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關(guān)鍵詞:電子琴;觸鍵;功能鈕;音色;節(jié)奏;和弦
電子琴是現(xiàn)代電子科技與音樂結(jié)合的產(chǎn)物,是一種新型的鍵盤樂器。隨著改革開放的不斷深入,人們物質(zhì)生活水平得到很大提高的同時(shí),精神生活需求也出現(xiàn)了前所未有的膨漲。電子琴這一新生樂器以其豐富的音色,特有的節(jié)奏、美妙的音樂和易于掌握等優(yōu)點(diǎn)深深打動(dòng)了人們。但由于缺乏從事電子琴教學(xué)的專業(yè)教師和系統(tǒng)的教材與演奏曲目,導(dǎo)致電子琴教學(xué)一度出現(xiàn)魚龍混雜、停滯不前的局面。我們電子琴教師必須重視入門階段的基礎(chǔ)訓(xùn)練,只有充分掌握了電子琴彈奏基礎(chǔ)的同時(shí)又能熟練地控制和運(yùn)用音色、節(jié)奏、音量、和弦等各種功能,才能使我們彈奏出優(yōu)美動(dòng)聽的電子琴樂曲。
一、教給學(xué)生正確的演奏方法
1.基本坐姿
凳放琴前正中,人在凳的前半端坐穩(wěn),身體略向前傾,上臂自然下垂,背部和肩、肘、腕各關(guān)節(jié)都自然放松,雙手各指彎曲,手心朝下自然放于左右腿上。坐正后,從肘部提起前臂將手部五個(gè)指尖自然支撐在琴鍵上時(shí),肘關(guān)節(jié)下部略高于琴鍵為宜。如果琴過高或過低可將琴架加以適當(dāng)調(diào)節(jié)。
2.基本手型的練習(xí)
手形訓(xùn)練中最規(guī)范的說法莫過于“半握球”形了。在訓(xùn)練基本手型的過程中容易出現(xiàn)的問題是手放不平、掌關(guān)節(jié)塌陷等。教師須針對(duì)這些問題采取手段加以訓(xùn)練。抬起手臂將手臂懸于胸前,手指之間稍分開,各指關(guān)節(jié)自然彎曲,手腕放平,掌關(guān)節(jié)略凸起,將手慢慢放下用手指尖接觸鍵盤上。由于小指較短,為了接觸琴鍵容易造成手的重心壓向小指導(dǎo)致手放不平。小指可不要落到琴鍵上懸于琴鍵上方,手的重心有靠向拇指方向的感覺以保證手面平整,手臂自然放松但不能松懈,不能將手臂的重量壓向掌關(guān)節(jié)。將中指壓住琴鍵作為支點(diǎn)向上用力,將力量送至掌關(guān)節(jié),手腕慢慢稍向上抬起,通過反復(fù)的支撐練習(xí)、可增強(qiáng)掌關(guān)節(jié)的支撐力。
3.五指觸鍵練習(xí)
臂慢慢抬起,在手臂的帶動(dòng)下手掌自然下垂,手腕凸起。然后慢慢放下,在手指接近琴鍵,手腕基本放平的瞬間,手指果斷觸鍵彈出第一個(gè)音。這時(shí)手的自然重量落在手指尖上,手腕放松不要下沉用力。手指的第一關(guān)節(jié)應(yīng)自然彎曲,保持手的平衡穩(wěn)定。在保持四拍以后再徐徐抬起,繼續(xù)以同樣的方法彈第二個(gè)音,如此依次練完五個(gè)音。在彈奏大指時(shí)應(yīng)注意第一、第二關(guān)節(jié)略彎曲,第二關(guān)節(jié)向外稍稍拉開一些,觸鍵后自然放松,不可向內(nèi)推壓用力,否則會(huì)造成第二關(guān)節(jié)變形。在彈奏二、三、四、五指時(shí),第一關(guān)節(jié)要站牢,不要折指,手指力量垂直向下,不要向掌心用力。解決這一問題可以通過以下方法加以訓(xùn)練。一是將右手2、3、4、5指與左手5、4、3、2指的第一關(guān)節(jié)相互勾住,來體會(huì)力量傳送第一關(guān)節(jié)的感覺。二是將雙手抬至胸前,兩手各指相對(duì)合攏,拱起呈棒皮球狀,五對(duì)指尖肉墊相對(duì)頂?。?對(duì)1、2對(duì)2、3對(duì)3 、4對(duì)4、5對(duì)5),鄰指間稍分開,以相對(duì)的指尖“拍打”各種節(jié)奏組合來訓(xùn)練彈奏動(dòng)作。
4.連音奏法
連續(xù)彈奏兩個(gè)或兩個(gè)以上的音稱為連音奏法。它要求先用手的自然重量落下去彈奏第一個(gè)音,然后將這個(gè)手指保持在琴鍵底部繼續(xù)發(fā)音,直到下一個(gè)手指觸鍵發(fā)音的一瞬間才離鍵。這時(shí)要注意避免發(fā)生因離鍵過遲而產(chǎn)生的兩音同時(shí)發(fā)聲和因過早離鍵而產(chǎn)生的兩音斷開的現(xiàn)象。力量的重心應(yīng)從一個(gè)手指轉(zhuǎn)移到另一個(gè)手指,手腕也應(yīng)跟隨手指力量的重心平穩(wěn)地移動(dòng)。在學(xué)習(xí)連奏時(shí)一個(gè)常見的問題是當(dāng)一個(gè)手指觸鍵時(shí),其它的手指也跟著用力,尤其是拇指和小指容易緊張翹起來,從而造成整個(gè)手背的緊張,解決這個(gè)問題的方法是,當(dāng)一個(gè)手指觸鍵后不要急于彈第二個(gè)音,而是要檢查一下其它手指是否處于自然、放松的狀態(tài),等到下一個(gè)手指抬起,從心理到手指都作好了充分的準(zhǔn)備后再果斷地彈奏下一個(gè)音,而前一個(gè)手指應(yīng)迅速離鍵。
5.跳音
跳音奏法即斷奏也可以說是手腕的運(yùn)動(dòng)。它比非連單更為短促,更為輕巧和有彈性。彈奏時(shí)手臂保持較平穩(wěn)的狀態(tài)。只用手腕的上下擺動(dòng)來彈奏,手指在觸鍵后要馬上離開,這時(shí)手腕要盡快抬起回到原來的位置,準(zhǔn)備彈奏下一個(gè)音。在彈奏斷音時(shí)要利用手腕擺動(dòng)的彈性來彈奏,有一種向下“甩”的感覺,同時(shí)指尖要站住,手指的第一關(guān)節(jié)不要軟,把力量集中、有彈性地送入鍵盤。根據(jù)不同的音樂要求,跳音還可以有手臂、手腕、手指等不同的奏法,但手腕的彈性及自下向上的彈跳是奏好跳音的基礎(chǔ)。轉(zhuǎn)貼于
6.音階、琶音
在彈奏音階時(shí),最困難也是最重要的就是拇指的移動(dòng)。在彈奏八度以上的音階時(shí),拇指要從3、4指下面鉆過去。拇指在觸鍵后,馬上要向下一個(gè)要彈的位置移過去。這時(shí)手腕可略高一些,不要過分下垂,否則拇指很難鉆過去,并會(huì)出現(xiàn)一跳一跳的現(xiàn)象,使音階不能連貫地演奏下去。在彈奏琶音時(shí),由于音程的距離比音階更遠(yuǎn),所以就更加困難。要想把琶音彈奏得均勻、流暢,手臂的放松及手腕的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作是必不可少的。手腕的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作就是在彈奏琶音過程中,當(dāng)拇指觸鍵時(shí),手腕處于正常位置,當(dāng)拇指離鍵向下一個(gè)位置移動(dòng),而其它手指在彈奏時(shí),手腕逐漸抬起,直到拇指彈奏下一個(gè)音時(shí),手腕又回到原位,并開始準(zhǔn)備下一個(gè)動(dòng)作,周而復(fù)始。初學(xué)時(shí)可把琶音分開來慢練,以一個(gè)八度為單位,嚴(yán)格按照規(guī)范的手法練習(xí),體會(huì)手指運(yùn)動(dòng)中的位置感。
7.和弦
彈奏電子琴自動(dòng)伴奏的和弦時(shí)要注意合理運(yùn)用和的轉(zhuǎn)位,不要拍打琴鍵,手指要貼鍵彈奏,有一種推的感覺,手指觸鍵要整齊,如果手指有先后彈出,和弦的性質(zhì)就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。
二、培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)方法
1.識(shí)譜法
識(shí)譜是貫穿整個(gè)電子琴學(xué)習(xí)各階段的重要課題。識(shí)譜上出現(xiàn)問題必然導(dǎo)致練習(xí)過程的錯(cuò)誤,影響練習(xí)目的的實(shí)現(xiàn)。識(shí)譜前要做到三看三抓:一看譜號(hào),就能明確音符的唱法。二看調(diào)號(hào),明確是什么調(diào),什么音要變化。三看拍號(hào),知道強(qiáng)弱規(guī)律,一抓節(jié)奏、二抓音準(zhǔn)、三抓節(jié)拍。三看三抓是識(shí)譜的關(guān)鍵,能夠避免很多容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤。
2.分段練習(xí)法
練琴最忌諱的恐怕就是從頭到尾反復(fù)地彈。分段練習(xí),就是根據(jù)音樂或者根據(jù)練習(xí)曲目的技巧內(nèi)容,把樂曲分成若干部分,逐段加以練習(xí),練好一部分再練下一部分,最后把各部分連起來練。這樣練習(xí)的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省時(shí)間,針對(duì)性強(qiáng),最適合于較長的練習(xí)曲與樂曲。分段練習(xí)要按樂曲的結(jié)構(gòu)進(jìn)行。
3.攻克難點(diǎn)的練習(xí)
差不多每個(gè)練習(xí)曲或樂曲都有重點(diǎn)和難點(diǎn)。但在具體的練習(xí)過程中常常會(huì)碰到意想不到的困難和問題,在這個(gè)時(shí)候教師應(yīng)根據(jù)具體情況提出問題,并分析其技術(shù)要領(lǐng),給予正確的示范和解決辦法。通過學(xué)生的反復(fù)練習(xí),集中突擊,直到最終完全克服。
4.慢練法
關(guān)鍵詞:電子創(chuàng)新;實(shí)踐;綜合素質(zhì)
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.123
