模拟电子技术课程教学改革分析

模拟电子技术课程教学改革分析

摘要:在传统的模拟电子技术课程教学中,由于忽视了学生主体作用的发挥,因此难以激发学生的学习兴趣,甚至导致一些学生产生厌学情绪,整体教学效果差强人意。摒弃满堂灌的‚填鸭式‛教学方式,将理论教学与实践教学有机结合起来,以研究型教学为手段、以培养学生创新创业思维为目标开展任务驱动式教学,有助于学生掌握理论知识,提高动手实践能力,更有助于学生增强创新意识和创新能力。

关键词:模拟电子技术;教学方法;教学设计;创业教育;创业思维

一、模拟电子技术课程教学改革的必要性

模拟电子技术是工科电类各专业的一门专业基础课,其教学效果不但直接影响学生的专业能力,而且还会影响学生对后续专业课的学习。模拟电子技术课程及其教学内容的特点主要反映在以下几个方面:(1)抽象性。模拟电子电路的设计与分析,是围绕三极管、场效应管等核心半导体器件展开的,必须根据半导体的特性、半导体器件的结构与工作原理建立半导体器件的等效电路,进而利用电路分析的方法针对所建立的电路模型进行计算。其中,半导体的特性、半导体器件的等效电路等都是比较抽象的概念。此外,放大器失真的产生原因及其抑制措施、负反馈放大器的原理与作用、振荡器的稳幅原理、各类振荡器的稳频特性等内容,也相当抽象。(2)实用性。电子技术的发展可按核心器件的种类分为电子管时代、晶体管时代、集成电路时代和超大规模集成电路时代等,每个时代的电子产品又可分为数字类和模拟类两种。在电子管和晶体管时代,电子产品几乎都采用模拟电路,即使到了集成电路和超大规模集成电路时代,数字技术迅猛发展,但几乎所有的数字电子产品都离不开模拟电路单元,例如供电模块、射频输入/输出模块等。(3)实践性。其一,晶体管的参数具有较大的离散性,因此即使对于成熟的应用电路,往往也有必要进行一定的调试,例如三极管静态工作点的调试、选频电路中心频率的调试等。其二,功能电路单元的设计,通常要根据存在的问题与不足对其进行优化和改进,或根据具体应用需求有针对性地对其进行改造,例如,从考毕兹电路到克拉泼电路和西勒电路,就是为了兼顾频率稳定性和频率覆盖范围而对电容三点式振荡器所做的有针对性的改进。模拟电子技术课程教学内容的抽象性,会使很多学生对此课程的学习产生畏难情绪,也导致不少教师为了让学生理解基本理论而采用以讲解为主的教学方式,甚至不惜“满堂灌”,但往往欲速则不达。这种教学方式过分强调学生计算、推理能力的提高,相应地忽视了学生理解应用能力、创新思维能力的培养。由于忽视了学生主体作用的发挥,因此难以激发学生的学习兴趣,甚至导致一些学生产生厌学情绪,整体教学效果难免差强人意。此外,在模拟电子技术课程教学中,传统的“先理论后实验”的教学模式以及通过大量理论计算类习题巩固知识的做法,都不能使学生有效地掌握理论,提高能力,更谈不上提升学生的创新意识和创新能力。然而,全面地考虑模拟电子技术课程的抽象性、实用性和实践性,如果教师摒弃“满堂灌”的教学方式,将该课程的理论教学与实践教学有机结合起来,让学生在实践中自觉地学习理论、运用理论、验证理论,不但有助于学生掌握理论知识,提高动手实践能力,更有助于学生不断地通过问题的解决增强创新意识和创新能力。从1998年世界联合国教科文组织第一次提出“创业教育”的概念,到2014年总理发出“大众创业,万众创新”的号召,人们对创新创业教育的本质和内涵的认识不断增强。“创新创业教育的目的不是单纯地获得新思维和新方法,而是培养学生运用新思维、新方法将学到的知识付诸实践的勇气和能力。”[1]因此,我们可以把创业思维看作是一种解决问题的思维方式和行动模式,而创业教育本质上是一种更高层次的素质教育。从“大众创业,万众创新”的形势要求来看,模拟电子技术课程的教学模式,也应从过去的以讲解为主、理论教学与实验教学相脱节,改变为以研究型教学为手段、以培养学生创新创业思维为目标。

