時(shí)間:2023-03-10 14:57:16
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一、我國(guó)高等教育電子電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀及原因分析
(一)教師實(shí)踐技能匱乏,學(xué)生動(dòng)手能力提升不明顯在高等院校中,電子電路課程的教師嚴(yán)重缺少企業(yè)一線(xiàn)工作經(jīng)歷,在實(shí)踐技能方面十分匱乏,缺乏新技術(shù)駕馭能力,最終導(dǎo)致在實(shí)際的操作過(guò)程中,表現(xiàn)出經(jīng)驗(yàn)不足,無(wú)法很好地滿(mǎn)足學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的求知欲望。在以往教學(xué)中,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程只要按照規(guī)定要求進(jìn)行操作就可以,但這種實(shí)驗(yàn)?zāi)J礁觽?cè)重于對(duì)書(shū)本知識(shí)的驗(yàn)證,對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)只是一個(gè)形式,對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的提高,對(duì)學(xué)生分析和解決問(wèn)題能力的提升作用不大。隨著近年來(lái)擴(kuò)招規(guī)模的加大,本科學(xué)生的人數(shù)不斷攀升,學(xué)校的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、設(shè)備、教師隊(duì)伍跟不上,這對(duì)高等院校電子電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量提高非常不利。
(二)對(duì)電子電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)的定位存在偏差,整體教學(xué)過(guò)程缺乏創(chuàng)新性目前,我國(guó)已經(jīng)將創(chuàng)新能力與對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力作為衡量一個(gè)人才的標(biāo)準(zhǔn),因此將實(shí)驗(yàn)課作為輔助學(xué)生進(jìn)行理論知識(shí)學(xué)習(xí)的工具的教學(xué)方法已經(jīng)很難跟上時(shí)代對(duì)人才的要求?,F(xiàn)學(xué)習(xí)電子電路的學(xué)生仍舊是跟著教學(xué)大綱與教師的教學(xué)計(jì)劃參加電子電路的實(shí)驗(yàn)課程。在這種教學(xué)方式下的實(shí)驗(yàn)課程往往都是與理論課程同步進(jìn)行,過(guò)于依賴(lài)于課堂理論教學(xué),導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中容易被條條框框給約束住,導(dǎo)致學(xué)生常常在被動(dòng)地接受知識(shí)。在電子電路的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,教師在開(kāi)展教學(xué)之前需要做足課前的準(zhǔn)備,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),學(xué)生可以按照實(shí)驗(yàn)中的要求進(jìn)行相關(guān)方面的操作,學(xué)生獲得最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,但是,絕大多數(shù)的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中就是走個(gè)程序,沒(méi)有切實(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和操作能力,更沒(méi)有進(jìn)行思維上的創(chuàng)新,無(wú)法將理論知識(shí)和實(shí)踐結(jié)合起來(lái)。由于學(xué)生在動(dòng)手以及學(xué)習(xí)能力上存在著一定的差異,因此,基礎(chǔ)知識(shí)能力相對(duì)較差的學(xué)生,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中就會(huì)有些吃力,而基礎(chǔ)知識(shí)能力較強(qiáng)的學(xué)生,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中就會(huì)感覺(jué)較輕松,這樣很難真正實(shí)現(xiàn)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)的最終目的。
(三)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式過(guò)時(shí),課程設(shè)置內(nèi)容多且復(fù)雜1.電子電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容和體系較為滯后由于我國(guó)目前的電子電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系以及教育理念相對(duì)落后使得整個(gè)電子電路實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)過(guò)于依賴(lài)?yán)碚撜n的教學(xué),實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)度往往都安排到理論課之后進(jìn)行,從而對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容產(chǎn)生了禁錮的作用,使得學(xué)生在應(yīng)用能力以及創(chuàng)新能力上很難得到提升。2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備的缺失由于我國(guó)在實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理水平不高,加之實(shí)驗(yàn)手段以及實(shí)驗(yàn)室設(shè)備都比較落后,無(wú)法為學(xué)生提供創(chuàng)新、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的條件,使得電子電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)效果受到影響。3.實(shí)驗(yàn)手段不足在我國(guó)高等院校的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式之中,學(xué)生往往是根據(jù)教師所給出的電路圖進(jìn)行電路連接,這對(duì)提高學(xué)生的動(dòng)手創(chuàng)新能力沒(méi)有絲毫的裨益。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程之中也缺乏相應(yīng)的考核制度,無(wú)法對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行實(shí)時(shí)地檢測(cè),不利于電子電路教學(xué)質(zhì)量的提升。
二、電子電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革措施
(一)建立師資隊(duì)伍改革教學(xué)評(píng)價(jià)體系實(shí)驗(yàn)教學(xué)中質(zhì)量的有效保證就是要有良好的師資隊(duì)伍,高等院校需要主動(dòng)培養(yǎng)且發(fā)展綜合能力強(qiáng)和經(jīng)驗(yàn)豐富的理論性教師加入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,同時(shí),通過(guò)在崗學(xué)習(xí)或者進(jìn)修培訓(xùn)的方法,不斷拓展教師的知識(shí)范圍,提高教師綜合性能力以及業(yè)務(wù)水平。實(shí)驗(yàn)評(píng)分方面可以從實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)報(bào)告兩個(gè)方面著手。共同對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)打出客觀的分?jǐn)?shù)。在考核的過(guò)程中,教師可通過(guò)抽題方式保證公平性。