高校對(duì)于電子信息類專業(yè)開設(shè)了較多的專業(yè)課程,大一大二主要為專業(yè)基礎(chǔ)課,例如c語言,數(shù)字電路,模擬電路等,大三后則開設(shè)專業(yè)課程的學(xué)習(xí),信號(hào)與系統(tǒng),數(shù)字信號(hào)處理等等,因?yàn)榍捌诖蟛糠譃槔碚摻虒W(xué),造成學(xué)生在專業(yè)課的學(xué)習(xí)中因缺少動(dòng)手實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和對(duì)專業(yè)的認(rèn)知而感覺吃力,很多學(xué)生最終只是盲目的學(xué)習(xí)。不少高校組織學(xué)生參加專業(yè)競(jìng)賽,對(duì)于大一初學(xué)者來說,沒有任何基礎(chǔ)知識(shí),學(xué)生必須通過自己私下學(xué)習(xí)或者學(xué)校的小班授課方可參賽。《電子創(chuàng)新入門》課程開設(shè)在大一學(xué)年,分為上下兩個(gè)學(xué)期,使所有的學(xué)生都對(duì)專業(yè)有了認(rèn)識(shí)并對(duì)專業(yè)知識(shí)入門學(xué)習(xí),有利于學(xué)校競(jìng)賽活動(dòng)的開展,更加有利于學(xué)生對(duì)專業(yè)課的學(xué)習(xí)。
1 傳統(tǒng)的培養(yǎng)計(jì)劃存在一定的弊端
電子信息的培養(yǎng)目標(biāo)是使學(xué)生具備電子技術(shù)和信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí),能從事各類電子設(shè)備和信息系統(tǒng)的應(yīng)用、設(shè)計(jì)、制造和研發(fā)[2]。然而大部分高校在電子信息類專業(yè)傳統(tǒng)的培養(yǎng)計(jì)劃中,總是忽略一年級(jí)學(xué)生在專業(yè)認(rèn)知方面的學(xué)習(xí),部分高校甚至到大一下學(xué)期才有關(guān)于本專業(yè)的相關(guān)課程,這樣造成了很多學(xué)生在大一期間對(duì)于本專業(yè)過于茫然從而失去原有的學(xué)習(xí)興趣,幾乎所有的高校會(huì)選擇在大二期間開設(shè)專業(yè)基礎(chǔ)課,大量的理論知識(shí)和少量的實(shí)踐課程涌入,使一部分學(xué)生措手不及,從而成績出現(xiàn)明顯現(xiàn)象[2]。另外,各大高校電子信息類專業(yè)都有相關(guān)的競(jìng)賽,比如大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽,大學(xué)前期是非常關(guān)鍵的參賽階段,卻因?yàn)榇笠黄陂g沒有相關(guān)課程的培養(yǎng)計(jì)劃,而出現(xiàn)了競(jìng)賽瓶頸。
2 《電子創(chuàng)新入門》課程介紹及實(shí)施步驟
《電子創(chuàng)新入門》是一門教與學(xué)相結(jié)合的課程,學(xué)生通過理論知識(shí)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的實(shí)踐。將其分為《電子創(chuàng)新入門上》和《電子創(chuàng)新入門下》,分兩個(gè)學(xué)期完成。其中《電子創(chuàng)新入門上》主要完成基本元器件的的認(rèn)識(shí)及應(yīng)用、基本儀器的認(rèn)識(shí)及使用、練習(xí)焊接技術(shù),第一階段:基本元器件的認(rèn)識(shí)及應(yīng)用,了解元器件在相關(guān)軟件中的一些代號(hào);第二階段:常用儀器的教學(xué),通過相關(guān)視頻教會(huì)學(xué)生最常用的萬用表和示波器的用法;第三階段:學(xué)生們學(xué)習(xí)并練習(xí)焊接技術(shù),焊接基本元器件、看電路焊接,再通過示波器或萬用表測(cè)信號(hào),最后通過電子套件的焊接與測(cè)試做為學(xué)生的考核成績?!峨娮觿?chuàng)新入門下》主要完成單片機(jī)最小系統(tǒng)的應(yīng)用,第一階段:單片機(jī)最小系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)、使用以及相關(guān)軟件的安裝練習(xí),使學(xué)生了解各個(gè)軟件的使用方法;第二階段:基本電路的控制實(shí)現(xiàn),仿真及實(shí)物的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),通過若干個(gè)實(shí)例學(xué)會(huì)使用單片機(jī);第三階段:單片機(jī)控制器的創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)的考核[1]。
3 《電子創(chuàng)新入門》課程在教學(xué)中的具體應(yīng)用
3.1 教材的選用
針對(duì)《電子創(chuàng)新入門》課程性質(zhì),以實(shí)際應(yīng)用為主,上學(xué)年選用教材以基本元器件認(rèn)識(shí)為主,教師配以大量輔助資料,并做好本校實(shí)驗(yàn)室相關(guān)儀器的使用方法的視頻錄制,播放給學(xué)生觀看學(xué)習(xí),焊接也是以優(yōu)秀焊接視頻為教材,包括直插式芯片和貼片式芯片的焊接方式。下學(xué)年主要是內(nèi)容以單片機(jī)和protues的結(jié)合此類教材為主,教材對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)相當(dāng)重要,學(xué)生在課堂過程中的學(xué)習(xí),教材的學(xué)習(xí)和學(xué)習(xí)筆記的鞏固需要相輔相成。
3.2 教學(xué)進(jìn)度及內(nèi)容
(1)高校電子信息類專業(yè)的學(xué)生大一期間須有對(duì)本專業(yè)的認(rèn)識(shí),大一上學(xué)期的《電子創(chuàng)新入門上》的教學(xué)從最基本的元器件認(rèn)識(shí)入手,電阻、電容、電感、開關(guān)、集成電路芯片、蜂鳴器、三極管、二極管、數(shù)碼管等等,并發(fā)放元器件,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)各個(gè)元器件引腳,學(xué)會(huì)測(cè)量,估讀等,同時(shí)會(huì)用這些元器件設(shè)計(jì)簡單的電路,接著學(xué)生觀看本校萬用表和示波器的使用方法相關(guān)的視頻,將學(xué)生帶入實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)這些儀器的使用方法,最后教會(huì)學(xué)生如何焊接,并申請(qǐng)部分教學(xué)經(jīng)費(fèi)購買基本的元器件,面包板和萬能板以及電子套件,如對(duì)講機(jī)電子學(xué)習(xí)套件,讓學(xué)生在大一上學(xué)期能夠看得懂電路,并練好焊接技能。
(2)大一下學(xué)期,c語言已經(jīng)開始學(xué)習(xí),當(dāng)c語言前期的基本的語法知識(shí)教學(xué)完畢后,即可開始《電子創(chuàng)新入門下》的教學(xué)。教學(xué)過程中所使用的單片機(jī)最小系統(tǒng),可以使用往屆學(xué)生工藝制作成品,隨后通過上學(xué)期基本元器件的簡單的電路知識(shí),進(jìn)行整體的電路搭建,學(xué)生首先用keil開發(fā)環(huán)境和protues軟件相結(jié)合,再通過面包板搭建led燈電路,做亮燈、閃燈、流水燈、跑馬燈以及呼吸燈,搭建三極管驅(qū)動(dòng)蜂鳴器電路以及數(shù)碼管電路等等,不僅對(duì)c語言課程的語法(for,while等)進(jìn)行了鞏固學(xué)習(xí),同時(shí)實(shí)驗(yàn)的成功激發(fā)了學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生通過這些簡單的程序編寫以及電路搭建,不僅有益于計(jì)算機(jī)等級(jí)考試,對(duì)競(jìng)賽也是很有幫助的。最后大家將元器件組合搭建電路、焊接并控制成功,實(shí)現(xiàn)最終的創(chuàng)新考核。
4 結(jié)語
《電子創(chuàng)新入門》開設(shè)在高校電子信息類專業(yè)一年級(jí),具有深遠(yuǎn)意義,并將會(huì)在該類專業(yè)的課程教學(xué)中得到廣泛的應(yīng)用與認(rèn)可。該課程為學(xué)生在今后的專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),課程充分的結(jié)合了本專業(yè)學(xué)習(xí)的特點(diǎn),理論結(jié)合實(shí)踐,不僅使學(xué)生能對(duì)本專業(yè)產(chǎn)生濃厚的興趣,同時(shí)對(duì)學(xué)生們的計(jì)算機(jī)二級(jí)考試以及電子競(jìng)賽有很大的幫助。《電子創(chuàng)新入門》課程解決了電子信息類學(xué)生在大一學(xué)習(xí)過程中對(duì)專業(yè)知識(shí)的空白期,在電子信息類專業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃中起到了承上啟下的作用。
參考文獻(xiàn):
[1]黃巧巧,王獻(xiàn)合.項(xiàng)目教學(xué)法在單片機(jī)課程中的探索與實(shí)踐[J].工業(yè),2016(16):266.
