時(shí)間:2023-01-15 10:29:49
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數(shù)字電路教學(xué)設(shè)計(jì)項(xiàng)目教學(xué)學(xué)習(xí)興趣現(xiàn)代化電子技術(shù)飛速發(fā)展,數(shù)字電路更是以系統(tǒng)集成化、設(shè)計(jì)自動(dòng)化、用戶專業(yè)化和測試、智能化的趨勢出現(xiàn)。數(shù)字電路教學(xué)中如何能應(yīng)對(duì)電子技術(shù)的發(fā)展,同時(shí)又遵循高等職業(yè)教育以職業(yè)為基礎(chǔ)、以能力為本、理論夠用為度的原則,圓滿完成課程的教學(xué)任務(wù),用項(xiàng)目教學(xué)法是行之有效的手段。
一、關(guān)于項(xiàng)目教學(xué)法
1.項(xiàng)目教學(xué)的概念
項(xiàng)目教學(xué)法,是圍繞一個(gè)實(shí)踐項(xiàng)目而展開的教學(xué)活動(dòng),其目的是在項(xiàng)目實(shí)施過程中使理論與實(shí)踐教學(xué)同步進(jìn)行,從而充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與的積極性,提高學(xué)生解決實(shí)際問題的綜合能力。
2.項(xiàng)目教學(xué)法的關(guān)鍵
項(xiàng)目教學(xué)法的關(guān)鍵,是把整個(gè)學(xué)習(xí)過程分解為一個(gè)個(gè)具體的工程或事件,設(shè)計(jì)出一個(gè)個(gè)合適的項(xiàng)目教學(xué)方案。這樣,不僅傳授給學(xué)生理論知識(shí)和操作技能,更重要的是培養(yǎng)他們的職業(yè)能力。
3.項(xiàng)目教學(xué)法的優(yōu)點(diǎn)
項(xiàng)目教學(xué)法,是讓學(xué)生實(shí)施一個(gè)具體的項(xiàng)目,學(xué)生學(xué)習(xí)的目的很明確,能極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高學(xué)習(xí)興趣。項(xiàng)目教學(xué)法大多要分小組完成,通過小組內(nèi)及小組間的充分交流、討論、決策等,提高學(xué)生合作能力,強(qiáng)化學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)。而合作能力和團(tuán)隊(duì)意識(shí),恰恰是當(dāng)前社會(huì)化大生產(chǎn)所要求的基本素質(zhì)。項(xiàng)目教學(xué)法在實(shí)施過程中會(huì)涉及到很多學(xué)科知識(shí),能促進(jìn)課程間的整合。
二、項(xiàng)目教學(xué)法的教學(xué)實(shí)踐
數(shù)字電路課程是高職電氣專業(yè)一門承上啟下的專業(yè)基礎(chǔ)課,具有較強(qiáng)的邏輯性、應(yīng)用性和工程實(shí)踐性。內(nèi)容包括數(shù)字電路基礎(chǔ)、組合邏輯電路基礎(chǔ)、組合邏輯集成電路、時(shí)序邏輯電路基礎(chǔ)、時(shí)序邏輯集成電路、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器與可編程邏輯器件、數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換器和脈沖信號(hào)的產(chǎn)生與整形共8章節(jié)。按照“以能力為本位,以職業(yè)實(shí)踐為主線,以項(xiàng)目課程為主體的模塊化專業(yè)課程體系”的總體教學(xué)設(shè)計(jì)要求,本門課程以培養(yǎng)靈活應(yīng)用常用數(shù)字集成電路來實(shí)現(xiàn)邏輯功能的能力為基本目標(biāo),打破學(xué)科課程的設(shè)計(jì)思路,緊緊圍繞工作任務(wù)完成的需要來選擇和組織課程內(nèi)容,突出工作任務(wù)與知識(shí)的聯(lián)系,讓學(xué)生在職業(yè)實(shí)踐活動(dòng)的基礎(chǔ)上掌握知識(shí),增強(qiáng)課程內(nèi)容與職業(yè)崗位能力要求的相關(guān)性,提高學(xué)生的就業(yè)能力。本課程可以分成6個(gè)項(xiàng)目完成,分別是:全加器電路設(shè)計(jì)、搶答器的設(shè)計(jì)與制作、同步計(jì)數(shù)器電路設(shè)計(jì)、數(shù)字鐘電路的設(shè)計(jì)與制作、用可編程邏輯器件設(shè)計(jì)數(shù)字鐘電路和A/D 和D/A 轉(zhuǎn)換功能仿真。第1到3章劃為第一個(gè)項(xiàng)目,內(nèi)容是:全加器電路設(shè)計(jì)。以下就以第一個(gè)項(xiàng)目為例完成教學(xué)設(shè)計(jì)。
1.教材分析
這部分內(nèi)容包含3個(gè)章節(jié):數(shù)字電路基礎(chǔ)、組合邏輯電路基礎(chǔ)、組合邏輯集成電路。每章節(jié)后面都有本章小結(jié)、思考題與習(xí)題、技能要求和實(shí)訓(xùn)內(nèi)容以及書最后的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容部分。很顯然,編者也在強(qiáng)調(diào)技能和實(shí)訓(xùn)的重要性,但在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)采用項(xiàng)目教學(xué)法能很好地體現(xiàn)實(shí)踐能力為主。
2.教學(xué)設(shè)計(jì)
此部分內(nèi)容重點(diǎn)是掌握邏輯函數(shù)的表示方法,會(huì)進(jìn)行邏輯函數(shù)的變換和化簡;能正確理解基本門電路邏輯功能;會(huì)用基本邏輯門電路設(shè)計(jì)簡單組合邏輯電路。如何把內(nèi)容連貫,用某個(gè)項(xiàng)目來體現(xiàn),我們可以結(jié)合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以及常見的電路來解決。那么,學(xué)習(xí)項(xiàng)目選取的基本依據(jù)是該門課程涉及的工作領(lǐng)域和工作任務(wù)范圍,在具體設(shè)計(jì)過程中,還以相關(guān)專業(yè)的典型產(chǎn)品為載體,使工作任務(wù)具體化,產(chǎn)生具體的學(xué)習(xí)項(xiàng)目。項(xiàng)目的難度要適中,要適合學(xué)情,讓學(xué)生都能動(dòng)手參與,能充分調(diào)動(dòng)他們的積極性,使學(xué)習(xí)更有目的性,讓學(xué)生在職業(yè)實(shí)踐活動(dòng)的基礎(chǔ)上掌握知識(shí)。本項(xiàng)目內(nèi)容是全加器的電路設(shè)計(jì)。采用全加器的設(shè)計(jì)這樣的項(xiàng)目內(nèi)容,那么,組合邏輯集成電路,此部分章節(jié)中的編碼器、譯碼器與數(shù)碼顯示器等內(nèi)容暫時(shí)就使用不到,我們可以把這些內(nèi)容劃分到下一個(gè)項(xiàng)目中去,而只是涉及到它的前面一部分內(nèi)容二進(jìn)制加法器。這樣,不會(huì)顯得項(xiàng)目量過大,知識(shí)太擁擠,學(xué)生學(xué)習(xí)困難的問題。
3.教學(xué)過程的組織實(shí)施
項(xiàng)目教學(xué)法的教學(xué)步驟,具體是以下六個(gè)步驟:情景設(shè)置,操作示范,獨(dú)立探索,明確項(xiàng)目,協(xié)作學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)。本項(xiàng)目可以包含這幾個(gè)模塊:(1)完成基本門電路的測試;(2)用74LS00實(shí)現(xiàn)多種邏輯功能;(3)用基本門電路設(shè)計(jì)全加器電路。每個(gè)模塊參考學(xué)時(shí)都可以是4學(xué)時(shí),它們的學(xué)習(xí)目標(biāo)不相同,由淺入難,循序漸進(jìn),慢慢引導(dǎo)學(xué)生掌握理論知識(shí),增加實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。每個(gè)模塊除了列出的工作任務(wù)以外,根據(jù)學(xué)生層次的不同,還可添加相應(yīng)的拓展知識(shí)。模塊一邏輯門電路測試工作任務(wù)包含測試TTL門電路74LS00、74LS04、74LS20、74LS32、74LS86邏輯功能并記錄測試數(shù)據(jù)和整理歸納總結(jié),列出74LS00、74LS04、74LS32、74LS86 邏輯表達(dá)式,狀態(tài)真值表。它相關(guān)的理論知識(shí):基本邏輯運(yùn)算和復(fù)合邏輯運(yùn)算,基本門電路邏輯功能,邏輯函數(shù)的基本表達(dá)式。模塊二用與非門電路實(shí)現(xiàn)多種邏輯功能工作任務(wù)有用74LS00實(shí)現(xiàn)下列邏輯功能:或非F=A+B、與或F=AB+CD、4輸入與F=ABCD、異或和同或。相關(guān)理論知識(shí):邏輯代數(shù)的基本定律和規(guī)則,邏輯函數(shù)的化簡方法,邏輯函數(shù)表達(dá)式。模塊三全加器的設(shè)計(jì)與制作工作任務(wù):用基本門電路設(shè)計(jì)判奇電路,用基本門電路設(shè)計(jì)半加器電路,用基本門電路設(shè)計(jì)全加器電路。相關(guān)理論知識(shí):組合邏輯電路的分析方法,用基本門電路實(shí)現(xiàn)組合邏輯功能。全加器是能夠計(jì)算低位進(jìn)位的二進(jìn)制加法電路,全加器的邏輯圖如圖所示。
關(guān)鍵詞:單片機(jī);Proteus仿真;設(shè)計(jì)
編者按:項(xiàng)目教學(xué)法是以項(xiàng)目為主線、教師為引導(dǎo)、學(xué)生為主體的一種教學(xué)活動(dòng),它將傳統(tǒng)的特定課程轉(zhuǎn)化為一系列教學(xué)項(xiàng)目,改變了以往“教師講,學(xué)生聽”的被動(dòng)教學(xué)模式,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力以及動(dòng)手能力,從而提高教學(xué)質(zhì)量。近年來不少學(xué)校都在嘗試項(xiàng)目教學(xué)法,本期我們選取了3篇相關(guān)文章,其中既有針對(duì)理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程的項(xiàng)目教學(xué),如單片機(jī)教學(xué)及實(shí)訓(xùn)、數(shù)字電子技術(shù),又有借鑒德國職業(yè)教育模式的數(shù)控技術(shù)專業(yè)跨課程項(xiàng)目設(shè)計(jì),都取得不錯(cuò)的效果,可供大家參考。當(dāng)然,項(xiàng)目教學(xué)法在實(shí)施過程中還存在一些問題,我們期待有更多的教育工作者去發(fā)現(xiàn)和解決,積極探索和研究適合各專業(yè)課程的教學(xué)方法。
單片機(jī)原理與應(yīng)用[1]是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程,相應(yīng)的教學(xué)及實(shí)訓(xùn)具有很強(qiáng)的技術(shù)性和應(yīng)用性,在本專業(yè)教學(xué)中占有很重要的位置。項(xiàng)目教學(xué)的目的是在單片機(jī)原理與應(yīng)用課程教學(xué)中使學(xué)生容易理解和掌握單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí),掌握與其相關(guān)電子電路的分析、設(shè)計(jì)方法,掌握軟硬件電路仿真與設(shè)計(jì),掌握故障的分析、查找及解決方法等。
單片機(jī)教學(xué)及實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容組織和過程管理,在很大程度上決定了單片機(jī)教學(xué)及實(shí)訓(xùn)效果的好壞。在傳統(tǒng)教學(xué)及實(shí)訓(xùn)過程中,偏重理論教學(xué),實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)過程中驗(yàn)證的成分過多,學(xué)生缺少獨(dú)立創(chuàng)新方面的鍛煉。為改變這一現(xiàn)狀,在教學(xué)及實(shí)訓(xùn)中采用項(xiàng)目教學(xué)法,指導(dǎo)教師提出教學(xué)及實(shí)訓(xùn)任務(wù),并將任務(wù)進(jìn)行剖析,分解成不同的小任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生對(duì)任務(wù)進(jìn)行分析、仿真和設(shè)計(jì),精心組織教學(xué)及實(shí)訓(xùn)過程,鼓勵(lì)學(xué)生相互討論、上網(wǎng)查閱資料和提出不同的意見,甚至拋開教師布置的任務(wù)獨(dú)立選擇課題,以最大限度地激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。
1 項(xiàng)目設(shè)計(jì)與過程管理
1.1 教學(xué)及實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)
采用項(xiàng)目教學(xué)法進(jìn)行單片機(jī)教學(xué)及實(shí)訓(xùn),首要的任務(wù)就是進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的內(nèi)容要盡可能涵蓋單片機(jī)知識(shí)點(diǎn)[2],同時(shí)要能吸引學(xué)生,項(xiàng)目設(shè)計(jì)的難易要有梯度性,以滿足不同學(xué)生的需求。例如設(shè)計(jì)校時(shí)數(shù)字鐘時(shí),基本要求為:任務(wù)一中要求8位數(shù)碼管顯示一串?dāng)?shù)字(學(xué)號(hào));任務(wù)二中要求設(shè)計(jì)完成一個(gè)數(shù)字鐘(不可校時(shí))。此外還有擴(kuò)展要求。任務(wù)一擴(kuò)展:8位數(shù)碼管切換顯示學(xué)號(hào)和生日,切換時(shí)間為1 s,通電后先顯示學(xué)號(hào);任務(wù)二擴(kuò)展:擴(kuò)展3個(gè)按鍵K1,K2,K3,能對(duì)數(shù)字鐘進(jìn)行時(shí)、分和秒的校時(shí)。
每個(gè)項(xiàng)目既有總體目標(biāo),又分別由不同的任務(wù)組成,由淺入深,循序漸進(jìn),兼顧不同層次的學(xué)生,同時(shí)精心編寫教學(xué)及實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書,給學(xué)生相應(yīng)的指導(dǎo)。
1.2 教學(xué)及實(shí)訓(xùn)過程組織