(二)逐步采取開(kāi)放式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理電子電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新,開(kāi)放式的實(shí)驗(yàn)管理模式將是未來(lái)的發(fā)展方向。開(kāi)放式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)所指的是實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的開(kāi)放、實(shí)驗(yàn)儀器的開(kāi)放和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的開(kāi)放。讓學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn),全面培養(yǎng)學(xué)生思維能力和創(chuàng)新能力。目前,考慮到部分高等院校實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地和學(xué)生知識(shí)水平的限制,可以從傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)上進(jìn)行,有計(jì)劃地推行開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,將開(kāi)放管理和計(jì)劃安排有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。電子電路開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,將其實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)時(shí)間和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分開(kāi),對(duì)必做和選做的內(nèi)容進(jìn)行區(qū)分,對(duì)于額外的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容學(xué)生可以自主進(jìn)行選擇,并由學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間進(jìn)行預(yù)約,教師只對(duì)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)中所出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行指導(dǎo)。在這一開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施中,學(xué)生要事先和實(shí)驗(yàn)室的教師多溝通,對(duì)實(shí)驗(yàn)室中的課程安排進(jìn)行核對(duì)查看,以避免實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地在使用上出現(xiàn)沖突。
(三)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式和內(nèi)容將現(xiàn)場(chǎng)演示和當(dāng)面指導(dǎo)相結(jié)合;將理論驗(yàn)證和電路設(shè)計(jì)相結(jié)合;將實(shí)物安裝和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)相結(jié)合;必修選修和創(chuàng)新發(fā)明相結(jié)合。同時(shí),實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)象是全體學(xué)生,在實(shí)驗(yàn)方法上,可將教學(xué)時(shí)間和教學(xué)方式同時(shí)開(kāi)展,因材施教,為不同層次的學(xué)生制定有效的培養(yǎng)計(jì)劃,創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)新平臺(tái)。在內(nèi)容的優(yōu)化創(chuàng)新上,必要的驗(yàn)證試驗(yàn)是學(xué)生一定要掌握的,在此基礎(chǔ)上,可以適當(dāng)增加一些綜合性的實(shí)驗(yàn),或者設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn),從學(xué)生日常所感興趣的內(nèi)容出發(fā),開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
(四)重視新技術(shù)在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用目前,我國(guó)很多新技術(shù)得到了開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,在電子電路教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)不再是儀器和理論簡(jiǎn)單的組合,它需要從各種新軟件和新硬件的技術(shù)平臺(tái)中建立起來(lái)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)也不僅僅是對(duì)課程理論的驗(yàn)證,也是對(duì)其發(fā)展前景和應(yīng)用場(chǎng)合的實(shí)踐探索。所以,在電子電路的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新實(shí)踐中,更需要加強(qiáng)對(duì)新技術(shù)的應(yīng)用。在教學(xué)大綱的制定中,教師要從實(shí)際出發(fā),在原有實(shí)驗(yàn)手段的基礎(chǔ)上,將各種現(xiàn)代化的教學(xué)技術(shù)融入到電子電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,采取以設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為主,由淺到深、由分離到綜合的積木方式,循環(huán)漸進(jìn)地對(duì)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,對(duì)理論性較強(qiáng)的系統(tǒng)與信號(hào)實(shí)驗(yàn),可以將虛擬儀器技術(shù)、MATLAB、EWB等技術(shù)融入其中,使每一個(gè)實(shí)驗(yàn)都能成為學(xué)生掌握新概念和應(yīng)用新技術(shù)的切入點(diǎn),讓電子電路學(xué)生在新技術(shù)的應(yīng)用中獲得更大的思維空間,從而激發(fā)學(xué)生在電子電路實(shí)驗(yàn)中的創(chuàng)新意識(shí),逐步提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。
(五)引入多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣興趣是學(xué)習(xí)的主要原動(dòng)力,將學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性進(jìn)行大力且有效的調(diào)動(dòng),才是達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的第一步。教師可以自己設(shè)計(jì)出與教材相同但實(shí)驗(yàn)過(guò)程不同的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生自己動(dòng)手,發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中的趣味性,從而激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。將多媒體技術(shù)充分應(yīng)用到電子電工實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,可以將原本單一化的教學(xué)形式轉(zhuǎn)變成多種表現(xiàn)形式,多媒體技術(shù)中可以通過(guò)圖像、文字、聲音、動(dòng)畫(huà)等,將原本教材中枯燥乏味的教學(xué)內(nèi)容變得更加生動(dòng)形象,讓學(xué)生有學(xué)習(xí)的興趣,同時(shí)也可以更加形象、直觀地幫助學(xué)生了解相關(guān)知識(shí),加上教師將多媒體中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演示,可以加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的印象。