【關(guān)鍵詞】電磁場(chǎng)理論基礎(chǔ) 課程改革 高等教育
《電磁場(chǎng)理論基礎(chǔ)》是高等工科院校電子與通信類各專業(yè)本科生的必修基礎(chǔ)課。本課程在普通物理電磁學(xué)定性介紹的基礎(chǔ)之上,利用完備的數(shù)學(xué)手段對(duì)宏觀電磁規(guī)律進(jìn)行定量的分析與描述。教學(xué)內(nèi)容著重于電磁場(chǎng)基本理論體系的完整性與嚴(yán)密性,注重基本概念的建立和基本推導(dǎo)計(jì)算能力的培養(yǎng),同時(shí)也介紹一些電磁理論的實(shí)際應(yīng)用。本課程內(nèi)容是形成學(xué)生專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)的重要組成部分和學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)技術(shù)課程的必備基礎(chǔ),在整體教學(xué)計(jì)劃中占有重要地位。
一、電磁場(chǎng)理論基礎(chǔ)課程的現(xiàn)狀
北京理工大學(xué)的電磁場(chǎng)理論基礎(chǔ)課程的現(xiàn)狀為:(1)本課程針對(duì)信息與電子學(xué)院大三學(xué)生開設(shè),其前提是學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了普通物理學(xué)電磁學(xué)和高等數(shù)學(xué)的相關(guān)內(nèi)容,具備了一定的基礎(chǔ),可以對(duì)宏觀電磁場(chǎng)的規(guī)律進(jìn)行分析研究;(2)本課程現(xiàn)在分為兩大類,即中文班和英文班。中文班采用的是和早期物理學(xué)課程初步探討的概念相銜接,逐步導(dǎo)出場(chǎng)的理論,因此先討論靜態(tài)場(chǎng),然后再分析時(shí)變電磁場(chǎng),并得出麥克斯韋方程組;英文班目前采用的是首先以麥克斯韋方程的描述作為一組公設(shè),然后概括多年實(shí)驗(yàn)觀測(cè)電磁效果的結(jié)果。(3)本課程對(duì)于電子系的后續(xù)課程,如微波技術(shù)導(dǎo)論、微波網(wǎng)絡(luò)等都是必要的基礎(chǔ),因此,作為信息與電子學(xué)院的必修課程。(4)由于本課程的理論性較強(qiáng),很多關(guān)于電磁場(chǎng)的討論都是很抽象,需要學(xué)生具有一定的抽象思維能力。在學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生普遍反映:在一開始介紹和大學(xué)物理相銜接的概念部分還能理解,到后面時(shí)變場(chǎng)的討論在理解上就很困難了。
二、課程改革中教學(xué)內(nèi)容和方法的研究
(一)增加師生互動(dòng)
教學(xué)是一種師生教與學(xué)的互動(dòng)活動(dòng),這就要求除了教師要認(rèn)真?zhèn)湔n,充滿激情地講課之外,作為受教者的學(xué)生要有一些主動(dòng)的活力。多年來的應(yīng)試教育讓很多學(xué)生認(rèn)為課堂學(xué)習(xí)是一件完全被動(dòng)的事情,相比教師起碼要花時(shí)間和力氣講授,學(xué)生可以只是被動(dòng)地接收。實(shí)際上,如果完全被動(dòng)地聽課,就無法真正的吸收要掌握的知識(shí),因?yàn)橹挥凶约褐鲃?dòng)地去聽去思考,才能“捕獲”更多知識(shí)。而且,學(xué)習(xí)越是具有主動(dòng)性,效果越好。
(二)教學(xué)手段多樣化
近幾年來,《電磁場(chǎng)理論基礎(chǔ)》的學(xué)時(shí)數(shù)不斷減少,當(dāng)學(xué)時(shí)比較充足時(shí),教師有充分的時(shí)間將相應(yīng)的理論推導(dǎo)、例題、應(yīng)用一一展開,而近年來,這門課被壓縮成了60學(xué)時(shí)加4學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)的課程。隨著學(xué)時(shí)數(shù)的不斷減少,為了讓學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)掌握課程的內(nèi)容,必須借助現(xiàn)代化的教學(xué)手段,提高教學(xué)效率;同時(shí)將電子課件下發(fā)給學(xué)委,讓大家課后復(fù)習(xí)消化,同時(shí)設(shè)立每周答疑時(shí)間,改進(jìn)和學(xué)生的溝通。
(三)理論和實(shí)踐相結(jié)合
電磁場(chǎng)問題在近幾年越來越受到工程界的重視。除了在射頻微波領(lǐng)域的一直以來的重視之外,隨著高速電路設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展,電子產(chǎn)品向著更小、更快、研發(fā)周期更短的方向發(fā)展,而信號(hào)完整性的問題也愈發(fā)突出。很多屬于“路”的問題已經(jīng)演變成了“場(chǎng)”的問題,因此必須了解電磁場(chǎng)的知識(shí),采用新的設(shè)計(jì)方法學(xué)才能解決。結(jié)合工程實(shí)踐,會(huì)讓抽象的電磁場(chǎng)理論更形象化,也提高了學(xué)習(xí)的目標(biāo)性和動(dòng)力。
三、具體實(shí)施方法
(一)多種教學(xué)方法相結(jié)合,加強(qiáng)課堂上互動(dòng),改善教學(xué)效果
在課堂的前5分鐘,通過提問上次課程的知識(shí)要點(diǎn),讓學(xué)生迅速整理自己的思路,并集中到本課程的學(xué)習(xí)上;在課堂期間,提出一些思考題,或是隨機(jī)讓學(xué)生到講臺(tái)前解題,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)分析。對(duì)課下的作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真點(diǎn)評(píng),并整理出多數(shù)人容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤,并及時(shí)反饋指導(dǎo)。每周設(shè)立固定的答疑地點(diǎn)和答疑時(shí)間,讓學(xué)生有問題可以和老師溝通。
(二)進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)
目前的實(shí)驗(yàn)是在理論課的60學(xué)時(shí)結(jié)束之后,有4個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn),學(xué)生普遍反映做實(shí)驗(yàn)時(shí)其對(duì)應(yīng)的理論有些淡忘,因此結(jié)合得不緊密。參照其他學(xué)校的一些經(jīng)驗(yàn),將一部分較簡單的演示實(shí)驗(yàn)放在每次課程的理論講述之后,結(jié)合本堂課的內(nèi)容進(jìn)行演示,這將有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的吸收;此外,基于電磁場(chǎng)軟件的商業(yè)化開發(fā)已經(jīng)很成熟,考慮加入合適的電磁場(chǎng)數(shù)值仿真實(shí)驗(yàn)。
(三)教學(xué)與科研相結(jié)合
首先,教師自身要將教學(xué)與科研結(jié)合起來。一方面,青年教師利用各種平臺(tái)和培訓(xùn)機(jī)會(huì)深造,提高自身語言素質(zhì)和理論水平;另一方面,青年教師自己要利用網(wǎng)絡(luò)和各種資源,學(xué)習(xí)電磁領(lǐng)域中的一些新進(jìn)展,與講授的基礎(chǔ)理論相結(jié)合,提高學(xué)生的興趣。其次,學(xué)校提供交流平臺(tái),定期邀請(qǐng)國外知名專家教授講學(xué),可以進(jìn)一步拓展學(xué)生的知識(shí)面。
四、結(jié)論
從學(xué)生上課時(shí)的反映以及教學(xué)中的調(diào)查問卷,都可以看出,這些實(shí)踐方法受到了學(xué)生的歡迎,提高了他們上課的積極性,改進(jìn)了教學(xué)效果。電磁場(chǎng)理論是電子學(xué)的入門課程,這門課的教學(xué)改革也是一個(gè)不斷探索的過程,我們將會(huì)繼續(xù)結(jié)合教學(xué)中遇到的實(shí)際問題,借助現(xiàn)代化的教學(xué)手段,不斷完善教學(xué)理論和教學(xué)方法,改進(jìn)課程的教學(xué)效果。
【參考文獻(xiàn)】
[1]田秀榮,桂志國. 電磁場(chǎng)與電磁波課程教學(xué)改革探索[J].安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2010(1).
