一一驗證,根據(jù)任務的要求實施調(diào)試。第七步,撰寫研究報告,全面回顧、總結(jié)完成任務過程中設計、制作的各個環(huán)節(jié)的思路、方案和過程,找出問題,明確收獲。第八步,教師給出客觀的評價,肯定成績的同時指出存在的問題和解決的建議。
這樣就完成了一次項目式教學。在這個過程中,教師的適當引導是非常必要的,由書本到電路板的跨越很重要。通過引導、過渡,對照實際的元件、電路,把課堂知識的重點加以鞏固,并提綱挈領對各種知識的綜合運用方法加以解釋,使學生在“溫故”之后更愿意“知新”。
在安排學生進入項目的時候,教師要介紹項目的總體情況、目的、意義,這些看似空洞的概述對學生卻是極大的激勵,當他知道自己所做的電路是整個系統(tǒng)不可缺少的環(huán)節(jié),而整個系統(tǒng)又具有如此重大意義時,他的熱情和嚴謹程度自然不言而喻了,帶著這種使命感和成就感投入到項目式的學習中,那么學習的效果一定不會差。
通過參與項目,學生通過由面到點,再由點到面的過程學習,培養(yǎng)了運用理論知識解決實際具體問題的能力,使學生的學習積極性、主動性得到充分發(fā)揮。
3 項目教學法的教學評估
項目教學效果評估是一個重要的環(huán)節(jié),在整個過程中,各個階段都要進行總結(jié)評價,隨時對出現(xiàn)的問題進行分析和排除。每一步任務完成后,都要及時開展學生自我評估和教師評價,階段評估和整體評估相結(jié)合,讓學生明確在各個環(huán)節(jié)的得失,便于學生及時總結(jié)經(jīng)驗。
學生完成項目的情況是考核其學習效果的重要指標,通過評價學生在任務實施過程中的綜合表現(xiàn),全面評估學生對數(shù)字電路課程知識要點的掌握和運用情況。評價應該包含多個層次、多個方面,從理論基礎、基本概念、方案設計、動手制作,到工作態(tài)度,遇到問題的承壓能力,再到過程中的交流能力、協(xié)作能力、團隊精神和創(chuàng)新精神,都要作為評價的指標。
通過對過程和效果的評估,學生全面地總結(jié)在項目任務完成過程中的收獲,對于學生,評價不僅是在課程的成績,更是在項目層面的一種對其綜合能力的認可。這種認可給了學生繼續(xù)提高的渴望,使其對存在的不足加以認真思考、努力克服,對成功的經(jīng)驗加以認真總結(jié)。以更高的積極性進入下一階段的項目教學。
4 總結(jié)
在數(shù)字電路教學中,項目教學是一種行之有效的方法。在學生參與項目研究的過程中,學生是處于一個系統(tǒng)的集成的綜合知識體系中,站在這樣一個全局的高度,對數(shù)字電路課程的知識結(jié)構(gòu)、內(nèi)容體系及其重要性有了更直接更深入的認識。完成的雖然只是一個小的任務,但與之關(guān)聯(lián)的不僅是本學科的專業(yè)知識,還會涉及到相關(guān)學科領域的知識技能。這也對教師的知識水平、結(jié)構(gòu)提出了更高的要求,對于教師,“教”也是在“學”,教師的參與使教—學之間由上下關(guān)系變?yōu)槠叫嘘P(guān)系,學生在和老師一起工作,大大提高了學生參與的積極性。
通過項目式教學,課堂和實際聯(lián)系在一起,理論和實踐縮短了距離,培養(yǎng)了學生分析問題、解決問題及知識綜合運用的能力,鍛煉了心理素質(zhì),考驗了耐心和細致,樹立了團隊協(xié)作的精神,為提高學生的綜合素質(zhì)奠定了基礎。
參考文獻
[1] 楊志忠.數(shù)字電子技術(shù)[M].北京:高等教育出版社,2001.
