电子设计实践教学及管理
电子设计实践教学及管理 珠海位于珠三角地区中部,是珠三角地区重要组成部分。在国务院批准的《珠江三角洲改革发展规划纲要(2008~2020 年)》中,明确要求珠三角大力发展高技术产业,重点发展 电子信息等产业,“电子信息领域重点发展软件及集成电路 设计、新型平板显示、半导体照明、新一代宽带无线移动通 信、下一代互联网、数字家庭等产业,促进数字视听产品转 型升级,提升通信设备在全球的竞争优势,建设现代信息产 业基地”。
珠海2009年实现工业总产值2668亿元,增长7.8%,其中, 高新技术产品产值突破一千亿元,占全市工业总产值的39%。
珠海市政府将电子信息作为重点发展战略性新兴产业,“重 点发展电子设备、家电电气、精密机械和交通设备制造等产 业。珠海拥有魅族、炬力、格力、德豪润达、万力达、世纪 ��利、华冠电子、双喜电器、欧美克、欧比特等一大批知 名电子电器产品生产企业。珠三角其他地区比如深圳、东莞 等地还有大量的电子企业急需实践能力强的电子专业人才。
上述珠三角地区电子信息产业集群、家用电器产业集群、 航空制造产业集群等都与电子信息专业紧密相关,珠三角地 区对电子专业毕业生市场需求巨大,以上这些事实说明电子 信息专业人才发展和学生就业前景非常广阔。在对用人单位 进行调研的过程中,发现公司很看重学生实践动手能力,喜 欢挑选有项目实践经验的学生。为此,结合教育部等部委的要求,广东省经济发展规划、珠海市的战略部署和我院的具 体条件决定加快电子信息专业的建设,如何在创建期建设一 个有特色、有创新、能培养出高质量高素质人才的电子设计 实践课程新模式,将直接引导电子专业应用型人才提高实践 水平。通过对本课程的研究、创新、建设与实施对尽快提高 教学水平,促进高质量应用型人才的培养,提高毕业生就业 竞争力有重要作用。由于目前国内独立高校教育教学改革时 间不长,经验、方法尚需探索,电子信息专业的教学体系、 教学内容和教学方法,特别是实践课程教学的体系、内容、 方法和与之相适应的电子创新实验室建设处于探索、研究、 创新阶段。
电子信息专业涉及的实践量大,更需要在本课程教学各 环节进行探索、研究、总结和推广,这也是积极开展本项目 研究和实践的价值所在。学生在本课程之前主要以基础课程 学习为主,偏重理论,即使教学计划安排了实验,也多以验 证性实验为主。在本课程前进行的调查中,有83%以上的同 学从来没有电子制作和实践经验。有的同学连常见的电阻、 二极管等元器件都不认识。因此非常有必要训练学生基本的 电子制作的技能和自主设计的思维[1]。
1教学模式及方法 1.1构建理论结合实践的“层次化,模块化”课程 总结多年一线教学经验,将整个课程内容分为3个模 块:基础知识模块、简单应用模块,复杂应用模块[2]。元器件认知和检测、焊接技术为基础知识模块,无线话筒、应 急灯是简单应用模块,AM收音机组装和调试、秒计时器和测 速仪是复杂应用模块。各模块之间相互独立,比如5个项目 案例相互独立,每个项目完成后能可以应用于生活。各模块 又相互关联,前面基础知识模块为后面的应用模块打下坚实 基础,应用模块从简单到复杂,后面的模块加强了前面模块 的知识内容,层层递进,给予学生经过努力可以攀上的阶梯, 使学生在课程中不断获得成就感,强化对电子的兴趣,循序 渐进掌握《电路设计实践》的理论知识和实践技能。
1.2精心准备案例项目,从宏观上进行教学设计 整个课程分为若干相对独立的项目,从实际问题出发, 精心准备每个项目案例,构建课程的宏观教学设计[3]。首 先向学生讲解项目涉及的基本理论知识,然后通过项目实践 练习,让学生在实践中加深理论知识的理解,最后引导学生, 启发学生自主设计和制作更多的电子作品。1.3微观教学采 用“四部曲”,将“教、学、做”融为一体微观教学体现“教 师主导,学生主体,实践为主线”的原则,课堂采用“四步” 教学法。