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制作機(jī)器人
對(duì)于喜歡制作的極客來說,沒有多少東西能比自制機(jī)器人伙伴帶來更大的驚喜。且聽Nick Veitch為我們解釋其中原由
把形狀各異的部件組合起來,創(chuàng)造出成品來,這一行為既獨(dú)一無二,在理想條件下又充滿現(xiàn)實(shí)誘惑。盡管不時(shí)玩玩樂高建筑項(xiàng)目也很有趣,但極客們的終極目標(biāo)幾乎總是制作出機(jī)器人來。發(fā)出嗶嗶聲的機(jī)器人科幻場(chǎng)景引發(fā)了無數(shù)人建造自己私有的“約翰尼5號(hào)”的夢(mèng)想,但是那類項(xiàng)目僅僅代表了人造機(jī)器人領(lǐng)域的很小一部分。
我近距離見到的第一款機(jī)器人只是一個(gè)機(jī)械臂。它能做的一切就是下棋,利用傳感器系統(tǒng)算出棋子處在什么位置。盡管我以前也用計(jì)算機(jī)下過棋,這臺(tái)能思考的機(jī)器以及它通過神秘的技巧與真實(shí)世界互動(dòng)的能力還是讓我神魂顛倒。
于是我開始了對(duì)機(jī)器人的癡迷。最初要想找到傳感器、控制器和馬達(dá),非常不容易,全然不像現(xiàn)在這個(gè)機(jī)器人制作迷們的黃金時(shí)代。根據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)的統(tǒng)計(jì),目前世界上注冊(cè)的機(jī)器人制造公司大約有200家,而生產(chǎn)機(jī)器人零部件的公司則多達(dá)數(shù)萬家。今年甚至還涌現(xiàn)出了InMoov,這是一種你可以從下載進(jìn)行3D打印的機(jī)械手。
當(dāng)然,機(jī)器人制作項(xiàng)目通常需要焊接、修補(bǔ)伺服系統(tǒng)和一點(diǎn)編碼技術(shù),不過新手完全可以選擇更簡便的方法。你可以利用類似Boe—Bot (約900元,milinst.co.uk)的工具,參加一個(gè)微控制器和電子學(xué)的速成培訓(xùn)班——而我們下面介紹的適合新手的項(xiàng)目會(huì)提供基礎(chǔ)訓(xùn)練,不需要你掌握深?yuàn)W的電子學(xué)知識(shí)。
今天的機(jī)器人技術(shù)發(fā)展,讓人感覺有點(diǎn)像1970年代家用計(jì)算機(jī)革命時(shí)的景象,因而現(xiàn)在正是為你自己貼上勇于創(chuàng)新、積極接受新事物標(biāo)簽的最佳時(shí)刻——誰知道呢?——沒準(zhǔn)有一天你會(huì)像斯蒂夫·沃茲尼亞克一樣聲名遠(yuǎn)揚(yáng)呢。
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這款入門級(jí)裝置并不是我們稱作經(jīng)典機(jī)器人的東西(它根本沒有大腦),但是它確乎有助于深入洞察一臺(tái)活動(dòng)機(jī)器究竟如何運(yùn)行的基本原理。這個(gè)裝置配置了電源(一塊太陽能電池,可根據(jù)光亮情形產(chǎn)生大約3V的電量),還有一個(gè)馬達(dá),根據(jù)你的設(shè)計(jì)產(chǎn)生物理運(yùn)動(dòng)。盡管這些部件每次都以相同方式連接,但馬達(dá)可連接到不同的東西上,從而使“機(jī)器人”產(chǎn)生不同行為。例如,給它裝上輪子它就變成了車,接上幾條腿,馬達(dá)則會(huì)震動(dòng)搖擺你的機(jī)器“狗”前進(jìn)。它未必稱得上個(gè)性化的K—9,但依然會(huì)是機(jī)器人制作的精彩開端。
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“正式的”機(jī)器人需要有大腦發(fā)揮作用,然后這種機(jī)器人價(jià)格都有點(diǎn)高。折衷的好辦法,就是能夠連接到你的筆記本電腦或計(jì)算機(jī)上由它們提供思想的機(jī)器人。這套裝置設(shè)計(jì)出色,裝配出來就是非常合用的機(jī)械手。它不是為那些害怕使用螺絲刀或者不愿意花兩三個(gè)小時(shí)制作的人準(zhǔn)備的,但一旦制作完成,它就是自己行動(dòng)范圍內(nèi)的行家里手。便利的USB接口將它連接到你的計(jì)算機(jī)(僅限Windows)上,而一些基礎(chǔ)而合用的軟件可以幫助你驅(qū)使它干活。如果你渴望挑戰(zhàn)的話,可以嘗試為它編程,讓它完成“漢諾塔”益智游戲解謎的全過程。
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Mindstorms證明樂高不只是玩具——極客們已經(jīng)用它制作出了能夠解魔方、整理換洗衣服和畫圖的機(jī)器。NXT 2.0擁有三個(gè)伺服拖動(dòng)的馬達(dá)、一個(gè)光傳感器、攝像頭、兩個(gè)觸覺傳感器和一個(gè)超聲波測(cè)距器。它還不足以創(chuàng)造出一個(gè)“賽隆人”,但已經(jīng)向那個(gè)方向邁出了第一步。NXT積木中容納了一塊LCD屏和微處理器大腦,它們都由你自己構(gòu)建起來,然后連接上各種傳感器以發(fā)揮作用,由于采用可視程序設(shè)計(jì)語言(Mac/PC) ,允許你把命令拖放進(jìn)有效序列中,因而對(duì)機(jī)器人進(jìn)行設(shè)置相當(dāng)簡便。盡管僅僅是塑料玩具,NXT卻最為接近真正的自動(dòng)機(jī)學(xué)原理,完全不必為電子學(xué)而煩惱。
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關(guān)鍵詞:課程;電工電子;實(shí)訓(xùn)
作者簡介:李剛(1974-),男,北京人,北京電子科技職業(yè)學(xué)院汽車工程學(xué)院,工程師;楊屏(1967-),女,北京人,北京電子科技職業(yè)學(xué)院汽車工程學(xué)院,副教授。(北京 100176)
基金項(xiàng)目:本文系北京電子科技職業(yè)學(xué)院科研課題(課題編號(hào):YYR2013096)的研究成果。
中圖分類號(hào):G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2014)09-0090-02
電工電子技術(shù)基礎(chǔ)是很多高職專業(yè)都開設(shè)的基礎(chǔ)課程,大都安排在新生入學(xué)的第一學(xué)年進(jìn)行。從近年來的教學(xué)實(shí)際情況來看,該課程的學(xué)習(xí)效果并不好,特別是一些對(duì)于電工電子技術(shù)要求較高的專業(yè)。在后續(xù)專業(yè)課教學(xué)進(jìn)程中,筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生電工電子基礎(chǔ)知識(shí)薄弱,不能熟練使用常規(guī)的儀器儀表,電路測(cè)量和故障判斷能力弱。這些問題都造成了學(xué)生對(duì)專業(yè)課學(xué)習(xí)的滯后,影響其職業(yè)后續(xù)發(fā)展,也在很大程度上給專業(yè)課教師帶來了不少麻煩。本文試圖通過對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)電工電子技術(shù)課程的綜合分析,尋找一個(gè)行之有效的學(xué)習(xí)方法和途徑。
一、入學(xué)新生狀況分析
1.學(xué)生物理成績偏弱
調(diào)查顯示,高職院校入校新生在高中階段物理成績偏弱,能達(dá)到優(yōu)良的學(xué)生不足15%,相當(dāng)多的學(xué)生物理成績游走于及格線附近。對(duì)于物理課,喜歡的學(xué)生只有四分之一,其他學(xué)生都表示不喜歡這門課,這在很大程度上和其物理成績相對(duì)應(yīng)。
不過有趣的是,調(diào)查中有62%的學(xué)生表示自己在高中喜歡做物理實(shí)驗(yàn),也認(rèn)為物理課程很重要,這在一定程度上說明高中物理教學(xué)中存在著較大實(shí)驗(yàn)方面的缺乏,大多數(shù)停留在理論教學(xué),應(yīng)對(duì)面臨的書面考試,沒有足夠的時(shí)間和條件通過實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生的興趣。
2.學(xué)生能力分析
近年來隨著高職自主招生的變化,進(jìn)入高職學(xué)習(xí)的學(xué)生狀況也發(fā)生變化,通過近年來的實(shí)踐調(diào)查,得到一些基本結(jié)論。
首先,學(xué)生對(duì)于理科內(nèi)容相對(duì)薄弱,信心不足,也有一定抵觸情緒,存在認(rèn)知障礙。由于思維慣性作用,導(dǎo)致學(xué)生思維方法滯后,物理內(nèi)容抽象思維很多,學(xué)生生活在感性認(rèn)知的世界里,停留在形象思維的狀態(tài)下,對(duì)于“深?yuàn)W”的物理學(xué)習(xí),容易產(chǎn)生負(fù)遷移,導(dǎo)致成績下降,畏難情緒蔓延。
其次,物理課程內(nèi)容涵蓋廣泛,高中階段缺乏實(shí)驗(yàn)支撐,學(xué)生大多不喜歡獨(dú)立思考問題,停留在模仿例題,抄襲作業(yè),應(yīng)付考試的模式下,缺乏“深入研究”的精神,智力水平?jīng)]有得到充分發(fā)掘。
最后,高中的評(píng)價(jià)體系決定了同步教學(xué)模式,公式推導(dǎo)和反復(fù)的演算使得學(xué)生的個(gè)性受到壓抑,在如今這個(gè)信息爆炸的時(shí)代,一些學(xué)生的特點(diǎn)被掩蓋,甚至埋沒。
3.新生入學(xué)分析
絕大多數(shù)工程類專業(yè)都將電工電子技術(shù)基礎(chǔ)課程開設(shè)在第一學(xué)期,新生入學(xué)短時(shí)間無法真正適應(yīng)大學(xué)生活,其主要精力仍然是應(yīng)對(duì)住校與居家的不同,舍友與同學(xué)的差距,理想和現(xiàn)實(shí)的分別等,對(duì)于學(xué)習(xí)投入較少,學(xué)習(xí)效率不高。
二、課程現(xiàn)狀
學(xué)生對(duì)于電工電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀可以從以下幾個(gè)方面分析。
1.學(xué)習(xí)方法和內(nèi)容都與高中有很大的差距
電工電子技術(shù)基礎(chǔ)大多數(shù)學(xué)生會(huì)聯(lián)想起高中物理,甚至一些學(xué)生還會(huì)在筆記本和作業(yè)本的封面上留下“物理”字樣。這說明他們把這門課程作為高中物理的延續(xù)。但是高中物理涵蓋范圍很廣,比如力學(xué)、運(yùn)動(dòng)、光學(xué)、電學(xué)等,只起到入門作用。高中階段為了應(yīng)對(duì)高考,學(xué)生主要注重書面學(xué)習(xí),對(duì)于電學(xué)概念的理解也很抽象,只是不斷地做題,很少有實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì),而電工電子技術(shù)著重對(duì)于實(shí)驗(yàn)測(cè)量動(dòng)手能力的培養(yǎng),與高中學(xué)習(xí)方法相差很大,學(xué)生一時(shí)無法適應(yīng)。
高中電學(xué)注重對(duì)電學(xué)原理的推論,目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合分析、歸納演繹的思維能力;而高職階段電工電子技術(shù)更注重對(duì)這些原理規(guī)律的應(yīng)用,不注重公式推導(dǎo)和計(jì)算,注重解決實(shí)際問題。以此分析,電工電子技術(shù)教學(xué)要從高中“重結(jié)果(理論計(jì)算正確性)”向“重實(shí)踐(解決問題過程)”的方向邁進(jìn)。
2.實(shí)驗(yàn)效果不佳
