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摘 要: 本文结合高校模拟电路的教学实践,根据创新教育的内涵要求和模拟电路课程特点,探讨如何在教学中培养学生的创新能力,并提出激发学生的学习兴趣、掌握自主学习方法、积极营造创新氛围、开展实验课程改革、因“需”教授等可行的创新教学实践建议,为培养军校大学生的创新能力出谋划策。
关键词: 创新教育 模拟电路 教学实践
随着科学技术的迅猛发展,全球步入了知识时代和信息时代,未来世界的竞争将取决于高素质的人才,而高素质人才的培养则依赖于高素质的教育。中共中央和国务院在《关于深化教育改革,全面推进素质教育的决定》中明确指出:“实施素质教育就是以提高国民素质为根本目的,以培养学生的创新精神和实践能力为重点。”可见,创新教育是素质教育的核心所在,其重要性不言而喻。而电子技术几乎涉及了人类生产生活的各个领域,对其开展创新教育,具有十分重要的意义。作为电子技术中非常重要的专业基础课程,模拟电路的课程优化和教育创新势在必行。
一、创新教育的内涵
“创新教育就是根据创新原理,以培养学生具有一定的创新意识、创新思维、创新能力,以及创新个性为主要目标的教育理论和方法,重在学生牢固、系统地掌握学科知识的同时,发展他们的创新能力。”[1]它主要包括以下三个方面的含义。
1.学生对学科知识的掌握是创新教育的基础。
创新是应该建立在知识的深度和广度基础之上的,没有知识,创造力就失去了根基。每一门学科都有它的基本概念和基本原理,如果在教学中不将知识进行梳理、贯通,只是单纯地传授给学生,那么必然会影响到新知识的学习和创造力的培养。因此,要最大限度地发挥知识对创新的基础功能作用,使学生形成合理的知识结构,并且能融会贯通地加以运用。
2.创新教育要注重学生创新思维的培养。
创新思维是指发明或发现一种新方式用以处理某种事物的思维过程,它要求重新组织观念,以便产生某种新思想。这种创新思维能帮助学生解决对他们来说全新的问题,能深刻地掌握知识,并能把这些知识广泛地迁移到学习新知识的过程中。可以说,创新思维是整个创新活动的核心,创新教育与教学必须着力培养这种可贵的思维品质。
3.着力创新技能的培养。
创新技能是反映创新主体行为技巧的动作能力,是在创新智能的控制和约束下形成的,属于创新活动的工作机制。创新技能主要包括创新主体的信息加工能力、一般工作能力、动手能力或操作能力及熟练掌握和应用创新技法的能力,创新成果的表达能力和表现能力及物化能力,等等。在教育教学中要加强以基本技能为中心的科学能力和科学方法的训练。
二、模拟电路的课程特点
模拟电路是一门基础厚、专业活、适应广,既能培养学生基本素质,又能培养学生创新精神的课程。它主要具有以下特点。
1.较强的基础性。
模拟电路研究对象是电子器件和由电子器件构成的各种基本电路。因此,它是在介绍各种常用半导体器件的基础上,着重研究电子电路的基本概念、基本原理和基本分析方法的一门课程。它具有较强的基础性。
2.较强的前沿性。
集成电路技术的飞速发展,极大地推动了电子工程技术的发展,同时也将电子技术学科的发展和创新推上了风口浪尖。正因为电子技术的快速发展,决定了模拟电路具有较强的前沿性。
3.较强的实用性。
模拟电路是一门实用性和操作性较强的课程,学习模拟电路离不开有关电路设备的操作、实验数据测量和实验电路测试。因此,理论与实践相结合是本门课程的又一重要特点。
三、如何在模拟电路教学中进行创新教育
针对模拟电路课程的以上特点,我们可以在教学过程中从以下几个方面来进行创新改革。
1.积极调动学生思维,培养学生的学习兴趣。