【關(guān)鍵詞】計算機電路基礎;教學方法;教學內(nèi)容;教學手段
1.引言
《計算機電路基礎》是計算機類專業(yè)的重要專業(yè)基礎課程,也是一門理論性和實踐性都很強的課程,由于它的課程性質(zhì)決定了該課程教學過程中存在很多難點。它使學生通過學習計算機電路的基本概念、基本原理和典型電路的實用性分析,掌握計算機電路的有關(guān)知識,學會計算機電路的應用設計技巧,為計算機組成、數(shù)字信號處理、單片機應用等后續(xù)課程打下堅實的基礎。但由于計算機專業(yè)和電子專業(yè)掌握的知識點不同,一些電類基礎課程(如電工基礎等)已經(jīng)不可能作為獨立的課程列入教學計劃,那些沿襲傳統(tǒng)的教學觀念、教學模式已不適用于目前的教學環(huán)境。為適應計算機專業(yè)培養(yǎng)要求,為實現(xiàn)21世紀計算機專業(yè)對高素質(zhì)專業(yè)人才培養(yǎng)模式的需求,《計算機電路基礎》課程的教學改革勢在必行。
2.課程存在的問題
(1)傳統(tǒng)教學方法存在的問題
傳統(tǒng)的教學手段以板書為主、其他手段為輔,講述順序按照教學思路首先介紹電路的主要的功能,分析電路組成及工作原理,給出電路模型,對該模型分析計算;《計算機電路基礎》的課程的主要特點是合理利用視圖及表達方法表達各種元件及電路圖的結(jié)構(gòu)及有關(guān)國家標準的介紹。為了能有效的達到較好的教學效果,教師往往在課堂中,繪制各種電路圖。這個過程要占用課堂許多時間,如果刻意的減少繪圖,勢必會影響教學效果。這樣在50分鐘的課堂教學過程中,往往講不了多少知識,教師不但付出了許多體力;同時由于黑板的限制,教師完成本節(jié)課的教學內(nèi)容,要不斷的更新板書。這樣,教師在課堂小結(jié)時,就無法把本節(jié)課所講內(nèi)容再現(xiàn)出來。更重要的是不能生動形象的表現(xiàn)計算機電路的動態(tài);此外,教師在繪圖的過程中,無法同時和學生進行交流,很不利于組織教學。
(2)理論聯(lián)系實際不夠,知識系統(tǒng)性太強
高職院校以就業(yè)為導向,面向產(chǎn)業(yè)第一線,培養(yǎng)具有豐富理論知識和很強動手能力的高級技術(shù)應用型人才。大多數(shù)學生畢業(yè)后將從事電子儀器、電子設備的使用和維護,要求能準確并迅速地排除故障,因此,特別強調(diào)理論聯(lián)系實際,培養(yǎng)他們的實踐能力。但是目前《計算機電路基礎》課程的教學內(nèi)容理論聯(lián)系實際不夠,應用性知識和技能介紹的較少,不利于培養(yǎng)學生的崗位任職能力。另外,多年來所采用的教材在教學內(nèi)容上與本科教材相差無幾,整個教學內(nèi)容的系統(tǒng)性和理論性較強,理論的深度要求過高。鑒于計算機專業(yè)和電子專業(yè)的側(cè)重點不同,課程涉及電路的基本概念和基本分析方法、模擬電路和數(shù)字電路的基本知識和基本內(nèi)容。相當于把《電路基礎》、《模擬電子技術(shù)基礎》、《數(shù)字電子技術(shù)基礎》三門課程壓縮成一門課,并且總學時沒有增加,這樣會使學生感到學起來很困難,失去學習興趣和信心。
(3)教學內(nèi)容更新緩慢,授課方式單一
現(xiàn)在的《計算機電路基礎》課程教學授課方式過于死板,只是簡單的《計算機電路基礎》教學教師進行計算機電路知識的講解,學生并不能很好的領悟老師所教授電路知識的來源,對于電路的一些原理方面的知識,學生會感到疑惑,這就要求《計算機電路基礎》課程教授的教師對現(xiàn)在的《計算機電路基礎》課程教學授課方式進行調(diào)整,努力培養(yǎng)學生對《計算機電路基礎》知識學習的興趣。
3.教學改革幾點建議
3.1 改進教學方法,將多媒體教學與傳統(tǒng)板書教學結(jié)合起來
為解決教學內(nèi)容和教學學時的矛盾,我們改進了教學方法,將多媒體教學與傳統(tǒng)板書教學結(jié)合起來發(fā)揮現(xiàn)代教學技術(shù)和傳統(tǒng)教學技法的各自優(yōu)勢。對于典型電路的分析方法、典型的應用電路等我們采用板書教學。教師能夠發(fā)揮個性化教學,學生也有時間思考和做筆記,為學生打下扎實的理論基礎。對于結(jié)構(gòu)復雜的電路的特性及應用我們充分發(fā)揮多媒體課件生動形象、直觀快捷、信息量大等優(yōu)勢,先將已學電路清晰、扼要地演示,助學生理順基本概念,基本電路、基本方法、再利用仿真軟件演示電路的動態(tài)效果,寓教于樂,提高學生的學習興趣,充分發(fā)揮多媒體教學方式的優(yōu)點,達到鞏固基本概念,提升感性認識,適應新的教學方式的目的。