電工電子課程實(shí)驗(yàn)所安排的內(nèi)容,相對(duì)比較滯后,傳統(tǒng)的驗(yàn)證性試驗(yàn)較多,學(xué)生只是測(cè)量記錄數(shù)據(jù),就可以完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)?;蛘邔?shí)驗(yàn)的步驟過于清晰,使學(xué)生沒有思考的空間,沒有積極探索的動(dòng)力,也就在一定程度上喪失了實(shí)訓(xùn)的意義。
3.缺少專業(yè)內(nèi)涵
電工電子課程是諸多專業(yè)的基礎(chǔ)課,由于各個(gè)專業(yè)要求不同,知識(shí)技能側(cè)重點(diǎn)和實(shí)踐能力的要求也不同。目前的教學(xué)過多地向“平臺(tái)課”發(fā)展,各專業(yè)學(xué)生在一個(gè)平臺(tái)授課,和專業(yè)脫節(jié),不利于未來專業(yè)課教學(xué)。
還有,任課教師的因素也有一定影響。當(dāng)前專業(yè)教師大都進(jìn)行專業(yè)課教學(xué),而電工電子技術(shù)課程的教師很多來自外聘,專業(yè)能力和教育能力參差不齊,對(duì)于學(xué)生的掌控較差,也在一定程度上削弱了教學(xué)質(zhì)量。
三、研究對(duì)策
對(duì)于以上調(diào)查分析結(jié)果,結(jié)合近年來的教學(xué)實(shí)踐,特別是和學(xué)生直接面對(duì)面的交流,在此提出以下幾點(diǎn)對(duì)策:
1.抓好最初兩周
【關(guān)鍵詞】工程訓(xùn)練;分層次教學(xué);大眾教育與精英教育
中國是發(fā)展中國家,國家的建設(shè)需要人才,我國的高等教育是為國家的建設(shè)培養(yǎng)高技術(shù)人才,人才的培養(yǎng)一定要符合國家發(fā)展的需要。就學(xué)生而言,大多數(shù)同學(xué)大學(xué)的學(xué)習(xí)是為了獲得知識(shí),為了有更多的深造機(jī)會(huì)或更好的就業(yè)待遇。理工科由于實(shí)用性比較強(qiáng),大學(xué)畢業(yè)生中絕大多數(shù)要到公司,企事業(yè)單位,廠礦企業(yè)從事技術(shù)性工作,因此他們必須具有嫻熟的實(shí)驗(yàn)技能、科研動(dòng)手能力和具備解決工程實(shí)際問題的能力。但從社會(huì)反饋信息來看,目前理工科大學(xué)培養(yǎng)的學(xué)生普遍存在著實(shí)踐能力、工藝能力、解決工程實(shí)際問題的能力較差,難以滿足社會(huì)的需要。這種現(xiàn)象已引起各高校的普遍關(guān)注。如果學(xué)生缺少必要的工程訓(xùn)練,不注意解決工程實(shí)際問題的能力培養(yǎng),畢業(yè)后必然由于難以很快實(shí)現(xiàn)由學(xué)生到工程技術(shù)人員的轉(zhuǎn)變,而不適應(yīng)工作的需要。因此處理好理論與實(shí)踐之間的關(guān)系,注意教育與生產(chǎn)勞動(dòng)相結(jié)合是全面提高學(xué)生素質(zhì),培養(yǎng)合格的社會(huì)主義建設(shè)人才所必需的。
本科生畢業(yè)出路主要在于繼續(xù)深造或就業(yè),如本科畢業(yè)就要就業(yè),必須結(jié)合1-2個(gè)應(yīng)用方面學(xué)習(xí)[1][2]。北方工業(yè)大學(xué)微電子學(xué)專業(yè)同學(xué)們?cè)趯W(xué)好專業(yè)基礎(chǔ)課前提下,多數(shù)同學(xué)要參加實(shí)踐與工程訓(xùn)練。工程實(shí)踐是學(xué)生在校期間最重要的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)之一,它不只是給學(xué)生以知識(shí)和技能,更重要的是通過工程實(shí)踐全面培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。
1.理是工之本,工為理之用
現(xiàn)代應(yīng)用科學(xué)與技術(shù)離不開基礎(chǔ)理論,如果沒有理論,技術(shù)發(fā)展就是靠直覺、碰運(yùn)氣,不可能發(fā)展得快,更不可能發(fā)展的遠(yuǎn)。正確的理論能讓人類避免盲目的技術(shù)開發(fā),能指導(dǎo)人類朝正確的技術(shù)路線快速發(fā)展。實(shí)現(xiàn)應(yīng)用是理論研究的最終目的,沒有了應(yīng)用前景或應(yīng)用潛力,理論研究也就失去了實(shí)際意義。
就大學(xué)而言,理工融合是最佳選擇,有了好的理科,工科能有強(qiáng)有力的發(fā)展趨勢(shì);對(duì)學(xué)生來說,工科生的理論基本功也是必不可少的,要成為高層次的技術(shù)工程師或高技術(shù)研究開發(fā)人員,本學(xué)科的理論基礎(chǔ)決定學(xué)生的發(fā)展?jié)摿Γ粚?duì)自然科學(xué)的理科生而言,理論基礎(chǔ)強(qiáng)的同學(xué),在今后的科學(xué)研究或工程技術(shù)開發(fā)碰到難題,解決問題的方法更多,理論突破或技術(shù)突破的可能性更大,也就是在學(xué)術(shù)或技術(shù)上走的更遠(yuǎn),創(chuàng)造的價(jià)值更高。
2.學(xué)以致用,必須實(shí)踐
不管是純理論,還是有一定應(yīng)用的理論課程,都必須與實(shí)踐相結(jié)合。因?yàn)槔碚撌菍?shí)踐的需要才提煉與研究發(fā)展出來的,并指導(dǎo)實(shí)踐。
在我國高等教育教學(xué)體系中,由于經(jīng)費(fèi)和教師資源問題,存在重基礎(chǔ)知識(shí)、輕能力培養(yǎng)的現(xiàn)象,主要特征是側(cè)重學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)的傳授,而學(xué)生工程實(shí)踐訓(xùn)練不足。以實(shí)踐教學(xué)所占比例為例,在美國大學(xué)的課程體系中,實(shí)踐教學(xué)比例均在30%以上,而我國大學(xué)這一比例都在20%左右,相差較大。我國高等教育仍然是以教師為中心的教學(xué)文化,也就是圍繞“教師中心、教材中心和課堂中心”而組織的,發(fā)揮了教師在教學(xué)過程中的權(quán)威和主導(dǎo)作用,卻忽視了學(xué)生的主體性和能動(dòng)性。這種教學(xué)理念及相應(yīng)的教學(xué)方法,不利于發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性,不利于培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)實(shí)踐的能力[3]。
在校外生產(chǎn)實(shí)習(xí)活動(dòng)中,學(xué)校往往找不到合適的實(shí)習(xí)企業(yè),承擔(dān)不了學(xué)生的實(shí)習(xí)費(fèi)用;而企業(yè)則容納不了大批學(xué)生來訪,找不到足夠的工程師指導(dǎo)實(shí)習(xí)活動(dòng),更不用說提供真實(shí)的崗位用于學(xué)生實(shí)習(xí)。企業(yè)擔(dān)心產(chǎn)品的質(zhì)量問題,同時(shí)也擔(dān)心學(xué)生的安全問題。在這種情況下,實(shí)習(xí)往往演變?yōu)閰⒂^,不具有實(shí)戰(zhàn)意義,達(dá)不到生產(chǎn)實(shí)習(xí)的教學(xué)目標(biāo);有的學(xué)校則只給學(xué)生布置實(shí)習(xí)任務(wù),將學(xué)生化整為零,讓學(xué)生創(chuàng)造條件自己實(shí)習(xí)[4]。
大家一窩蜂全去搞工程與經(jīng)濟(jì)而完全放棄理論研究也不是什么好事,理工兼?zhèn)涫菍W(xué)校層面和國家層面的戰(zhàn)略,對(duì)所有的大學(xué)生個(gè)人不容易做到,也沒必要人人做到。適合做理論的同學(xué),集中精力學(xué)理論,然后深造,在不遠(yuǎn)的將來發(fā)揮出作用;適合做工程的,多數(shù)時(shí)間應(yīng)該投入到實(shí)驗(yàn)室和工程實(shí)踐活動(dòng)中,為就業(yè)打下基礎(chǔ)。北方工業(yè)大學(xué)微電子學(xué)專業(yè),應(yīng)用性很強(qiáng),因此開設(shè)了相關(guān)的實(shí)踐課程和專業(yè)課程設(shè)計(jì),以提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。
3.大眾教育與精英教育
高考招生的擴(kuò)招,使得高等教育進(jìn)入大眾化階段,教學(xué)資源的相對(duì)缺乏,生源素質(zhì)相對(duì)降低,使大學(xué)教育質(zhì)量明顯降低。由于受高等教育入門條件降低,學(xué)生普遍不珍惜大學(xué)學(xué)習(xí)機(jī)會(huì),隨著大學(xué)畢業(yè)生的增多,社會(huì)對(duì)大學(xué)畢業(yè)生應(yīng)聘工作條件越來越苛刻。
現(xiàn)今高校本科人才培養(yǎng)體制自1999年大學(xué)擴(kuò)招后,全國絕大多數(shù)高校均轉(zhuǎn)向“大眾化教育”,教師向以班為單位的學(xué)生傳授知識(shí),學(xué)生不論是理論學(xué)習(xí)還是實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練都難于同教師形成一對(duì)一的導(dǎo)學(xué)關(guān)系。教師既沒責(zé)權(quán)進(jìn)行以個(gè)體為目標(biāo)的精英教育,學(xué)生也疲于應(yīng)付繁雜的考試,自顧不暇。從機(jī)制上為教師和學(xué)生開辟一個(gè)自由發(fā)揮的空間,是實(shí)施工程精英教育的必要條件。如果說大眾化人才的培養(yǎng)是批量生產(chǎn)的話,那么高層次工程精英人才的培養(yǎng)具有個(gè)別性。它要求被培養(yǎng)者具有出眾的智力、敏銳的觀察力、強(qiáng)烈的創(chuàng)新意識(shí)及堅(jiān)韌刻苦的品質(zhì),即自身應(yīng)具備成為精英人才的潛質(zhì)和可塑性[5]。
我個(gè)人認(rèn)為本科前兩年就是大眾教育,后兩年要根據(jù)學(xué)生興趣或特長,提前分組,定向?qū)iT精心培養(yǎng)。工程創(chuàng)新精英人才的培養(yǎng)實(shí)質(zhì)就是老師和學(xué)生相互選擇、目標(biāo)一致、協(xié)同工作、共創(chuàng)成果的過程。
理工科學(xué)生頭兩年主要學(xué)習(xí)理論課程,不要偏離了主線,打好基礎(chǔ),為后續(xù)選修課程的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。第3年,盡早決定與分組,按照興趣分類,由專業(yè)老師指導(dǎo)。
4.分層次實(shí)踐教學(xué),培養(yǎng)理工融合的應(yīng)用型人才
應(yīng)用型人才主要來自實(shí)踐,實(shí)踐教學(xué)的本質(zhì)就是一種理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)。對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)理論、實(shí)驗(yàn)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ确矫孢M(jìn)行系統(tǒng)的全面培養(yǎng)和訓(xùn)練,加強(qiáng)實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練環(huán)節(jié),營造好實(shí)踐氛圍。本科教學(xué)計(jì)劃中要規(guī)定每個(gè)學(xué)生在打好扎實(shí)基礎(chǔ)以后,安排一次為期一至二月的設(shè)定創(chuàng)新目標(biāo)的實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練。實(shí)踐目標(biāo)的課題要求來自工廠企業(yè)或市場(chǎng)。