教學(xué)及實(shí)訓(xùn)過程的有序組織是教學(xué)及實(shí)訓(xùn)質(zhì)量的保障,通過對(duì)教學(xué)及實(shí)訓(xùn)過程的有效控制,既能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,也能提高教學(xué)及實(shí)訓(xùn)的可操作性和實(shí)踐性。
1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)
教學(xué)及實(shí)訓(xùn)的目的之一就是模擬企業(yè)的生產(chǎn)過程,讓學(xué)生感受未來的工作要求與標(biāo)準(zhǔn)。在教學(xué)及實(shí)訓(xùn)中,電路設(shè)計(jì)與技術(shù)指標(biāo)采取企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),讓學(xué)生體會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)過程,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)與工作作風(fēng)。如硬件電路原理圖和PCB版圖的設(shè)計(jì),從器件的型號(hào)到PCB板的尺寸、線間距及圖紙大小,都有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。
1.2.2 利用好仿真教學(xué)軟件
教學(xué)及實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的實(shí)施,是學(xué)生進(jìn)行電路設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)及綜合調(diào)試的過程,特別是在電路安裝調(diào)試時(shí),學(xué)生會(huì)出現(xiàn)各種各樣的錯(cuò)誤,需要不停地修改,但這樣容易造成元器件的損壞。如果先利用仿真軟件進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)[3],這樣,絕大部分的錯(cuò)誤就可以在仿真軟件上進(jìn)行修改,既降低對(duì)元器件的損壞,又可以提高教學(xué)及實(shí)訓(xùn)效率,達(dá)到事半功倍的效果。
例如數(shù)字鐘的設(shè)計(jì),先在Proteus軟件上進(jìn)行硬件電路設(shè)計(jì),然后進(jìn)行軟件設(shè)計(jì),最后在Proteus仿真軟件上進(jìn)行綜合調(diào)試,軟硬件上的修改方便快捷。只有仿真成功后才可以進(jìn)行電路板的焊接與調(diào)試,這樣,絕大部分的錯(cuò)誤在仿真過程中得以解決,既節(jié)約了時(shí)間,又減少了元件浪費(fèi)。
1.2.3 教學(xué)及實(shí)訓(xùn)過程強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主
以實(shí)驗(yàn)室為教學(xué)及實(shí)訓(xùn)室,每名學(xué)生一臺(tái)電腦,一組元器件,一套工具,創(chuàng)造獨(dú)立的工作環(huán)境與氛圍。在此基礎(chǔ)上,強(qiáng)調(diào)學(xué)生獨(dú)立完成教學(xué)及實(shí)訓(xùn)任務(wù),調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性與主動(dòng)性。例如項(xiàng)目硬件設(shè)計(jì)、軟件編寫,完全以學(xué)生為主,尊重學(xué)生的選擇,哪怕是錯(cuò)誤的實(shí)現(xiàn)方法,也要慢慢引導(dǎo),使其領(lǐng)悟到錯(cuò)誤的原因。教師通常在項(xiàng)目實(shí)施前期對(duì)項(xiàng)目功能、重點(diǎn)理論與操作方法等做簡要介紹,對(duì)教學(xué)及實(shí)訓(xùn)過程中的共性問題進(jìn)行講解,項(xiàng)目完成后進(jìn)行問題的剖析總結(jié),做輔和引導(dǎo)性的工作。
1.2.4 教學(xué)及實(shí)訓(xùn)考評(píng)方式強(qiáng)調(diào)過程考評(píng)
考評(píng)的方式、方法在很大程度上影響教學(xué)及實(shí)訓(xùn)過程的實(shí)施和效果,如果只看結(jié)果而忽略過程,就會(huì)打擊部分學(xué)生的積極性。例如,一名學(xué)生積極努力地去實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目中的某個(gè)子任務(wù),但沒有完成,如果給出較差的考評(píng)就可能使其失去信心和主動(dòng)性,或者干脆放棄后面的任務(wù)。
因此,考評(píng)要注重教學(xué)及實(shí)訓(xùn)過程,兼顧結(jié)果,要讓那些努力的學(xué)生取得不錯(cuò)的成績,使取得成功的學(xué)生成績優(yōu)秀,這樣就能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性,促使其繼續(xù)查找問題、更改設(shè)計(jì)并取得好的成果。
1.3 教學(xué)及實(shí)訓(xùn)過程總結(jié)
教學(xué)及實(shí)訓(xùn)采用項(xiàng)目教學(xué)法,而且是采用項(xiàng)目中任務(wù)的遞進(jìn)方式進(jìn)行,在每個(gè)任務(wù)完成以后,都要進(jìn)行總結(jié),首先搜集教學(xué)及實(shí)訓(xùn)中出現(xiàn)的各種問題,其次是與學(xué)生一起分析發(fā)生問題的原因,最后是找出問題的解決方法并避免問題再次發(fā)生。這樣,既總結(jié)分析了當(dāng)前的問題,又為后面的教學(xué)及實(shí)訓(xùn)打下基礎(chǔ)。
2 結(jié)束語
單片機(jī)教學(xué)及實(shí)訓(xùn)是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的教學(xué)過程,除了單片機(jī)知識(shí),還涵蓋了數(shù)字電路、模擬電路等知識(shí),既有硬件設(shè)計(jì),又有軟件編程。既要設(shè)計(jì)涵蓋知識(shí)面豐富的項(xiàng)目,又要精心組織其過程。這就需要教師不斷地加強(qiáng)科學(xué)研究,并把科研成果反映在教學(xué)及實(shí)訓(xùn)中;還需要教師不斷地改進(jìn)教學(xué)及實(shí)訓(xùn)方法,提高教學(xué)及實(shí)訓(xùn)效果。
參考文獻(xiàn)
[1] 謝維成,楊加國.單片機(jī)原理與應(yīng)用及C51程序設(shè)計(jì)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2009.
論文摘要:結(jié)合高職院校數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀,以培養(yǎng)學(xué)生的電子設(shè)計(jì)能力、實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力為目標(biāo),對(duì)數(shù)字電路設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了研究,提出了構(gòu)建實(shí)驗(yàn)課程體系、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍建設(shè)、完善實(shí)驗(yàn)考核機(jī)制等措施,取得了良好的教學(xué)效果。
隨著高職院校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的深人,實(shí)驗(yàn)教學(xué)已成為高職院校教學(xué)工作的重要組成部分。實(shí)驗(yàn)教學(xué)已從過去單純的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)逐步深人到綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),從利用實(shí)驗(yàn)來加深對(duì)已學(xué)理論知識(shí)的理解,深人到將實(shí)驗(yàn)作為學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)、新技術(shù)、新器件,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的重要目的仁‘〕。
1高職院校實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題
數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)是高職院校電子信息類、機(jī)電類專業(yè)必修的實(shí)踐性技術(shù)基礎(chǔ)課程,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力具有重要的地位。在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,并按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的實(shí)驗(yàn)步驟去完成實(shí)驗(yàn),這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式禁錮了學(xué)生的創(chuàng)新思維,失去了“實(shí)驗(yàn)”真正的含義,培養(yǎng)出來的學(xué)生實(shí)踐技能差,無法達(dá)到高職教育人才培養(yǎng)的要求〔2)0
2開設(shè)數(shù)字電路設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)采取的措施
通過多年來的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革實(shí)踐,證明了開設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)有利于鞏固課堂所學(xué)的理論知識(shí);有利于提高學(xué)生電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力、綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力[’]。2005年我校電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心(以下簡稱中心)以“加強(qiáng)基礎(chǔ)訓(xùn)練,培養(yǎng)能力,注重創(chuàng)新”為指導(dǎo)思想,在面向各類專業(yè)的數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,開設(shè)了以學(xué)生為主、教師為輔的數(shù)字電路設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué),取得了良好的教學(xué)效果。
2. 1構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程體系
數(shù)字電路設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是一種較高層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué),是結(jié)合數(shù)字電路課程和其它學(xué)科知識(shí)進(jìn)行電路設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力的有效途徑,具有綜合性、創(chuàng)新性及探索性[[4]。數(shù)字電路設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是學(xué)生根據(jù)教師給定的實(shí)驗(yàn)任務(wù)和實(shí)驗(yàn)條件,自行查閱文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)方案、電路安裝等,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施過程,如圖1所示。
為了提高學(xué)生的電子設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力,中心根據(jù)高職教育教學(xué)特點(diǎn)與規(guī)律,構(gòu)建了基礎(chǔ)型、提高型、創(chuàng)新型三個(gè)遞進(jìn)層次的數(shù)字電路設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課程體系。三個(gè)實(shí)訓(xùn)模塊的內(nèi)容堅(jiān)持以“加強(qiáng)基礎(chǔ)型設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的電子設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新意識(shí)”為主線,由單元電路設(shè)計(jì)到系統(tǒng)電路設(shè)計(jì),循序漸進(jìn),三年不斷線,為不同基礎(chǔ)、不同層次的學(xué)生逐步提高電子設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力的空間,如圖2所示。
基礎(chǔ)型設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是課程中所安排的教學(xué)實(shí)驗(yàn),學(xué)生在完成了驗(yàn)證性、綜合性實(shí)驗(yàn)以后,具有了一定的實(shí)驗(yàn)技能,結(jié)合數(shù)字電路的基本原理設(shè)計(jì)一些比較簡單的單元電路,學(xué)生按照教師給出的實(shí)驗(yàn)要求根據(jù)實(shí)驗(yàn)室所擁有的儀器設(shè)備、元器件,從實(shí)驗(yàn)原理來確定實(shí)驗(yàn)方法、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路等,且在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)。如表1所示。這一階段主要是讓學(xué)生熟悉門電路邏輯功能及應(yīng)用,掌握組合邏輯電路、時(shí)序電路的設(shè)計(jì)方法,培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)意識(shí)、查閱文獻(xiàn)等能力。