3.2優(yōu)化教學內(nèi)容,提高教學質(zhì)量
考慮到《計算機電路基礎》課程學時數(shù)少但內(nèi)容多,重點和難點多,學生普遍反映比較難等問題,為此我們重新整合了《計算機電路基礎》課程內(nèi)容結(jié)構(gòu),編寫教學大綱,逐步減少理論學時,增加實訓環(huán)節(jié),使二者的比例達到一個最合理值。刪減部分陳舊內(nèi)容,融入新技術(shù)的應用,課程內(nèi)容的構(gòu)成注重新技術(shù)的引入和理論與實踐的結(jié)合,內(nèi)容更加新穎,信息量大,具有先進性,以此激發(fā)學生學習的積極性。我們隊教學內(nèi)容進行優(yōu)化以分立為基礎,突出集成,以理論為基礎強調(diào)應用,精選理論內(nèi)容,加強新技術(shù)應用內(nèi)容,將理論與實踐、技術(shù)與應用很好的融合在一起。
3.3 改進授課方式,注重老師與學生間的互動
任何一門課程的教學方法都很重要,這是眾所周知的事實,在《計算機電路基礎》課程教學中,對現(xiàn)在的《計算機電路基礎》課程教學方法進行改革和完善要做到:第一,注重老師與學生之間的互動,老師在授課過程中起到啟發(fā)和引導的作用,授課教師要把握好課堂的節(jié)奏。第二,作為學生,要全力配合授課老師的授課,即使將自己的想法傳達給授課教師,自己喜歡什么樣的授課方式和方法,要增加與授課教師的交流,并且對于自己不懂、有迷惑的問題及時的提出,要讓老師明白哪里應該停下進行更加細致的講解。
在進行《計算機電路基礎》課程教學時,教師可以利用不同的提問方式進行提問,由于課堂提問是教學過程中的必要手段,也能夠幫助學生更好的牢記所教授的知識,實踐表明,在教師提出一些具有啟發(fā)性的問題時,學生的思維跳躍是最為活躍的。在進行《計算機電路基礎》課程教學時,教師可以進行設想性提問、發(fā)散性提問以及質(zhì)疑性提問。設想性的提問能夠達到培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維能力的目的,有利于學生在電路知識的學習中進行創(chuàng)新和發(fā)現(xiàn)。發(fā)散性提問是指主體從已知的條件出發(fā),對一個問題從不同角度、不同方向、不同層面運用推測、聯(lián)想、假設等形式尋找并解決問題的一種思維方式。而質(zhì)疑性提問需要教師挖掘所教授的電路知識的亮點,在可以提問的地方向?qū)W生精心設置疑問,從而引導學生對所學習的內(nèi)容進行更深切的思考。
3.4 《計算機電路基礎》課程的教學方法研究
現(xiàn)在的《計算機電路基礎》課程的教學方法總體來說比較死板,《計算機電路基礎》課程要求學生有很強的動手能力,在教師對計算機電路進行講解、滲透過程中,學生不應該是一板一眼單純的記筆記、聽課,而應該積極思考,緊跟老師的思路。教師的教學方法對于學生汲取知識、牢記知識有很大的影響和作用,因此,《計算機電路基礎》課程的教學方法應該是豐富的,并且是學生參與率高的,作為《計算機電路基礎》課程教學教師,應該具有很強的教案編排的能力,并且能夠主動自發(fā)的調(diào)節(jié)課堂氛圍,做到關(guān)注每一個學生,而不是單純的抓重點學生進行重點培養(yǎng)。
4. 總結(jié)
針對《計算機電路基礎》課程知識點多、內(nèi)容抽象,學習過程中困難大,教師要注意將原理應用到實踐中去,原理指導實踐,實踐也反饋原理,探索總結(jié)了該課程的教學方法、教學內(nèi)容和教學手段,以幫助學生克服課程入門的困難,并較快的激發(fā)起學習興趣。由于課程內(nèi)容還在進一步發(fā)展,我們需要進一步探索和更新教學內(nèi)容,進一步改進教學方法,根據(jù)教學實踐對《計算機電路基礎》課堂教學方法不完善的地方進行更改和補充,科學設計實踐教學,更好的培養(yǎng)學生的應用能力。
參考文獻
[1]徐玉如.構(gòu)建精品課程動態(tài)教學模式的思考[J].福建論壇:社科教育版,2008(8).
[2]王峰.模擬電子技術(shù)教學的幾點思考[J].計算機教學與信息化,2010(09):2191-2193.