培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力、分析和解決問題能力??蓪?shí)行“三開放教學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程和項(xiàng)目開放、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地開放、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備開放。減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)以及課程設(shè)計(jì)與創(chuàng)新實(shí)踐課程。學(xué)生也可以主動(dòng)利用實(shí)驗(yàn)室開放的有利條件,開展了一系列科技創(chuàng)新活動(dòng),參加全國和全市“挑戰(zhàn)杯”、“創(chuàng)新杯”、“數(shù)學(xué)建?!薄ⅰ半娮釉O(shè)計(jì)競(jìng)賽”,申報(bào)本校的“科園杯”項(xiàng)目等等。
培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐創(chuàng)新能力是我們的最高目標(biāo),但首先要培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。我們提倡“先模仿,后創(chuàng)造”,創(chuàng)新課程其實(shí)就是先在實(shí)踐環(huán)節(jié)中學(xué)習(xí)、實(shí)際動(dòng)手訓(xùn)練,積累經(jīng)驗(yàn)到達(dá)一定程度就會(huì)由量變到質(zhì)變,有新的點(diǎn)子、新的構(gòu)思,這就是創(chuàng)新的開始。而且要模仿的是一個(gè)完整的、具體的真實(shí)項(xiàng)目,與社會(huì)需求接軌。
課堂教學(xué)經(jīng)常出現(xiàn)“有人吃不飽、有人吃不了”,在工程訓(xùn)練中是可以做到“人人吃得了、人人吃得飽”的。北方工業(yè)大學(xué)微電子學(xué)專業(yè)在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)從實(shí)戰(zhàn)出發(fā),照顧到所有同學(xué)。基本可以分為以下幾步:
(1)根據(jù)儀表需求設(shè)計(jì)方案,選擇材料與電子器件。
(2)繪制電路原理圖與印刷電路板文件,策劃儀表功能軟件的編寫方案。
(3)焊接電路板,測(cè)試電路板上各元件工作正常。
(4)編寫、調(diào)試軟件,實(shí)現(xiàn)儀表各功能。
工程訓(xùn)練目的要使所有同學(xué)都能實(shí)現(xiàn)儀表的至少一個(gè)功能,讓同學(xué)們有成功的感覺,有成功開發(fā)儀器儀表的切身體會(huì)。根據(jù)學(xué)生的現(xiàn)有技術(shù)程度,可以選擇從以上(1)~(4)中任一步為起點(diǎn)開始開發(fā)儀器儀表作為一個(gè)項(xiàng)目。如從頭開始,項(xiàng)目太難,多數(shù)同學(xué)經(jīng)驗(yàn)不足、無從下手,會(huì)失去學(xué)習(xí)信心。只有根據(jù)實(shí)際能力,選擇合適的切入點(diǎn),難度適中,既能做出來,也不是特別輕松,通過努力才能完成,努力的過程就是工程能力提高的過程。
一般來說,初學(xué)者只能做第(4)步,模仿已有的方案、完成儀器儀表的1-2個(gè)簡單功能。經(jīng)過逐步深入的訓(xùn)練,部分同學(xué)可以從第(3)開始,逐步熟悉硬件、同時(shí)調(diào)試軟件,達(dá)到軟硬件融會(huì)貫通。少數(shù)同學(xué)繼續(xù)選擇競(jìng)賽、科園杯研究項(xiàng)目等,從(1)或(2)的方案設(shè)計(jì)開始,實(shí)現(xiàn)工程訓(xùn)練的全套過程的鍛煉。這樣使得所有同學(xué)都有至少一次成功的工程訓(xùn)練,所有同學(xué)都能得到恰當(dāng)?shù)腻憻?,都在不同程度上有一定的提高?/p>
5.結(jié)論
在高校大眾化教育前提下,工程訓(xùn)練是培養(yǎng)有技術(shù)特長的應(yīng)用型人才。工程教育應(yīng)該根據(jù)學(xué)生情況和學(xué)校條件采用多樣化,比如:早進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、參加老師的科學(xué)研究項(xiàng)目;參加技術(shù)競(jìng)賽;選擇課程設(shè)計(jì)和創(chuàng)新學(xué)分課程等。采用因材施教,分層精英教學(xué),使有工程興趣和特長的學(xué)生可以發(fā)揮出來,使大多數(shù)學(xué)生得到適合自己的大學(xué)教育,學(xué)有所獲。
參考文獻(xiàn)
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經(jīng)濟(jì)電子技術(shù)電子專業(yè)創(chuàng)新意識(shí)在現(xiàn)代社會(huì),光電子技術(shù)正在以飛快的速度向前發(fā)展,只有轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的培養(yǎng)模式,摒棄傳統(tǒng)的培養(yǎng)體系,建立一個(gè)比較合理的體系,通過一定的有效途徑才能在電子技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)培養(yǎng)出具有科學(xué)思維,創(chuàng)新能力的學(xué)生,進(jìn)而促進(jìn)我國電子技術(shù)的發(fā)展,增強(qiáng)我國的綜合國力。
一、進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的改革
學(xué)生在校期間獲取專業(yè)知識(shí)的一個(gè)重要的工具,便是教科書。當(dāng)然,教科書也是老師開展教學(xué)工作的重要工具。是否能夠選取比較合適的教科書,關(guān)系著教學(xué)任務(wù)能否正常完成也影響著教學(xué)質(zhì)量的達(dá)標(biāo)。由于電子技術(shù)更新?lián)Q代的周期比較短,因此新的理論、新的方法、新的工藝和器件也在以飛快的速度進(jìn)行著更換。所以,在課程的設(shè)計(jì)上,要及時(shí)地刪除已經(jīng)過時(shí)的同時(shí)展不相適應(yīng)的內(nèi)容,與此同時(shí)做好新知識(shí)的增添,設(shè)計(jì)出應(yīng)用型和綜合型的課程。可以適當(dāng)?shù)貏h減課時(shí),實(shí)現(xiàn)課程小型化,多類化以及現(xiàn)代化。保證課程在內(nèi)容上的基礎(chǔ)性、實(shí)踐性以及先進(jìn)性。增加有助于培養(yǎng)能力的課程,如自學(xué)科、討論課、實(shí)驗(yàn)課、設(shè)計(jì)課、實(shí)踐課,等等。這樣做可以實(shí)現(xiàn)課程的優(yōu)化設(shè)計(jì),為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才做好鋪墊工作。我們?cè)谶x擇教材時(shí)要注意下面兩個(gè)問題:
1.要保證內(nèi)容的基礎(chǔ)性。電子專業(yè)中具有入門性質(zhì)的課程就是電子技術(shù)的基課。基礎(chǔ)課的主要任務(wù)是讓學(xué)生獲得電子技術(shù)的基本理論知識(shí)、技能,與此同時(shí)提高同學(xué)分析問題解決問題的能力,是進(jìn)一步學(xué)習(xí)的啟蒙準(zhǔn)備。因此,要保證教科書在內(nèi)容上的概念性,原理性,同時(shí)還應(yīng)該涉及一些具體的分析問題的方法。
2.要保證課本內(nèi)容與電子技術(shù)的發(fā)展相符合。為了適應(yīng)電子技術(shù)日新月異的發(fā)展趨勢(shì),應(yīng)該將教材內(nèi)容中比較落后的發(fā)生新的變化的部分加以及時(shí)刪除更新。還要注意電子技術(shù)發(fā)展過程中越來越突出的知識(shí)也應(yīng)該在教材中優(yōu)勢(shì)凸顯。
二、對(duì)教學(xué)方法以及教學(xué)手段進(jìn)行適當(dāng)改革
1.應(yīng)該改變教學(xué)的目的,將重點(diǎn)放在提高學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的能力上
既往的教育目的很單純,只是為了傳授知識(shí)而進(jìn)行的單線教育行為,不注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力和創(chuàng)新意識(shí),導(dǎo)致讀死書和死讀書現(xiàn)象的惡性循環(huán),學(xué)生直到畢業(yè)也不能掌握到實(shí)際的操作和解決問題的能力,更談不上為綜合國力的提升做貢獻(xiàn)。所以,在課堂教學(xué)過程中應(yīng)該多添加一些實(shí)踐內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)際解決問題的能力。讓學(xué)生自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),分析現(xiàn)象,總結(jié)和歸納知識(shí)。通過實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,最終掌握知識(shí)。
2.處理好教學(xué)活動(dòng)中的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)
對(duì)于課堂教學(xué)來說,它的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是重點(diǎn)應(yīng)該突出,難點(diǎn)不能放過,疑點(diǎn)必須解決。使知識(shí)、思想以及趣味共同融入一體。學(xué)海無涯,一個(gè)人不可能完全掌握住任何一個(gè)領(lǐng)域的全部知識(shí),作為學(xué)習(xí)者,我們能做到的也只是掌握重點(diǎn),熟練應(yīng)用。教學(xué)活動(dòng)要根據(jù)具體的教學(xué)目的,還有學(xué)生各自的情況進(jìn)行有所側(cè)重的安排。
三、用信息化的教學(xué)手段實(shí)現(xiàn)最好的教學(xué)效果
在現(xiàn)在的教學(xué)活動(dòng)中,多媒體被廣泛地加以應(yīng)用,這樣的轉(zhuǎn)變使得教學(xué)活動(dòng)逐漸實(shí)現(xiàn)開放性和信息化。例如,教學(xué)過程中對(duì)CAI課件的使用,它可以將一些比較抽象的靜止的知識(shí)變得更加形象化、動(dòng)態(tài)化,在調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí),也使學(xué)生更加牢固地掌握住知識(shí)。
1.增加電子信息的課堂活動(dòng)
通過一系列的課堂活動(dòng),可以讓學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)進(jìn)行實(shí)踐,為學(xué)生提供寬闊的舞臺(tái)讓學(xué)生發(fā)揮自己的創(chuàng)造才能,這樣才可以提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力。要精心地設(shè)計(jì)比較合理的活動(dòng)內(nèi)容,有計(jì)劃地安排活動(dòng)日程,使學(xué)生積極主動(dòng)地將所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中。安排學(xué)生多參加課外活動(dòng),激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)具有綜合素質(zhì)的新型人才。