三、結(jié)語(yǔ)
1現(xiàn)狀與問(wèn)題
根據(jù)調(diào)查了解,幾乎所有的各類(lèi)高等院校和中職學(xué)校都使用廠家生產(chǎn)的實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行電子電路實(shí)驗(yàn)。雖然使用這種實(shí)驗(yàn)箱有其優(yōu)點(diǎn),如靈活性較強(qiáng),理論上講可以做很多種實(shí)驗(yàn),但實(shí)際上大多數(shù)學(xué)校按照教學(xué)大綱的要求,通常只做幾種至十幾種實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)箱的靈活性體現(xiàn)并不明顯,而其弊端卻是十分明顯的,最突出的問(wèn)題是每個(gè)元件都要通過(guò)連接導(dǎo)線(xiàn)和接插件進(jìn)行連接,如果電路比較復(fù)雜,連線(xiàn)必定很多,要花費(fèi)很多時(shí)間,還很容易接錯(cuò),造成元件損壞;或者由于實(shí)驗(yàn)箱使用日久,接插口氧化接觸不良,連接線(xiàn)內(nèi)部斷線(xiàn),導(dǎo)致電路不工作,無(wú)法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),修復(fù)實(shí)驗(yàn)箱也花費(fèi)不少時(shí)間。老師指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)也很辛苦,檢查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)電路很費(fèi)事,因?yàn)閷W(xué)生往往把線(xiàn)接得很亂,特別是當(dāng)實(shí)驗(yàn)電路比較復(fù)雜的時(shí)候,更是紛紜繁復(fù),老師有時(shí)甚至寧愿重新接線(xiàn).事實(shí)上,根據(jù)我們的觀察,學(xué)生經(jīng)常是把主要的時(shí)間都花在接線(xiàn)和排查上,接完電路,檢查接線(xiàn),排除故障,確認(rèn)無(wú)誤,準(zhǔn)備開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí),時(shí)間已所剩無(wú)幾,只好匆匆進(jìn)行測(cè)試,有些學(xué)生測(cè)不完就湊數(shù)據(jù)、抄結(jié)論,從根本上來(lái)說(shuō)這是本末倒置的.實(shí)驗(yàn)的目的,本應(yīng)是測(cè)試電路的主要性能、指標(biāo)、參數(shù)等,例如,基本放大電路實(shí)驗(yàn),主要要求學(xué)生測(cè)試基本放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)、增益、輸入阻抗、輸出阻抗、頻率響應(yīng)等,至于接線(xiàn)實(shí)際上基本是無(wú)用功,因?yàn)樵趯?shí)際工作中都不需要用人工將導(dǎo)線(xiàn)連接,而是通過(guò)印刷電路板已經(jīng)連接好了的,將大量時(shí)間花費(fèi)在接線(xiàn)上,是完全沒(méi)有必要的。以上弊端的存在,大大影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果更達(dá)不到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的,必須進(jìn)行改革.把實(shí)驗(yàn)箱由分散的元器件用導(dǎo)線(xiàn)和接插件連接起來(lái)改為模塊式電子電路實(shí)驗(yàn)板,即把每個(gè)實(shí)驗(yàn)電路用印刷電路制作成模塊式電子電路實(shí)驗(yàn)板(制作實(shí)驗(yàn)板本身對(duì)學(xué)生就是一種實(shí)踐機(jī)會(huì)),可以做到在設(shè)計(jì)電路板時(shí)盡量與電路圖的元件布置和走線(xiàn)相同,讓學(xué)生直觀地看出電路的結(jié)構(gòu),有助于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)電路的認(rèn)識(shí)和理解,這是原來(lái)所用的實(shí)驗(yàn)箱不可比擬的。實(shí)驗(yàn)時(shí),只須接通模塊式電子電路實(shí)驗(yàn)板的電源,接入信號(hào)源和測(cè)試儀器,即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將時(shí)間和精力主要用于測(cè)試電路的性能、指標(biāo)、參數(shù)等,大大提高了實(shí)驗(yàn)的效率和實(shí)驗(yàn)的可靠性,更使學(xué)生有時(shí)間用于對(duì)實(shí)驗(yàn)的分析和研究上,甚至可以做到只給出實(shí)驗(yàn)的目標(biāo),而實(shí)驗(yàn)的方法和步驟由學(xué)生設(shè)計(jì),從而提高學(xué)生的綜合分析能力和自主創(chuàng)新能力。
2模塊式電子電路實(shí)驗(yàn)板
首先,按照實(shí)驗(yàn)要求,設(shè)計(jì)出合理的電路圖,然后設(shè)計(jì)相應(yīng)的印刷板圖,應(yīng)盡量與原理圖相同,以便學(xué)生直觀了解。
2.1實(shí)驗(yàn)電路與模塊電路板
下面以模擬電路中最基本的和最重要的基本放大電路為例,其基本電路如圖1所示。R2用于調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn);設(shè)置兩個(gè)輸入點(diǎn)1和2(一個(gè)直接輸入,一個(gè)經(jīng)電阻R2)目的是測(cè)試放大電路的輸入電阻;設(shè)置J2是用于測(cè)試輸出阻抗;J1用于觀察旁路電容的作用,或者說(shuō)觀察負(fù)反饋對(duì)放大電路的影響。設(shè)計(jì)的印刷電路板如圖2所示。元件就直接焊在印刷板敷銅線(xiàn)一面上,可見(jiàn)其與電路原理圖基本是一模一樣的,學(xué)生可以一目了然地直觀地看出電路的結(jié)構(gòu)。
2.2實(shí)驗(yàn)方法與步驟
開(kāi)始實(shí)驗(yàn),先調(diào)整R2,選擇合適的工作點(diǎn),一般選IC=1~2mA,按圖中的參數(shù),測(cè)得VE=1~2V即可,然后將信號(hào)源直接接入1點(diǎn),調(diào)整信號(hào)源至幅度20mV左右,頻率1000Hz,將J1閉合,J2斷開(kāi),用示波器測(cè)出輸出電壓VO,將它與輸入電壓Vi相比,即可求出放大倍數(shù)A=VO/Vi。合上J2測(cè)出輸出電壓VO′,根據(jù)公式VO/(RO+RL)=VO′/RL即可求得輸出阻抗RO=RL(VO-VO′)/VO′,然后將信號(hào)源改接2點(diǎn),用示波器分別測(cè)得2點(diǎn)對(duì)地電壓Vi和1點(diǎn)對(duì)地電壓Vi′,根據(jù)公式Vi/(R1+Ri)=Vi′/Ri即可求得輸入阻抗Ri=R1Vi′/(Vi-Vi′),還可測(cè)量頻率響應(yīng),以及通過(guò)調(diào)整R2觀察靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)放大倍數(shù)、失真的影響;通過(guò)斷開(kāi)J1,按以上方法重新測(cè)試放大電路的放大倍數(shù)、輸入阻抗、輸出阻抗、頻率響應(yīng)等,觀察旁路電容的作用,或者說(shuō)觀察負(fù)反饋對(duì)放大電路的影響。
3結(jié)論
主要培養(yǎng)目標(biāo)是:工程基礎(chǔ)、分析、解決問(wèn)題和設(shè)計(jì)的綜合能力、團(tuán)隊(duì)合作精神[3]。
二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改進(jìn)
