1 引言
《电路与电子技术》课程是电路分析、模拟电子技术和数字电子技术三门课程结合的一门新的硬件类的基础课,也是计算机、电子与电气类专业的核心课程,要求学员掌握电路分析的方法和模电、数电技术的知识。课程涉及的理论和实践的知识点多,涵盖的内容具有一定的广度、深度和抽象性,需要学习者克服一定的困难。本文讨论了在当前的教学背景下,如何采用有效的改革手段,来提高该课程的教学效果。
2 《电路与电子技术》教学现状及存在的问题
《电路与电子技术》的总学时为90学时,其中理论讲授70学时,留给实验的只有20学时,存在内容多课时少的问题。理论课以教员讲解为主,学员被动吸收知识,往往学了后面忘了前面;实验多以验证类实验为主,包含相关定理的电路分析、电路参数变化的影响分析、常见逻辑门参数测试等,学员在实验时只是单纯地操作,不能很好地实现理论和实践的结合。实验内容陈旧,教学模式固定,该课程的传统实验由于课时的限制很少开展综合性和提高学员分析能力的实验,实验课上教员讲解实验目的、器材、原理、方法、步骤后,学员操作完成,课后上交实验报告,学员实验过程缺乏主动性,实验报告千篇一律。实验设备易坏,结果多精确性不高。硬件类实验设备特别是实验箱在多次使用后,可能因存在的故障或前期操作失误导致元器件损坏,使得学员在按照同样的步骤操作后得不到同样正确的结果,影响学员做实验的积极性。实验箱的元件固定,也限制了研究性实验的开展,电路中元件的参数固定,学员只能在固定电路结构和元件参数下完成实验,难以完成电路结构和元件变化对电路功能影响的研究。
3 《电路与电子技术》改革探索
基于《电路与电子技术》课程教学过程中的现状和存在的问题,可以从以下三个方面进行课程改革的探索。
3.1课程思政元素的引入
在全国高校思想政治工作会议上,习近平总书记指出:做好高校思想政治工作,要用好课堂教学这个主渠道,思想政治理论课要坚持在改进中加强,使各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应。专业教育和思想政治教育密切联系的,要充分挖掘专业课程中蕴含的思想政治资源实现全方位育人,提升学员的创新意识和能力,实现学员能力培养与价值引导的有机统一,满足新时代课程教学改革要求。可以在以下授课要点中进行思政元素的融入:基尔霍夫电流和电压定律中加入没有规矩不成方圆,使学员认识到在日常生活中要时刻遵守法律法规和一系列的规定;组合逻辑电路中加入个体和整体的辩证关系,引导学员充分发挥个人在创新团队中的作用,提高团队的凝聚力和综合性创新能力,同时实现个人的核心创造力。
3.2 教学方法(CDIO)的改进
CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),它以产品从研发到运行的生命周期为载体,为学员提供实践、理论课程之间有机知识关联的教学情景、鼓励学员以主动的方式学习工程学。通过借鉴CDIO的核心理念“实践导向”与“全过程性”,可以看出CDIO教学模式特别适用于包含一定量实验并强调动手实践类的课程。实验教学根据深浅与复杂度不同分为验证性、设计性和综合实验,按照一定的比例组合,并将实验后的教学评价和反馈作为一个重要的环节对实验进行整体改进,最终达到的教学目标是培养学员的综合素质使得他们在基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力等方面都能得到提高。
3.3 Multisim软件仿真
随着微电子技术的发展,各种EDA(电子设计自动化)技术相继出现,在教学中引入仿真软件可以对实验实训进行有效的补充,Multisim侧重电路电子的分析设计,能够进行模拟电子电路的精确、细微仿真使用,便于开展综合性的设计和实验,有利于培养学员的开发创新能力。与实际电路测试相比,可扩大研究范围,测更多的数据,提高解决问题的能力,掌握电子电路现代化设计方法,帮助学员更好地熟悉实验要求,对测试原理及测试参数有深刻的理解,使学员在实际电路的搭建和指标测试中,遇到仪器不稳定、参数误差、元器件损坏等问题,能认真分析故障原因并有效排除,积累实验设计经验。
4 结语
《电路与电子技术》是电子专业开设的一门实践性很强的专业基础课,教与学都存在一定难度,通过对思政元素、教学方法、软件使用等教学元素进行改革,最大限度地优化教与学过程,使课程的教学质量更上一级台阶,为后续课程的学习及继续深造打下坚实的基础。
参考文献:
[1]蔡翠翠,王木有.“电路与电子技术”课程思政教学的改革与实践[J].计算机时代,2020(8):125-127.
[2]王庆香,蔡洪民,彭业开.基于CDIO的《电路与电子技术》课程实验教学模式探索[J].电脑知识与技术,2018,14(26):113-115.
[3] 李静雅.微课在“电路与模电”实验课教学中应用研究[J].电气电子教育学报,2020,42(1):163-166.
[4] 金巧芳.Multisim仿真软件在电路与电子技术基础教学中的应用[J].中国信息技术教育,2016(8):95-97.