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摘要:电子实习是高校电子信息类专业的重要实践教学课程,是提高学生实践动手能力、培养创新型人才的关键。根据电子实习过程中遇到的实际情况,针对教学内容、讲授方式、教学组织方式和考核方式等方面进行了改革和实践,提高了教学效率、改善了教学效果。
关键词:电子实习;实践;课程;创新
中图分类号:G642.44 ; ; ; ; ;文献标识码:A ; ; ; ; ;文章编号:1007-0079(2014)17-0092-02
电子实习是工科院校电子信息相关专业的重要教学实践环节,是一门理论联系实际,使学生了解电子产品制造过程的实践活动课。该课程是在学生已经学习了基础课和部分专业基础课之后,结合实际而进行的实践性教学环节,是专业培养目标和教学计划、课程设置的重要组成部分,是对理论教学的完善和补充,课程设置的主要目的是通过课程学习使学生掌握电子元器件的基本特性、识别方法、检测方法,掌握常用及专用电子仪器、仪表的使用方法,在具体的项目设计、调试、检测过程中学会应用已经学过的知识分析、解决实际问题,掌握电子线路的手工焊接技术,为进一步学习专业课打下良好基础。现阶段国内高校电工类专业普遍设置了电子实习课程,在大学生素质教育环节中具有公认的重要性,是提高学生创新思维能力、独立动手能力,造就创新型人才的有效途径。[1-3]
电子实习作为一门重要的技术基础实践课程,对提高学生的电子工程实践能力和理论联系实际能力有着重要的作用。但在进行电子实习教学的具体实践过程中,由于不同高校的经费投入、硬件条件、课程体系设置等有所不同,对具体的电子实习内容、手段、方法等方面还需要不断探索。河北工业大学(以下简称“我校”)电子信息类专业开设该课程多年,在加强培养学生基本电子工艺技能和动手操作能力的基础上,培养其良好的实际工程设计实践的能力和主动学习的能力,经过不断对教学方法和内容进行改进,取得了良好的教学效果,成为本专业深受学生喜爱的课程之一,近年来主要从以下几方面进行了改革。
一、优化课程体系,提高授课效率
以往我校电子信息类专业学生都是在大二年级上半学期开学两周后开始电子实习,考虑到本学期其他相关课程的授课进度,将实习时间推后了两周,这时学生刚学习了数字电路和模拟电路中的半导体器件,该部分内容涉及到半导体物理等相关知识,偏重理论,比较抽象,不易理解,对于进入大学不久的大二学生来说,掌握这部分内容有一定的难度,但又受课时限制,不可能花费过多的时间作深入讲解,所以学生得到的都是抽象的理论知识,对各种元器件没有具体、直观的概念,与实际应用也不能很好地联系起来。此时开展电子实习,首先要介绍各种常用电路元器件的基本功能、外观形状、识别方法和电参数测量方法等,与数字电路、模拟课程的内容形成很好的衔接,使学生能将课堂上学到的抽象理论知识具体化,和实际的应用紧密结合起来,而且不用再专门安排时间介绍电子元器件的基本工作原理,提高了授课效率,教学效果得到了明显改善。
二、改进授课方式,引入多媒体教学
多媒体教学直观、形象、生动,现在已经成为大学课堂教学过程中重要的辅助手段。在电子实习课堂讲授过程中,不再采用传统的板书形式,改用多媒体教学进行相关理论知识的课堂讲授,通过互联网搜集到大量的资料,并将这些资料分类、总结,最终以图片、动画、视频等方式生动地展现在学生面前,把课堂学习的抽象理论知识和具体的电路元器件联系起来,极大地丰富了教学内容,激发了学生的学习兴趣。比如讲到色环电阻时,如果单纯使用板书,不但要绘图标出各个色环的颜色、位置分布特点,还要列表说明各个颜色代表的意义,画图和列表就要占掉很多时间。而采用多媒体之后,直接用清晰的图片演示,直观性很强,节约出的时间可以用于介绍比较新的5环和6环标注法,拓展学生的知识面。在讲到电容时,由于电容种类繁多,外观形状更是多种多样,如果用板书的方法,仅电解电容就要解释很长时间,学生在短时间内很难对种类繁多的电容有清晰的概念,此时采用多媒体可将各种常用的电容直接用图片演示,一目了然,且印象深刻。当讲到电路原理时,也不用再花费时间画电路图,在讲授时加入了动画演示,便于学生接受。总之,通过在课堂讲授阶段引入多媒体教学,极大地丰富了教学内容,各种新技术和新元件的介绍,也让学生对本学科的前沿知识有了初步了解,激发了学生的学习兴趣。