摘 要:在用電子技術(shù)專業(yè)課程體系中,它是一門“行業(yè)概貌”類型的課程,開關(guān)電源應用相當廣泛與普遍,學生通過這門課的學習對自己未來所從事的崗位和專業(yè)將會有比較深入的了解,更會對自己未來的行業(yè)有生動細致的體驗。該文針對《開關(guān)電源的應用與維護》這門課整體教學設計進行探討,突出體現(xiàn)了現(xiàn)在職業(yè)教育中以學生為主體的教學理念,通過設計不同的教學項目,來培養(yǎng)學生的動手能力,以適應社會的需求。
關(guān)鍵詞:開關(guān)電源的應用與維護 整體設計 教學項目考核
中圖分類號:G71 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)09(c)-0068-02
1 課程基本信息
《開關(guān)電源的應用與維護》是一門應用電子技術(shù)專業(yè)學生的職業(yè)能力必修課,它是學生入學第四學期開設的課程。它的先修課程是《電路基礎》《模擬電路的分析與應用》《數(shù)字電路的分析與應用》。后續(xù)課程有《電子整機電路檢修與調(diào)試》《供、配電系統(tǒng)的運行與檢測》。在應用電子技術(shù)專業(yè)課程體系中,它是一門“行業(yè)概貌”類型的課程,開關(guān)電源應用相當廣泛與普遍,學生通過這門課的學習對自己未來所從事的崗位和專業(yè)將會有比較深入的了解,更會對自己未來的行業(yè)有生動細致的體驗。
2 課程定位
2.1 崗位分析
應用電子技術(shù)專業(yè)的學生初次就業(yè)可從事:開關(guān)電源維修工、流水線裝配工、電源設備維護員等。
晉升的崗位有:開關(guān)電源產(chǎn)品技術(shù)員、設計員、設備主管、生產(chǎn)主管等。
未來的發(fā)展崗位有:系統(tǒng)工程師、研發(fā)工程師、新型項目研發(fā)負責人等。
2.2 課程分析
具體情況見表1。
3 課程目標設計
3.1 總體目標
通過此門課程的學習,使學生了解電子元器件在高頻工作狀態(tài)下的特性,能夠?qū)Ω鞣N不同種類開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)和工作過程進行分析和調(diào)試,能夠根據(jù)電路圖判斷開關(guān)電源的拓撲結(jié)構(gòu)以及調(diào)制方式;使學生能夠通過常用工具、儀表進行開關(guān)電源的安裝、調(diào)試、檢修;使學生能夠勝任各種開關(guān)電源電路系統(tǒng)的維護、分析、設計等工作崗位;為學生進一步學習專業(yè)知識和職業(yè)技能打下良好基礎;培養(yǎng)學生的團隊意識、創(chuàng)新能力。
3.2 能力目標
(1)學會使用儀表進行開關(guān)元器件的識別與檢測的方式方法。
(2)能夠具備根據(jù)電路圖進行開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)種類的判斷,分析調(diào)制方式的能力。
(3)能夠具備使用儀器儀表和工具進行開關(guān)電源的日常維護與故障分析處理的能力。
(4)能夠按照行業(yè)標準和工廠實踐要求進行開關(guān)電源的安裝、調(diào)試、檢測。
(5)掌握開關(guān)電源的設計方法,了解開關(guān)電源的新技術(shù)。
3.3 知識目標
(1)掌握開關(guān)電源的基礎知識,知道開關(guān)電源的種類。
(2)理解開關(guān)電源的基本原理,掌握開關(guān)電源的工作方式。
(3)了解掌握開關(guān)電源中常用的電子器件及其驅(qū)動方式。
(4)理解掌握各種非隔離型DC-DC變換器的拓撲結(jié)構(gòu)和控制方式及工作原理。
(5)理解掌握各種隔離型DC-DC變換器的拓撲結(jié)構(gòu)和控制方式以及工作原理。
(6)掌握軟開關(guān)與整流技術(shù)。
(7)理解掌握開關(guān)電源的控制方式以及多種調(diào)制芯片的工作原理。
(8)了解整流器和保護電路的工作原理。
(9)掌握開關(guān)電源的電路分析方法。
3.4 素質(zhì)目標
(1)注意日常操作的職業(yè)素養(yǎng),養(yǎng)成正確配戴勞動保護用品的良好習慣,具有自我防護意識。
(2)培養(yǎng)學生勇于探索的科學態(tài)度,勇于實踐創(chuàng)新的精神。