2.設(shè)計(jì)各種形式的實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)創(chuàng)新精神
電子技術(shù)教學(xué)的老師在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過程中,要將實(shí)驗(yàn)分成三個(gè)層次:首先,是比較基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn);其次,是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn);然后,是綜合性實(shí)驗(yàn)?;A(chǔ)性的實(shí)驗(yàn)在電子技術(shù)課程中屬于比較典型的實(shí)驗(yàn),它的重點(diǎn)是要培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行基本實(shí)驗(yàn)的能力,這種實(shí)驗(yàn)有利于學(xué)生很快掌握住電參數(shù)測(cè)試辦法,是學(xué)生必須要掌握的實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)是要培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)際操作中對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用情況,有利于提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,做到知識(shí)的活學(xué)活用。綜合實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)是,要激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性,提高學(xué)生綜合應(yīng)運(yùn)知識(shí)的能力。
四、創(chuàng)造和諧的校園環(huán)境
建設(shè)和諧的校園環(huán)境,就是要將學(xué)校與教職工緊密結(jié)合,將不斷創(chuàng)新的教育理念同人文關(guān)懷相結(jié)合,將社會(huì)主義和諧社會(huì)的發(fā)展同教學(xué)目標(biāo)相結(jié)合。在建設(shè)和諧校園的過程中,要滿足教職工的個(gè)人需要,促進(jìn)教職工的個(gè)人成長,增強(qiáng)教職工的身心健康,減輕教職工的工作壓力,營造一個(gè)和諧的氛圍,創(chuàng)造一個(gè)全新的校園生活。根據(jù)學(xué)校的中心工作,大力實(shí)施教員健康工程,安排教職工進(jìn)行定期休息調(diào)養(yǎng)活動(dòng),真正維護(hù)好教員在精神文化生活中的權(quán)利和義務(wù),這樣才能讓教職工真切地感受到學(xué)校的關(guān)心和愛護(hù),有利于提高教職工的教學(xué)效率和質(zhì)量,培養(yǎng)出高素質(zhì)的電子技術(shù)人才。
五、結(jié)語
要實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)應(yīng)用性和創(chuàng)新性人才的目標(biāo),就應(yīng)該有一個(gè)體系比較合理完整的人才培養(yǎng)模式,這樣才能夠充分地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力、綜合能力的人才,促進(jìn)電子技術(shù)的發(fā)展,有利于我國綜合國力的提高。
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【關(guān)鍵詞】EWB;電工技術(shù);教學(xué)
因?yàn)榈貐^(qū)發(fā)展不平衡和不同省份對(duì)教育支出的費(fèi)用不相同,我國不同地區(qū)的技術(shù)性院校的教學(xué)設(shè)備和儀器的差距比較大,而電工技術(shù)這種電子類專業(yè)的實(shí)踐性和理論性比較強(qiáng),則需要更多的教學(xué)設(shè)備和儀器進(jìn)行模擬和實(shí)驗(yàn)。在電子學(xué)的課堂中,需要較多的教學(xué)設(shè)備和儀器,對(duì)理論進(jìn)行模擬和再現(xiàn),加深學(xué)生對(duì)知識(shí)理解和運(yùn)用。值得慶幸的是,我國引進(jìn)了EWB系統(tǒng)。實(shí)踐證明,EWB的仿真軟件解決了教學(xué)儀器和設(shè)備不足的問題,取得了很好的效果。近幾年來,我國的一些院校積極開展關(guān)于EWB的探索與嘗試,效果比較明顯。EWB的引進(jìn),有助于學(xué)生掌握各種儀器和設(shè)備的使用方法,對(duì)于電子元器件有比較直觀的了解和認(rèn)識(shí),培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手操作能力,激發(fā)了學(xué)習(xí)的積極性。
1 EWB的來源及其優(yōu)點(diǎn)
EWB是20世紀(jì)末加拿大一家公司推出的一款軟件,其目的在于模擬電子電路的工作流程。EWB可以模擬電路、分析電路,虛擬一些電子電路的實(shí)際工作。采用的是圖像化的界面操作,操作比較簡單,使深?yuàn)W的電子世界更加直觀呈現(xiàn)在學(xué)生的世界里。
1.1 儀器庫的儀器齊全,操作比較簡單
EWB提供了種類豐富的電子儀器設(shè)備,特別是實(shí)驗(yàn)室常見的儀器,比如電壓表、示波器、萬用表等,同時(shí)還包括一些學(xué)校不具有的一些昂貴或者高端的儀器,老師們通過講解、分析、展示,學(xué)生們?nèi)菀桌斫夂椭庇^的認(rèn)識(shí)。
1.2 降低實(shí)驗(yàn)的成本
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn),對(duì)于物資的損耗較大,費(fèi)用較高。而EWB所需要的物資不受到限制,大大降低了成本,減輕了學(xué)校的負(fù)擔(dān)。
1.3 有效保障了學(xué)生的安全
對(duì)于電工類的老師來說,他們帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,首先考慮的是學(xué)生的安全問題。因?yàn)殡姽?shí)驗(yàn)室的對(duì)象是電流和電壓,實(shí)驗(yàn)中的一些不當(dāng)?shù)牟僮骺赡軙?huì)導(dǎo)致元器件的損害,而且極易導(dǎo)致安全事故的發(fā)生,利用EWB進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)則可以避免這類事故的發(fā)生。
綜合EWB的上述優(yōu)點(diǎn),我們充分認(rèn)識(shí)到仿真實(shí)驗(yàn)的重要性和必要性。仿真模擬實(shí)驗(yàn)不僅僅使學(xué)生掌握先進(jìn)的技術(shù),而且培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)際操作能力。同時(shí),引進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)解決了學(xué)校的資金問題,一定程度上提高了教學(xué)質(zhì)量。
2 EWB在實(shí)際教學(xué)中的運(yùn)用
EWB的操作界面相當(dāng)友好,而且比較直觀,操作也十分簡單和方便,便于學(xué)生的理解和操作,可以很快入門。同時(shí)EWB的模擬的儀器種類比較多,學(xué)生們可以根據(jù)自己的實(shí)際需要隨時(shí)隨地選擇自己需要的儀器,隨時(shí)進(jìn)行模擬。實(shí)驗(yàn)過程中需要的儀器可以直接從屏幕中選取和使用,然后仿真軟件根據(jù)電子電工的相關(guān)原理進(jìn)行再現(xiàn),顯示一些邏輯上的波形和數(shù)據(jù)。使學(xué)生對(duì)理論有了直觀的認(rèn)識(shí)。
在實(shí)際的教學(xué)活動(dòng)中,老師們經(jīng)常碰到這樣的問題,一些理論學(xué)生們?cè)趺炊祭斫獠涣?。最后沒辦法,老師們只能把答案告訴學(xué)生們,學(xué)生們?yōu)榱丝荚囍荒軉渭冇涀〈鸢富蛘呃碚搧響?yīng)付考試,對(duì)于知識(shí)則是糊里糊涂的狀態(tài)。而EWB引進(jìn)課堂之后,則解決了老師們這一頭疼的問題。老師們發(fā)現(xiàn),學(xué)生的主動(dòng)性和積極性有了很大的提高。以電學(xué)中的組合為例,一、電路的競(jìng)爭的概念比較抽象,原因在于信號(hào)的難以理解;二電路是怎樣進(jìn)行串聯(lián)等活動(dòng)的,在此期間會(huì)發(fā)生什么樣的情景?針對(duì)第一種現(xiàn)象,老師們還能對(duì)學(xué)生們進(jìn)行的講解和描述,學(xué)生們能勉強(qiáng)接受和簡單的理解,而第二種情況,EWB仿真軟件則描繪了具體的結(jié)構(gòu)及活動(dòng)的原理,將比較直觀的、形象的、動(dòng)態(tài)的畫面顯示出來,學(xué)生們通過眼看,把直觀的理論便深深印在腦子里。同時(shí),學(xué)生們?cè)賹W(xué)習(xí)和理解組合電路的競(jìng)爭便十分的清晰明了。
還有個(gè)事例,學(xué)生們學(xué)習(xí)電子技術(shù)計(jì)數(shù)器的時(shí)候,老師們給學(xué)生布置這樣的任務(wù),用74LS190進(jìn)行一個(gè)十進(jìn)制的計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)工作,設(shè)計(jì)之后有EWB進(jìn)行模擬。這個(gè)老師布置的任務(wù)表的內(nèi)容包括電路設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)的思路、預(yù)測(cè)的結(jié)果等,就像理論描述的74LS190的十進(jìn)制計(jì)算器那樣。從界面上我們有了更為直觀的認(rèn)識(shí),電路里,當(dāng)EWB的軟件通電后,模擬的方波脈沖源就會(huì)以預(yù)先設(shè)定的頻率輸出,然后會(huì)送到計(jì)數(shù)器上,同時(shí)會(huì)在數(shù)碼顯示器上看到十個(gè)數(shù)碼的循環(huán)的跳動(dòng)。接著對(duì)信號(hào)源進(jìn)行設(shè)置,當(dāng)電壓為5伏的時(shí)候,輸出占空的一半。最后,學(xué)生們可以看到電路中各個(gè)點(diǎn)的波狀圖,EWB的仿真數(shù)據(jù)的模擬,可以使學(xué)生清晰了解計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)原理和動(dòng)作的過程,這樣還可以激發(fā)學(xué)生們的興趣。另一方面,74LS190的計(jì)數(shù)器還可以接到另一只4/7的翻譯器和另一只仿真的七段數(shù)碼管上。這樣一來,學(xué)生們對(duì)計(jì)數(shù)的一譯碼顯示一具體數(shù)據(jù)的整個(gè)過程有了深刻的了解和印象,鞏固了知識(shí)的理論,從而達(dá)到了老師們的要求,完成老師布置的任務(wù)。同時(shí),對(duì)信號(hào)源的頻率進(jìn)行調(diào)整,學(xué)生通過分頻的電路完成頻率的輸出等其他電路的設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真和模擬。利用EWB不斷進(jìn)行這樣的實(shí)驗(yàn),不僅僅彌補(bǔ)了實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備的不足,而且可以減少資金方面的支出,而且利于學(xué)生直觀、感性、生動(dòng)的了解理論和過程,達(dá)到鞏固理論、驗(yàn)證知識(shí)、應(yīng)用實(shí)際的目的。