提高型設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)對(duì)高職院校來說,可認(rèn)為是數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)。它體現(xiàn)了學(xué)生對(duì)綜合知識(shí)的掌握和運(yùn)用,課題內(nèi)容是運(yùn)用多門課程的知識(shí)及實(shí)驗(yàn)技能來設(shè)計(jì)比較復(fù)雜的系統(tǒng)電路,如表2所示。整個(gè)教學(xué)過程可分10單元,每個(gè)單元為4學(xué)時(shí),每小組為一個(gè)課題。學(xué)生根據(jù)教師提供的設(shè)計(jì)題目確定課題,查閱文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)電路、電路仿真、電路安裝調(diào)試、撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告等,完成從電路設(shè)計(jì)到制作、成品的全部實(shí)踐過程。通過這一階段的訓(xùn)練,學(xué)生的軟硬件設(shè)計(jì)能力進(jìn)一步提高,報(bào)告撰寫趨于成熟,善于接受新器件,團(tuán)隊(duì)協(xié)作趨于成熟。
創(chuàng)新型設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)主要為理論基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)、實(shí)驗(yàn)技能熟練的優(yōu)秀學(xué)生選做,為“開放式”教學(xué),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要是結(jié)合專業(yè)的科研項(xiàng)目、工程實(shí)際及全國或省級(jí)電子設(shè)計(jì)競賽的課題。通過創(chuàng)新型設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),強(qiáng)化學(xué)生電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力,充分發(fā)揮學(xué)生的潛能,全面提高學(xué)生的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力,為參加大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
數(shù)字電路設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課程體系將數(shù)字電路基本原理、模擬電路、eda技術(shù)等多門課程知識(shí)點(diǎn)融合在一起,從單元電路設(shè)計(jì)到系統(tǒng)電路設(shè)計(jì),深化了“系統(tǒng)”概念的意識(shí)。在每一輪設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行總結(jié),開展學(xué)生問卷調(diào)查,對(duì)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法、手段等進(jìn)行全面評(píng)估,從而了解設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。在實(shí)驗(yàn)過程中,實(shí)驗(yàn)教師鼓勵(lì)學(xué)生從不同角度去分析,大膽創(chuàng)新,設(shè)計(jì)不同的方案。
2. 2加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍的建設(shè)
近年來,中心依托省級(jí)精品課程“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”、省級(jí)應(yīng)用電子技術(shù)精品專業(yè)建設(shè),合理規(guī)劃,制定了實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍培養(yǎng)計(jì)劃;專業(yè)教師定期到企業(yè)培訓(xùn);專職實(shí)驗(yàn)教師參加實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研討和對(duì)新知識(shí)、新技術(shù)的培訓(xùn);同時(shí)制定優(yōu)惠政策,吸引企業(yè)中具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程師、技師到實(shí)訓(xùn)基地?fù)?dān)任實(shí)驗(yàn)教師tb},形成一支能培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才、能跟蹤電子信息技術(shù)發(fā)展、勇于創(chuàng)新并積極承擔(dān)教學(xué)改革項(xiàng)目的專兼職結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍,實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍的整體優(yōu)化。
2. 3開放實(shí)驗(yàn)室
為了保證設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效實(shí)施,中心實(shí)行時(shí)間和內(nèi)容兩方面開放的教學(xué)方法。學(xué)生除了要完成教學(xué)計(jì)劃內(nèi)指定實(shí)驗(yàn)外,還可以根據(jù)自己的專業(yè)和興趣,選擇規(guī)定以外的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。為了提高設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果,學(xué)校制定了系列激勵(lì)政策,調(diào)動(dòng)了實(shí)驗(yàn)教師及學(xué)生的積極性。
2. 4建設(shè)創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)室
為了培養(yǎng)學(xué)生的電子設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力,給優(yōu)秀學(xué)生營造良好的自主學(xué)習(xí)環(huán)境,提供展現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的舞臺(tái),中心先后投人了30多萬元,更新了實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備,建設(shè)了一個(gè)軟件環(huán)境優(yōu)良、硬件條件先進(jìn)的創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)室。該實(shí)訓(xùn)室配置了計(jì)算機(jī)、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、頻率計(jì)、掃頻儀、數(shù)字存儲(chǔ)示波器、單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)、打孔機(jī)、制版機(jī)等儀器設(shè)備〔7〕。
2. 5完善實(shí)驗(yàn)考核機(jī)制
對(duì)于數(shù)字電路設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的考核,不能僅靠一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告或作品來評(píng)定成績,要關(guān)注設(shè)計(jì)方案的可行性、實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生的操作能力、創(chuàng)新能力等方面。如以100分計(jì),分別從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案(20分)、實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)施和完善(40分)、設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性(20分)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告或論文、成品(20分)幾個(gè)環(huán)節(jié)來評(píng)定學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績。為了激勵(lì)優(yōu)秀學(xué)生,激發(fā)創(chuàng)新欲望,中心建立了“創(chuàng)新設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)優(yōu)秀論文、作品評(píng)獎(jiǎng)制度”,對(duì)經(jīng)專業(yè)教師評(píng)審選出的優(yōu)秀論文、創(chuàng)新作品的學(xué)生給予表彰、獎(jiǎng)勵(lì)。
(一)課程設(shè)計(jì)理念
以企業(yè)需求為導(dǎo)向,以專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)為核心;針對(duì)電子產(chǎn)品制作、檢測、調(diào)試與管理崗位的電子工藝技能;以電子產(chǎn)品制圖制板員、電子產(chǎn)品維修試驗(yàn)員、工藝助理工程師、SMT操作員的職業(yè)能力培養(yǎng)為主線;實(shí)訓(xùn)內(nèi)容源于電子企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的技術(shù)應(yīng)用;培養(yǎng)勝任電子企業(yè)電路設(shè)計(jì)制作、調(diào)試維修與工藝管理工作的高技能應(yīng)用型人才;教學(xué)宗旨是服務(wù)于企業(yè),服務(wù)于社會(huì)。
緊跟企業(yè)電子產(chǎn)品生產(chǎn)新工藝、新技術(shù),經(jīng)過社會(huì)調(diào)研與崗位分析,確定電子產(chǎn)品制作、檢測、調(diào)試與管理崗位的電子工藝技術(shù)應(yīng)用職業(yè)能力,依據(jù)課程教學(xué)目標(biāo)和職業(yè)能力要求,開發(fā)出實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。以項(xiàng)目為引導(dǎo),選取企業(yè)生產(chǎn)的實(shí)用電子產(chǎn)品為載體呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容,依據(jù)電子產(chǎn)品生產(chǎn)過程,融入職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)出相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)。
構(gòu)建“雙師結(jié)構(gòu)”教學(xué)團(tuán)隊(duì),與企業(yè)兼職教師合作,保障校內(nèi)外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)等教學(xué)工作的順利實(shí)施;建設(shè)具有模擬真實(shí)工作場景的校內(nèi)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)室和具備實(shí)踐補(bǔ)充功能的校外實(shí)習(xí)基地,使學(xué)生在真實(shí)的生產(chǎn)環(huán)境中得到鍛煉。
采用基于電子產(chǎn)品制作工藝的“項(xiàng)目引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式,實(shí)施以行動(dòng)為導(dǎo)向,以電子工藝技能培養(yǎng)為核心的“做前知、做有依、做中思、做有果”四位一體教學(xué)組織,運(yùn)用案例分析、項(xiàng)目教學(xué)、分組討論、角色扮演、現(xiàn)場教學(xué)、現(xiàn)代教育技術(shù)等多種教學(xué)方法和手段,引導(dǎo)學(xué)生積極思考、勇于實(shí)踐,提高教學(xué)效果,做到學(xué)生、學(xué)院和社會(huì)三方受益。
二教學(xué)內(nèi)容的選取
(一)教學(xué)內(nèi)容選取步驟
第一,崗位調(diào)研分析。針對(duì)電子工藝技術(shù)應(yīng)用職業(yè)崗位進(jìn)行調(diào)研與分析,得出典型工作任務(wù);依據(jù)職業(yè)崗位要求,分析出完成典型工作任務(wù)所需的知識(shí)、技能和素質(zhì)。
第二,職業(yè)能力確定。依據(jù)課程教學(xué)目標(biāo),對(duì)同類知識(shí)、技能歸集和序化,分析出電子工藝技術(shù)應(yīng)用崗位的三層次職業(yè)能力。
第三,實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目開發(fā)。以電子工藝技能培養(yǎng)為核心,按照生產(chǎn)現(xiàn)場用到的不同電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝,開發(fā)出相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。
第四,教學(xué)載體確定。以實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目為引導(dǎo),選取行業(yè)企業(yè)生產(chǎn)的,能涵蓋實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目工藝要求的典型電子產(chǎn)品作為教學(xué)載體。
第五,學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)。參照“電子設(shè)備裝接工”和“電子產(chǎn)品制版工”的職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn),融入環(huán)保要求和企業(yè)安全文化,以電子產(chǎn)品生產(chǎn)過程為主線,設(shè)計(jì)出相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)。
(二)選取教學(xué)內(nèi)容
3教學(xué)載體確定
選取實(shí)際應(yīng)用多、適用范圍廣、易于操作的雙聲道BTL功放、SMT調(diào)頻收音機(jī)和KJD11-36型局部通風(fēng)機(jī)自動(dòng)切換控制器作為教學(xué)載體,分別涵蓋了單面板通孔安裝電子產(chǎn)品制作、單面板表面安裝電子產(chǎn)品制作、單面板混合安裝電子產(chǎn)品制作及雙面混裝電子產(chǎn)品制作的職業(yè)能力要求。
載體一為雙聲道BTL功放,通過載體一的設(shè)計(jì)制作,可以使學(xué)生掌握單面板通孔安裝電路的設(shè)計(jì)制作方法和工藝要求。