三、根据实际情况突出重点,优化授课内容
我校信息类专业在二年级上半学期开设电子实习课程,该阶段的学生入校时间不长,还没有完全实现从高中生到大学生的转变,部分学生对自己所学专业了解不多,学习目标不明确,学习热情不高,没有形成主动学习的意识。从专业教学的整体情况来看,在该阶段开展电子实习的训练,很好地锻炼了学生的动手能力,加深了学生对本专业的了解,极大地激发了学生对专业课的学习热情,有些学生甚至因此找到了自己未来努力的方向。但也有不利的一面,该阶段的学生对电路知识掌握不多,也没有学习单片机等相关知识,所以实习内容难度不能太高。
针对这种情况,一方面对实习内容进行了改革,主要要求学生完成几种基于555定时器的控制电路的调试和焊接,这样既能保证大多数学生完成任务,达到训练的目的,又不会因为任务无法完成而影响学生学习的积极性;另一方面对仅有4学时的课堂讲授内容进行了改革。以往在课堂讲授阶段,主要讲两部分内容:基本电子元器件的识别、测量和基本测量仪器设备的介绍,其中基本元器件和基本测量仪器各占2学时,一般仪器测试原理的讲授要占用大部分时间,而仪器操作部分只用三分之一的时间,在实际实验过程中发现效果并不理想,因为学生的电路知识比较匮乏,而测试仪器的电路通常都很复杂,虽然教师尽了很大努力让学生在短时间内能理解这些知识,但是学生反映在实习过程中这些原理并没有太大的用处,他们更关心测试各个元件参数时的仪器的具体操作方法,但受时间限制,具体的仪器操作方法以及测试过程中可能出现的各种情况讲得比较简单,不利于学生的实际操作。鉴于这种情况,大幅删减了仪器原理部分的内容,比如稳压电源只是概括性地介绍了构成稳压电源的四个模块,如何把输入的交流电转换为需要的直流电输出,而对于内部电路则不再介绍,留待模拟电路课程去讲授。绝大多数时间都用于介绍各种测试设备的操作方法和操作规范,并且以实际元器件为例介绍在测试过程中可能出现的非理想情况及其处理方法。在课后的实际操作中,发现学生上手速度明显加快,并且还能自己对测试现象进行简单分析,很好地改善了实习的效果。 四、改变课堂组织方式,培养协作精神
在电子实习开始时要求学生进行分组,依照自愿的原则,学生根据自己的情况自由组合,2~3人为一组,然后组内成员自行对任务进行分工,互相协作,直到最终完成实习任务,中间不能随意拆分小组,最后的实习成果验收、综合评分都是以小组为单位进行。从最终的教学效果来看,这种分组方式比以往实习指导教师根据点名册随机分组的效果要好,因为组内成员彼此熟悉,各自的特点也都很了解,遇到困难时互相讨论解决,特别是在调试阶段和故障检查时,往往大家群策群力,想出各种办法来解决问题,有利于团队精神的培养。在最后提交的实习报告中,绝大多数学生都会提到团结协作在完成任务中的重要性。通过电子实习,不但提高了学生的动手能力,还培养了团队合作精神。
五、采用客观、科学的考核方式