(3)培養(yǎng)學生養(yǎng)成遵守工作規(guī)范、工藝規(guī)定及安全操作規(guī)程的意識。
(4)培養(yǎng)嚴肅認真、科學嚴謹?shù)木?;培養(yǎng)學生的協(xié)調(diào)能力。
(5)培養(yǎng)學生與客戶及應用方的溝通能力。
(6)培養(yǎng)學生將理論應用于實踐,彼此互相結(jié)合的精神。
4 課程內(nèi)容設計
《開關(guān)電源的應用與維護》這門課程的整體設計由4個項目組成,個別項目包含子項目。教師通過帶領學生完成這些項目,使學生能了解開關(guān)電源的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,能熟練使用常用儀器設備和工具進行電腦、充電器和普通用電設備開關(guān)電源的維護和一般故障排除。初步使用專業(yè)軟件和專業(yè)外語;學生能夠按照行業(yè)標準和要求完成相關(guān)工作任務;學生能夠根據(jù)具體用電器的要求進行圖紙繪制、進行簡單計算、并進行初步分析和設計。具體設計內(nèi)容見表2。
5 考核方案
此課程改變以往用試卷方式為終結(jié)性考核的形式,采用項目過程考核,并將每個項目賦予了不同權(quán)重,根據(jù)學生對項目的實際操作完成情況,平時課上就給出了實踐操作成績。同時,結(jié)合同學的課堂表現(xiàn)、出勤及作業(yè)完成情況,最終確定其這門課的成績。教學項目考核成績表見表3。
參考文獻
【關(guān)鍵詞】“三三三一”教學法;學習積極性;電子電工基本技能及學習能力
根據(jù)教育部有關(guān)專業(yè)建設和學習領域改革方面的指導精神和意見,結(jié)合 “三三三一”教學模式,我校對電子電工專業(yè)的學習目標、內(nèi)容、教學模式、成績考核標準等進行了規(guī)劃和建模?!叭弧苯虒W法模式過程分為重申目標——獨自初始學習——小組交流——提問展示——教師精講。時間分配1:13:13:13:5。
一、學習目標
我校為了適應社會用工需求,制訂了以提高就業(yè)能力為導向,培養(yǎng)學生高素質(zhì)、高技能、高社會生存為目的的課程。確定的思路是;了解企業(yè)對用工能力的明確需求——確定培養(yǎng)學生目標——確定學生學習、實習領域及目標——確定學習、實習領域的具體內(nèi)容——確定學習、實習領域及課時安排——按照“三三三一”教學法模式過程安排組織教學——選擇學生成績評估方式——跟蹤學生就業(yè)狀況、發(fā)展前途,并聽取協(xié)議企業(yè)的建議——及時反饋調(diào)整學習實習目標及課程。
學習目標立足電子電工基本概念和基礎理論實出實用方法,培養(yǎng)學生的職業(yè)生存和發(fā)展能力和整體素質(zhì)。
專業(yè)及知識目標:1.掌握電路的基本概念、定律及分析方法、能分析直流電路并進行等效變換。掌握電壓表電流表,萬用的原理的原理,并能熟練進行操作表、示波器。2.掌握電場、磁場、電容、電感、電磁感應等基本概念及應用。3.掌握三相交流電基本概念,能熟練運用其理論解決相關(guān)問題。4.掌握變壓器和交流電動機原理,能安裝,制作小型變壓器、電動機。5.了解RCL電路瞬態(tài)過程。6.理解二極管、三極管、場效晶體管原理,能熟練分析基本組成電路。7能分析放大電路,負正反饋電路,并熟練解決相關(guān)問題。8.掌握各種直流穩(wěn)牙電源、原理。9.掌握數(shù)字電路基礎.基本的組合邏輯電路、集成觸發(fā)器、時序邏輯電路。10.掌握數(shù)?;Q的基本原理。
社會能力及素質(zhì)目標:1.具有較強的集體協(xié)作意識,良好的職業(yè)道德和心理素質(zhì)。2.具有良好的表達交流與人際溝通能力。3.具有辨證思維、邏輯分析的意識,對工作及社會現(xiàn)象能初步正確認識,理性判斷。4.具有吃苦耐勞、勇于創(chuàng)新的精神。
方法能力:1.具有自學意識及自學能力,對新技術(shù)新知識敏感。2.能通過各種媒體、途徑查找所需資料。3.能因地致宜制定工作計劃,并組織或自主實施。4.具備整體及創(chuàng)新意識。5.能不斷積累工作經(jīng)驗,從個案中尋求共性,做人生有心人。
二、教學組織模式
本模式原則上兼顧全體學生全面發(fā)展與個性發(fā)展,將知識與技能隱含在工作任務中,將課堂教學活動的邏輯主線定位在實踐活動中,理論知識的組合按照實踐訓練工作任務的相關(guān)性進行。據(jù)不同任務的特點,組合對應的技能訓練和理論學習。實行情景式、任務式、板塊式教學,提高學生分析問題與解決問題的能力。
