電子實踐教學與設計競賽改革探究
時間:2022-01-06 03:46:48
導語:電子實踐教學與設計競賽改革探究一文來源于網友上傳,不代表本站觀點,若需要原創文章可咨詢客服老師,歡迎參考。
1改革實踐教學內容,體現實踐“教”“學”新貌
在電子設計競賽培訓中最大的特點和成功就是在于以學生為主體,以興趣為導師,以項目實踐為主、教師輔導為輔的學習鍛煉模式。在電子設計競賽培訓實驗室經常可見學生自主學習自由討論,學生在“做中學”“學中做”,真正提高了學習能力和創新實踐意識。這種模式下學生學習主動刻苦,學生的自信心、實踐能力得以提高;創新實踐意識得以建立和培養。本科實踐教學環節的課程設置和實驗教學內容相對比較老化,缺乏靈活性,且書本知識與實踐環節的聯系相對單一,實踐內容多為課本理論知識的測試性、驗證性、模仿性內容,學生對理論知識的融會貫通能力幾乎沒有,學生的學習主動性及積極性相對比較差;同時,大學本科學院由于經費有限,實驗條件、實驗技術更新能力不夠,對實踐教學環節重視度不夠,在傳統實踐教學理念缺乏對學生工程實踐素質和實際解決問題能力的培養。借鑒電子設計競賽培訓模式,在本科實踐教學中實現本科實踐教學內容的融合。以工程實踐素質培養為主線,改革原有的基礎實踐課程電工電子技術實驗,如電路與電子技術實驗、微機原理實驗、單片機實驗、EDA實驗以及電子綜合設計實驗等,在內容體系上實現工程實踐訓練培養模式。電子專業類本科實踐教學經過多年的改革基本大多形成了電子基礎類實驗—電子專業類實驗—電子綜合類實踐三個層次。為充分調動學生的學習興趣和學習積極性,在課程內容和實踐手段上跟進新思維新技術新發展,從基礎類實驗環節開始就建立學生工程實踐鍛煉的思路,引導學生工程實踐創新意識和實踐動手能力的培養。1在基礎類實踐教學中,以內容多樣實用性實驗代替內容單一驗證性實驗,減少驗證型實驗內容,增加與工程實踐緊密相關聯的實驗內容,如電源設計、濾波電路、選頻網絡實驗等。對理論性驗證實驗如戴維南定理疊加定理等實驗進行刪減,增加變壓器的實驗。簡化理論推導計算,強化學生安裝、調試能力,同時加強實驗方法重要性的指導和實驗報告書寫規范的指導。2在專業類實踐教學中,加強理論對實驗的指導作用,強調參數對實驗結果的影響,加強專業技術術語參數的含義講解。同時為貫通學生軟硬件設計和軟件編程能力,將專業類實踐教學課程進行融合,如微機原理實驗課程與C語言課程的融合、單片機實驗課程與傳感器技術課程的融合、實現軟硬件聯合調試與分析,還可以進行功能擴展,指引學生“學中做”。3在綜合性實踐教學中,借鑒電子設計大賽的模式與內容,在原有基礎上增加綜合性、應用性較強的實踐環節(課程設計、實訓、電子綜合實驗等,加強工程項目實踐的鍛煉。以提升實驗內容的綜合性、實用性、系統性為前提,實時融入當前最新技術新知識,不但能增加學生學習興趣,同時增強學生工程實踐意識,提高學生工程實踐素質和解決實際問題的能力,指引學生“做中學”。與電子設計大賽培訓相比,本科實踐教學環節側重點是引發學生的學習興趣和培養學生的學習能力,教師的“教”更多是“引導、誘導”學生主動學習,學生才能更好地“學”。在實踐教學環節中加強與工程實際相結合,與應用相結合,可以使得更多的學生受益,同時也為電子設計大賽類的學科競賽活動提供更多的優秀學生。
2采用多種教學模式,激發學生的學習興趣
在電子設計競賽培訓模式中,學生的學習興趣是學生實踐的原動力。在電子設計競賽培訓實驗室,開放的實驗環境,良好的實驗條件和設備,優秀的教師輔導,使學生的學習能力和實踐能力得以更好地提高。本科實踐教學的條件和設備就相對受限了,而且本科實踐教學時間內容空間也是有限的。采用多種教學模式,激發學生的學習興趣是本科實踐教學的第一任務。
2.1建設虛擬實驗教學平臺
將Multisim、Proteus仿真軟件引入實踐教學是激發學生學習興趣和跟進技術發展的第一步。基于Multisim軟件建立電子技術仿真實驗教學平臺,克服電子技術課程教學內容理論化難于理解的問題,能很好地解決學生學習興趣學習引入的問題;基于Proteus仿真軟件建立單片機、ARM虛擬實驗教學平臺,能提升學習興趣同時加強工程實踐鍛煉。利用互聯網和校園網設施和條件,建設虛擬實驗教學平臺,將數據資源共享、內容開放、實驗信息交互;讓學生隨時進入虛擬實驗平臺獲取實驗學習的資料,自己動手配置、連接、調節和使用虛擬儀器進行各種實驗;降低學生面對教師產生壓力和依賴情況,實現學生遠程自主實驗教學;還能解決實驗場地、實驗設備沖突和緊缺等情況,營造網絡教學和移動學習的氛圍.