实习成绩按“优”“良”“中”“及格”“不及格”五级分制评定,由指导教师根据学生实习成果的验收情况和实习过程中的表现及实习报告质量进行综合评分。实习认真,遵守纪律,不迟到早退,无无故缺勤而且完成任务较好,实习报告质量高,全面完成实习大纲规定的内容,有独特的见解或合理化建议,独立工作能力较强者,成绩评为“优秀”。实习期间纪律较好,较好地完成了实习大纲规定的内容,实习报告能较好地满足要求,质量较高,有一定的独立工作能力者,成绩为“良好”。实习期间能遵守纪律,能完成实习大纲规定的内容,能完成实习报告,质量一般者,成绩评为“中”。基本完成实习大纲的内容,能完成实习报告,但质量一般者,成绩评为“及格”。实习报告不合格,或实习期间表现差,有严重违反纪律行为者,成绩评为“不及格”。
六、结束语
2011年3月16日,新华社授权全文发布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》中特别强调,要“围绕提高科技创新能力、建设创新型国家,以高层次创新型科技人才为重点,造就一批世界水平的科学家、科技领军人才、工程师和高水平创新团队。”作为国家培养高层次工程人才的摇篮,工科院校有责任也有义务在深化教育改革的过程中,逐步克服传统教育模式的弊端,针对大学生实践创新能力不足的现状,建立和完善培养工程实践创新能力的教育平台。[4]电子实习不仅能培养学生的动手能力,更是通过对产品的设计、调试、焊接和测试等来了解现代工业产品的生产全过程,锻炼学生主动设计、主动探索的精神和自发创新的意识。从学校的层面,保证经费投入,改善实习硬件条件,加强师资队伍建设;从教师的层面,优化电子实习内容,改进教学方法,通过电子实习使学生得到充分锻炼,能将先进技术和后续课程紧密联系起来,拓宽知识面,为进一步学习打下基础。总之,只有通过多方面的努力才能不断提高电子实习的教学质量,培养出适合新时代发展需要的高素质专业技术人才。
参考文献:
[1]黄艳芳,吴波,赵晶,等.电工电子实习教学的现状与改革[J].实验室研究与探索,2011,30(3).
[2]李新超,李继凯.电子实习教学模式的改革探索与实践[J].中国电力教育,2008,(20).
[3]曹雪萍.实验教学中注重学生的综合能力培养[J].素质教育论坛,2009,(6).
[4]李鹏,石剑民,徐嵩.深化电子实习教育改革提高学生实践创新能力[J].科教导刊,2013,(6).
(责任编辑:孙晴)
关键词:电子实习;实践;课程;创新
中图分类号:G642.44 ; ; ; ; ;文献标识码:A ; ; ; ; ;文章编号:1007-0079(2014)17-0092-02
电子实习是工科院校电子信息相关专业的重要教学实践环节,是一门理论联系实际,使学生了解电子产品制造过程的实践活动课。该课程是在学生已经学习了基础课和部分专业基础课之后,结合实际而进行的实践性教学环节,是专业培养目标和教学计划、课程设置的重要组成部分,是对理论教学的完善和补充,课程设置的主要目的是通过课程学习使学生掌握电子元器件的基本特性、识别方法、检测方法,掌握常用及专用电子仪器、仪表的使用方法,在具体的项目设计、调试、检测过程中学会应用已经学过的知识分析、解决实际问题,掌握电子线路的手工焊接技术,为进一步学习专业课打下良好基础。现阶段国内高校电工类专业普遍设置了电子实习课程,在大学生素质教育环节中具有公认的重要性,是提高学生创新思维能力、独立动手能力,造就创新型人才的有效途径。[1-3]
电子实习作为一门重要的技术基础实践课程,对提高学生的电子工程实践能力和理论联系实际能力有着重要的作用。但在进行电子实习教学的具体实践过程中,由于不同高校的经费投入、硬件条件、课程体系设置等有所不同,对具体的电子实习内容、手段、方法等方面还需要不断探索。河北工业大学(以下简称“我校”)电子信息类专业开设该课程多年,在加强培养学生基本电子工艺技能和动手操作能力的基础上,培养其良好的实际工程设计实践的能力和主动学习的能力,经过不断对教学方法和内容进行改进,取得了良好的教学效果,成为本专业深受学生喜爱的课程之一,近年来主要从以下几方面进行了改革。