載體二為SMT調(diào)頻收音機(jī),要求學(xué)生在掌握單面板通孔安裝電路設(shè)計(jì)制作基礎(chǔ)上,通過載體二的設(shè)計(jì)制作,學(xué)習(xí)表面安裝電路的設(shè)計(jì)制作方法,并能綜合運(yùn)用所學(xué)的通孔安裝和表面安裝電路設(shè)計(jì)能力。
載體三為KJD11-36型局部通風(fēng)機(jī)自動(dòng)切換控制器,通過載體三的設(shè)計(jì)制作,要求學(xué)生在掌握單面板混合安裝電路設(shè)計(jì)制作方法的基礎(chǔ)上,學(xué)習(xí)雙面板混合安裝電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制作方法和工藝要求。
一個(gè)教學(xué)載體即是一個(gè)實(shí)用電子產(chǎn)品,教學(xué)過程中,要求對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行電路板設(shè)計(jì)制作、檢測調(diào)試及工藝設(shè)計(jì)管理。通過3個(gè)產(chǎn)品的制作,學(xué)生掌握了根據(jù)電路要求,選擇元器件安裝方式,設(shè)計(jì)并制作單、雙面電路板,確定適合的生產(chǎn)工藝,調(diào)試組裝為電子成品的方法,提高學(xué)生專業(yè)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。
三教學(xué)內(nèi)容的組織與安排
(一)整體教學(xué)組織與安排
“做前知”―――學(xué)生制作產(chǎn)品前,由教師通過演示操作、視頻解說、圖片說明等形式,說明學(xué)習(xí)任務(wù),學(xué)生通過聽、看、試操作等形式,知道了做什么,明確任務(wù)。
“做有依”―――學(xué)生動(dòng)手操作前,教師通過講演結(jié)合、學(xué)做結(jié)合、討論互動(dòng)、設(shè)疑、啟發(fā)等教學(xué)方法,將該怎么做所依據(jù)的理論知識(shí)與操作技能傳授給學(xué)生。
“做中思”―――學(xué)生在產(chǎn)品制作過程中,通過自查,進(jìn)行質(zhì)量檢測(包括電路設(shè)計(jì)檢驗(yàn)、電路性能檢驗(yàn)、電子產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)等),填寫學(xué)生自查表,反思任務(wù)存在的問題,分析、總結(jié)任務(wù)實(shí)施情況。
“做有果”―――在每個(gè)任務(wù)完成后,學(xué)生自制出電子產(chǎn)品,并進(jìn)行成果展示與考評(píng)。
(二)單元教學(xué)組織與安排
每個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)均以《任務(wù)單》的形式呈現(xiàn),《任務(wù)單》使學(xué)生在學(xué)校的學(xué)習(xí)過程如同在工作崗位的工作過程。我們?cè)O(shè)計(jì)的《任務(wù)單》為校本教材的角本,經(jīng)過教學(xué)實(shí)施、信息反饋,優(yōu)化學(xué)習(xí)任務(wù)及《任務(wù)單》,形成校本教材。《任務(wù)單》包含教學(xué)方案、任務(wù)布置、相關(guān)知識(shí)、技能要點(diǎn)、工作計(jì)劃表、任務(wù)實(shí)施、學(xué)習(xí)考價(jià)、相關(guān)習(xí)題、后續(xù)任務(wù)安排等部分內(nèi)容。
教學(xué)方案:主要用于指導(dǎo)教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí),包括學(xué)習(xí)目標(biāo)(知識(shí)、技能、素質(zhì)目標(biāo))、學(xué)時(shí)安排、教學(xué)方法和材料等。
任務(wù)布置:由3~5名學(xué)生組成學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì),教師通過演示操作、視頻解說、圖片展示等形式,講解、說明項(xiàng)目內(nèi)容,使學(xué)生明確學(xué)習(xí)任務(wù)目標(biāo)。
相關(guān)知識(shí):本著“體現(xiàn)職業(yè)性和必須夠用”的原則,為學(xué)生提供與電子產(chǎn)品生產(chǎn)相關(guān)的,完成學(xué)習(xí)任務(wù)所需要的基礎(chǔ)知識(shí),講授時(shí)注意引導(dǎo)學(xué)生自己探索發(fā)現(xiàn)規(guī)律性技術(shù),鼓勵(lì)、敦促學(xué)生自己動(dòng)手嘗試,在生產(chǎn)實(shí)踐中思考、總結(jié)、創(chuàng)造;學(xué)生可瀏覽網(wǎng)站或查閱教材、參考書進(jìn)行理論知識(shí)和技能操作的學(xué)習(xí)。
技能要點(diǎn):為學(xué)生提供與產(chǎn)品生產(chǎn)相關(guān)的實(shí)踐知識(shí)和崗位所需的職業(yè)素養(yǎng)要求。通過教師(師傅)的演示,使學(xué)生初步認(rèn)識(shí)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝和技能要點(diǎn),做到有的放矢。
工作計(jì)劃表:由學(xué)生按照電子產(chǎn)品制作的工作過程,列寫出工作計(jì)劃表,使學(xué)生熟悉工作步驟,理清工作思路,按工作計(jì)劃進(jìn)行操作。
任務(wù)實(shí)施:通過具體產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝過程,訓(xùn)練學(xué)生及團(tuán)隊(duì)的電子工藝技能,提升安全質(zhì)量意識(shí),培養(yǎng)職業(yè)能力。實(shí)際操作時(shí)注意為學(xué)生提供切磋技藝的機(jī)會(huì),即邀請(qǐng)動(dòng)手能力強(qiáng)、掌握快的同學(xué)進(jìn)行操作示范、經(jīng)驗(yàn)介紹,同學(xué)自由提問,為學(xué)生之間的交流、互助創(chuàng)造條件。
學(xué)習(xí)考評(píng):根據(jù)《項(xiàng)目考核標(biāo)準(zhǔn)》、《實(shí)訓(xùn)報(bào)告考核標(biāo)準(zhǔn)》和教學(xué)要求,設(shè)計(jì)出學(xué)生自我考評(píng)表、教師(師傅)對(duì)學(xué)生考評(píng)表、教師(師傅)對(duì)學(xué)生團(tuán)隊(duì)考評(píng)表。以考評(píng)表的方式,檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果。考評(píng)內(nèi)容包括學(xué)生成果展示、學(xué)生自查、自我考評(píng)、教師(師傅)考評(píng)學(xué)生、教師(師傅)考評(píng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)、教師考核、點(diǎn)評(píng)等。
相關(guān)習(xí)題:學(xué)生通過完成相關(guān)習(xí)題,鞏固所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)、技能點(diǎn)。
后續(xù)任務(wù)安排:該任務(wù)完成后,布置下一階段的任務(wù)要求,學(xué)生可以通過團(tuán)隊(duì)討論、查閱資料、現(xiàn)場收集資料等方式,熟悉后續(xù)學(xué)習(xí)任務(wù)。
四考核與評(píng)價(jià)
為充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,突出對(duì)學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)與職業(yè)能力的全面考核與綜合評(píng)價(jià),制訂了《項(xiàng)目考核標(biāo)準(zhǔn)》和《實(shí)訓(xùn)報(bào)告考核標(biāo)準(zhǔn)》,采用學(xué)生、專職教師(教師)和企業(yè)兼職教師(師傅)三方共同參與的過程考核辦法,通過對(duì)4個(gè)項(xiàng)目中的11個(gè)任務(wù)進(jìn)行學(xué)生自我考評(píng)、教師(師傅)對(duì)學(xué)生考評(píng)和教師(師傅)對(duì)學(xué)生團(tuán)隊(duì)考評(píng),評(píng)定學(xué)生的綜合成績。
在教學(xué)過程中,針對(duì)每個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù),學(xué)生要在校內(nèi)實(shí)訓(xùn)室和校外實(shí)習(xí)基地完成,需要將學(xué)校專職教師與企業(yè)兼職教師的考評(píng)相結(jié)合;在學(xué)生走上工作崗位之后,需要對(duì)自己的工作表現(xiàn)進(jìn)行自我評(píng)估,為鍛煉其自我評(píng)價(jià)的能力,學(xué)生需要對(duì)自己的工作表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。因此,在課程的考核與評(píng)價(jià)中,學(xué)生、專職教師和企業(yè)兼職教師共同參與,進(jìn)行過程考評(píng)。
學(xué)生綜合成績由對(duì)四個(gè)項(xiàng)目的過程考核成績決定,其中,項(xiàng)目一、二各占20%,項(xiàng)目三、四各占30%。過程考核中,學(xué)生自我考評(píng)占20%、教師(師傅)考評(píng)學(xué)生占30%、教師(師傅)考評(píng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)占30%,實(shí)訓(xùn)報(bào)告完成情況占20%。
其中,學(xué)生自我考評(píng)是學(xué)生根據(jù)自己在任務(wù)實(shí)施過程中的表現(xiàn)進(jìn)行考評(píng);教師(師傅)對(duì)學(xué)生考評(píng)是考核學(xué)生在產(chǎn)品制作過程中表現(xiàn)出的自主能力、溝通能力、合作能力、新知識(shí)和新技能掌握能力、綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力,教師(師傅)對(duì)學(xué)生團(tuán)隊(duì)考評(píng)是考核學(xué)生團(tuán)隊(duì)在產(chǎn)品制作過程中表現(xiàn)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,實(shí)訓(xùn)報(bào)告主要考核學(xué)生應(yīng)知應(yīng)會(huì)內(nèi)容的理解與領(lǐng)悟情況。各實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目成績由四部分組成,任何一部分缺失都不能構(gòu)成完整的實(shí)訓(xùn)過程。
學(xué)生綜合成績的評(píng)定用如下公式計(jì)算:課程綜合成績=
確立學(xué)生的主體地位,將“以教為本”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙詫W(xué)為本”,盡可能使教與學(xué)的活動(dòng)在真實(shí)的工作情境中進(jìn)行,促進(jìn)學(xué)生從學(xué)習(xí)者角色向工作者角色轉(zhuǎn)變。開放校內(nèi)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室、機(jī)房供學(xué)生自主學(xué)習(xí)使用,應(yīng)用技能實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目允許學(xué)生自由選取、自主完成,讓學(xué)生的個(gè)性得到充分發(fā)揮,將學(xué)習(xí)權(quán)還給學(xué)生,培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。通過完成學(xué)習(xí)任務(wù),使學(xué)生掌握學(xué)習(xí)和工作的方法,在群組勞動(dòng)中學(xué)到知識(shí)、鍛煉能力,并有機(jī)會(huì)發(fā)揮所長,在團(tuán)隊(duì)合作中找到自己的位置,分享成功的快樂。這不僅活躍了課堂氣氛,還加強(qiáng)了學(xué)生的合作能力、交流能力。
(二)把實(shí)訓(xùn)教學(xué)搬進(jìn)工廠,貼近企業(yè)工程實(shí)際
課程每一個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的制作都是在真實(shí)的工作環(huán)境中邊做邊學(xué)完成的。為在實(shí)訓(xùn)室中營造職業(yè)氛圍,我們不僅購買了工廠生產(chǎn)用的設(shè)備,將實(shí)訓(xùn)場地按照工廠的標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)布置,張貼操作規(guī)程、安全注意事項(xiàng)等條例標(biāo)識(shí),還要求學(xué)生必須穿著實(shí)訓(xùn)服并以實(shí)訓(xùn)班組的形式參加實(shí)訓(xùn),讓學(xué)生盡可能地在真實(shí)的崗位環(huán)境中實(shí)訓(xùn)。
(三)探索實(shí)踐了基于電子產(chǎn)品制作工藝的“項(xiàng)目引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式
依據(jù)本課程知識(shí)、技能、素質(zhì)目標(biāo),選取實(shí)用電子產(chǎn)品作為載體引入到教學(xué)過程中,基于工作過程構(gòu)建教學(xué)過程,開發(fā)具有實(shí)用、可操作、可檢驗(yàn),并注重趣味性的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。在項(xiàng)目引導(dǎo)下,以培養(yǎng)單面板通孔安裝電子產(chǎn)品制作、單面板混合安裝電子產(chǎn)品制、雙面混裝電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制作三個(gè)層次的職業(yè)能力為主線,按照電子產(chǎn)品生產(chǎn)工作過程,從電路板設(shè)計(jì)電路板制作組裝產(chǎn)品整機(jī)調(diào)試維修,分別設(shè)計(jì)出3個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)來完成電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制作與調(diào)試維修。
參考文獻(xiàn)
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[2]姜大源.當(dāng)代德國職業(yè)教育主流教學(xué)思想研究[M].清華大學(xué)出版社,2007.
