期刊介绍
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适应新时代的电子技术基础课程融合式教学
当前网上学习资源非常丰富,各种MOOC(massive open online courses)、SPOC(Small Private Online Course)在线开放课程遍地开花。目前国内影响力最大的两家MOOC 平台是学堂在线和中国大学MOOC。雨课堂和慕课堂是两大MOOC 平台分别开发出的智慧教学工具,通过微信小程序或网页控制可以便捷地完成线上线下混合式智慧教学。
电子技术基础课程是所有电类专业必修的核心专业基础课,具有很强的工程性和实践性。我校电子学课程团队一直不断进行着教学改革,将科技领域前沿探索、案例教学、CDIO 工程教育理念、任务驱动法、科研项目引入到教学中来。现在正着力进行着适应新时代的混合式金课建设。
1 电子技术基础课程教学中存在的问题
电子技术基础课程是一门需要把理论与实践紧密结合在一起的课程。由于实验室资源有限,大部分高校的理论课和实验课是分开进行的。由于每次理论课后不能保证立即进行相应的实验,学生有时做不到将理论与实践结合起来。不仅如此,这种方式还会导致实验课的内容大多是验证型实验和简单设计型实验,综合型实验和创新型实验很少。显然,这无法满足新时代对学生解决复杂工程问题和创新能力的培养。
电子技术基础课程的理论抽象、知识点多、应用广泛,在当前各大高校都进行学时压缩的情况下,学生普遍认为这是一门学习难度大的“硬课”。如果依然按照传统的“以教师为中心”的课堂讲授的教学模式,学生必然存在着学不懂或学不透的现象。这样完成知识的传授都很有困难,更不要说培养学生的综合能力了。不仅如此,这种教学模式也不满足新时代的学生要求。
2 电子技术基础课程的融合式教学
2.1 理论与实践的融合
为了解决理论与实践紧密结合的问题,我课程团队与武汉易思达科技有限公司进行产学合作,建设了以ES1106 Dubhe电子工程创新实验平台为主的“互联网+电子技术”智能实验室。与苏州硬木智能科技有限公司合作,为每个宿舍的同学配备一台数模混合高质量口袋实验平台 EPI-EWB204+。在课堂知识讲授过程中引入在线实验,在课下通过口袋实验平台完成基本电路的验证和简单电路的设计,实现理论与实践的有机融合。下面以模拟电路中的基本放大电路为例进行说明。
学习这部分知识时,学生还没有实践经验和工程意识,这需要教师的引导才能掌握。除此之外,这部分的内容既有放大的概念、放大电路的性能指标、设置静态工作点的必要性、放大电路的失真等抽象概念,又有共射、共集、共基三种基本组态放大电路的等效电路分析法和图解分析法。内容多而抽象,学生很难理解,所以采用课堂教师讲授+在线实验的方式,课下学生通过口袋实验平台完成验证实验和简单电路的设计实验。
课上教师在讲解典型电路时,同时进行在线实验。一方面通过演示让学生掌握实验的基本操作过程、测量仪器的使用方法和电路的测量方法,另一方面,将实验结果展示出来,组织学生进行讨论。让学生深刻理解放大的含义、放大电路性能指标对放大电路的意义;结合图解分析法说明静态工作点的设置对放大电路的影响和放大电路的失真现象;通过等效电路分析法说明不同组态的放大电路特点不同;同时通过对比说明两种分析方法适用的环境不同。课下让学生通过口袋实验平台完成各种组态放大电路的分析验证和基本放大电路的设计,并通过智慧教学工具雨课堂上传实验结果。
这种方式,解决了不能随时随地做实验的问题,实现了理论与实践的完美融合。一方面学生对抽象的概念有了直观的认识。另一方面通过真实的实验数据,既让学生看到实验对理论的验证,又让学生理解理论与实践的不同,对电子技术的工程性和实践性有了认知。在此基础上,还加深了学生对这门课程的理解和知识的运用能力、培养了学生的实践能力。不仅如此,实验课的内容也从原来的验证型、简单设计型实验转化成以综合型实验和创新型实验为主,培养学生解决复杂工程问题的能力和创新能力,满足“新工科”建设和工程教育“专业认证”的要求。除此之外,这种教学方式提高了学生的学习兴趣,强化了学生的主动学习意识。
2.2 线上自学与线下教学的融合
为了解决教学内容多、教学学时少的问题,对教学内容和教学模式进行了改革,进行线上+线下的融合教学。教师在课堂上组织学生对重点、难点和系统性的知识展开学习,同时对教学案例进行讨论,其他内容由学生课下自学清华大学的线上“金课”——电子技术基础 MOOC 完成。整个MOOC 内容包括模拟电子技术基础(基础部分)、模拟电子技术基础(应用部分)、数字电子技术基础三部分。下面以模拟电子技术基础中的集成运放应用电路部分为例进行说明。
文章来源:《现代电子技术》 网址: http://www.xddzjs.cn/qikandaodu/2021/0613/809.html