一、优化课程体系,提高授课效率
以往我校电子信息类专业学生都是在大二年级上半学期开学两周后开始电子实习,考虑到本学期其他相关课程的授课进度,将实习时间推后了两周,这时学生刚学习了数字电路和模拟电路中的半导体器件,该部分内容涉及到半导体物理等相关知识,偏重理论,比较抽象,不易理解,对于进入大学不久的大二学生来说,掌握这部分内容有一定的难度,但又受课时限制,不可能花费过多的时间作深入讲解,所以学生得到的都是抽象的理论知识,对各种元器件没有具体、直观的概念,与实际应用也不能很好地联系起来。此时开展电子实习,首先要介绍各种常用电路元器件的基本功能、外观形状、识别方法和电参数测量方法等,与数字电路、模拟课程的内容形成很好的衔接,使学生能将课堂上学到的抽象理论知识具体化,和实际的应用紧密结合起来,而且不用再专门安排时间介绍电子元器件的基本工作原理,提高了授课效率,教学效果得到了明显改善。
二、改进授课方式,引入多媒体教学
多媒体教学直观、形象、生动,现在已经成为大学课堂教学过程中重要的辅助手段。在电子实习课堂讲授过程中,不再采用传统的板书形式,改用多媒体教学进行相关理论知识的课堂讲授,通过互联网搜集到大量的资料,并将这些资料分类、总结,最终以图片、动画、视频等方式生动地展现在学生面前,把课堂学习的抽象理论知识和具体的电路元器件联系起来,极大地丰富了教学内容,激发了学生的学习兴趣。比如讲到色环电阻时,如果单纯使用板书,不但要绘图标出各个色环的颜色、位置分布特点,还要列表说明各个颜色代表的意义,画图和列表就要占掉很多时间。而采用多媒体之后,直接用清晰的图片演示,直观性很强,节约出的时间可以用于介绍比较新的5环和6环标注法,拓展学生的知识面。在讲到电容时,由于电容种类繁多,外观形状更是多种多样,如果用板书的方法,仅电解电容就要解释很长时间,学生在短时间内很难对种类繁多的电容有清晰的概念,此时采用多媒体可将各种常用的电容直接用图片演示,一目了然,且印象深刻。当讲到电路原理时,也不用再花费时间画电路图,在讲授时加入了动画演示,便于学生接受。总之,通过在课堂讲授阶段引入多媒体教学,极大地丰富了教学内容,各种新技术和新元件的介绍,也让学生对本学科的前沿知识有了初步了解,激发了学生的学习兴趣。
三、根据实际情况突出重点,优化授课内容
我校信息类专业在二年级上半学期开设电子实习课程,该阶段的学生入校时间不长,还没有完全实现从高中生到大学生的转变,部分学生对自己所学专业了解不多,学习目标不明确,学习热情不高,没有形成主动学习的意识。从专业教学的整体情况来看,在该阶段开展电子实习的训练,很好地锻炼了学生的动手能力,加深了学生对本专业的了解,极大地激发了学生对专业课的学习热情,有些学生甚至因此找到了自己未来努力的方向。但也有不利的一面,该阶段的学生对电路知识掌握不多,也没有学习单片机等相关知识,所以实习内容难度不能太高。
针对这种情况,一方面对实习内容进行了改革,主要要求学生完成几种基于555定时器的控制电路的调试和焊接,这样既能保证大多数学生完成任务,达到训练的目的,又不会因为任务无法完成而影响学生学习的积极性;另一方面对仅有4学时的课堂讲授内容进行了改革。以往在课堂讲授阶段,主要讲两部分内容:基本电子元器件的识别、测量和基本测量仪器设备的介绍,其中基本元器件和基本测量仪器各占2学时,一般仪器测试原理的讲授要占用大部分时间,而仪器操作部分只用三分之一的时间,在实际实验过程中发现效果并不理想,因为学生的电路知识比较匮乏,而测试仪器的电路通常都很复杂,虽然教师尽了很大努力让学生在短时间内能理解这些知识,但是学生反映在实习过程中这些原理并没有太大的用处,他们更关心测试各个元件参数时的仪器的具体操作方法,但受时间限制,具体的仪器操作方法以及测试过程中可能出现的各种情况讲得比较简单,不利于学生的实际操作。鉴于这种情况,大幅删减了仪器原理部分的内容,比如稳压电源只是概括性地介绍了构成稳压电源的四个模块,如何把输入的交流电转换为需要的直流电输出,而对于内部电路则不再介绍,留待模拟电路课程去讲授。绝大多数时间都用于介绍各种测试设备的操作方法和操作规范,并且以实际元器件为例介绍在测试过程中可能出现的非理想情况及其处理方法。在课后的实际操作中,发现学生上手速度明显加快,并且还能自己对测试现象进行简单分析,很好地改善了实习的效果。 四、改变课堂组织方式,培养协作精神