關(guān)鍵詞:高職 模擬電子技術(shù) Multisim軟件
模擬電子技術(shù)課程是高職電類各專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程,是學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程以及今后從事相關(guān)工作必需的基礎(chǔ)和技能。模擬電子技術(shù)課程的特點(diǎn)是內(nèi)容較抽象,學(xué)生入門困難,提不起學(xué)習(xí)的興趣,以致模電的知識(shí)缺乏,后續(xù)課程學(xué)習(xí)更加困難,最后導(dǎo)致在實(shí)際工作中不能勝任相應(yīng)的工作崗位。針對(duì)模擬電子技術(shù)的重要性以及其特點(diǎn),許多老師也進(jìn)行了相應(yīng)的教學(xué)改革,增強(qiáng)了動(dòng)手實(shí)踐。作為高職院校電子信息專業(yè)的教師,從事模電的教學(xué)多年,也總結(jié)了許多的經(jīng)驗(yàn),感觸最深的就是仿真軟件在模電教學(xué)中的應(yīng)用很重要,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)模電激發(fā)了興趣,使抽象的理論知識(shí)變得直觀、生動(dòng)、易懂。仿真軟件很多,在這我推薦使用Multisim軟件。
1 使抽象的理論知識(shí)變得直觀易懂
模擬電子技術(shù)內(nèi)容抽象,針對(duì)高職學(xué)生的素質(zhì)和知識(shí)基礎(chǔ)特點(diǎn),引入仿真軟件,可以在教學(xué)過程中隨時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)?zāi)M,使學(xué)生能夠直觀的看到試驗(yàn)結(jié)果,理解所學(xué)的知識(shí)。例如,模擬電子技術(shù)很重要的一個(gè)章節(jié)是放大電路,以往教師在進(jìn)行講解的過程中,主要是靠解說或者配有電路圖,而整個(gè)過程需要學(xué)生在頭腦中想象,對(duì)于高職的學(xué)生來說,本身的物理、數(shù)學(xué)知識(shí)就薄弱,所以很難理解這塊知識(shí)。而引入仿真軟件后,教師在講課的過程中就可以邊講解邊進(jìn)行試驗(yàn)演示,實(shí)驗(yàn)結(jié)果一目了然,不需過多的解釋,學(xué)生就自然明白了放大電路的放大原理和放大過程。放大電路有三種組態(tài),分別是共射極電路、共基極電路和共集電極電路,這三種電路的放大功能各不相同,各自有各自的特點(diǎn),如果讓學(xué)生純粹記憶的話,很容易弄混,不理解的記憶也會(huì)很快的忘記。引入仿真軟件后,這三種電路的放大特點(diǎn)通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象很容易就記住了,并且學(xué)生通過自己操作連接電路,對(duì)三種放大電路的特點(diǎn)也就記住了。所以仿真軟件的引入大大提高了教學(xué)效率,并且也激發(fā)了學(xué)生的興趣,使模擬電子技術(shù)課程不再是一門純理論課,而變成一門實(shí)驗(yàn)技能課程。
2 使課程設(shè)計(jì)的制作過程更加簡單
近幾年高職院校教學(xué)改革,提出項(xiàng)目教學(xué),讓學(xué)生在“學(xué)中做、做中學(xué)”。為此,模擬電子技術(shù)的課程內(nèi)容都寄托于每一個(gè)項(xiàng)目中,通過每個(gè)項(xiàng)目的實(shí)際制作來理解相關(guān)知識(shí)的具體應(yīng)用。引入仿真軟件,使制作項(xiàng)目的過程更加的簡單,電路設(shè)計(jì)和調(diào)試過程變得不再繁瑣,大大節(jié)約了產(chǎn)品制作成本和制作時(shí)間,提高了制作效率。例如,直流穩(wěn)壓電源的制作,這個(gè)項(xiàng)目涉及到三個(gè)模塊,分別是整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路。設(shè)計(jì)直流穩(wěn)壓電源電路時(shí),采用仿真軟件可以分模塊的進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和調(diào)試,通過元器件的更換和參數(shù)設(shè)置,最終設(shè)計(jì)出直流穩(wěn)壓電源的電路,沒有問題后,再購買元器件和進(jìn)行制作,只要焊接工藝過關(guān),結(jié)果就沒有問題。這樣就省去了對(duì)電路反復(fù)的測試和調(diào)試,也節(jié)約了大量時(shí)間,提高學(xué)習(xí)的效率和興趣。學(xué)生通過仿真軟件還可以提出各種設(shè)計(jì)電路,并能很快的通過測試觀測結(jié)果是否正確,這樣也提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和學(xué)以致用的成就感。同時(shí)提高了學(xué)生分析解決問題的能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。
3 使課程的學(xué)習(xí)不再局限于實(shí)訓(xùn)室和教室
高職院校的教育改革思路是堅(jiān)持“以就業(yè)為導(dǎo)向、以能力為本位、以學(xué)生為主體”,重在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力,理論知識(shí)以“必需、夠用”為原則。為此,高職院校的課程學(xué)習(xí)一大部分從教室搬到了企業(yè)進(jìn)行,但是實(shí)訓(xùn)室無法搬移實(shí)訓(xùn)室,這樣就為課程的學(xué)習(xí)帶來了許多不便,而仿真軟件的使用恰到好處的解決了此類問題,學(xué)生只需一臺(tái)電腦就可以把實(shí)訓(xùn)室?guī)У狡髽I(yè)或者校外等任何地方,為學(xué)生隨時(shí)隨地的學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)帶來了方便。
4 仿真軟件不能完全取代實(shí)踐教學(xué)
Multisim仿真軟件雖然能很好的輔助教學(xué),激發(fā)學(xué)生電路設(shè)計(jì)的興趣。但是仿真軟件不能完全取代實(shí)踐教學(xué),它也有其不足和有待完善的地方。如果學(xué)生一味的只在仿真軟件上做實(shí)驗(yàn),那么學(xué)生就會(huì)缺乏對(duì)真實(shí)元器件的封裝、性能檢測等方面的知識(shí)。教師一定要協(xié)調(diào)好仿真軟件和實(shí)踐教學(xué)之間的關(guān)系,使仿真軟件真正服務(wù)于教學(xué),幫助學(xué)生理解理論知識(shí),提高學(xué)習(xí)效率,激發(fā)電路設(shè)計(jì)興趣。
5 結(jié)束語
Multisim軟件以其強(qiáng)大的功能和豐富的內(nèi)容為高職院校模擬電子技術(shù)的學(xué)習(xí)帶來了方便,同時(shí)也為教師的教學(xué)提供了直觀的教具,也為學(xué)院實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)節(jié)約了大量成本。但是仿真軟件的使用還不能完全替代實(shí)訓(xùn)室,它也存在著不足和有待完善的地方,教師在使用仿真軟件的同時(shí)也要加強(qiáng)學(xué)生對(duì)真實(shí)儀器設(shè)備和元器件的熟悉和使用,只有合理使用仿真軟件,才能使模擬電子的教學(xué)達(dá)到最佳的效果,才能最大的發(fā)揮仿真軟件的輔助功能。教師只有在教學(xué)中不斷地摸索和實(shí)踐才能使仿真軟件和實(shí)踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合,取其所長,為師生的學(xué)習(xí)創(chuàng)造條件和達(dá)到最好的效果。
參考文獻(xiàn):
[1]胡建明.仿真軟件在模擬電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用[J].考試周刊,2011(61).
[2]于京生,陳永志,康元元.仿真軟件在模擬電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用[J].石家莊學(xué)院學(xué)報(bào),2011年11月第13卷第6期.
關(guān)鍵詞:單片機(jī)教學(xué);項(xiàng)目教學(xué)法;終身學(xué)習(xí)
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2016)28-0137-01
1 引言
單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用課程是一門理論性、實(shí)踐性、實(shí)用性和應(yīng)用性均很強(qiáng)的課程,無論是“教”還是“學(xué)”,均要求理論與實(shí)踐的高度統(tǒng)一。單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域,它是高職院校電子信息類專業(yè)核心課程,學(xué)習(xí)單片機(jī)并掌握其設(shè)計(jì)應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)成為電子信息類學(xué)生必須掌握的一門專業(yè)技能。
然而,仍存在單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用課程以教師中心,教材中心,滿堂灌的課堂教學(xué)方式,學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)點(diǎn),沒有主動(dòng)去思考問題,因而,不能激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此,改變傳統(tǒng)的單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用教學(xué)模式和內(nèi)容,以學(xué)生發(fā)展為中心,以實(shí)踐為中心,促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí),團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)等方式來調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和提高學(xué)生產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)踐能力是目前單片機(jī)教學(xué)改革探索急需的任務(wù)。
2 課程教學(xué)改革思路
單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用是一門面向應(yīng)用的、具有很強(qiáng)的實(shí)踐性與綜合性的課程。近年來,我校對(duì)該單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用課程進(jìn)行了一些改革,采用了以任務(wù)為導(dǎo)向,項(xiàng)目式驅(qū)動(dòng)等教學(xué)方法,對(duì)單片機(jī)課程內(nèi)容設(shè)計(jì)、教學(xué)方法和課程考核評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行課程建設(shè),均在不同程度上提高了教學(xué)質(zhì)量,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)的興趣和專業(yè)綜合素質(zhì)的提高。本人結(jié)合近幾年單片機(jī)教學(xué)情況,總結(jié)多年單片機(jī)課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),對(duì)單片機(jī)教學(xué)改革實(shí)踐進(jìn)行了相應(yīng)的探討。
1)整合課程,優(yōu)化教學(xué)大綱
通過走訪企業(yè),課題組教師對(duì)單片機(jī)教學(xué)大綱進(jìn)行改革,優(yōu)化教學(xué)大綱。同時(shí)為了踐行“理論夠用、強(qiáng)化技能”的高職教育需求,經(jīng)課題組研究,把“C語言程序設(shè)計(jì)”課程和“單片機(jī)原理及應(yīng)用”合并為“C語言及單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)”一門課程。 整合后適當(dāng)增加課程課時(shí)數(shù)特別是實(shí)踐課時(shí)數(shù),總課時(shí)由原來50課時(shí),增加到85課時(shí),實(shí)踐課課時(shí)數(shù)約占總課時(shí)數(shù)的50%,促進(jìn)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力,強(qiáng)化知識(shí)應(yīng)用能力提升和職業(yè)崗位能力培養(yǎng)。
2)將單片機(jī)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)有機(jī)地融合在一起,按項(xiàng)目案例組織教學(xué)內(nèi)容
按項(xiàng)目化的方式組織教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)中力求學(xué)生掌握單片機(jī)技術(shù)的基本知識(shí)點(diǎn)和基本理論后,通過有針對(duì)性的實(shí)踐項(xiàng)目訓(xùn)練使學(xué)生理解理論知識(shí),使學(xué)生具備一定的硬件電路設(shè)計(jì)能力、單片機(jī)軟件編程能力、系統(tǒng)調(diào)試應(yīng)用能力等。
課題組教師對(duì)單片機(jī)教學(xué)過程的探討后,對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方式作了一定的調(diào)整,按項(xiàng)目化的方式組織教學(xué)內(nèi)容,始終以項(xiàng)目案例為主貫穿整個(gè)教學(xué)過程。每個(gè)項(xiàng)目案例都從具體問題出發(fā),培養(yǎng)學(xué)生分析和思考問題的能力。例如以“定時(shí)計(jì)數(shù)器”為例,給學(xué)生提出“數(shù)字電子時(shí)鐘”項(xiàng)目任務(wù),根據(jù)前面所學(xué)知識(shí)和老師指導(dǎo),讓學(xué)生利用仿真軟件Proteus進(jìn)行數(shù)字電子時(shí)鐘原理圖電路設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生電路設(shè)計(jì)能力。根據(jù)電子時(shí)鐘功能要求,確定軟件編程方案,并用KEILC軟件進(jìn)行單片機(jī)程序設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生單片機(jī)軟件編程能力。學(xué)習(xí)KEILC和Proteus聯(lián)調(diào),培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)調(diào)試應(yīng)用能力。單片機(jī)軟件仿真界面,讓學(xué)生直觀感受到“數(shù)字電子時(shí)鐘”電路功能的邏輯控制,進(jìn)而加深學(xué)生課堂學(xué)習(xí)效果,明確自己所學(xué)的知識(shí)可以應(yīng)用在哪些地方,從而達(dá)到真正的有效教學(xué)。