教師提前準備好各媒體學習資料,任務單,導學案,評價表,教學課件。整理好場地、設備,有些較難理論,可提前與學生指導、做鋪墊。
我校教學上午理論,下午實踐,晚自習查漏補缺或交流、發(fā)揮、預習等。做到學生先學后教,當堂訓練,課堂氣氛活而不亂,實而不死,嚴格按“三三三一”教學法時間分配進行,教師可隨即應變調(diào)整教學目標。小組交流階段教師指明目標、內(nèi)容、問題,提問展示階段學生展示置疑對抗激辯,教師點撥、啟發(fā)、引導、管控、提升,多表揚、鼓勵。做到學生大面積參與,大面積展示,大面積成功。
三、成績考核
因我校生源素質(zhì)不理想,考核以實踐能力、解決實際問題的能力和創(chuàng)造能力為主。鼓勵那些有所進步和應用上創(chuàng)新的學生,時刻關(guān)注著學生的每一個進步,采用學習過程評價,目標評價、實習企業(yè)評價相結(jié)合。
1.考核形式、內(nèi)容、標準。過程性考核與終結(jié)性考核分別占70%與30%,過程性考核包括:學習狀況(出勤情況、學習狀態(tài)、課堂討論表現(xiàn)、學習進步值等)占30%,此項占比最大,因要鼓勵學生積極學習,以發(fā)揮自己的最大才能為最高宗旨。導學案完成情況每次均有計分,占20%。下午的實訓課成績占20%,要求熟知并能正確運用相關(guān)設備進行操作;數(shù)值操作流程,步驟準確、完整、利落。期末試卷和實踐考核共占30%,為個人分。
關(guān)鍵詞:實驗教學體系;教學改革;創(chuàng)新教育
中圖分類號:G424 文獻標識碼:B
文章編號:1672-5913 (2007) 22-0042-03
我校在計算機實驗教學改革過程中,參照國際通用的工程與技術(shù)評估條列(Accreditation Board for Engineering and Technology,ABET)列出的工科大學生必須具備的11項能力要求,把國際國內(nèi)一流大學(如斯坦福、卡耐基?梅隆、伯克利以及清華大學等)的教學理念和成功經(jīng)驗融合到實驗教學體系之中,形成了有鮮明特色的多層次、立體化的創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系。
1實驗教學存在的問題[1][2]
1) 實驗課依附理論課
這種實驗課的實驗大多為基礎型和簡單應用型實驗,為了驗證理論教學的內(nèi)容而設置,內(nèi)容相對單一且更新慢,學生僅僅為學分而學習,缺乏積極主動參與。
2) 實驗專業(yè)課程設置時間滯后
課程設置一般采用“階梯式”結(jié)構(gòu),即基礎課技術(shù)基礎課專業(yè)課專業(yè)方向課,致使學生學習專業(yè)課時間滯后。例如要學好計算機軟件,一種典型的課程設置觀點認為必須按微積分物理學電路理論模擬電路數(shù)字電路計算機硬件的順序設置課程。這樣幾乎所有的計算機軟件課程只能安排在三年級以后學習,使高年級階段很難有足夠的時間對學生實施工程項目式的創(chuàng)新教學活動。
3) 缺乏科研與工程實踐訓練
學生一般到最后一學期才有論文導師,本科學生直接參與科研項目的機會較少,難有足夠的時間對學生實施科研與工程實踐訓練,很難使學生形成良好的知識結(jié)構(gòu),更談不上激發(fā)學生的積極思維和創(chuàng)造力。
4) 層次性與體系性不足
實驗課程的設置缺乏層次性和體系性。實驗內(nèi)容完全一致、難度上沒有層次的實驗課對學習能力強的學生沒有激勵,潛能得不到挖掘,對較慢或散漫的學生沒有鞭策,他們的動手能力難得到提高。另外,實驗課程的設置缺乏體系,對學生綜合能力的提高缺乏系統(tǒng)訓練。
2實驗教學體系建設[3][4][5][6]
針對以上問題,我們認為實驗課程應以創(chuàng)新意識培養(yǎng)為先導、以學生能力培養(yǎng)為主線;以加強學生工程訓練能力和設計能力培養(yǎng)為核心,以多層次、結(jié)構(gòu)化和開放式的實驗教學體系代替?zhèn)鹘y(tǒng)的平面化、教條化的實驗教學體系。形成了“實驗與理論結(jié)合、軟硬件并重、課內(nèi)外齊抓、涵蓋基礎型、應用型、綜合型、設計型、創(chuàng)新型”的實驗內(nèi)容。規(guī)劃設計了一個涵蓋計算機科學與技術(shù)、軟件工程、信息安全、數(shù)字媒體和大型機五個方向并滿足基礎性、探索性和研究性實驗需求的實驗體系,實現(xiàn)了學生四年本科實驗不斷線的培養(yǎng)模式。在實驗內(nèi)容中,融入了計算機學科前沿技術(shù)以及教師的教學和科研的最新成果,注重與科研、工程、社會應用實踐密切聯(lián)系。實驗體系結(jié)構(gòu)分為基礎教育實驗、學科基礎實驗和專業(yè)技能實驗三個層次。