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法基本上是老師給出學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?,學(xué)生根據(jù)老師的演示,機(jī)械的模仿。雖然完成了實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃,但是會(huì)造成學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)不感興趣,創(chuàng)新精神得不到發(fā)展。[4]
1.將仿真軟件引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中
將仿真軟件引入傳統(tǒng)的電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)中來(lái),可以達(dá)到軟硬結(jié)合、虛實(shí)相輔的目的。[5]例如:在諧振電路的實(shí)驗(yàn)中,我們要求學(xué)生不但要測(cè)出諧振頻率,還要繪出不同Q值下的通用幅頻特性曲線(xiàn),以及UL(ω)和、UC(ω)曲線(xiàn)。將multisim仿真軟件引入電路實(shí)驗(yàn)之后,可以輕松、準(zhǔn)確的顯示出曲線(xiàn),有利于同學(xué)們對(duì)理論知識(shí)的分析和理解,還有助于提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣。
2.利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)支撐實(shí)驗(yàn)教學(xué)
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)站上提供實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱、儀器設(shè)備的使用方法、常用儀表的使用說(shuō)明,電子元器件手冊(cè)和老師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課件等教學(xué)資源供學(xué)生查閱,學(xué)生可通過(guò)系統(tǒng)中師生互動(dòng)平臺(tái)與老師、同學(xué)進(jìn)行交流。
3.采用多媒體教學(xué)手段,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)數(shù)有限的情況下,利用多媒體教學(xué)方式,一方面可更加有效地指導(dǎo)學(xué)生完成大綱要求必須做的實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生的動(dòng)手能力,另一方面可通過(guò)觀看實(shí)驗(yàn)演示,延伸實(shí)驗(yàn)教學(xué)范圍,彌補(bǔ)課堂教學(xué)的不足,以達(dá)到以點(diǎn)帶面的教學(xué)效果。[6]
三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理的改進(jìn)
1.加強(qiáng)預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)的監(jiān)督
嚴(yán)格要求學(xué)生的預(yù)習(xí)環(huán)節(jié),為了使學(xué)生更好地完成實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生按實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求及內(nèi)容進(jìn)行課前預(yù)習(xí),大部分同學(xué)會(huì)做到,但是也會(huì)有一些自覺(jué)性差的同學(xué)不去預(yù)習(xí),這樣一定會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的完成進(jìn)度和質(zhì)量。為了檢驗(yàn)學(xué)生是否完成預(yù)習(xí),預(yù)習(xí)完成后,我們會(huì)要求學(xué)生登錄實(shí)驗(yàn)預(yù)約系統(tǒng),接受實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目預(yù)習(xí)測(cè)試,作為學(xué)生實(shí)驗(yàn)考核的一項(xiàng)重要指標(biāo),從而有效的保證了實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)質(zhì)量。[7-8]
2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中采用分組合作的方式,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這樣可以提高同學(xué)之間的溝通能力,加強(qiáng)同學(xué)的合作意識(shí)。將團(tuán)隊(duì)合作精神引入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)由一個(gè)人參與變成多個(gè)人共同參與,學(xué)生為了更好地完成實(shí)驗(yàn),會(huì)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有明確的分工和互助,這樣有助于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力,從而整體優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。[9-10]
3.全面的實(shí)驗(yàn)考核機(jī)制
實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定,不能單純依靠實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的數(shù)據(jù),要以實(shí)驗(yàn)考試的形式考核學(xué)生的動(dòng)手能力,由于我校電路實(shí)驗(yàn)沒(méi)有單獨(dú)設(shè)課,所以學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)積極性不高,老師會(huì)在每班實(shí)驗(yàn)全部完成后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)考核。在規(guī)定時(shí)間內(nèi)要求學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)元器件的選擇、實(shí)驗(yàn)電路連接、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量和計(jì)算等過(guò)程。老師根據(jù)完成情況給出實(shí)驗(yàn)操作分。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后老師將學(xué)生的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī),按照合理的分配,生成學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)。避免單靠實(shí)驗(yàn)報(bào)告給定成績(jī)的片面性,不僅可以使學(xué)生查看成績(jī),而且可以使學(xué)生更全面地了解自已的薄弱環(huán)節(jié)。采用這種實(shí)驗(yàn)考核方式之后,學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的積極性有了極大的提高,對(duì)電路實(shí)驗(yàn)及儀器使用記憶深刻,動(dòng)手能力大大增強(qiáng)。[11-12]
四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)
1.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求的調(diào)整