通過單片機(jī)軟件仿真界面與項(xiàng)目案例的教學(xué)方法結(jié)合,可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)的興趣,教學(xué)中“做中學(xué)”、“學(xué)中做”、 “做中教”,實(shí)現(xiàn)師生間教與學(xué)的有效互動(dòng),使學(xué)生掌握簡單的單片機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作、軟件程序設(shè)計(jì),系統(tǒng)調(diào)試等實(shí)踐技能。
3)考核方式改革,注重過程考核
考試是衡量學(xué)生學(xué)習(xí)成效的一種重要形式,傳統(tǒng)的考核方式主要是試卷考試,試卷考試雖然可以考查學(xué)生理論知識(shí)的掌握程度,但無法考核學(xué)生的實(shí)踐技能,考核方式單一,評(píng)價(jià)方式片面。因此建立考核教學(xué)內(nèi)容與技能培養(yǎng)相適應(yīng)的課程評(píng)價(jià)模式是十分有必要的,注重過程考核。期末成績?cè)u(píng)定可由這三部分組成:(1)平時(shí)成績占總評(píng)成績的25%,即平時(shí)作業(yè)、考勤、課堂紀(jì)律、課堂表現(xiàn)等,并把每次評(píng)價(jià)結(jié)果由任課老師及時(shí)告知學(xué)生,以促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。(2)平時(shí)項(xiàng)目任務(wù)完成情況,注重技能考核占總評(píng)成績的50%。(3)期末試卷考核,理論教學(xué)內(nèi)容考核占總評(píng)成績的25%。這種綜合考核評(píng)價(jià)體系避免了由一張期末考試卷來考核評(píng)價(jià)學(xué)生課程成績的弊端,以能力和技能考核為主,去除考查學(xué)生背書能力的考核方式,將功夫用在平時(shí),而不是期末考突擊,死記硬背。 總之考核方式改革,力爭對(duì)學(xué)生的知識(shí)、技能、素質(zhì)等方面進(jìn)行全面考核,綜合評(píng)價(jià)更具合理性。
4)創(chuàng)建學(xué)習(xí)型課堂,培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)能力
在單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用課程教學(xué)中,有兩周的單片機(jī)實(shí)訓(xùn)教學(xué)安排。以應(yīng)用能力培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)有利于訓(xùn)練學(xué)生綜合應(yīng)用單片機(jī)技術(shù)知識(shí),實(shí)訓(xùn)任務(wù)均將相關(guān)知識(shí)和實(shí)踐過程有機(jī)結(jié)合,力求創(chuàng)建學(xué)習(xí)型課堂教學(xué)理念。
以數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)為例,(1)根據(jù)課題要求,老師布置項(xiàng)目任務(wù),引導(dǎo)和指導(dǎo)學(xué)生完成數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)任務(wù)。(2)學(xué)生分組學(xué)習(xí),確定組長,自我摸索完成設(shè)計(jì)任務(wù)。(3)小組成員討論,確定設(shè)計(jì)方案。(4)各組完成作品。以電路設(shè)計(jì)、電路連接、編寫程序和系統(tǒng)調(diào)試等流程,讓學(xué)生完整地完成項(xiàng)目設(shè)計(jì),強(qiáng)化知識(shí)應(yīng)用能力培養(yǎng)和團(tuán)隊(duì)合作能力的培養(yǎng)。(5)小組成員提交設(shè)計(jì)報(bào)告。(6)老師總結(jié),分享設(shè)計(jì)成果。在整個(gè)實(shí)訓(xùn)周教學(xué)過程中,以學(xué)生為中心,老師引導(dǎo)和指導(dǎo)學(xué)生完成項(xiàng)目任務(wù),給學(xué)生一些建議,讓他們有項(xiàng)目任務(wù)設(shè)計(jì)的方向。根據(jù)老師引導(dǎo)和指導(dǎo),小組同學(xué)收集、消化相關(guān)資料,進(jìn)行理論和實(shí)訓(xùn)相結(jié)合的學(xué)習(xí)活動(dòng),完成設(shè)計(jì)作品并提交總結(jié)報(bào)告等。整個(gè)過程力求培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,團(tuán)隊(duì)合作的能力,培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的能力。通過小組間討論分享自己的學(xué)習(xí)過程,通過小組間提問解答同學(xué)的疑問,培養(yǎng)學(xué)生自主互動(dòng)的教學(xué)思想。最后老師對(duì)同學(xué)們的學(xué)習(xí)內(nèi)容匯總,對(duì)每個(gè)小組的存在的問題糾錯(cuò),學(xué)習(xí)內(nèi)容總結(jié)等,最終達(dá)到學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的目的。整個(gè)教學(xué)過程一切都要圍繞學(xué)生的發(fā)展展開,體現(xiàn)以學(xué)生為中心,以實(shí)踐為中心,不斷促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)的教學(xué)思想。
關(guān)鍵詞:電子科學(xué)與技術(shù);實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系;微電子人才
作者簡介:周遠(yuǎn)明(1984-),男,湖北仙桃人,湖北工業(yè)大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院,講師;梅菲(1980-),女,湖北武漢人,湖北工業(yè)大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院,副教授。(湖北 武漢 430068)
中圖分類號(hào):G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2013)29-0089-02
電子科學(xué)與技術(shù)是一個(gè)理論和應(yīng)用性都很強(qiáng)的專業(yè),因此人才培養(yǎng)必須堅(jiān)持“理論聯(lián)系實(shí)際”的原則。專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié),對(duì)于學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)具有不可替代的作用,是高等學(xué)校培養(yǎng)人才這一系統(tǒng)工程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。[1,2]
一、學(xué)科背景及問題分析
1.學(xué)科背景
21世紀(jì)被稱為信息時(shí)代,信息科學(xué)的基礎(chǔ)是微電子技術(shù),它屬于教育部本科專業(yè)目錄中的一級(jí)學(xué)科“電子科學(xué)與技術(shù)”。微電子技術(shù)一般是指以集成電路技術(shù)為代表,制造和使用微小型電子元器件和電路,實(shí)現(xiàn)電子系統(tǒng)功能的新型技術(shù)學(xué)科,主要涉及研究集成電路的設(shè)計(jì)、制造、封裝相關(guān)的技術(shù)與工藝。[3]由于實(shí)現(xiàn)信息化的網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)和各種電子設(shè)備的基礎(chǔ)是集成電路,因此微電子技術(shù)是電子信息技術(shù)的核心技術(shù)和戰(zhàn)略性技術(shù),是信息社會(huì)的基石。此外,從地方發(fā)展來看,武漢東湖高新區(qū)正在全力推進(jìn)國家光電子信息產(chǎn)業(yè)基地建設(shè),形成了以光通信、移動(dòng)通信為主導(dǎo),激光、光電顯示、光伏及半導(dǎo)體照明、集成電路等競相發(fā)展的產(chǎn)業(yè)格局,電子信息產(chǎn)業(yè)在湖北省經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的地位日益突出,而區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)人才的素質(zhì)也提出了更高的要求。
湖北工業(yè)大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)成立于2007年,完全適應(yīng)國家、地區(qū)經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中對(duì)人才的需求,建設(shè)專業(yè)方向?yàn)槲㈦娮蛹夹g(shù),畢業(yè)生可以從事電子元器件、集成電路和光電子器件、系統(tǒng)(激光器、太能電池、發(fā)光二極管等)的設(shè)計(jì)、制造、封裝、測試以及相應(yīng)的新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝的研究與開發(fā)等相關(guān)工作。電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)自成立以來,始終堅(jiān)持以微電子產(chǎn)業(yè)的人才需求為牽引,遵循微電子科學(xué)的內(nèi)在客觀規(guī)律和發(fā)展脈絡(luò),堅(jiān)持理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密結(jié)合,致力于培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面廣、實(shí)踐能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的微電子專門人才,以滿足我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國防建設(shè)對(duì)微電子人才的迫切需求。
2.存在的問題與影響分析
電子科學(xué)與技術(shù)是一個(gè)理論和應(yīng)用性都很強(qiáng)的專業(yè),因此培養(yǎng)創(chuàng)新型和實(shí)用型人才必須堅(jiān)持“理論聯(lián)系實(shí)際”的原則。要想培養(yǎng)合格的應(yīng)用型人才,就必須建設(shè)配套的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。然而目前人才培養(yǎng)有“產(chǎn)學(xué)研”脫節(jié)的趨勢,學(xué)生參與實(shí)踐活動(dòng)不論是在時(shí)間上還是在空間上都較少。建立完善的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系是電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)可持續(xù)發(fā)展的客觀前提。
二、建設(shè)思路
電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系包括基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要包括大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、電子實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)類實(shí)驗(yàn);專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)即微電子實(shí)驗(yàn)中心,是本文要重點(diǎn)介紹的部分。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系探索過程中重點(diǎn)考慮到以下幾個(gè)方面的問題:
第一,突出“厚基礎(chǔ)、寬口徑、重應(yīng)用、強(qiáng)創(chuàng)新”的微電子人才培養(yǎng)理念。微電子人才既要求具備扎實(shí)的理論基礎(chǔ)(包括基礎(chǔ)物理、固體物理、器件物理、集成電路設(shè)計(jì)、微電子工藝原理等),又要求具有較寬廣的系統(tǒng)知識(shí)(包括計(jì)算機(jī)、通信、信息處理等基礎(chǔ)知識(shí)),同時(shí)還要具備較強(qiáng)的實(shí)踐創(chuàng)新能力。因此微電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)理論與實(shí)踐能力的緊密結(jié)合,同時(shí)兼顧本學(xué)科實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力的協(xié)同訓(xùn)練,將培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和競爭力的高素質(zhì)人才作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的目標(biāo)。
第二,構(gòu)建科學(xué)合理的微電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,將“物理實(shí)驗(yàn)”、“計(jì)算機(jī)類實(shí)驗(yàn)”、“專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”、“微電子工藝”、“光電子器件”、“半導(dǎo)體器件課程設(shè)計(jì)”、“集成電路課程設(shè)計(jì)”、“微電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)”、“集成電路專業(yè)實(shí)驗(yàn)”、“生產(chǎn)實(shí)習(xí)”和“畢業(yè)設(shè)計(jì)”等實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)緊密結(jié)合,相互貫通,有機(jī)銜接,搭建以提高實(shí)踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力為主體的“基本實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練實(shí)踐應(yīng)用能力訓(xùn)練創(chuàng)新能力訓(xùn)練”實(shí)踐教學(xué)體系。
第三,兼顧半導(dǎo)體工藝與集成電路設(shè)計(jì)對(duì)人才的不同要求。半導(dǎo)體的產(chǎn)業(yè)鏈涉及到設(shè)計(jì)、材料、工藝、封裝、測試等不同領(lǐng)域,各個(gè)領(lǐng)域?qū)θ瞬诺囊蠹扔泄残裕灿袀€(gè)性。為了擴(kuò)展大學(xué)生知識(shí)和技能的適應(yīng)范圍,實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須涵蓋微電子技術(shù)的主要方面,特別是目前人才需求最為迫切的集成電路設(shè)計(jì)和半導(dǎo)體工藝兩個(gè)領(lǐng)域。
