◆張松華 陸秀令
作者:張松華,湖南工學(xué)院電氣與信息工程學(xué)院副教授,主要從事通信、電子信息、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、微波光子學(xué)等方面的科研和教學(xué)工作;陸秀令,湖南工學(xué)院電氣與信息工程學(xué)院(421002)。
湖南工學(xué)院作為一所新建地方本科院校,在應(yīng)用型人才培養(yǎng)過程中存在不少問題,因此要著力構(gòu)建“重基礎(chǔ),重技術(shù),重能力,高素質(zhì)”的“三重一高”應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系。通信電子線路是一門綜合性、實(shí)踐性很強(qiáng)的電氣信息類專業(yè)基礎(chǔ)課,建設(shè)好這門課程,對于培養(yǎng)“三重一高”的電氣信息類專業(yè)學(xué)生起著重要作用。本文從該課程的理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)改革入手,就如何提高教學(xué)質(zhì)量、拓展學(xué)生思維、提高學(xué)生實(shí)踐能力進(jìn)行探討。
以基礎(chǔ)為導(dǎo)向,合理改革課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法 通信電子線路是面向電氣信息類開設(shè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,在專業(yè)課程體系中具有承上啟下的作用,與電路分析、模擬電子線路以及信號與系統(tǒng)等多門課程的知識體系存在一定的交叉,并將為后續(xù)的數(shù)字通信原理、移動通信技術(shù)等課程打下良好基礎(chǔ)。本課程專業(yè)性、綜合性強(qiáng),對學(xué)生基礎(chǔ)知識結(jié)構(gòu)要求高,但是近幾年隨著教學(xué)計劃的調(diào)整,通信電子線路課程的教學(xué)課時有所下降;而且隨著通信新技術(shù)的飛速發(fā)展,通信電子線路已由分立元件電路向集成電路,硬件通信系統(tǒng)向軟件通信系統(tǒng)發(fā)展,新的內(nèi)容和技術(shù)不斷涌現(xiàn)。因此,如何提高教學(xué)時效,成為通信電子線路課程教學(xué)研究中的重點(diǎn)。
以基礎(chǔ)為導(dǎo)向,合理改革課程的理論教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法,可以獲得較好的教學(xué)時效。以湖南工學(xué)院2011年立項的校級教研教改課題“通信電子線路課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法改革的研究與實(shí)踐”中所采取的措施和成果為例,以“系統(tǒng)—模塊—電路”為教學(xué)思路,從過去以電路的角度講解為主轉(zhuǎn)變成先從系統(tǒng)的角度來進(jìn)行教學(xué)組織,從通信系統(tǒng)到發(fā)射和接收模塊,再深入到模塊中的每個單元電路,在講述具體單元電路中重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)每個電路在系統(tǒng)的作用,再擴(kuò)展到每個電路的工作原理、性能指標(biāo)的計算。這樣的教學(xué)思路便于學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容中各章節(jié)的聯(lián)系,在學(xué)習(xí)過程中進(jìn)行歸納總結(jié),理解具體電路的原理分析和計算。適當(dāng)減少不必要的公式推導(dǎo),簡化電路的分析過程,將學(xué)生從抽象,繁瑣的公式推導(dǎo)中脫離出來。對于重要原理的講解和公式推導(dǎo),可以采用“黑板+電腦”的多重模式,既傳承了傳統(tǒng)黑板教學(xué)中“邊寫邊講,學(xué)生思維連貫,易于理解和接受”,又充分發(fā)揚(yáng)了電腦教學(xué)的優(yōu)勢,將較為抽象的教學(xué)內(nèi)容采用軟件仿真和動畫的手段展現(xiàn)出來。側(cè)重實(shí)際應(yīng)用,在保留通信電子線路經(jīng)典內(nèi)容的基礎(chǔ)上,摒棄教材中一些目前已淘汰的內(nèi)容,并適時增加教材中缺乏的通信新技術(shù)、新器件和通信模塊,有效提高課程教學(xué)的實(shí)效性。
以技術(shù)和能力為目標(biāo),進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)改革,實(shí)現(xiàn)高素質(zhì)人才培養(yǎng) 通信電子線路是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,該課程的教學(xué)環(huán)節(jié)分為理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課程設(shè)計三個部分,通過實(shí)踐可以使學(xué)生進(jìn)一步理解通信電子線路的工作原理,對基礎(chǔ)理論教學(xué)起到相互促進(jìn)的作用。搞好實(shí)踐教學(xué)是提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰途C合能力的關(guān)鍵,也是“三重一高”的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式體系構(gòu)建中的重點(diǎn)。
現(xiàn)行的通信電子線路實(shí)驗(yàn)課程中普遍采用通信電子線路整機(jī)實(shí)驗(yàn)箱,實(shí)驗(yàn)箱中主要是設(shè)計好的模塊電路,學(xué)生的任務(wù)只是連接電路、測量輸入輸出,對所學(xué)理論進(jìn)行驗(yàn)證,而恰恰缺少他們感興趣的、真正鍛煉動手能力的電路的設(shè)計、調(diào)試等實(shí)踐環(huán)節(jié)。另外,由于在硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在因設(shè)備老化、精度不高而造成的實(shí)驗(yàn)效果不良的缺點(diǎn),學(xué)生缺乏實(shí)驗(yàn)興趣,做實(shí)驗(yàn)時敷衍了事,達(dá)不到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>