在电子实习开始时要求学生进行分组,依照自愿的原则,学生根据自己的情况自由组合,2~3人为一组,然后组内成员自行对任务进行分工,互相协作,直到最终完成实习任务,中间不能随意拆分小组,最后的实习成果验收、综合评分都是以小组为单位进行。从最终的教学效果来看,这种分组方式比以往实习指导教师根据点名册随机分组的效果要好,因为组内成员彼此熟悉,各自的特点也都很了解,遇到困难时互相讨论解决,特别是在调试阶段和故障检查时,往往大家群策群力,想出各种办法来解决问题,有利于团队精神的培养。在最后提交的实习报告中,绝大多数学生都会提到团结协作在完成任务中的重要性。通过电子实习,不但提高了学生的动手能力,还培养了团队合作精神。
五、采用客观、科学的考核方式
实习成绩按“优”“良”“中”“及格”“不及格”五级分制评定,由指导教师根据学生实习成果的验收情况和实习过程中的表现及实习报告质量进行综合评分。实习认真,遵守纪律,不迟到早退,无无故缺勤而且完成任务较好,实习报告质量高,全面完成实习大纲规定的内容,有独特的见解或合理化建议,独立工作能力较强者,成绩评为“优秀”。实习期间纪律较好,较好地完成了实习大纲规定的内容,实习报告能较好地满足要求,质量较高,有一定的独立工作能力者,成绩为“良好”。实习期间能遵守纪律,能完成实习大纲规定的内容,能完成实习报告,质量一般者,成绩评为“中”。基本完成实习大纲的内容,能完成实习报告,但质量一般者,成绩评为“及格”。实习报告不合格,或实习期间表现差,有严重违反纪律行为者,成绩评为“不及格”。
六、结束语
2011年3月16日,新华社授权全文发布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》中特别强调,要“围绕提高科技创新能力、建设创新型国家,以高层次创新型科技人才为重点,造就一批世界水平的科学家、科技领军人才、工程师和高水平创新团队。”作为国家培养高层次工程人才的摇篮,工科院校有责任也有义务在深化教育改革的过程中,逐步克服传统教育模式的弊端,针对大学生实践创新能力不足的现状,建立和完善培养工程实践创新能力的教育平台。[4]电子实习不仅能培养学生的动手能力,更是通过对产品的设计、调试、焊接和测试等来了解现代工业产品的生产全过程,锻炼学生主动设计、主动探索的精神和自发创新的意识。从学校的层面,保证经费投入,改善实习硬件条件,加强师资队伍建设;从教师的层面,优化电子实习内容,改进教学方法,通过电子实习使学生得到充分锻炼,能将先进技术和后续课程紧密联系起来,拓宽知识面,为进一步学习打下基础。总之,只有通过多方面的努力才能不断提高电子实习的教学质量,培养出适合新时代发展需要的高素质专业技术人才。
参考文献:
[1]黄艳芳,吴波,赵晶,等.电工电子实习教学的现状与改革[J].实验室研究与探索,2011,30(3).
[2]李新超,李继凯.电子实习教学模式的改革探索与实践[J].中国电力教育,2008,(20).
[3]曹雪萍.实验教学中注重学生的综合能力培养[J].素质教育论坛,2009,(6).
[4]李鹏,石剑民,徐嵩.深化电子实习教育改革提高学生实践创新能力[J].科教导刊,2013,(6).
(责任编辑:孙晴)