第四,實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科學(xué)研究緊密結(jié)合,推動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容和形式與國內(nèi)外科技同步發(fā)展。倡導(dǎo)教學(xué)與科研協(xié)調(diào)發(fā)展,教研相長,鼓勵(lì)教師將科研成果及時(shí)融化到教學(xué)內(nèi)容之中,以此提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。
三、建設(shè)內(nèi)容
微電子是現(xiàn)代電子信息產(chǎn)業(yè)的基石,是我國高新技術(shù)發(fā)展的重中之重,但我國微電子技術(shù)人才緊缺,尤其是集成電路相關(guān)人才嚴(yán)重不足,培養(yǎng)高質(zhì)量的微電子技術(shù)人才是我國現(xiàn)代化建設(shè)的迫切需要。微電子學(xué)科實(shí)踐性強(qiáng),培養(yǎng)的人才需要具備相關(guān)的測試分析技能和半導(dǎo)體器件、集成電路的設(shè)計(jì)、制造等綜合性的實(shí)踐能力及創(chuàng)新意識(shí)。
電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)將利用經(jīng)費(fèi)支持建設(shè)一個(gè)微電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心,具體包括四個(gè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室:半導(dǎo)體材料特性與微電子技術(shù)工藝參數(shù)測試分析實(shí)驗(yàn)室、微電子器件和集成電路性能參數(shù)測試與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室、集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室、科技創(chuàng)新實(shí)踐實(shí)驗(yàn)室。使學(xué)生具備半導(dǎo)體材料特性與微電子技術(shù)工藝參數(shù)測試分析、微電子器件、光電器件參數(shù)測試與應(yīng)用、集成電路設(shè)計(jì)、LED封裝測試等方面的實(shí)踐動(dòng)手和設(shè)計(jì)能力,鞏固和強(qiáng)化現(xiàn)代微電子技術(shù)和集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí),提升學(xué)生在微電子技術(shù)領(lǐng)域的競爭力,培養(yǎng)學(xué)生具備半導(dǎo)體材料、器件、集成電路等基本物理與電學(xué)屬性的測試分析能力。同時(shí),本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要服務(wù)的本科專業(yè)為“電子科學(xué)與技術(shù)”,同時(shí)可以承擔(dān)“通信工程”、“電子信息工程”、“計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)”、“電子信息科學(xué)與技術(shù)”、“材料科學(xué)與工程”、“光信息科學(xué)與技術(shù)”等10余個(gè)本科專業(yè)的部分實(shí)踐教學(xué)任務(wù)。
(1)半導(dǎo)體材料特性與微電子技術(shù)工藝參數(shù)測試分析實(shí)驗(yàn)室側(cè)重于半導(dǎo)體材料基本屬性的測試與分析方法,目的是加深學(xué)生對(duì)半導(dǎo)體基本理論的理解,掌握相關(guān)的測試方法與技能,包括半導(dǎo)體材料層錯(cuò)位錯(cuò)觀測、半導(dǎo)體材料電阻率的四探針法測量及其EXCEL數(shù)據(jù)處理、半導(dǎo)體材料的霍爾效應(yīng)測試、半導(dǎo)體少數(shù)載流子壽命測量、高頻MOS C-V特性測試、PN結(jié)顯示與結(jié)深測量、橢偏法測量薄膜厚度、PN結(jié)正向壓降溫度特性實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。完成形式包括半導(dǎo)體專業(yè)實(shí)驗(yàn)課、理論課程的實(shí)驗(yàn)課時(shí)等。
(2)微電子器件和集成電路性能參數(shù)測試與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室側(cè)重于半導(dǎo)體器件與集成電路基本特性、微電子工藝參數(shù)等的測試與分析方法,目的是加深學(xué)生對(duì)半導(dǎo)體基本理論、器件參數(shù)與性能、工藝等的理解,掌握相關(guān)的技能,包括器件解剖分析、用圖示儀測量晶體管的交(直)流參數(shù)、MOS場效應(yīng)管參數(shù)的測量、晶體管參數(shù)的測量、集成運(yùn)算放大器參數(shù)的測試、晶體管特征頻率的測量、半導(dǎo)體器件實(shí)驗(yàn)、光伏效應(yīng)實(shí)驗(yàn)、光電導(dǎo)實(shí)驗(yàn)、光電探測原理綜合實(shí)驗(yàn)、光電倍增管綜合實(shí)驗(yàn)、LD/LED光源特性實(shí)驗(yàn)、半導(dǎo)體激光器實(shí)驗(yàn)、電光調(diào)制實(shí)驗(yàn)、聲光調(diào)制實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。完成形式包括半導(dǎo)體專業(yè)實(shí)驗(yàn)課、理論課程的實(shí)驗(yàn)課時(shí)、課程設(shè)計(jì)、創(chuàng)新實(shí)踐、畢業(yè)設(shè)計(jì)等。
(3)集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生初步掌握集成電路設(shè)計(jì)的硬件描述語言、Cadence等典型的器件與電路及工藝設(shè)計(jì)軟件的使用方法、設(shè)計(jì)流程等,并通過半導(dǎo)體器件、模擬集成電路、數(shù)字集成電路的仿真、驗(yàn)證和版圖設(shè)計(jì)等實(shí)踐過程具備集成電路設(shè)計(jì)的能力,目的是培養(yǎng)學(xué)生半導(dǎo)體器件、集成電路的設(shè)計(jì)能力。以美國Cadence公司專業(yè)集成電路設(shè)計(jì)軟件為載體,完成集成電路的電路設(shè)計(jì)、版圖設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)等訓(xùn)練課程。完成形式包括理論課程的實(shí)驗(yàn)課時(shí)、集成電路設(shè)計(jì)類課程和理論課程的上機(jī)實(shí)踐等。
(4)科技創(chuàng)新實(shí)踐實(shí)驗(yàn)室則向?qū)W生提供發(fā)揮他們才智的空間,為他們提供驗(yàn)證和實(shí)現(xiàn)自由命題或進(jìn)行科研的軟硬件條件,充分發(fā)揮他們的想象力,目的是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與能力,包括LED封裝、測試與設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)和光電技術(shù)創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)。要求學(xué)生自己動(dòng)手完成所設(shè)計(jì)器件或電路的研制并通過測試分析,制造出滿足指標(biāo)要求的器件或電路。目的是對(duì)學(xué)生進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際的系統(tǒng)訓(xùn)練,加深對(duì)所需知識(shí)的接收與理解,初步掌握半導(dǎo)體器件與集成電路的設(shè)計(jì)方法和對(duì)工藝技術(shù)及流程的認(rèn)知與感知。完成形式包括理論課程的實(shí)驗(yàn)課時(shí)、創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié)、生產(chǎn)實(shí)踐、畢業(yè)設(shè)計(jì)、參與教師科研課題和國家級(jí)、省級(jí)和校級(jí)的各類科技競賽及課外科技學(xué)術(shù)活動(dòng)等。
四、總結(jié)
本實(shí)驗(yàn)室以我國微電子科學(xué)與技術(shù)的人才需求為指引,遵循微電子科學(xué)的發(fā)展規(guī)律,通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)來促進(jìn)理論聯(lián)系實(shí)際,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新意識(shí),系統(tǒng)了解與掌握半導(dǎo)體材料、器件、集成電路的測試分析和半導(dǎo)體器件、集成電路的設(shè)計(jì)、工藝技術(shù)等技能,最終實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、實(shí)踐能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高、適應(yīng)范圍廣的具有較強(qiáng)競爭力的微電子專門人才的目標(biāo),以滿足我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國防建設(shè)對(duì)微電子人才的迫切需求。
參考文獻(xiàn):
[1]劉瑞,伍登學(xué).創(chuàng)建培養(yǎng)微電子人才教學(xué)實(shí)驗(yàn)基地的探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2004,(5):6-9.
(建東職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程系,江蘇 常州 213000)
【摘 要】為了更好地培養(yǎng)高職院校學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力,面對(duì)高職自動(dòng)化、電子信息工程、應(yīng)用電子、機(jī)電一體化專業(yè)的學(xué)生,對(duì)現(xiàn)有的實(shí)訓(xùn)教學(xué)進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究,提出項(xiàng)目化的實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程,提高實(shí)訓(xùn)教學(xué)效率和質(zhì)量。以單片機(jī)實(shí)訓(xùn)教學(xué)項(xiàng)目為例,介紹了單片機(jī)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)的項(xiàng)目化教學(xué)過程實(shí)施,提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。
關(guān)鍵詞 實(shí)訓(xùn);單片機(jī);項(xiàng)目化
0 引言
51系列單片機(jī)在工業(yè)控制,便攜式儀器儀表,家電電子等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。通過不斷升級(jí)使得51單片機(jī)功能更加強(qiáng)大,應(yīng)用仍然很普遍。大多數(shù)高等職業(yè)院校在開設(shè)單片機(jī)實(shí)訓(xùn)課程時(shí),實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目大部分是利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備進(jìn)行訓(xùn)練。由于教學(xué)設(shè)備是成品,線路大多在成品電路板中已經(jīng)設(shè)計(jì)好了,從外部根本看不到電路是如何連接的,且生產(chǎn)商很少配備完整的電路原理圖,學(xué)生在做實(shí)訓(xùn)時(shí),要求連的線很少,很難參與到電路設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)中,動(dòng)手能力也就很難在實(shí)訓(xùn)課程中得到訓(xùn)練和提高。而且傳統(tǒng)教學(xué)過程中未引入工程項(xiàng)目實(shí)踐設(shè)計(jì),導(dǎo)致學(xué)生缺乏整體設(shè)計(jì)能力,動(dòng)手能力普遍較差。
基于該課程應(yīng)用性較強(qiáng)的特點(diǎn),必須把實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)作為學(xué)習(xí)的關(guān)鍵。通過總結(jié)近年實(shí)踐教學(xué)的經(jīng)驗(yàn),本文將通過過程項(xiàng)目化教學(xué)開展實(shí)訓(xùn),使學(xué)生直接參與到項(xiàng)目過程中,以真實(shí)的工作過程及工作步驟為依據(jù),融合“教、學(xué)、做”一體化的教學(xué)手段,用以提高學(xué)生的單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的動(dòng)手能力。
本文以簡易音樂播放器設(shè)計(jì)項(xiàng)目為例講解單片機(jī)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)的項(xiàng)目化教學(xué)實(shí)施。
1 任務(wù)引入
該項(xiàng)目任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)簡易的音樂播放器,硬件電路如圖1所示,圖1是由單片機(jī)最小系統(tǒng),獨(dú)立式按鍵電路、數(shù)碼管控制電路及蜂鳴器電路組成,通過對(duì)該項(xiàng)目的proteus仿真實(shí)現(xiàn),學(xué)生可以鍛煉綜合運(yùn)用按鍵、數(shù)碼管及蜂鳴器的軟硬件設(shè)計(jì)方案。在圖1中,利用K1按鍵對(duì)選定播放的音樂段,在播放的過程中可用此按鍵暫停;用K2按鍵選擇待播放的幾段音樂中的一段;數(shù)碼管顯示當(dāng)前系統(tǒng)所播放的是選中的是第幾段音樂。該項(xiàng)目硬件電路設(shè)計(jì)實(shí)際上并不復(fù)雜,軟件編程主要是單片機(jī)定時(shí)器技術(shù)、中斷技術(shù)的應(yīng)用。教師可以通過對(duì)音樂索引和節(jié)拍產(chǎn)生原理的講解,讓學(xué)生掌握每個(gè)高脈沖或低脈沖的延時(shí)形成某種頻率的聲音輸出方法,每個(gè)不同頻率聲音輸出的時(shí)間長短形成節(jié)拍的方法,以及高低音的產(chǎn)生方法。