針對(duì)學(xué)生專(zhuān)業(yè)的不同,學(xué)習(xí)程度的不同,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求上做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,例如只有電氣、自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的同學(xué)做一階電路和二階電路實(shí)驗(yàn),而其它專(zhuān)業(yè)如機(jī)械制造專(zhuān)業(yè)的同學(xué)只設(shè)三個(gè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。同樣的戴維南定理實(shí)驗(yàn),要求電氣專(zhuān)業(yè)的同學(xué)通過(guò)多種測(cè)量方法,計(jì)算出等效電阻,而其他專(zhuān)業(yè)同學(xué)可以只用一種方法測(cè)量并計(jì)算。
2.以工程項(xiàng)目為核心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
以工程項(xiàng)目引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),例如:在日光燈電路連接及功率因數(shù)提高這個(gè)實(shí)驗(yàn)中。項(xiàng)目設(shè)計(jì)的總體目標(biāo)是借助于該實(shí)驗(yàn)平臺(tái),構(gòu)思、設(shè)計(jì)日光燈電路,并實(shí)現(xiàn)將日光燈點(diǎn)亮,簡(jiǎn)單故障排除,并且能提高功率因數(shù)。為了完成設(shè)計(jì)目標(biāo),首先需要學(xué)生深刻理解日光電路的工作原理,充分了解實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的組成和功能,熟悉日光燈電路實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)及使用方法;其次,需要將任務(wù)分解為連接、測(cè)量等子任務(wù),確定每一子任務(wù)需要完成哪些工作,并設(shè)計(jì)相應(yīng)的電路;而后在電工實(shí)驗(yàn)臺(tái)上搭建電路并點(diǎn)亮日光燈,自已動(dòng)手用智能功率表或其他儀表測(cè)量電路的各項(xiàng)參數(shù),自已分析計(jì)算功率因數(shù),并通過(guò)并聯(lián)電容的方法提高功率因數(shù)接近于1;最后,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)調(diào)試,若不能達(dá)到預(yù)定目標(biāo),還需要根據(jù)電路、電工學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析,采取相應(yīng)的措施,重新修正參數(shù),直到得到滿(mǎn)意的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為止。在實(shí)驗(yàn)中不可避免地遇到隨機(jī)干擾、估計(jì)不準(zhǔn)等實(shí)際工程問(wèn)題。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中,以工程項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)不斷拓展和層層推進(jìn)來(lái)帶動(dòng)實(shí)訓(xùn)步驟,由教師引導(dǎo)學(xué)生完成整個(gè)項(xiàng)目。從構(gòu)思、設(shè)計(jì)、方案決策、器件選型、電路搭建、測(cè)試、數(shù)據(jù)收集整理等方面,對(duì)學(xué)生進(jìn)行了完整的知識(shí)點(diǎn)和技能訓(xùn)練。
3.鼓勵(lì)學(xué)生大膽創(chuàng)新
鼓勵(lì)學(xué)生大膽創(chuàng)新,讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往是老師先講實(shí)驗(yàn)的原理和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題,即應(yīng)該怎樣做,不能怎樣做,這種做法雖然使學(xué)生掌握了這個(gè)實(shí)驗(yàn),但學(xué)生的大腦得不到積極的開(kāi)發(fā),學(xué)習(xí)處于被動(dòng)狀態(tài)。所以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,有時(shí)應(yīng)讓學(xué)生大膽地做出自己的猜想,自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,然后教師和學(xué)生共同評(píng)選出最佳方案進(jìn)行操作,分析過(guò)程、現(xiàn)象,得出結(jié)論。如在講元件伏安特性實(shí)驗(yàn)時(shí),我們可以提出實(shí)驗(yàn)要求用伏安法將元件的伏安特性曲線(xiàn)畫(huà)出,讓學(xué)生自已去設(shè)計(jì)電路,做出原理圖,并用multisim軟件進(jìn)行仿真,確定所用元器件的規(guī)格,選擇合適量程的儀表和電阻箱等,放手讓學(xué)生自己完成實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程,并對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,并形成文檔資料。這樣,學(xué)生必須要?jiǎng)邮謩?dòng)腦,選擇儀表的量程,電阻的大小,考慮連接電路時(shí)應(yīng)注意什么問(wèn)題等。在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,學(xué)生有時(shí)不能一步到位,需要進(jìn)行重復(fù)操作、觀察、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果分析等,這些過(guò)程本身就能很好地鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,使他們的?chuàng)新思維得到充分的發(fā)展。使學(xué)生在構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)現(xiàn)—運(yùn)行的過(guò)程中,開(kāi)拓思維,增強(qiáng)動(dòng)手操作能力。這恰恰符合能力培養(yǎng)為目標(biāo)的工程教育理念。
五、結(jié)語(yǔ)
集成電路設(shè)計(jì)實(shí)踐主要是提供學(xué)生一個(gè)實(shí)踐平臺(tái),采用先進(jìn)的集成電路仿真軟件,將書(shū)本上的知識(shí)采用模擬的方法進(jìn)行加深理解。實(shí)踐內(nèi)容既是電路、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)以及課程設(shè)計(jì)中所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用,又是與最前沿科技緊密聯(lián)系的。而傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式,缺乏對(duì)學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng),也缺乏與前沿科技的聯(lián)系,因此需要進(jìn)行教學(xué)改革的探討和實(shí)踐。隨著教育改革的不斷深入,傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)中“以教師為中心”、“以灌輸為主要方式”的教學(xué)模式已無(wú)法適應(yīng)時(shí)代的要求。先進(jìn)的教學(xué)模式是人才培養(yǎng)的關(guān)鍵措施。研究型教學(xué)模式,又稱(chēng)為研討式教學(xué)模式,是指教師以課程內(nèi)容和學(xué)生的知識(shí)積累為基礎(chǔ),引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性地運(yùn)用知識(shí)、自主地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、研究問(wèn)題和解決問(wèn)題,以學(xué)生為中心,以知識(shí)掌握為基礎(chǔ),以能力培養(yǎng)為主線(xiàn),以提高素質(zhì)為目的的一種新模式。集成電路設(shè)計(jì)實(shí)踐同樣需要采用先進(jìn)的教學(xué)方式,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,培養(yǎng)研究型IC設(shè)計(jì)人才。
2研究型實(shí)踐教學(xué)模式的作用分析