美国教育心理学家布鲁纳认为,学习最好的动机是对本门课程的兴趣。因此,在教学中,利用课程的前沿性和先进性,向学生介绍本门学科的发展历史和发展最新前沿,激发学生的学习兴趣与好奇心,使学生感到模拟电路这门课程很有用处而且很有意思,不仅要学习,更要学好。例如,在教学晶体管的章节时,不仅可以介绍晶体管的基本知识,而且可以介绍一些晶体管在发明过程中的故事,让学生不仅学到了知识,而且有所领悟:什么样的品质才会引领成功。同时,还可以再具体介绍一些以晶体管为基础的电子技术,介绍光电子信息的一些前沿应用,使学生既了解它的发展过程,又了解它未来的发展方向,极大地激发学生的学习兴趣与探索未来的好奇心。
2.利用课程的基础性,让学生拥有一个自主学习的新思路。
知识本身是科学的、系统的、有规律的。然而,知识结构的形成并不能只是简单地传授,而要依靠学生的积极参与。在教学过程中,让学生学会“提问式”的自主学习方法,即对学习的新知识要问自己几个问题:问题是怎样提出的?有什么问题?如何解决问题?还有什么问题能用类似的思路解决?让学生在学习过程中牢牢把握这些问题作为学习的主线,才能养成良好的学习习惯。因此,根据模拟电路课程及教材特点,在教学过程中可采用下面的框架式教学,即基本电路及特点—基本概念—基本工作原理—基本应用。最初学生自主提问,随即教师帮助解决学生的疑问,最后学生自主总结归纳。这样的教学模式,才能使学生对新知识的理解更加深入,学习更加主动,学习效果也更好。
3.以大学生电子设计竞赛为抓手,加强实验教学改革,努力培养学生的创新技能。
1994年,全国大学生电子设计竞赛正式启动,目前已经成为对电子信息类专业学生影响力最大的赛事,是对学生设计能力、实践能力、心理素质、团队精神,以及体力的一个极大挑战,在检验学生综合运用知识的同时,更侧重于锻炼学生的实际动手操作能力,因此它是对学生综合能力的全方位考核。[2]竞赛所需最主要的基础知识就是模拟电路的相关知识,同时根据模拟电路课程具有很强的实用性和可操作性这一特点,可以竞赛为抓手,加强各类实验教学,培养学生的实验能力。
实验课包括以下几类。第一,验证性实验。验证性实验不仅可以加深学生对理论知识的理解和记忆,而且可以让学生重走科学巨匠们走过的路,体验科学进步的历程。第二,开放性实验。教师根据教材知识和科学前沿,开设开放性实验,提出课题,供学生研究实验。这样能开阔学生视野,让学生明白相关知识可以在什么新的范畴使用,又该怎么来使用,能达到举一反三、触类旁通的学习效果。第三,创新性实验。让学生根据自己所学和兴趣所在,提出课题,教师加以指导验证,与学生一起完成探索的过程。这样能极大地提高学生的学习兴趣和动力,同时也可以培养学生的探索精神。第四,电子设计竞赛。以竞赛为依托,基础知识辅导,实验技能强化,竞赛进程的考验,都可以极大地提高学生的创新能力,锻炼其意识品质。
4.针对军校学员需求和特点,区别课程知识传授的侧重点。
地方院校的课程规划通常是依据教育部颁发的统一的课程标准而设计的。然而,军事院校的课程教学有着自己的需要和特点,因此课程的设计和规划应区别于地方院校。军校学员通常完成了基础课程的学习后会安排到各个专业系,而专业系对电类专业课程的需求不尽相同。因此军校教员在教授电路分析、模拟电路、数字电路等专业基础课时,应针对不同专业的学员,设计不同的课程实施方案,区别课程知识传授的侧重点,因“需”施教,使学员顺利地进入专业知识学习。
综上所述,在模拟电路的创新教学实践中,要紧贴创新教育的内涵要求和模拟电路的课程特点,开展教学模式和教学方法的改革,积极调动学生的自主学习意识、兴趣和动力,寻找教育规律,并以实践指导教学,形成创新氛围,培育创新精神,让学生在学习实践过程中实现创新能力的锻炼和提高。
参考文献:
[1]朱永新,杨树兵.创新教育论纲[J].教育研究,1999,(8).