通過硬件和軟件的設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí),該項(xiàng)目實(shí)施并不復(fù)雜,但涉及到學(xué)生學(xué)習(xí)過的課程門類還是比較多的,學(xué)生必須通過對(duì)Protel課程、C語言課程、單片機(jī)課程與音頻產(chǎn)生知識(shí)等相結(jié)合,把單門課程動(dòng)手實(shí)訓(xùn)轉(zhuǎn)換為以實(shí)際工作環(huán)境為導(dǎo)向的順序工作過程,按照步驟學(xué)習(xí)的過程就變成了實(shí)際項(xiàng)目實(shí)施的工作過程,且學(xué)習(xí)的每一步驟是實(shí)實(shí)在在的工作過程,有效地將學(xué)生的理論知識(shí)、實(shí)踐知識(shí)、職業(yè)態(tài)度和情感等內(nèi)容整合成相對(duì)完整的有機(jī)系統(tǒng)。
2 項(xiàng)目實(shí)施步驟
通過項(xiàng)目的內(nèi)容描述,使學(xué)生更加清楚地了解實(shí)訓(xùn)的目的,學(xué)生知道該做什么。結(jié)合實(shí)訓(xùn),我們將對(duì)實(shí)施項(xiàng)目化的過程進(jìn)行具體研究設(shè)計(jì)。
2.1 總體設(shè)計(jì)
根據(jù)簡易音樂制作的工作順序,對(duì)該實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目進(jìn)行總體設(shè)計(jì),將整個(gè)實(shí)訓(xùn)過程分解成各個(gè)具體工作任務(wù),然后整理成與各個(gè)分解內(nèi)容相適應(yīng)的八個(gè)步驟,實(shí)訓(xùn)時(shí)間為二周,內(nèi)容如表1所示。
2.2 具體實(shí)施
表1很詳細(xì)的給出了總體設(shè)計(jì),這就要求我們教師必須對(duì)每一個(gè)工作步驟進(jìn)行認(rèn)真設(shè)計(jì),讓學(xué)生有明確的目標(biāo),引導(dǎo)學(xué)生對(duì)每個(gè)步驟進(jìn)行思考和實(shí)踐,這樣可以較大地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)的興趣。
我們對(duì)實(shí)訓(xùn)班級(jí)進(jìn)行分組,隨機(jī)指定3~5人為一個(gè)小組,不允許自由組合。這樣對(duì)以后學(xué)生的就業(yè)是有利,在企業(yè)的崗位上是沒有資格挑選同事的,同時(shí)也能培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。
如步驟五,教師設(shè)計(jì)時(shí)的主要內(nèi)容有:1、學(xué)習(xí)目標(biāo)2、工作內(nèi)容3、教學(xué)設(shè)計(jì)4、教學(xué)材料。學(xué)生在這一步驟結(jié)束時(shí),可以掌握KEIL軟件的使用、匯編程序的編寫、軟件模擬調(diào)試的具體應(yīng)用等相關(guān)實(shí)際工作內(nèi)容。且每一個(gè)步驟完成后可以在表2中進(jìn)行評(píng)價(jià)。
實(shí)訓(xùn)過程中的每一個(gè)步驟都必須與指導(dǎo)教師充分交流和探討后方能進(jìn)行下一步驟,雖然這樣會(huì)增加實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)老師的指導(dǎo)工作量,但可以從過程中很好地把握學(xué)生的完成情況,也讓大多數(shù)學(xué)生能夠完成項(xiàng)目的任務(wù)得到保障。
2.3 成績?cè)u(píng)定
成績?cè)u(píng)定的方式如表2所示,它可以很好地評(píng)價(jià)項(xiàng)目化教學(xué)過程中每位同學(xué)應(yīng)該獲得的成績,也可以更好的與其它教學(xué)模式進(jìn)行對(duì)比,從而體現(xiàn)出過程項(xiàng)目化教學(xué)的優(yōu)勢。以小組為單位,檢查每個(gè)學(xué)生制作的產(chǎn)品是否滿足設(shè)計(jì)要求,K2按鍵按下能否正常的選擇所要播放的歌曲,K1按鍵按下能否正常的播放完一段完整的所選歌曲以及數(shù)碼管能否正常顯示所選歌曲的編號(hào)。以答辯方式進(jìn)行考核,要求每位同學(xué)回答2到3個(gè)有關(guān)該項(xiàng)目制作過程中的軟硬件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)仿真制作以及實(shí)訓(xùn)體會(huì)等方面的問題,根據(jù)這些內(nèi)容的完成情況由教師填寫教師評(píng)定成績;小組互評(píng)內(nèi)容在每個(gè)步驟完成后根據(jù)教師設(shè)計(jì)的每一步驟內(nèi)容完成情況由小組集體評(píng)價(jià)填寫相應(yīng)的互評(píng)成績,適當(dāng)增加互評(píng)成績?cè)诳偝煽冎械谋戎兀@樣有利于對(duì)同一水平的產(chǎn)品發(fā)現(xiàn)問題和解決問題,讓同學(xué)之間進(jìn)行對(duì)比,加深學(xué)生對(duì)項(xiàng)目實(shí)施過程中的產(chǎn)生問題的印象;自評(píng)內(nèi)容是每位同學(xué)自己在每次步驟完成后,根據(jù)教師設(shè)計(jì)的每一步驟內(nèi)容完成情況進(jìn)行打分,并給出各個(gè)步驟的說明。每位同學(xué)的最終綜合成績=教師評(píng)定成績*30%+小組互評(píng)*50%+自評(píng)*20%。
3 結(jié)語
通過以上對(duì)單片機(jī)實(shí)訓(xùn)方法的改革探索和實(shí)踐,形成了以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)課堂,形成了講與練相結(jié)合、教與學(xué)互動(dòng)的教學(xué)模式。教學(xué)效果已有明顯改善。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到了提高,學(xué)生在實(shí)訓(xùn)的過程中能積極思考,發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。學(xué)生的知識(shí)體系在真實(shí)的工作過程中,在小組協(xié)作的過程中得以建立。這不僅培養(yǎng)了學(xué)生的專業(yè)能力、社交能力、團(tuán)隊(duì)精神,同時(shí)也增強(qiáng)了學(xué)生的自信心。當(dāng)然,教學(xué)改革是一項(xiàng)長期和系統(tǒng)的工程,我們將繼續(xù)努力,培養(yǎng)符合社會(huì)需求、更加優(yōu)秀的相關(guān)專業(yè)人才。
參考文獻(xiàn)
[1]劉燎原,孫秋波.Proteus軟件在單片機(jī)項(xiàng)目教學(xué)中的應(yīng)用[J].徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào).
1.課程設(shè)計(jì):培養(yǎng)動(dòng)手能力課程設(shè)計(jì)是課堂教學(xué)和課程實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的綜合應(yīng)用實(shí)踐環(huán)節(jié)。本項(xiàng)教學(xué)改革將模電課程設(shè)計(jì)分為兩部分,一是為彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足而進(jìn)行的仿真設(shè)計(jì)。仿真設(shè)計(jì)包括三個(gè)環(huán)節(jié),首先進(jìn)行常用單元模塊電路仿真;然后結(jié)合課本知識(shí),給定電路參數(shù)和設(shè)計(jì)要求,進(jìn)行仿真電路設(shè)計(jì);最后拓展內(nèi)容,對(duì)一些實(shí)際應(yīng)用廣泛的應(yīng)用電路仿真進(jìn)行學(xué)習(xí)。三個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)學(xué)生的要求層層遞進(jìn),前兩個(gè)環(huán)節(jié)為“必做”,第三個(gè)環(huán)節(jié)為“選做”。二是從設(shè)計(jì)、制版、焊接直至調(diào)試全過程的綜合設(shè)計(jì)制作選題。有兩個(gè)題目供學(xué)生選擇:MAX038函數(shù)發(fā)生器的設(shè)計(jì)和音頻功率放大器的設(shè)計(jì)與調(diào)試。題目要求盡可能實(shí)用有趣。
2.綜合實(shí)訓(xùn):提升綜合素質(zhì)模擬電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)改革的最后一個(gè)環(huán)節(jié)是綜合實(shí)訓(xùn)。這其中已經(jīng)不只是模擬電子技術(shù)一門課程,它將與數(shù)字電子技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用等課程綜合開發(fā)設(shè)計(jì)題目,訓(xùn)練學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力。在訓(xùn)練方法上通過主動(dòng)學(xué)習(xí)、自主設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)三個(gè)步驟激發(fā)學(xué)生的求知欲望和創(chuàng)新意識(shí)。(1)主動(dòng)學(xué)習(xí):根據(jù)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的基本功能和達(dá)到的指標(biāo)要求,學(xué)生通過查閱文獻(xiàn),確定自己的設(shè)計(jì)方案;利用軟件仿真電路,并通過調(diào)試確定適合的參數(shù);寫出預(yù)習(xí)報(bào)告。(2)自主設(shè)計(jì):根據(jù)軟件仿真電路搭建實(shí)際系統(tǒng)的硬件組件;完成系統(tǒng)程序設(shè)計(jì);進(jìn)行軟硬件調(diào)試,通過查找錯(cuò)誤、解決問題,達(dá)到鍛煉提高的作用;測試系統(tǒng)的基本參數(shù)和功能。(3)創(chuàng)新設(shè)計(jì):完成實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的進(jìn)階指標(biāo):如增加功能或提高指標(biāo);對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行最終測試,給出誤差分析;寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告,提交實(shí)驗(yàn)作品。綜合實(shí)訓(xùn)使學(xué)生較系統(tǒng)地掌握電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程的選題、立項(xiàng)、方案論證、電路設(shè)計(jì)、裝配調(diào)試、系統(tǒng)測試、總結(jié)報(bào)告、文檔整理等全過程,培養(yǎng)學(xué)生理論知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。
二、進(jìn)一步完善實(shí)踐教學(xué)體系
1.嚴(yán)格考核制度
要想使模擬電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)順利地進(jìn)行下去,必須進(jìn)行嚴(yán)格的考核制度,以保證實(shí)踐教學(xué)的良好效果。(1)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。根據(jù)學(xué)生每次做實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)中的操作表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)后的結(jié)果分析,給出實(shí)驗(yàn)成績,占模擬電子技術(shù)課程總成績的20%。模擬電子技術(shù)課程總成績=70%的期末考試卷面成績+20%的實(shí)驗(yàn)成績+10%的平時(shí)成績。(2)課程設(shè)計(jì)。完成課程設(shè)計(jì)中常用單元模塊電路仿真,成績?yōu)椤凹案瘛保煌瓿烧n程設(shè)計(jì)中常用單元模塊電路和規(guī)定電路的仿真設(shè)計(jì),成績?yōu)椤爸械取保煌瓿烧n程設(shè)計(jì)中全部軟件仿真設(shè)計(jì),成績?yōu)椤傲己谩保煌瓿烧n程設(shè)計(jì)中全部軟件仿真設(shè)計(jì)和一個(gè)綜合設(shè)計(jì)制作選題,成績?yōu)椤皟?yōu)秀”。
2.完善實(shí)踐教學(xué)體系的配套工作
除上述改革措施外,為進(jìn)一步完善實(shí)踐教學(xué)體系,實(shí)驗(yàn)室硬件設(shè)備和運(yùn)行經(jīng)費(fèi)的投入是必要條件;編寫相應(yīng)教材,加強(qiáng)較適合學(xué)生之間的交流也十分重要。已經(jīng)完成或正在進(jìn)行的工作如下:(1)吸取經(jīng)典教材的寶貴經(jīng)驗(yàn)和新的教學(xué)理念,結(jié)合獨(dú)立學(xué)院的人才培養(yǎng)目標(biāo)以及本院課程設(shè)置和課程大綱的要求,編寫適用于應(yīng)用型本科的教材——《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》以及配套的實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書。(2)開設(shè)電子設(shè)計(jì)工程師認(rèn)證考試(EDP),為學(xué)生就業(yè)增加砝碼;指導(dǎo)優(yōu)秀學(xué)生參加全國大學(xué)生電子競賽、全國大學(xué)生專業(yè)競賽等,促進(jìn)“因材施教的個(gè)性化培養(yǎng)”。(3)建立了模擬電子技術(shù)課程與實(shí)驗(yàn)的網(wǎng)站,實(shí)現(xiàn)了指導(dǎo)教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的互動(dòng),拓寬了主動(dòng)學(xué)習(xí)的空間。
三、結(jié)論
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 部級(jí)期刊
中華人民共和國工業(yè)和信息化部主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級(jí)期刊
深圳市線路板行業(yè)協(xié)會(huì)主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級(jí)期刊
上海市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級(jí)期刊
中國兵器工業(yè)第214研究所主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級(jí)期刊
中國科學(xué)院主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 部級(jí)期刊
中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司主辦