集成電路設(shè)計(jì)實(shí)踐引入研究型實(shí)踐教學(xué)模式,可以使相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)生真正實(shí)現(xiàn)學(xué)有所用,不僅學(xué)習(xí)了集成電路設(shè)計(jì)的軟件知識(shí),同時(shí)可以將課堂的理論知識(shí)通過(guò)工藝模型、電路設(shè)計(jì)、仿真方法來(lái)復(fù)現(xiàn),從而更深入的理解理論知識(shí),而且可以通過(guò)一些電路實(shí)例來(lái)解釋生活中的一些現(xiàn)象,激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。集成電路設(shè)計(jì)是實(shí)踐性很強(qiáng)的一個(gè)方向,要求將工藝、器件、電路、版圖四個(gè)方面的理論課程融會(huì)貫通,而傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)旨在加強(qiáng)學(xué)生對(duì)軟件的認(rèn)識(shí),忽略對(duì)理論內(nèi)容的加深與貫通。通過(guò)研究型實(shí)踐教學(xué)模式的開(kāi)展,可以在保證教學(xué)大綱不變的前提下,通過(guò)選擇適用性較強(qiáng)的實(shí)踐內(nèi)容,使學(xué)生一方面能夠?qū)⒏鏖T(mén)理論課的知識(shí)加深及貫通,另一方面可以使學(xué)生接觸到用人單位感興趣的課題內(nèi)容,有利于學(xué)生加強(qiáng)實(shí)踐的動(dòng)力和持續(xù)進(jìn)步。通過(guò)研究型實(shí)踐,對(duì)學(xué)校而言,可以培養(yǎng)更優(yōu)秀學(xué)生;對(duì)學(xué)生而言,可以掌握前沿知識(shí)、促進(jìn)就業(yè)。研究型實(shí)踐成果的實(shí)現(xiàn)為學(xué)生的晉升、發(fā)展提供支持。學(xué)生的實(shí)踐研究成果如能公開(kāi)發(fā)表或獲獎(jiǎng),能解決實(shí)際工作中的問(wèn)題,這無(wú)形中為學(xué)生在工作崗位上的晉升、發(fā)展增加籌碼。這在最大程度上激發(fā)學(xué)生的實(shí)踐興趣,是其他任何實(shí)踐模式都不可比擬的。同時(shí),研究型實(shí)踐教學(xué)鼓勵(lì)學(xué)生多看文獻(xiàn)、多寫(xiě)總結(jié)報(bào)告,這也為學(xué)生撰寫(xiě)本科畢業(yè)論文打下良好的基礎(chǔ)。
3研究型實(shí)踐教學(xué)模式的具體實(shí)施
3.1課程結(jié)構(gòu)優(yōu)化
指導(dǎo)學(xué)生接觸各類(lèi)資料,能夠提出問(wèn)題,進(jìn)而解決問(wèn)題以掌握知識(shí)、應(yīng)用知識(shí),完成對(duì)知識(shí)的一個(gè)探求過(guò)程;對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整和完善,使課程體系更全面更科學(xué),更能貼近行業(yè)發(fā)展,更能體現(xiàn)學(xué)生的主動(dòng)性。
3.2采用課堂討論進(jìn)行專(zhuān)題研討的教學(xué)方法
在研究型實(shí)踐教學(xué)模式中,師生互動(dòng)有助于學(xué)生對(duì)基本概念、基本理論、基本方法的理解和掌握。根據(jù)課程需要,結(jié)合國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),采用與行業(yè)內(nèi)吻合的實(shí)驗(yàn)軟件,挑選合適的電路原型做仿真設(shè)計(jì),并共同探討電路的優(yōu)化方案。
3.3專(zhuān)業(yè)資料查詢(xún)能力培養(yǎng)
為學(xué)生提供研究資料或指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行資料查詢(xún)、整理,鼓勵(lì)學(xué)生從圖書(shū)館、書(shū)店、網(wǎng)絡(luò)等各種途徑查閱文獻(xiàn)資料,以充實(shí)自己的研究基礎(chǔ)。提醒學(xué)生要對(duì)已收集的資料進(jìn)行批判性的研究,去偽存真,指導(dǎo)學(xué)生從這些資料中總結(jié)、分析、解釋與實(shí)踐研究課題相關(guān)的理論、知識(shí)經(jīng)驗(yàn)以及前人的研究成果。
3.4指導(dǎo)學(xué)生撰寫(xiě)專(zhuān)題論文(報(bào)告)
在研究型實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中,指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)論文、調(diào)查報(bào)告、工作研究、分析報(bào)告、可行性論證報(bào)告等形式記錄實(shí)踐研究成果。在撰寫(xiě)論文時(shí),要求學(xué)生要了解實(shí)踐課題研究報(bào)告的一般撰寫(xiě)格式;要先擬訂論文的寫(xiě)作提綱,組織好論文的結(jié)構(gòu),做到綱舉目張;會(huì)用簡(jiǎn)練、嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確的語(yǔ)言表達(dá)自己的思想,不追求文章的長(zhǎng)短。指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展專(zhuān)題電路討論,由學(xué)生根據(jù)自己感興趣的課題來(lái)查找文獻(xiàn)資料,進(jìn)行研究,完成電路設(shè)計(jì)和仿真,最后完成專(zhuān)題論文的撰寫(xiě)。
3.5鼓勵(lì)學(xué)生參與課題研究
為調(diào)動(dòng)學(xué)生參與科研創(chuàng)新活動(dòng)的積極性,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維,提高學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力,鼓勵(lì)學(xué)生參加老師的課題,鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力,培養(yǎng)“研究型”的思維模式。
4研究型實(shí)踐教學(xué)模式對(duì)教師和學(xué)生的要求
4.1研究型實(shí)踐教學(xué)模式對(duì)教師的要求
研究型實(shí)踐教學(xué)模式的實(shí)施對(duì)任課教師提出了新的要求:一是要熟練地掌握課程的基礎(chǔ)知識(shí)和內(nèi)在結(jié)構(gòu),還要掌握與課程相關(guān)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)踐的基本技能;二是要掌握學(xué)科最新信息,不斷更新知識(shí),了解課程所涉及學(xué)科的最新動(dòng)態(tài)和取得的最新研究成果;三是要熟練運(yùn)用科學(xué)研究的方法和手段。這些都對(duì)教師提出了更高的要求。
4.2研究型實(shí)踐教學(xué)模式對(duì)學(xué)生的要求
一、新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式構(gòu)建思路與實(shí)踐
(一)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)為中心以教學(xué)實(shí)驗(yàn)室為平臺(tái),確立量驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)組成,用以驗(yàn)證所學(xué)基礎(chǔ)課程的理論知識(shí),通過(guò)測(cè)試設(shè)備觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,加深對(duì)課堂所學(xué)相關(guān)理論知識(shí)的理解,具有一定的直觀性和啟發(fā)性,同時(shí)能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力及實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。