1.3.1第一阶段,项目引入,提出问题 通过项目演示,提出问题,讲解项目应用背景,给学生 一个切入点,建立感性认识,目的是激发学生的学习兴趣, 让学生感到学有所用,从而明确本次课程的学习目标。
1.3.2第二阶段,分析项目,解决问题项目分析,找到解决问题的方法和操作技能,是“四部 曲”的关键步骤[4]。在课程前半部分,由教师从表及里讲 解项目原理,在课程进行过程中,逐步将项目分析的主要任 务交给学生完成,充分发挥学生主动学习,教师引导学生学 会如何设计电路的步骤,如何学会查看芯片数据表,根据元 器件完成电路连线。项目被分解为若干个模块,然后将子模 块细化,逐步完成项目的制作。学生在制作过程中,发现问 题,解决问题,在问题引导下,学习相关的知识和实践技能。
1.3.3第三阶段,归纳总结,引申提高 在每次项目实践结束前,引导学生进行归纳总结,对本 次项目的实际意义、实践过程中的重点、难点、容易出错处 等及时进行总结[5]。并针对项目的不足之处,引申和提高。
比如相同功能的项目布线方法不同,焊接的质量有明显差异。
让同学对作品进行对比分析,提高综合布线能力。
1.3.4第四阶段,举一反三,学以致用 项目来源于生活,最终要应用于生活。为了使同学们能 举一反三,触类旁通,教师在项目结束前,引导学生进一步 思考项目延伸改良后的其他用途[6]。比如做完无线话筒, 有的学生根据教师提示,用麦克作为声音传感器制作了听到 音频就会发出狗叫的电子狗,学以致用,参加学校的电子设 计竞赛获得了较好的成绩。
1.4注重师生互动,营造课堂气氛 只有老师与学生充分交流的课堂,才可能是有生命力的课堂。针对不同内容、不同难易程度、不同教学对象,灵活 采用多种教学方法,例如:设置问题、形象比喻、组织讨论、 启发式、演示式、发现法、自学辅导法等方法组织教学。为 了提高提问的效果,特别需要重视预习环节。在项目结束前 布置下周进行新项目的预习题目。并要求在下次课堂提问, 并计入平时成绩来让学生加强预习,提高听课质量。实践证 明:充分的师生互动,学生热情参与,活跃了课堂,教学效 果显著[7]。
1.5充分利用现代化教学手段,提高教学效果 教学中采用演示文稿,大屏幕多媒体演示、动态展示原 理过程、视频展示操作过程等现代化教学手段,使课堂生动 活泼,提高教学效果,同时提高了教学效率。比如波峰焊视 频使得学生足不出户就能了解工业波峰焊的原理和流程,形 象易懂。
1.6注重学生动手能力的锻炼,进行作品评比 对于理工科专业,特别需要培养学生较强的实践动手能 力。为了提高学生动手积极性,结合课堂的实践项目,成功 开展了“电子设计作品”评比和技术交流。同学们改进课堂 项目,或者完全自己设计和制作新的作品参加评比,通过相 互学习,相互借鉴,使更多同学加深了对专业知识的理解, 坚定了对本专业的信心和兴趣。并有多人在校内外“电子设 计竞赛”中获得较好成绩。
2评价机制以综合实践技能考核为主线,建立开放式、全程化考核 体系[8]。整个课程总分有项目实践得分、理论知识考核得 分和考勤及课堂表现构成。每个项目完成后,根据作品完成 情况和现场随机提问的回答情况,由老师现场打分。项目实 践考核贯穿课程整个过程。在课程结束前,对实践过程中使 用的理论知识进行考核,理论和实践并重。平时项目实践占 60%,期末理论知识考核占30%,考勤及课堂表现占10%。
3课程展望 本课程开设4年以来,锻炼的电子系学生动手实践能力 取得了良好的效果。有多人次在国家级和省级比赛获得奖项。
同时本课程仍然在不断发展中,学生“重操作,轻思考”的 现象仍然存在,下一步将提高学生学习和设计电路的能力, 为社会输送高质量应用型人才。