[2]韩党群,邓北川.全国大学生电子设计竞赛辅导浅析[J].陕西:西安航空技术高等专科学校学报,2002,(3):51-54.
关键词: 创新教育 模拟电路 教学实践
随着科学技术的迅猛发展,全球步入了知识时代和信息时代,未来世界的竞争将取决于高素质的人才,而高素质人才的培养则依赖于高素质的教育。中共中央和国务院在《关于深化教育改革,全面推进素质教育的决定》中明确指出:“实施素质教育就是以提高国民素质为根本目的,以培养学生的创新精神和实践能力为重点。”可见,创新教育是素质教育的核心所在,其重要性不言而喻。而电子技术几乎涉及了人类生产生活的各个领域,对其开展创新教育,具有十分重要的意义。作为电子技术中非常重要的专业基础课程,模拟电路的课程优化和教育创新势在必行。
一、创新教育的内涵
“创新教育就是根据创新原理,以培养学生具有一定的创新意识、创新思维、创新能力,以及创新个性为主要目标的教育理论和方法,重在学生牢固、系统地掌握学科知识的同时,发展他们的创新能力。”[1]它主要包括以下三个方面的含义。
1.学生对学科知识的掌握是创新教育的基础。
创新是应该建立在知识的深度和广度基础之上的,没有知识,创造力就失去了根基。每一门学科都有它的基本概念和基本原理,如果在教学中不将知识进行梳理、贯通,只是单纯地传授给学生,那么必然会影响到新知识的学习和创造力的培养。因此,要最大限度地发挥知识对创新的基础功能作用,使学生形成合理的知识结构,并且能融会贯通地加以运用。
2.创新教育要注重学生创新思维的培养。
创新思维是指发明或发现一种新方式用以处理某种事物的思维过程,它要求重新组织观念,以便产生某种新思想。这种创新思维能帮助学生解决对他们来说全新的问题,能深刻地掌握知识,并能把这些知识广泛地迁移到学习新知识的过程中。可以说,创新思维是整个创新活动的核心,创新教育与教学必须着力培养这种可贵的思维品质。
3.着力创新技能的培养。
创新技能是反映创新主体行为技巧的动作能力,是在创新智能的控制和约束下形成的,属于创新活动的工作机制。创新技能主要包括创新主体的信息加工能力、一般工作能力、动手能力或操作能力及熟练掌握和应用创新技法的能力,创新成果的表达能力和表现能力及物化能力,等等。在教育教学中要加强以基本技能为中心的科学能力和科学方法的训练。
二、模拟电路的课程特点
模拟电路是一门基础厚、专业活、适应广,既能培养学生基本素质,又能培养学生创新精神的课程。它主要具有以下特点。
1.较强的基础性。
模拟电路研究对象是电子器件和由电子器件构成的各种基本电路。因此,它是在介绍各种常用半导体器件的基础上,着重研究电子电路的基本概念、基本原理和基本分析方法的一门课程。它具有较强的基础性。
2.较强的前沿性。
集成电路技术的飞速发展,极大地推动了电子工程技术的发展,同时也将电子技术学科的发展和创新推上了风口浪尖。正因为电子技术的快速发展,决定了模拟电路具有较强的前沿性。
3.较强的实用性。
模拟电路是一门实用性和操作性较强的课程,学习模拟电路离不开有关电路设备的操作、实验数据测量和实验电路测试。因此,理论与实践相结合是本门课程的又一重要特点。
三、如何在模拟电路教学中进行创新教育
针对模拟电路课程的以上特点,我们可以在教学过程中从以下几个方面来进行创新改革。
1.积极调动学生思维,培养学生的学习兴趣。