(二)跨學(xué)科課程的“相互融合式”教學(xué)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容通過(guò)對(duì)硬件的操作來(lái)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,不能使學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)達(dá)到創(chuàng)新能力及工程設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的目標(biāo)。目前全國(guó)各高校開(kāi)設(shè)的EDA技術(shù)理論課程為電子技術(shù)領(lǐng)域帶來(lái)了一場(chǎng)技術(shù)革命[7-13],諸如EWB、LabView、Multisim、SystemView、Protel、Pspice等各類(lèi)仿真設(shè)計(jì)軟件,能夠在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)實(shí)現(xiàn)仿真設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),既能培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力,又能克服硬件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)所存在的問(wèn)題??鐚W(xué)科課程為硬件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
(三)課程設(shè)計(jì)的“相互融合式”教學(xué)高校開(kāi)設(shè)的各類(lèi)課程設(shè)計(jì)已經(jīng)成為目前實(shí)踐教學(xué)體系的重要組成部分之一,由于其教學(xué)效果良好,現(xiàn)已在高校電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)普遍實(shí)施。以黑龍江大學(xué)電子工程學(xué)院為例,電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的各類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)為通信電子線(xiàn)路設(shè)計(jì)性及綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容的開(kāi)展奠定了基礎(chǔ),立足黑龍江大學(xué)—電子工程學(xué)院—電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì),有效地相互融合通信電子線(xiàn)路設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,對(duì)實(shí)驗(yàn)課程體系的建設(shè)具有重要教學(xué)意義。
(四)課外科技活動(dòng)的“相互融合式”教學(xué)課外電子設(shè)計(jì)類(lèi)科技活動(dòng)充分提高了大學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力,調(diào)動(dòng)了大學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主動(dòng)性和積極性,培養(yǎng)大學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、工程意識(shí)和創(chuàng)新能力。目前各高校充分意識(shí)到各類(lèi)電子設(shè)計(jì)科技活動(dòng)的重要性,黑龍江大學(xué)電子工程學(xué)院也不例外,各教研室教師積極組織學(xué)生參加各類(lèi)國(guó)家級(jí)、省級(jí)及校級(jí)各類(lèi)電子設(shè)計(jì)大賽,并親自跟蹤指導(dǎo)。在電子設(shè)計(jì)大賽及立項(xiàng)課題內(nèi)容設(shè)計(jì)上有機(jī)融入綜合性、軟硬件設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,拓展了通信電子線(xiàn)路課內(nèi)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。課外各類(lèi)大學(xué)生科技活動(dòng)為通信電子線(xiàn)路綜合性、軟硬件設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)展提供了新的舞臺(tái)。
(五)畢業(yè)設(shè)計(jì)的“相互融合式”教學(xué)高等教育人才培養(yǎng)過(guò)程中大學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)是綜合性實(shí)踐教學(xué)重要環(huán)節(jié)之一,也是培養(yǎng)大學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題能力的重要手段之一。指導(dǎo)教師依據(jù)大學(xué)生所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)為大學(xué)生設(shè)計(jì)畢設(shè)題目,選題要體現(xiàn)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用,同時(shí)可以充分融入通信電子線(xiàn)路的綜合性、設(shè)計(jì)性及創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。近年來(lái),黑龍江大學(xué)電子工程學(xué)院在畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中,使通信電子線(xiàn)路實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容與畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合,既能達(dá)到黑龍江大學(xué)電子工程學(xué)院大學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)要求,又使通信電子線(xiàn)路多樣化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容得到充分開(kāi)展。
(六)教師科研的“相互融合式”教學(xué)德國(guó)著名思想家、教育家洪堡在柏林大學(xué)辦學(xué)實(shí)踐過(guò)程中,首次提出了“通過(guò)科研進(jìn)行教學(xué)”的思想和“教學(xué)與科研相統(tǒng)一”的原則[14],明確了教學(xué)與科研辯證統(tǒng)一、相輔相成、互相促進(jìn)的關(guān)系。圍繞指導(dǎo)教師科研課題,將科研性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容融入到教師科研項(xiàng)目中,通過(guò)教師科研項(xiàng)目鍛煉大學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)備的操作能力及分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力,是洪堡“科學(xué)研究促進(jìn)教學(xué)”思想的外在表現(xiàn)。在教學(xué)過(guò)程中,教師要鼓勵(lì)學(xué)生參與科研項(xiàng)目,提高大學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。同時(shí)經(jīng)過(guò)學(xué)院專(zhuān)家指導(dǎo),使大學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中初步掌握科研的基本方法,有效培養(yǎng)了學(xué)生的科研意識(shí)和科學(xué)素養(yǎng),激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和主觀能動(dòng)性,進(jìn)一步提高了教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。
二、結(jié)論
