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摘 要:从历届学生参加的电子技能竞赛为突破口,对竞赛过程中凸显的问题进行分析,进而探讨涉及主要内容的模拟电子技术的教学模式改革-探寻提高教学质量、学生实践能力、竞赛成绩的新途径。
关键词: 电子竞赛;模拟电子技术:技能培养;措施
中图分类号:064 文献标识码:A 文章编号:1671--7597(2010)0920160--02
职业院校技能大赛是我国教育制度的创新,是教育工作的一次重大设计。通过大赛,逐步形成了“普通教育有高考,职业教育有大赛”以及将技能大赛“覆盖所有院校、覆盖所有专业、覆盖所有老师、覆盖所有学生”的良好局面。通过技能大赛,锻炼了学生动手能力,同时也为社会提供了掌握专业技能的大批人才。
由工业与信息化部人才交流中心主办的天华杯电子技能大赛,竞赛的内容紧贴当今社会对人才的需求,无论从理论知识,实践技能还是学生的心理素质,都充分考核了电类大学生的基本素质。技能大赛检阅了职业教育的教学成果,展示了学生们的精湛技能、认真负责的职业态度、体现了学生们既有专业知识又有拓展能力和实际操作能力的综合素养。同时,技能大赛也能突出学校在教学中的不足,现就竞赛涉及的模拟电子技术内容探讨一下:
1 竞赛中突显的问题
从去年的迎宾机控制系统到今年的无线综合控制器等比赛题目,涉及的知识面宽而深,考核学生技能全面。竞赛内容主要包括基本元器件的选择、焊接、调试、作答等方面。竞赛的调试部分是整个比赛的重点,它即能考核学生的理论知识,复杂电路的计算能力:同时也能折射教学过程中的不足。从历届学生参加的电子技能比赛可以看出,学生光顾着元器件的选型、电路的焊接、而不去探究电路搭接的理论依据。这反映了当前教学的一个现象动手不动脑:即学生对动手实践感兴趣,但对于枯燥的理论则茫然。殊不知缺乏理论指导的实验达不到加深和巩固理论知识的目的:且缺乏足够的理论指导,具有设计型、扩展应用性的实训更难以顺利进行以及达到良好效果。验证性实验的后果。使学生在实践中缺少的思路和方法在竞赛中暴露无遗,现可归纳如下:
1)机械的照搬书本上的东西,不会考虑如何围绕实际目标来达到实际目的。
2)不会综合地思考问题,很多基本知识不会灵活运用。
3)解决问题遇到困难时不知道采用迂回的策略。
4)遇到错综复杂的问题不会分解,分步的处理。
5)不会抓主要矛盾,简化处理问题的方法。
2 对竟赛成绩的反思
学生在竞赛中出现的一些问题,也能在当前的实践教学环节和学生个人中找到原因。现从以下几点进行讨论。
1)地方高等学校的正确定位影响实验硬件设施的建设。
2)教学的组织,教学模式的问题。
3)学生的心态影响学生的思维模式:要引导学生改变鄙视实践劳动,大事做不来小事又不做的错误想法;使他们树立远大目标,实实在在做事,老老实实做人;切忌急功近利,心理浮躁。
4)心理素质影响技能水平的发挥。良好的心理素质也是取得优异成绩的必要保证。
以上四点教师能做的可以对学生进行各类挫折、励志教育:鼓励他们都参加各种活动、勤动手动脑。再者就是对当前的教学进行总结,对不适宜的教学进行改革。
3 提高实践技能的新途径
模拟电路是电类专业基础课程,对学生能力的培养起着至关重要的作用,同时竞赛的内容也以模拟电路知识为主,现结合竞赛从教学内容、教学方法、实验方法入手,阐述模拟电路理论及实践教学的改革方[2]。
1)教学内容的选取
对于职业院校,模拟电路选取必须以工作需求为导向,突出技能培养,理论知识以够用为度,不深究其理,这也体现了工程应用的特点。因此在有限的课时内必须把握好教学主线,整合教学内容。笔者按知识内容的递进及联系将模拟电路课程整合成五大块,做到保证基础、强化概念、既考虑知识的完整性又兼顾系统性。①半导体的基础知识:主要讲述半导体器件的原理及应用,如二极管、三极管、场效应管的特性,主要参数和电路。②放大电路:主要讲述各类放大电路的原理及应用,如基本放大、差分放大、负反馈放大、功率放大等,使学生熟练掌握各种电路的特性及计算方法:③运算电路:主要阐述各种基本运算电路及电压比较器的电路特点及分析方法,使学生掌握其在实际电路中的应用;④波形发生电路:主要讲述正弦波及非正弦波产生的电路原理,使学生掌握其在电路中的应用;⑤电源电路:重点介绍整流、滤波与稳压电路。在教学中应突出各种电路的分析与运用,理论联系实际,使学生能够举一反三,达到触类旁通的效果。