美国教育心理学家布鲁纳认为,学习最好的动机是对本门课程的兴趣。因此,在教学中,利用课程的前沿性和先进性,向学生介绍本门学科的发展历史和发展最新前沿,激发学生的学习兴趣与好奇心,使学生感到模拟电路这门课程很有用处而且很有意思,不仅要学习,更要学好。例如,在教学晶体管的章节时,不仅可以介绍晶体管的基本知识,而且可以介绍一些晶体管在发明过程中的故事,让学生不仅学到了知识,而且有所领悟:什么样的品质才会引领成功。同时,还可以再具体介绍一些以晶体管为基础的电子技术,介绍光电子信息的一些前沿应用,使学生既了解它的发展过程,又了解它未来的发展方向,极大地激发学生的学习兴趣与探索未来的好奇心。
2.利用课程的基础性,让学生拥有一个自主学习的新思路。
知识本身是科学的、系统的、有规律的。然而,知识结构的形成并不能只是简单地传授,而要依靠学生的积极参与。在教学过程中,让学生学会“提问式”的自主学习方法,即对学习的新知识要问自己几个问题:问题是怎样提出的?有什么问题?如何解决问题?还有什么问题能用类似的思路解决?让学生在学习过程中牢牢把握这些问题作为学习的主线,才能养成良好的学习习惯。因此,根据模拟电路课程及教材特点,在教学过程中可采用下面的框架式教学,即基本电路及特点—基本概念—基本工作原理—基本应用。最初学生自主提问,随即教师帮助解决学生的疑问,最后学生自主总结归纳。这样的教学模式,才能使学生对新知识的理解更加深入,学习更加主动,学习效果也更好。
3.以大学生电子设计竞赛为抓手,加强实验教学改革,努力培养学生的创新技能。
1994年,全国大学生电子设计竞赛正式启动,目前已经成为对电子信息类专业学生影响力最大的赛事,是对学生设计能力、实践能力、心理素质、团队精神,以及体力的一个极大挑战,在检验学生综合运用知识的同时,更侧重于锻炼学生的实际动手操作能力,因此它是对学生综合能力的全方位考核。[2]竞赛所需最主要的基础知识就是模拟电路的相关知识,同时根据模拟电路课程具有很强的实用性和可操作性这一特点,可以竞赛为抓手,加强各类实验教学,培养学生的实验能力。
实验课包括以下几类。第一,验证性实验。验证性实验不仅可以加深学生对理论知识的理解和记忆,而且可以让学生重走科学巨匠们走过的路,体验科学进步的历程。第二,开放性实验。教师根据教材知识和科学前沿,开设开放性实验,提出课题,供学生研究实验。这样能开阔学生视野,让学生明白相关知识可以在什么新的范畴使用,又该怎么来使用,能达到举一反三、触类旁通的学习效果。第三,创新性实验。让学生根据自己所学和兴趣所在,提出课题,教师加以指导验证,与学生一起完成探索的过程。这样能极大地提高学生的学习兴趣和动力,同时也可以培养学生的探索精神。第四,电子设计竞赛。以竞赛为依托,基础知识辅导,实验技能强化,竞赛进程的考验,都可以极大地提高学生的创新能力,锻炼其意识品质。
4.针对军校学员需求和特点,区别课程知识传授的侧重点。
地方院校的课程规划通常是依据教育部颁发的统一的课程标准而设计的。然而,军事院校的课程教学有着自己的需要和特点,因此课程的设计和规划应区别于地方院校。军校学员通常完成了基础课程的学习后会安排到各个专业系,而专业系对电类专业课程的需求不尽相同。因此军校教员在教授电路分析、模拟电路、数字电路等专业基础课时,应针对不同专业的学员,设计不同的课程实施方案,区别课程知识传授的侧重点,因“需”施教,使学员顺利地进入专业知识学习。
综上所述,在模拟电路的创新教学实践中,要紧贴创新教育的内涵要求和模拟电路的课程特点,开展教学模式和教学方法的改革,积极调动学生的自主学习意识、兴趣和动力,寻找教育规律,并以实践指导教学,形成创新氛围,培育创新精神,让学生在学习实践过程中实现创新能力的锻炼和提高。
参考文献:
[1]朱永新,杨树兵.创新教育论纲[J].教育研究,1999,(8).
[2]韩党群,邓北川.全国大学生电子设计竞赛辅导浅析[J].陕西:西安航空技术高等专科学校学报,2002,(3):51-54.