2.2采用多種教學方法
相同的教學內容不同的教學方法,可以獲得不一樣的教學效果。在實踐教學中引入項目案例講解并實踐,以工程實踐設計模塊化教學,加強教學內容的實用性,注重對學生的引導,鍛煉和培養學生的工程實踐素質。例如,在單片機實驗教學中采用最小系統模塊、定時中斷模塊、液晶控制顯示模塊、ADC/DAC模塊等實際應用范例,不僅有利于提升學生的學習興趣,還有助于培養學生的主動性創造性思維,有助于提高學生的學習方法和學習效果,更是為后續學生參加電子設計大賽等活動進行創新實踐能力綜合培養做好充分的知識儲備。
2.3建設綜合性開放式實驗室
開放的含義有兩層:設備管理開放,能為學生提供所需的所有實驗設備和元器件;在時間上開放,學生可以根據自己的時間安排。綜合性開放式實驗室也是自主創新性實驗室,學生可以自己設計實驗方案和實驗步驟,實驗室能夠滿足學生自主選做實驗內容,可以是單一性質的實驗項目,也可以是設計性應用性的實驗項目。實驗室為學生提供常用的信號源、示波器、電源、萬用表等常用儀器,以及各類單片機最小系統和開發板、EDA實驗箱、仿真器、PCB制作臺、調試臺等設備。同時實驗室還配有輔導教師,指導學生正確進行實驗項目。學生通過自主設計應用性實驗內容,不僅將所學書本理論知識融會貫通,增進實踐動手能力,更是有助于學生學習自主性和主體性的培養。
2.4開展各種專題培訓講座
電子設計大賽題目大多具有綜合性、實用性特點,題目涉及專業知識理論多,涉及工程實際問題多。經過多年深入研究分析各類電子設計大賽的題目,電子設計大賽題目范圍主要分為信號源、電源、放大器、智能儀器儀表、數據采集系統、發射接收系統和控制系統7大類型。涉及電路、電子技術、高頻電路、通信電路原理、單片機原理及其應用、電子測量、可編程邏輯期間、電子線路設計等多門課程[3]。在本科實踐教學中有意識地結合每年的電子設計大賽題目,有針對性地開展各類專題實踐培訓講座。例如,電源設計、單片機應用電路、放大器電路設計、數據采集系統設計等;同時,提出同一設計題目的不同實現方案對比,不同設計問題的解決思路差異等;結合學生平時的學習問題展開各種專題討論。有針對性地引導學生學習解決工程實際問題的思路和方法,展開知識點,拓寬視野,有助于學生工程實踐素質的培養,有助于學生解決實際問題能力的培養。
3拓展課外科技活動,培養學生創新實踐能力
豐富多彩的課外實踐活動,是培養學生實踐能力與創新精神和發展學生個人興趣的有效途徑[4]。課外活動不僅能開闊學生的眼界,引發學生的學習興趣,盡力縮短書本知識與工程實踐之間的距離,促進學生自主完善知識結構,提高學生的自學能力,還可以培養學生的創新精神和科研精神,增進學生的工程實踐素質培養。課外科技活動的形式多種多樣,除了各種全國性地方性的各類電子設計比賽,如全國電子設計競賽、“挑戰杯”“TI電子設計競賽杯”“盛群杯”等大學生課外科技活動,還有校內的各種科研訓練,例如,參加老師的科研項目或學生自己申請的實驗創新項目等學生科研項目。參與各種課外科技活動,不僅能夠考驗學生實踐能力、創新思維、團隊合力和臨場應變能力,而且每次活動經驗對每個學生的心理和能力成長也很重要,在參與活動的同時更是鍛煉培養學生的溝通能力和團隊協作精神的好機會。學生通過參與各種科技活動開闊了視野,增強了競技心理與承受能力,通過“實踐—問題—解決—實踐—成功”,能鍛煉學生的構思能力、設計能力,提高團隊的合作能力和運作效率。此外,課外的各類科技競賽活動所涉及知識的深度和廣度,不僅能培養學生實踐創新能力,也是對學生電子設計基礎知識及實踐能力的綜合檢驗。
4結束語
電子設計競賽培養模式能夠有效地增強學生的綜合專業素質和創新實踐意識以及實踐動手能力。將這種培訓模式的理念融合到本科實踐教學改革中,虛實結合,項目案例教學,加強實踐能力培養,有效地提高學生的學習興趣和學習主動性。在實踐中加強理論學習,在實踐教學中加強學生工程實踐意識的培養,使學生在具有基礎理論和基本實踐技能的同時,創新意識和工程實踐能力也得以很好地提高和鍛煉。
本文作者:何莉張里工作單位:重慶理工大學
- 上一篇:電子政務對社會信息的啟示
- 下一篇:電子信息人才培養模式的探索