二、基于创业思维培养的模拟电子技术课程教学模式探索

随着对创新创业教育本质和内涵的认识不断增强,人们已经把创业思维看作是一种解决问题的思维方式和行动模式[1]。具有创业思维的人,做事情的时候往往会先从自己所拥有的资源开始,由远及近、有小及大地积极行动起来,在行动中不断地学习和反思,一边行动一边反思,并实时进行调整,逐步达到目标[2]。根据“大众创业,万众创新”的形势要求,笔者针对模拟电子技术课程教学中存在的问题,尝试提出基于创业思维培养的模拟电子技术教学模式改革方案。改革后的方案摒弃单纯的灌输式教学,采用基于创业思维的“实践+学习”研究型教学方式方法。在教学安排上,研究型教学主要体现在“教师首先要为学生创设一个自主学习的环境,然后在教师指导下将启发、阅读、探究、点评、总结有机结合,从而让学生像科学家那样经历一个提出问题(研究专题)—探索研讨—总结提高过程”[3]。基于此,改革后的方案按教学大纲将教学内容分解为若干个教学单元,每个教学单元均按知识链接、呈现、练习、反思、应用的步骤展开。具体说明如下:1.知识链接。现代教学理念强调突出学生学习的主体地位,强调让学生在生动具体的情境中体验、理解并学习知识。根据现代教学理念,“教师不再只是过去传统意义上的知识传递者,还是情景活动的引领者和合作者,学生也不再只是知识的接受者,还是情景活动的参与者和亲历者。”[4]因此,在课堂理论教学的基础上,教师应注意建立适宜学生领悟的情景链接,借助情景的直观性、形象性在学生情感上留下强烈的印象,进而激发学生的求知欲望,让学生自觉地进入角色,真正理解掌握模拟电子技术的基本知识、基本分析方法及问题解决方法。情景链接可以采用实物演示、多媒体模拟等方式。需要说明的是,虽然改革后的方案摒弃了单纯的灌输式教学,但绝不是要放弃讲解式理论教学。模拟电子技术课程教学内容的抽象性特点,决定了很多学生难以通过自主式学习了解掌握理论知识,因此重点突出、详略得当、有针对性的讲解式理论教学是十分必要的,但教师决不能不分主次地照本宣科。2.呈现。当把学生“浸入”教师创设的情景之后,接下来是呈现环节,即以任务驱动的方式把下一环节的目标和任务呈现给学生。教师应在明确教学目标的前提下,根据实验室现有的资源,结合学生的现有知识水平和能力水平,设计并提出一个作为学生进行研究性学习载体的工作项目。目标和任务呈现给学生后,教师应把学生分成若干小组(每小组3~4人),让学生以小组为单位共同探讨完成此任务需要补充哪些知识、需要用到哪些硬件资源(包括三极管、电源、相关仪器仪表等),并拟定下一环节的方案。小组讨论的结果要以清单形式提交给教师,以便教师及时指导各小组对方案进行优化。3.练习。这一教学环节主要以教师“指导”学生“做”的方式引导学生自主完成电路的设计、制作和调试,即教师应扮演的是教练员角色而不是运动员角色。在学生练习的过程中,教师要注意发现并及时纠正学生的不规范操作,避免出现安全事故;要通过提问等方式了解学生的思路,并引导学生修正错误,逐步提高发现问题、解决问题的能力。4.反思。反思是对学习过程、学习效果的总结与反馈。这一教学环节离不开教师主导作用的发挥,更离不开学生学习主体作用的体现,因此,教师有效把控课堂显得至关重要。反思环节的具体实施步骤如下:(1)所有学生分别反思完成项目需要的知识、方法和技能,并在小组内进行交流;(2)各小组整合小组成员的反思意见,并对项目完成情况进行自评;(3)小组之间开展互评,每个小组至少要对三个小组进行评价;(4)各小组总结自评与互评结果,并归纳总结小组成员在项目完成过程中学习了哪些理论知识,掌握了哪些方法技能,在哪些方面存在欠缺;(5)每个小组选派一个代表在课堂上陈述自己小组的项目完成情况;(6)教师做总结性评价,重点是解答学生的疑问,指出学生存在的共性问题和下一步努力的方向,结合小组自评与互评意见对各小组及其成员在项目完成过程中的表现进行综合评价。5.应用。人类学习的终极目的是为了解决问题,也就是说人们通过学习获得的知识、方法、技能最终都是为解决生活、生产中的问题而服务的。基于创业思维模式的学习,最终的落脚点也必然是应用。在模拟电子技术教学中,一个教学项目(模块)的最后一个环节,应是教师指导学生应用学习到的知识、方法和技能解决实际问题,以促使学生巩固学习成果,提高应用能力。综上所述,基于创业思维培养、以行动引领知识获得的模拟电子技术课程教学模式,教学过程中的所有环节都是以学生为学习的主体,重在激发学生学习的内在动力,促进学生掌握知识,提升能力,启迪智慧,教师只有精心设计教学情景和教学内容,有效把握教学进程,才能收到预期的效果。

参考文献:

[1]余达锦,杨淑玲.创新创业教育背景下高等数学教学方法研究[J].江西财经大学学报,2014(4):122–128.

[2]朱燕空.创业学什么[M].北京:国家行政学院出版社,2016.

[3]那彩霞.研究型教学模式在体育专业英语教学中的应用[J].科技信息,2011(10):250.

[4]徐红,彭宏,吴涛.‚通信原理‛课程的课堂体验式教学研究[J].电气电子教学学报,2016(10):72–74.

作者:陈淑静 张? 单位:黄淮学院 郑州科技学院