(1) 基礎教育實驗平臺
面向低年級本科生,以本學科應掌握的物理和數(shù)學的公共基礎知識、基本原理的理解、驗證和基本實驗技能的訓練為主要實驗內(nèi)容,旨在培養(yǎng)學生的科學思維和創(chuàng)新意識,使學生掌握實驗研究的基本方法,提高學生的分析能力和創(chuàng)新能力?;A教育實驗主要包括物理實驗、數(shù)學實驗和數(shù)學建模。
(2) 學科基礎實驗平臺
面向高年級本科生,由本學科各個專業(yè)方向共性的、具有明顯學科特點的專業(yè)實驗內(nèi)容構(gòu)成,基本反映了本學科一個合格的本科畢業(yè)生應具備的專業(yè)基礎性實踐能力和理論知識需求。學科基礎實驗主要包括電子基礎實驗(涵蓋電路分析基礎實驗、模擬電路基礎實驗、數(shù)字邏輯實驗、微機原理與接口實驗以及現(xiàn)代電子技術(shù)綜合實驗等)、離散數(shù)學實驗、程序設計基礎實驗、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗、計算機操作系統(tǒng)實驗、計算機組成原理實驗、數(shù)據(jù)庫原理實驗、編譯原理實驗、計算機網(wǎng)絡基礎實驗、軟件工程實驗等。
(3) 專業(yè)技能實驗平臺
面向高年級本科生,具有明顯的專業(yè)方向特征,滿足本學科專業(yè)課程教學的實驗需要,同時重點培養(yǎng)本學科高年級本科生的專業(yè)實踐能力、綜合能力和研究創(chuàng)新能力。包括五個研究方向:計算機科學與技術(shù)、軟件工程、信息安全、數(shù)字媒體和大型機。
計算機科學與技術(shù)實驗平臺:主要包括計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實驗、形式語言與自動機實驗、軟件開發(fā)環(huán)境實驗、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)及應用實驗和單片機及應用等實驗。
軟件工程實驗平臺:主要包括UML統(tǒng)一建模實驗、軟件測試技術(shù)實驗、軟件過程模型實驗、軟件體系架構(gòu)實驗和現(xiàn)代軟件技術(shù)綜合設計等實驗。
信息安全實驗平臺:主要包括計算機系統(tǒng)與網(wǎng)絡安全實驗、網(wǎng)絡與系統(tǒng)攻擊實驗、網(wǎng)絡與系統(tǒng)防御實驗、網(wǎng)絡安全協(xié)議實驗和PKI技術(shù)等實驗。
數(shù)字媒體實驗平臺:主要包括計算機圖形學實驗、計算機動畫實驗、三維渲染技術(shù)實驗、多媒體技術(shù)實驗和數(shù)字媒體綜合設計等實驗。
大型機實驗平臺:主要包括大型機操作系統(tǒng)概論實驗、大型機體系結(jié)構(gòu)實驗、COBOL程序設計實驗、交易中間件技術(shù)實驗和大型機系統(tǒng)綜合設計等實驗。
實驗教學分級分層、循序漸進,從基礎到綜合,再到設計與創(chuàng)新,要求學生完成一定的選修學分和創(chuàng)新學分。其中,基礎型實驗主要為應知應會等原理性實驗;應用型實驗主要介紹現(xiàn)代主流操作系統(tǒng)和流行的應用軟件,訓練學生在主流軟件平臺下的動手能力。同時,配合IBM公司大型主機操作系統(tǒng)認證培訓和考試,鼓勵學生參加專業(yè)認證培訓,并取得專業(yè)認證證書;綜合型實驗要求學生結(jié)合一門課程的多個知識點,甚至綜合多門相關(guān)課程,完成一個較為復雜的實驗任務,綜合型實驗是難度較大的實踐環(huán)節(jié),通過案例復現(xiàn)和模塊替換實驗等,掌握技術(shù)實現(xiàn)和模塊設計的方法與技巧;設計型實驗與實際工程應用相結(jié)合,或者完成科研項目的某個模塊,這類實驗由指導教師給定設計目標和設計思路,由學生獨立完成;創(chuàng)新型則完全為開放式教學方式,由學生獨立或者與指導教師共同擬定設計題目和設計目標,并獨立完成。創(chuàng)新型實驗還包括由學生自由組隊參加國際國內(nèi)各級計算機硬件和軟件大賽。