2)教学的实施方法
对于模拟电子教学,以培养工作能力为目标,将上述课程内容的五部分再划分为几个能力模块,每个模块由具体的子任务来完成。而每个子任务的完成,传统的教学是“先理论,后实践”,这样,并不能激发学生的兴趣,也影响了理论指导实践的意义。以实验、实物或仿真软件的演示和启发示提问引入理论知识的推导,结论得出后再辅以一定的实验或应用练习以巩固所学内容,形成“实践一理论一实践”的闭合循环。
以验证性实验入手,应用性实验结束,从实践中提炼知识,又将提炼出的知识指导下一次实践的更好进行,这样才有利于知识的消化和动手能力的培养,引发学生的学习兴趣和主动性。
例如,对于二极管、三极管的学习,由老师设计好实验表格,组织学生测试并且总结其外部特性,进而引发其探究造成这种外部特性的原因,然后再通过理论课来加以讲解,最后再通过一些电路来深化和巩固这些知识。
兴趣是最好的老师,我们要尽力创造各种条件激发学生动手实践的兴趣。当然,良好的预习习惯也是十分重要的。
3)采用现代化的教学手段,充分利用互联网
①对课堂中一些抽象理论、分析繁琐、推导复杂的内容,采用现代化的教学手段,利用多媒体课件形象直观、信息量大、化抽象为具体,使复杂问题简单化,静态问题动态化,把握重点,突破难点,全方位调动学生学习的积极性,提高课堂教学效果。②充分利用校园网,将模拟电路课程的教学大纲、实验大纲、设计大纲、教学课件等内容挂在网上。学生可借助平台上的这些资源进行课后复习,针对性地训练,有意识地自我测验,以达到复习和巩固的效果:③教师可通过在线答疑或回复电子邮件的方式给学生指导及答疑解惑。
4)实验安排与考核
模拟电路实验教学是学生实际动手能力培养的基础,在学生能力与素质培养中占有重要地位。通过实验手段,可使学生获得模拟电路的基本知识和基本技能,并运用所学理论来分析和解决实际问题,提高实际工作能力。受传统教学方式的影响,实验教学主要存在以下问题:①传统实验大多是验证性实验,按部就班,整个过程缺乏主动和探索,不利于学生自由发挥也不利于学生创新能力的培养。②教学手段落后,仪器设备陈旧,不能满足实验教学改革的需要。设备得不到更新,实验教学手段也不能与时俱进,培养出来的学生与当今社会对人才的要求存在着较大的差距。③在 现有教学体制下,高校的理论与实验教学分离,不利于师生互动,教学效果得不到进一步提高。
针对上述三个问题,可行的方法如下:
①摆脱验证性实验的束缚,摒弃实验箱,自己焊接电路。针对学生动手能力的不同,可以安排分组学习,并且循环安排两组学生在老师的帮助下提前完成,接下来帮助其他同学完成实验。也可以分层次进行教学,每次实验课的设计分为基本实验和附加部分,附加部分的实验可以满足动手能力强或感兴趣同学的求知欲,并增强他们的动手能力。②更新实验仪器和设备。虽然我们倡导自己焊接电路,但对于搭接好的电路必须进行调试,因此也有必要添置一些先进和功能齐全的实验设备。在实验室资源有限的情况下,还可以利用仿真软件,即通过Multisim来完成一些实际连接复杂、理论推导繁琐的实验。同时利用仿真软件[4],在几乎零消耗的情况下,鼓励学生大胆尝试,勇于创新,培养其独立的思维和创新能力。③开放实验室,提高师资水平,确保实验效果。从事理论教学的教师必须同时承担实验指导课,不断提高理论指导实践的教学水平,只有这样才能切实提高教学效果。同时由于电路设计及制作需要较长的时间,受实验课时影响,学生不可能都在课内完成所有的实验项目,需要延长实验时间,所以就必须开放实验室,进行开放性实验教学,只有这样才能有效解决当前实验教学中存在的问题。开放性实验教学是发挥学生主观能动性、创造性与能力培养的有效途径,也是当前实验教学改革的必然趋势,有利于进一步提高实践教学效果。