針對湖南工學(xué)院電氣信息類專業(yè)學(xué)生通信電子線路課程實(shí)驗(yàn)的開設(shè)情況,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中探索“軟件實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)+硬件實(shí)驗(yàn)操作”的雙實(shí)驗(yàn)?zāi)J?。在每次?shí)驗(yàn)之前,布置學(xué)生采用Multisim軟件平臺,按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中所提供電路進(jìn)行電路搭建,按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中實(shí)驗(yàn)步驟用軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,并記錄軟件實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)結(jié)果,書寫軟件實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報告。在此過程中,既讓學(xué)生熟悉了電路的構(gòu)成,又在仿真過程中進(jìn)一步掌握了電路原理,達(dá)到較好的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)目的。
在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行硬件實(shí)驗(yàn)時,實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師應(yīng)適當(dāng)減少演示環(huán)節(jié),完全由學(xué)生按照軟件實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報告進(jìn)行硬件實(shí)驗(yàn)操作,在硬件實(shí)驗(yàn)中由注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果向注重實(shí)驗(yàn)過程轉(zhuǎn)變,注重學(xué)生排除電路故障能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練。實(shí)驗(yàn)儀器出現(xiàn)簡單故障時,在教師的適當(dāng)引導(dǎo)下,允許學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行快速維修,真正做到學(xué)生由“看實(shí)驗(yàn)”轉(zhuǎn)變到“做實(shí)驗(yàn)”。
實(shí)驗(yàn)報告是實(shí)驗(yàn)結(jié)果的總結(jié)和反映,也是由實(shí)踐升華到理論的一個重要手段。因此,規(guī)范實(shí)驗(yàn)報告寫法也是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的重點(diǎn)。在實(shí)驗(yàn)報告的書寫中要突出實(shí)驗(yàn)分析和心得體會環(huán)節(jié)的重要性,要就實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)中存在的問題主動查找相關(guān)資料,尋求合理的理論解釋。
現(xiàn)行的通信電子線路課程設(shè)計是以學(xué)生自學(xué)為主,以單元電路或系統(tǒng)設(shè)計為任務(wù)所進(jìn)行的電路設(shè)計、焊接與調(diào)試的過程。通過該課程設(shè)計,應(yīng)能使學(xué)生加深對通信電子線路基礎(chǔ)理論課的理解,培養(yǎng)其進(jìn)行電子電路設(shè)計的實(shí)踐技能,提高其分析問題和解決問題的能力,為畢業(yè)設(shè)計和將來獨(dú)立工作打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。但是,通信電子線路主要講授電子線路中的非線性部分,理論較抽象,難以理解和掌握,屬于難學(xué)難懂的課程。由于學(xué)生對基本理論的掌握不夠扎實(shí),在進(jìn)行課程設(shè)計時往往無所適從,并普遍存在畏難情緒,教學(xué)效果達(dá)不到預(yù)期目的。
針對湖南工學(xué)院課程設(shè)計教學(xué)的特點(diǎn),基于通信系統(tǒng)中各個組成電路部分設(shè)置課程設(shè)計的課題,并由學(xué)生自行組成設(shè)計小組,各自選擇其中的課題,按照電路設(shè)計→軟件仿真→制作電路板→電路調(diào)試→設(shè)計說明書→設(shè)計答辯的流程來完成全部的課程設(shè)計過程。并在答辯完成之后,選取其中性能良好的電路板搭建一個完整的通信系統(tǒng),最后讓學(xué)生在自己設(shè)計制作的通信電路系統(tǒng)平臺上進(jìn)行模擬通話,大大增強(qiáng)學(xué)生的主動性和自信心,并使學(xué)生進(jìn)行電路系統(tǒng)設(shè)計、硬件調(diào)試的能力和創(chuàng)新能力都得到提高。
本文在深入研究學(xué)習(xí)“三重一高”人才培養(yǎng)模式內(nèi)涵的基礎(chǔ)上,結(jié)合通信電子線路課程教學(xué)的特點(diǎn),就如何進(jìn)行該課程理論教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課程設(shè)計教學(xué)改革,證券課程教學(xué)效果提出幾點(diǎn)看法,以實(shí)現(xiàn)重基礎(chǔ)、重技術(shù)、重能力和高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)。
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