面向应用型本科的电子线路课程群改革探索
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【摘 要】本文总结了面向应用型本科的电子线路课程群改革实践和探索,从教学内容的整合、教学方法改革、实验教学等方面进行了阐述。研究组还将继续在实验项目的深度开发、混合式教学等方面继续推进,希望能形成有效可行的改革方案,为同类院校电子线路类课程教学提供经验参考。
【关键词】电路线路课程群;应用型本科;课程改革
【中图分类号】G642 【文献标识码】A
【文章编号】2095-3089(2019)16-0016-01
一、电子线路课程群改革的背景
电子线路课程群包括《电路分析》、《模拟电路》、《高频电路》及其相关实验课程,这些课程都是电子信息工程专业的专业核心课,对学生有较高的要求。比如,要求学生具有较好的物理电学基础和较强的电路识图和分析能力;由于内容较为枯燥抽象,要求学生具有吃苦耐劳、持之以恒、善于钻研的精神[1]。
但是,现有的课程不能适应应用型本科学生的培养要求,原有的教学内容和知识的组织形式需要作出改进。例如,原有模拟电路的教学都是从半导体器件开始,由于涉及大量物理知识,易使学生从一开始就产生畏难情绪并对本课程丧失兴趣。如果能够从大家普遍比较熟悉的电路开始,从功能而非物理性质开始讲授,则能大大提高学生的兴趣和接受程度。再比如,电路设计、芯片设计行业的发展非常快,但原有的讲授内容与新技术发展相关联的内容比较少。如果能够将行业的实用技术和前沿发展补充融合到课程教学中,也将对学生产生积极的影响。
因此,通过研究并结合教学实践,摸索一套符合应用型本科學生特点和知识能力需求的教学经验非常有必要。
二、电子线路课程群改革的探索和实践
由于课程群所涉及的内容是一套比较完善的体系,要想对教学内容进行科学有效地整合,必须准确深入地把握其中的内容之间的联系,并与实际工程应用以及前沿发展有效融合,对教学理念、知识体系、实验体系、教学内容、教学方法与教学手段进行全方位大力度的改革[2-4]。
1.教学内容组织方面的改革。
在教学内容选择与安排上,研究组从课堂教学和实验两个方面分别进行改革:
在教学内容中,将课程群的内容进行整合。例如,以信号基本知识、通信系统的基本知识、高低频信号对电子器件(如电容、电感、晶体管器件)性质和功能的影响为开篇,建立从应用出发,以信号为基础的基本思路;在信号的产生与放大部分,可以按照从振荡电路到基本放大器、正负反馈的概念,再到高低频放大电路及其频率特性,最终到振荡器的构成;在信号的传输与处理部分,可以包括调制解调、差分电路的分析与应用、锁相环;信号的输出,以整流滤波、功率放大器,强化对于频谱的分析,结合后续的《信号与系统》课程,强调电子线路实现与对信号性质的需要之间的联系。
从实验项目内容上,根据教学内容和实际应用的整合设置实验项目,消除验证性实验,以多个功能单元电路级联组成电路系统的设计实验为主,以性能上的整体要求强调对于系统功能的实现,突出对于输入输出信号性质的要求,从而提供学生设计实现过程中的灵活空间。
2.教学方法改革。
教学方法方面,以培养学生分析问题、分解问题以及转化问题的能力为主,在授课过程中,注重对单元电路不同应用的变化,让学生抓住各单元电路的实质,真正认识电路;在授课过程中,多强调知识的触类旁通,让学生们体会到专业上的整个知识体系,使学生们形成大局观。从学生对于系统功能、系统构成、单元单路的级联、单元电路的实现、信号的变化等个环节逐步强化学生系统观念和分析分解问题能力。实行研究型教学方式,为学生构建灵活宽松的创新与研究环境。通过课程内容的调配和实验项目的设定调动学生的课程参与度以及系统创新力,密切与后续课程配合,进一步探索课程内容整合的经验。
3.实验教学改革。
通过实验项目的形式激发学生在电路设计方面的创造主动性。根据社会生活和科技发展过程中的事物,进行实验题目的设计,以引起学生对实验的兴趣以及自发的思考;研究实验项目设计的方法,以保证学生既有明确的实验目标,又有充分的自由发挥空间;研究对学生实验总结能力培养的方法,培养学生在总结中对实践经验和理论知识的认识进行升华的能力。
在实验内容的设置方面,通过设立多个综合实验项目,将每个综合项目中分解成基本单元电路的验证性实验。如设定扩音机综合实验,其中包括单管放大器、运算放大器、功率放大器(OCL或OTL)、负反馈放大器、多级级联放大器、附加电路(去噪电路、音调控制电路)等;设定波形发生器综合实验,其中包括非正弦波产生部分(三角波、矩形波、锯齿波等)、正弦波产生部分、频率调整电路、运算放大器等;设定数字运算器综合实验,包含加法器、减法器、乘法、积分、微分等运算电路;设定光强度检测电路,包括光传感电路、滤波器、运算放大器、控制电路等;设定温度检测电路,包括温度传感电路、滤波器、运算放大器、控制电路等来进行实验,同时,随时根据学科的发展更新实验内容,使学生对课程的学习形成全面的认识。
在实验教学的组织实施方面,要求学生以综合实验项目为单位自选实验内容进行实验。实验单元选定后,按照系统功能的要求,从理论课程的进度和学生自己的学习时间考虑,对其中的单元功能电路的验证性实验进行计划制定,但学期末要将综合项目做完。同时,要求学生以电路仿真软件的模拟实验作为进行实际实验的前提,必须使得对电路的设计能够在仿真软件上成功运行才能够进入实验室进行实验;学生可以对已经设定好的实验进行自主创新性的修改,修改方案得到老师同意后,可以进行实施,并且要求学生最终写出技术报告。
三、结语
本文结合电子线路课程群的教学实践,针对应用型本科学生培养进行了改革和探索,取得了初步成效。下一步将在实验项目的深度开发、混合式教学等方面继续推进改革。
参考文献
[1]李东康,沈慧娟.基于应用型人才培养模式下的“电子线路实验”课程改革探究[J].通化师范学院学报,2017(04).
[2]潘捷,杜宇人.以创新与应用为导向的模拟电子技术课程教学实践探索[J].课程教育研究,2017(49).
[3]程亮亮,傅强,季于东,张震宇,黄文庆.应用型本科高校《电子线路设计》课程教学改革初探[J].合肥师范学院学报,2017(06).
[4]王志功,沈永朝,赵鑫泰,徐建.“电路”与“电子线路”两门课程的贯通教学[J].电气电子教学学报,2014(01).
作者简介:李静,女,1979年7月出生,现任山东管理学院机电学院副教授。
本论文受2017年度山东管理学院教学研究项目(《面向应用型本科的电路与电子线路基础课程改革探索》,项目号:JG2017-36)支持。
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