5)讲究跳跃式的学习和自上自下的学习方式
模拟电路的知识有一个完整的教学体系,但对于学有余力或者跨课程的内容时,可以采用“先掌握后理解”式的跨越式学习。比如电子竞赛涉及的知识点并不只有模拟电子技术,还有单片机技术,传感器技术及通信技术,如果按部就班的学习,势必增加学生和教师的学习负担,采用先掌握后理解的跨越式学习是通过先感知外观,了解功能,再研究结构,直至电路、元件的“逆向”学习方式。它可以使学习者根据自己的兴趣和需要对电子设计技术有不同层次的了解和掌握。实践证明,这种由“软”到“硬”、由表及里、由浅入深的学习方法也是完全符合人们的认知规律。
6)加强校企合作
没有工程实践感受也是理论课学习劲头不足的原因之一,因此可以通过校企合作及时为学生补上这一课。企业是生产相关电子产品或设备的地方,它有一套严格的生产、检验、售后、管理规范。同时企业需求也代表了市场对人才的需要。因此加强校企合作,利用企业先进的生产工艺来锻炼学生,利用其先进的仪器来开发实验,使得培养出的学生动手实践能力强,能够解决一定范围内的技术问题。
4 结束语
电子竞赛为锻炼学生的动手实践能力提供了一个平台,也能检验一个学校的教学质量。我校每年参加的电子技能竞赛,可以使教师紧跟电子技术的发展步伐,在教学过程中不断补充新知识,新技术。教学改革是一个不断探索、不断总结、不断改进的过程,其最终目标是为了培养学生能力,提高教学效果。同时教学改革也不能脱离校情、师情、生情,不能违背教学规律,只有针对学生实际,结合教学及实验条件,切合时弊有针对性地改革才能成功。
参考文献:
[1]陈仲林,模拟电子技术基础,人民邮电出版社,2007,12.
[2]教育部,关于加强高等学校本课教学工作提高教学质量若干意见[R],教高
[3]童诗白、华成英,模拟电子技术基础(第三版)[M],高等教育出版社,2001
[4]新编全国大学生电子设计竞赛试题精选,电子工业出版社,2009,4
关键词: 电子竞赛;模拟电子技术:技能培养;措施
中图分类号:064 文献标识码:A 文章编号:1671--7597(2010)0920160--02
职业院校技能大赛是我国教育制度的创新,是教育工作的一次重大设计。通过大赛,逐步形成了“普通教育有高考,职业教育有大赛”以及将技能大赛“覆盖所有院校、覆盖所有专业、覆盖所有老师、覆盖所有学生”的良好局面。通过技能大赛,锻炼了学生动手能力,同时也为社会提供了掌握专业技能的大批人才。
由工业与信息化部人才交流中心主办的天华杯电子技能大赛,竞赛的内容紧贴当今社会对人才的需求,无论从理论知识,实践技能还是学生的心理素质,都充分考核了电类大学生的基本素质。技能大赛检阅了职业教育的教学成果,展示了学生们的精湛技能、认真负责的职业态度、体现了学生们既有专业知识又有拓展能力和实际操作能力的综合素养。同时,技能大赛也能突出学校在教学中的不足,现就竞赛涉及的模拟电子技术内容探讨一下:
1 竞赛中突显的问题
从去年的迎宾机控制系统到今年的无线综合控制器等比赛题目,涉及的知识面宽而深,考核学生技能全面。竞赛内容主要包括基本元器件的选择、焊接、调试、作答等方面。竞赛的调试部分是整个比赛的重点,它即能考核学生的理论知识,复杂电路的计算能力:同时也能折射教学过程中的不足。从历届学生参加的电子技能比赛可以看出,学生光顾着元器件的选型、电路的焊接、而不去探究电路搭接的理论依据。这反映了当前教学的一个现象动手不动脑:即学生对动手实践感兴趣,但对于枯燥的理论则茫然。殊不知缺乏理论指导的实验达不到加深和巩固理论知识的目的:且缺乏足够的理论指导,具有设计型、扩展应用性的实训更难以顺利进行以及达到良好效果。验证性实验的后果。使学生在实践中缺少的思路和方法在竞赛中暴露无遗,现可归纳如下:
1)机械的照搬书本上的东西,不会考虑如何围绕实际目标来达到实际目的。
2)不会综合地思考问题,很多基本知识不会灵活运用。
3)解决问题遇到困难时不知道采用迂回的策略。
4)遇到错综复杂的问题不会分解,分步的处理。
5)不会抓主要矛盾,简化处理问题的方法。
2 对竟赛成绩的反思
学生在竞赛中出现的一些问题,也能在当前的实践教学环节和学生个人中找到原因。现从以下几点进行讨论。
1)地方高等学校的正确定位影响实验硬件设施的建设。
2)教学的组织,教学模式的问题。
3)学生的心态影响学生的思维模式:要引导学生改变鄙视实践劳动,大事做不来小事又不做的错误想法;使他们树立远大目标,实实在在做事,老老实实做人;切忌急功近利,心理浮躁。
4)心理素质影响技能水平的发挥。良好的心理素质也是取得优异成绩的必要保证。
以上四点教师能做的可以对学生进行各类挫折、励志教育:鼓励他们都参加各种活动、勤动手动脑。再者就是对当前的教学进行总结,对不适宜的教学进行改革。
3 提高实践技能的新途径
模拟电路是电类专业基础课程,对学生能力的培养起着至关重要的作用,同时竞赛的内容也以模拟电路知识为主,现结合竞赛从教学内容、教学方法、实验方法入手,阐述模拟电路理论及实践教学的改革方[2]。
1)教学内容的选取
对于职业院校,模拟电路选取必须以工作需求为导向,突出技能培养,理论知识以够用为度,不深究其理,这也体现了工程应用的特点。因此在有限的课时内必须把握好教学主线,整合教学内容。笔者按知识内容的递进及联系将模拟电路课程整合成五大块,做到保证基础、强化概念、既考虑知识的完整性又兼顾系统性。①半导体的基础知识:主要讲述半导体器件的原理及应用,如二极管、三极管、场效应管的特性,主要参数和电路。②放大电路:主要讲述各类放大电路的原理及应用,如基本放大、差分放大、负反馈放大、功率放大等,使学生熟练掌握各种电路的特性及计算方法:③运算电路:主要阐述各种基本运算电路及电压比较器的电路特点及分析方法,使学生掌握其在实际电路中的应用;④波形发生电路:主要讲述正弦波及非正弦波产生的电路原理,使学生掌握其在电路中的应用;⑤电源电路:重点介绍整流、滤波与稳压电路。在教学中应突出各种电路的分析与运用,理论联系实际,使学生能够举一反三,达到触类旁通的效果。
2)教学的实施方法
对于模拟电子教学,以培养工作能力为目标,将上述课程内容的五部分再划分为几个能力模块,每个模块由具体的子任务来完成。而每个子任务的完成,传统的教学是“先理论,后实践”,这样,并不能激发学生的兴趣,也影响了理论指导实践的意义。以实验、实物或仿真软件的演示和启发示提问引入理论知识的推导,结论得出后再辅以一定的实验或应用练习以巩固所学内容,形成“实践一理论一实践”的闭合循环。
以验证性实验入手,应用性实验结束,从实践中提炼知识,又将提炼出的知识指导下一次实践的更好进行,这样才有利于知识的消化和动手能力的培养,引发学生的学习兴趣和主动性。
例如,对于二极管、三极管的学习,由老师设计好实验表格,组织学生测试并且总结其外部特性,进而引发其探究造成这种外部特性的原因,然后再通过理论课来加以讲解,最后再通过一些电路来深化和巩固这些知识。
兴趣是最好的老师,我们要尽力创造各种条件激发学生动手实践的兴趣。当然,良好的预习习惯也是十分重要的。
3)采用现代化的教学手段,充分利用互联网
①对课堂中一些抽象理论、分析繁琐、推导复杂的内容,采用现代化的教学手段,利用多媒体课件形象直观、信息量大、化抽象为具体,使复杂问题简单化,静态问题动态化,把握重点,突破难点,全方位调动学生学习的积极性,提高课堂教学效果。②充分利用校园网,将模拟电路课程的教学大纲、实验大纲、设计大纲、教学课件等内容挂在网上。学生可借助平台上的这些资源进行课后复习,针对性地训练,有意识地自我测验,以达到复习和巩固的效果:③教师可通过在线答疑或回复电子邮件的方式给学生指导及答疑解惑。
4)实验安排与考核