集成電路設(shè)計(jì)實(shí)踐引入研究型實(shí)踐教學(xué)模式,可以使相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)生真正實(shí)現(xiàn)學(xué)有所用,不僅學(xué)習(xí)了集成電路設(shè)計(jì)的軟件知識(shí),同時(shí)可以將課堂的理論知識(shí)通過(guò)工藝模型、電路設(shè)計(jì)、仿真方法來(lái)復(fù)現(xiàn),從而更深入的理解理論知識(shí),而且可以通過(guò)一些電路實(shí)例來(lái)解釋生活中的一些現(xiàn)象,激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。集成電路設(shè)計(jì)是實(shí)踐性很強(qiáng)的一個(gè)方向,要求將工藝、器件、電路、版圖四個(gè)方面的理論課程融會(huì)貫通,而傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)旨在加強(qiáng)學(xué)生對(duì)軟件的認(rèn)識(shí),忽略對(duì)理論內(nèi)容的加深與貫通。通過(guò)研究型實(shí)踐教學(xué)模式的開(kāi)展,可以在保證教學(xué)大綱不變的前提下,通過(guò)選擇適用性較強(qiáng)的實(shí)踐內(nèi)容,使學(xué)生一方面能夠?qū)⒏鏖T(mén)理論課的知識(shí)加深及貫通,另一方面可以使學(xué)生接觸到用人單位感興趣的課題內(nèi)容,有利于學(xué)生加強(qiáng)實(shí)踐的動(dòng)力和持續(xù)進(jìn)步。通過(guò)研究型實(shí)踐,對(duì)學(xué)校而言,可以培養(yǎng)更優(yōu)秀學(xué)生;對(duì)學(xué)生而言,可以掌握前沿知識(shí)、促進(jìn)就業(yè)。研究型實(shí)踐成果的實(shí)現(xiàn)為學(xué)生的晉升、發(fā)展提供支持。學(xué)生的實(shí)踐研究成果如能公開(kāi)發(fā)表或獲獎(jiǎng),能解決實(shí)際工作中的問(wèn)題,這無(wú)形中為學(xué)生在工作崗位上的晉升、發(fā)展增加籌碼。這在最大程度上激發(fā)學(xué)生的實(shí)踐興趣,是其他任何實(shí)踐模式都不可比擬的。同時(shí),研究型實(shí)踐教學(xué)鼓勵(lì)學(xué)生多看文獻(xiàn)、多寫(xiě)總結(jié)報(bào)告,這也為學(xué)生撰寫(xiě)本科畢業(yè)論文打下良好的基礎(chǔ)。
2研究型實(shí)踐教學(xué)模式的具體實(shí)施
2.1課程結(jié)構(gòu)優(yōu)化
指導(dǎo)學(xué)生接觸各類(lèi)資料,能夠提出問(wèn)題,進(jìn)而解決問(wèn)題以掌握知識(shí)、應(yīng)用知識(shí),完成對(duì)知識(shí)的一個(gè)探求過(guò)程;對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整和完善,使課程體系更全面更科學(xué),更能貼近行業(yè)發(fā)展,更能體現(xiàn)學(xué)生的主動(dòng)性。
2.2采用課堂討論進(jìn)行專(zhuān)題研討的教學(xué)方法
在研究型實(shí)踐教學(xué)模式中,師生互動(dòng)有助于學(xué)生對(duì)基本概念、基本理論、基本方法的理解和掌握。根據(jù)課程需要,結(jié)合國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),采用與行業(yè)內(nèi)吻合的實(shí)驗(yàn)軟件,挑選合適的電路原型做仿真設(shè)計(jì),并共同探討電路的優(yōu)化方案。
2.3專(zhuān)業(yè)資料查詢(xún)能力培養(yǎng)
為學(xué)生提供研究資料或指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行資料查詢(xún)、整理,鼓勵(lì)學(xué)生從圖書(shū)館、書(shū)店、網(wǎng)絡(luò)等各種途徑查閱文獻(xiàn)資料,以充實(shí)自己的研究基礎(chǔ)。提醒學(xué)生要對(duì)已收集的資料進(jìn)行批判性的研究,去偽存真,指導(dǎo)學(xué)生從這些資料中總結(jié)、分析、解釋與實(shí)踐研究課題相關(guān)的理論、知識(shí)經(jīng)驗(yàn)以及前人的研究成果。
2.4指導(dǎo)學(xué)生撰寫(xiě)專(zhuān)題論文(報(bào)告)
在研究型實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中,指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)論文、調(diào)查報(bào)告、工作研究、分析報(bào)告、可行性論證報(bào)告等形式記錄實(shí)踐研究成果。在撰寫(xiě)論文時(shí),要求學(xué)生要了解實(shí)踐課題研究報(bào)告的一般撰寫(xiě)格式;要先擬訂論文的寫(xiě)作提綱,組織好論文的結(jié)構(gòu),做到綱舉目張;會(huì)用簡(jiǎn)練、嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確的語(yǔ)言表達(dá)自己的思想,不追求文章的長(zhǎng)短。指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展專(zhuān)題電路討論,由學(xué)生根據(jù)自己感興趣的課題來(lái)查找文獻(xiàn)資料,進(jìn)行研究,完成電路設(shè)計(jì)和仿真,最后完成專(zhuān)題論文的撰寫(xiě)。
2.5鼓勵(lì)學(xué)生參與課題研究
為調(diào)動(dòng)學(xué)生參與科研創(chuàng)新活動(dòng)的積極性,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維,提高學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力,鼓勵(lì)學(xué)生參加老師的課題,鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力,培養(yǎng)“研究型”的思維模式。
3研究型實(shí)踐教學(xué)模式對(duì)教師和學(xué)生的要求
3.1研究型實(shí)踐教學(xué)模式對(duì)教師的要求
研究型實(shí)踐教學(xué)模式的實(shí)施對(duì)任課教師提出了新的要求:一是要熟練地掌握課程的基礎(chǔ)知識(shí)和內(nèi)在結(jié)構(gòu),還要掌握與課程相關(guān)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)踐的基本技能;二是要掌握學(xué)科最新信息,不斷更新知識(shí),了解課程所涉及學(xué)科的最新動(dòng)態(tài)和取得的最新研究成果;三是要熟練運(yùn)用科學(xué)研究的方法和手段。這些都對(duì)教師提出了更高的要求。
3.2研究型實(shí)踐教學(xué)模式對(duì)學(xué)生的要求
高頻電子技術(shù)是電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的重要基礎(chǔ)課程,是一門(mén)理論性、工程性與實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程,它的內(nèi)容豐富,應(yīng)用廣泛。該課程的任務(wù)是研究高頻電子線(xiàn)路的基本原理與基本分析方法,以單元電路的分析和設(shè)計(jì)為主。其主要內(nèi)容包括:高頻電路的基本知識(shí)、高頻小信號(hào)調(diào)諧放大器、高頻諧振功率放大器、正弦波振蕩器、振幅調(diào)制和解調(diào)、環(huán)形混頻器等內(nèi)容。
隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,對(duì)高頻電子技術(shù)試驗(yàn)課提出了更高的要求。
1.1教學(xué)現(xiàn)狀與需求分析
當(dāng)前大部分“高頻電子線(xiàn)路”教學(xué)仍然沿用較為經(jīng)典的內(nèi)容。例如。在功率放大器章節(jié)中,動(dòng)態(tài)負(fù)載線(xiàn)和丙類(lèi)功率放大器的分析方法依然是其核心內(nèi)容,而在目前的射頻功率放大器設(shè)計(jì)中,由于c類(lèi)放大器具有非線(xiàn)性特性,所以應(yīng)用較少,D類(lèi)和E類(lèi)放大器已經(jīng)成為當(dāng)前設(shè)計(jì)應(yīng)用的主流;
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