3實驗教學內(nèi)容改革
計算機實驗教學的內(nèi)容要體現(xiàn)厚基礎,寬口徑,軟硬件并重,注重綜合技能訓練,以培養(yǎng)學生的設計和創(chuàng)新能力為核心的實驗教學指導思想。在實驗教學體系改革的基礎上,對實驗內(nèi)容和實驗項目進行調(diào)整和更新,主要調(diào)整的重點如下。
(1) 將開設的所有實驗分為三大類:課程實驗、專項實驗、創(chuàng)新實驗。除創(chuàng)新實驗外,每一類實驗又設計了從基礎型到綜合型再到創(chuàng)新型的不同層次的實驗項目。將課程實驗教學與理論課程教學有機結(jié)合,幫助學生掌握課程教學中需要實驗驗證和應用實踐的知識點,對輔助和強化課程教學起到了不可替代的效果。所有包含實驗學時的理論課程均有相應的課程實驗,如計算機操作系統(tǒng)、匯編語言程序設計、數(shù)字信號處理、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。專項實驗以學科建設和專項實驗室建設為平臺,將實際的工程項目、科研項目和科研成果中的關(guān)鍵技術(shù)抽取出來作為實驗項目,以達到培養(yǎng)學生科研、工程和應用實踐能力的目的。如網(wǎng)絡工程系列實驗、網(wǎng)絡安全綜合實驗、安全實驗室專項建設等。創(chuàng)新實驗以培養(yǎng)學生探索精神、科學思維、實踐能力、創(chuàng)新能力為核心,推進學生自主學習、合作學習、研究性學習。創(chuàng)新實驗主要包括大型課程設計、各級各類競賽項目以及由學生自擬的科研項目組成。
(2) 在確保基礎型、應用型實驗教學質(zhì)量的同
時,增加綜合型、設計型、創(chuàng)新型實驗的比例。除創(chuàng)新型實驗外,每個實驗項目都要求有詳細的實驗大綱和實驗指導書,大部分實驗項目還要求提供標準實驗報告、成果考核與驗收形式等。創(chuàng)新實驗則完全實行開放式管理(實驗項目開放、設備和環(huán)境開放,時間開放等), 既可以由學生自發(fā)組隊,自主完成,也可以為學生指定指導老師,由學生和老師共同擬定題目,學生獨立完成。創(chuàng)新實驗的完成質(zhì)量可以通過鼓勵學生參加各級各類比賽或者要求提交實驗報告和實驗成果兩種形式得以保障。
(3) 壓縮陳舊的、重復的驗證性實驗,增加反映學科發(fā)展方向的新實驗和一些融研究、創(chuàng)新、實踐于一體的實驗項目。大部分實驗課程都設有必修實驗項目和選修實驗項目,學生可以根據(jù)自己的興趣和愛好自主選擇。
我校計算機實驗目前共開設本科實驗課程共60余門(含創(chuàng)新實驗類),實驗項目共計290余項。按照“基礎型、應用型、綜合型、設計型、創(chuàng)新型”的層次化實驗教學體系設置,各層次實驗項目統(tǒng)計如表1所示,各種類型實驗項目所占比例如圖1所示,其中綜合型、設計型和創(chuàng)新型實驗占所有實驗項目的81%。
4結(jié)束語
實驗教學是高等學校創(chuàng)新教育的一個重要環(huán)節(jié),按照創(chuàng)新人才體系的標準,構(gòu)筑新型的實驗教學體系,對實驗教學綜合考慮、合理安排,形成適應學科特點及自身系統(tǒng)性和科學性的、完整的體系,全面培養(yǎng)學生的發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力,使學生具有創(chuàng)新精神和實踐能力,達到培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級專門人才的目的[7]。
參考文獻
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作者簡介
侯孟書,博士,副教授,電子科技大學計算機實驗教學中心常務副主任,工程系主任。研究方向包括分布式存儲、P2P計算等。
傅彥,教授/博導,電子科技大學計算機科學與工程學院副院長,計算機實驗教學中心主任。研究方向包括數(shù)據(jù)挖掘、神經(jīng)網(wǎng)絡等。
聯(lián)系方式:侯孟書,四川成都電子科技大學計算機學院,610054
phone:13981900119
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