模拟电路实验教学是学生实际动手能力培养的基础,在学生能力与素质培养中占有重要地位。通过实验手段,可使学生获得模拟电路的基本知识和基本技能,并运用所学理论来分析和解决实际问题,提高实际工作能力。受传统教学方式的影响,实验教学主要存在以下问题:①传统实验大多是验证性实验,按部就班,整个过程缺乏主动和探索,不利于学生自由发挥也不利于学生创新能力的培养。②教学手段落后,仪器设备陈旧,不能满足实验教学改革的需要。设备得不到更新,实验教学手段也不能与时俱进,培养出来的学生与当今社会对人才的要求存在着较大的差距。③在 现有教学体制下,高校的理论与实验教学分离,不利于师生互动,教学效果得不到进一步提高。
针对上述三个问题,可行的方法如下:
①摆脱验证性实验的束缚,摒弃实验箱,自己焊接电路。针对学生动手能力的不同,可以安排分组学习,并且循环安排两组学生在老师的帮助下提前完成,接下来帮助其他同学完成实验。也可以分层次进行教学,每次实验课的设计分为基本实验和附加部分,附加部分的实验可以满足动手能力强或感兴趣同学的求知欲,并增强他们的动手能力。②更新实验仪器和设备。虽然我们倡导自己焊接电路,但对于搭接好的电路必须进行调试,因此也有必要添置一些先进和功能齐全的实验设备。在实验室资源有限的情况下,还可以利用仿真软件,即通过Multisim来完成一些实际连接复杂、理论推导繁琐的实验。同时利用仿真软件[4],在几乎零消耗的情况下,鼓励学生大胆尝试,勇于创新,培养其独立的思维和创新能力。③开放实验室,提高师资水平,确保实验效果。从事理论教学的教师必须同时承担实验指导课,不断提高理论指导实践的教学水平,只有这样才能切实提高教学效果。同时由于电路设计及制作需要较长的时间,受实验课时影响,学生不可能都在课内完成所有的实验项目,需要延长实验时间,所以就必须开放实验室,进行开放性实验教学,只有这样才能有效解决当前实验教学中存在的问题。开放性实验教学是发挥学生主观能动性、创造性与能力培养的有效途径,也是当前实验教学改革的必然趋势,有利于进一步提高实践教学效果。
5)讲究跳跃式的学习和自上自下的学习方式
模拟电路的知识有一个完整的教学体系,但对于学有余力或者跨课程的内容时,可以采用“先掌握后理解”式的跨越式学习。比如电子竞赛涉及的知识点并不只有模拟电子技术,还有单片机技术,传感器技术及通信技术,如果按部就班的学习,势必增加学生和教师的学习负担,采用先掌握后理解的跨越式学习是通过先感知外观,了解功能,再研究结构,直至电路、元件的“逆向”学习方式。它可以使学习者根据自己的兴趣和需要对电子设计技术有不同层次的了解和掌握。实践证明,这种由“软”到“硬”、由表及里、由浅入深的学习方法也是完全符合人们的认知规律。
6)加强校企合作
没有工程实践感受也是理论课学习劲头不足的原因之一,因此可以通过校企合作及时为学生补上这一课。企业是生产相关电子产品或设备的地方,它有一套严格的生产、检验、售后、管理规范。同时企业需求也代表了市场对人才的需要。因此加强校企合作,利用企业先进的生产工艺来锻炼学生,利用其先进的仪器来开发实验,使得培养出的学生动手实践能力强,能够解决一定范围内的技术问题。
4 结束语
电子竞赛为锻炼学生的动手实践能力提供了一个平台,也能检验一个学校的教学质量。我校每年参加的电子技能竞赛,可以使教师紧跟电子技术的发展步伐,在教学过程中不断补充新知识,新技术。教学改革是一个不断探索、不断总结、不断改进的过程,其最终目标是为了培养学生能力,提高教学效果。同时教学改革也不能脱离校情、师情、生情,不能违背教学规律,只有针对学生实际,结合教学及实验条件,切合时弊有针对性地改革才能成功。
参考文献:
[1]陈仲林,模拟电子技术基础,人民邮电出版社,2007,12.
[2]教育部,关于加强高等学校本课教学工作提高教学质量若干意见[R],教高
[3]童诗白、华成英,模拟电子技术基础(第三版)[M],高等教育出版社,2001
[4]新编全国大学生电子设计竞赛试题精选,电子工业出版社,2009,4