3 結(jié)語
在實(shí)踐的教學(xué)活動(dòng)中,充分體現(xiàn)了EWB的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)際的操作能力有了明顯的提高,這是值得高興和充分肯定的。同時(shí),學(xué)生們對(duì)一些理論上的東西有了直觀而感性的認(rèn)識(shí)和了解。我們深刻的體會(huì)到,科學(xué)技術(shù)能推動(dòng)時(shí)代的進(jìn)步和發(fā)展,不斷進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)的改革,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。
【參考文獻(xiàn)】
關(guān)鍵詞:CDIO 科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室 優(yōu)化模型 梯隊(duì)化
中圖分類號(hào):G64 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1673-291X(2011)28-0309-02
引言
CDIO代表構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)和運(yùn)作(Operate),它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體,讓學(xué)生在課程之間以主動(dòng)的、實(shí)踐的有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力四個(gè)層面,大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生在這四個(gè)層面達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。培養(yǎng)目標(biāo)是使學(xué)生具有以下能力:較強(qiáng)的項(xiàng)目開發(fā)、設(shè)計(jì)、建造、創(chuàng)新能力,具有較強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)精神、領(lǐng)導(dǎo)能力和較強(qiáng)的溝通能力,以及具備較強(qiáng)的英語表達(dá)能力。
21 世紀(jì)是知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代和信息時(shí)代,更是一個(gè)全面創(chuàng)新的時(shí)代。大學(xué)生科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)不論是對(duì)國家、民族,還是對(duì)大學(xué)生個(gè)人的發(fā)展都是極其重要的。高校是這一艱巨任務(wù)的主要執(zhí)行者和承擔(dān)者,也就是要培養(yǎng)適宜新世紀(jì)發(fā)展要求的具有開拓和創(chuàng)新精神的人才,從而使其具備必要的和急需的社會(huì)競(jìng)爭力乃至國際競(jìng)爭力。作為CDIO培養(yǎng)大綱下的科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的成立,給學(xué)生提供了一個(gè)的科技創(chuàng)新活動(dòng)的場(chǎng)所,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生在實(shí)踐同時(shí)鞏固了理論知識(shí),為科技創(chuàng)新打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
一、科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的學(xué)術(shù)價(jià)值
學(xué)生科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的建立是對(duì)實(shí)踐教學(xué)的探索和改革的一次有益嘗試。在全國高校擴(kuò)招后,學(xué)生平均素質(zhì)相對(duì)降低、師資(特別是具有科研經(jīng)驗(yàn)的師資)和實(shí)驗(yàn)條件相對(duì)缺少的情況下,如何保證教學(xué)質(zhì)量、保證學(xué)生畢業(yè)時(shí)的能力和水平,值得廣大教育工作者深思。而學(xué)生科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)建初衷正是為了加強(qiáng)和提高學(xué)生的科技實(shí)踐能力,其運(yùn)行的效果也證明了這是成功的嘗試。這一經(jīng)驗(yàn)可對(duì)全院乃至其他院校的實(shí)踐教學(xué)提供借鑒作用。
學(xué)生科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行,利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新靈感,提高學(xué)生的實(shí)踐能力;促進(jìn)學(xué)生對(duì)專業(yè)課程的理解,夯實(shí)學(xué)生的基礎(chǔ);培養(yǎng)學(xué)生的自信心,增強(qiáng)學(xué)生服務(wù)于社會(huì)的能力和愿望;培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作能力和奉獻(xiàn)精神。同時(shí)也利于提高實(shí)踐性課程的教學(xué)水平,提高和加強(qiáng)教師的科研能力和責(zé)任心。成都信息工程學(xué)院電子工程學(xué)院于2006年成立科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室,堅(jiān)持管理創(chuàng)新、機(jī)制創(chuàng)新,逐步建立了獨(dú)具特色的課外科技創(chuàng)新教育模式,而其中最根本的是學(xué)生學(xué)習(xí)、實(shí)踐、管理的梯隊(duì)化模式的確立。
二、梯隊(duì)化學(xué)習(xí)模式
學(xué)生科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室面向全院所有專業(yè)各年級(jí)具有科技興趣和學(xué)習(xí)余力的學(xué)生開放。專業(yè)基礎(chǔ)培訓(xùn)和專題訓(xùn)練指導(dǎo)相結(jié)合,寬范圍實(shí)訓(xùn)制作與自主選題制作并舉。按階段分層次學(xué)習(xí)、培訓(xùn)、考核模式(如圖1所示),這種模式優(yōu)點(diǎn)在于因材施教,根據(jù)學(xué)員基礎(chǔ)、吸收能力不同分開培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)室配備必要的試驗(yàn)設(shè)備,提供大部分或全部實(shí)驗(yàn)器材,鼓勵(lì)學(xué)生(并非必須)自備電腦等工具及特殊實(shí)驗(yàn)元器件,組織具有專業(yè)技能和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教師進(jìn)行培訓(xùn)、輔導(dǎo)和指導(dǎo)。
圖1實(shí)驗(yàn)室培訓(xùn)流程
實(shí)驗(yàn)室采取上頁圖1階梯式學(xué)習(xí)模式,將學(xué)生的學(xué)習(xí)過程分為四個(gè)大的階段,分別為電子興趣小組、初級(jí)班、中級(jí)班和高級(jí)班。每個(gè)階段無固定的學(xué)習(xí)時(shí)限,通過相應(yīng)考核即可進(jìn)入下一階段學(xué)習(xí)。
對(duì)有興趣加入實(shí)驗(yàn)室的同學(xué),通過基本條件審核后即正式進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的電子興趣小組進(jìn)行學(xué)習(xí)。對(duì)新加入的學(xué)員進(jìn)行前期入門培訓(xùn),對(duì)他們培訓(xùn)、引導(dǎo)的師資力量均來自該實(shí)驗(yàn)室其他層次動(dòng)手實(shí)踐能力較強(qiáng)的同學(xué)。在此階段中要學(xué)習(xí)和掌握最基本的技能和培養(yǎng)正確的、良好的電子制作習(xí)慣等。完成電子小組各項(xiàng)訓(xùn)練后自動(dòng)進(jìn)入初級(jí)班,前期涉及內(nèi)容為電類的基礎(chǔ)知識(shí),由科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的同學(xué)根據(jù)個(gè)人的特長進(jìn)行定期的培訓(xùn)、講授。目的是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
初級(jí)班要求掌握一些單元電路的知識(shí)和制作方法,包括模擬電路、數(shù)字電路、常用傳感器和簡單執(zhí)行部件如繼電器等。這個(gè)階段能促使學(xué)生積累必要的基礎(chǔ)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)??己朔椒閷W(xué)生實(shí)作過程的考察和結(jié)果電路性能的評(píng)定相結(jié)合??己送ㄟ^進(jìn)入中級(jí)班,而未通過者可繼續(xù)在本級(jí)學(xué)習(xí)。
中級(jí)班加入單片機(jī)為核心的控制部件,實(shí)現(xiàn)信號(hào)的采集、顯示和某些控制等。這一時(shí)期主要培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)概念,要求學(xué)生掌握一個(gè)具有CPU的系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、調(diào)試和測(cè)試方法。晉級(jí)方法同初級(jí)班。
高級(jí)班形式靈活,學(xué)生既可留在實(shí)驗(yàn)室也可加入教師的科研項(xiàng)目開發(fā)中。這一時(shí)期學(xué)生可以學(xué)習(xí)更為復(fù)雜的系統(tǒng)構(gòu)成如DSP、FPGA和嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)等。學(xué)生通過更高要求的系統(tǒng)制作,或?qū)嶋H科研項(xiàng)目實(shí)施過程的熏陶,對(duì)自身的能力和某些知識(shí)缺陷得到較好的完善。進(jìn)入到高級(jí)班的學(xué)生可以對(duì)入門級(jí)和初級(jí)班的學(xué)生進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)交流,實(shí)現(xiàn)傳幫帶的效果,減少指導(dǎo)教師的壓力。并且,諸如實(shí)驗(yàn)室的管理,器材采購、保管和分發(fā)等工作也交由高級(jí)班的學(xué)生參與完成。
三、科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)新點(diǎn)
首先,使用較少的物理和師資投入實(shí)現(xiàn)最大化的效果首先培養(yǎng)第一批學(xué)生,然后實(shí)驗(yàn)室是以學(xué)生管理為主,教師為輔的形式開展各種活動(dòng)。成立了實(shí)驗(yàn)室管理委員會(huì),根據(jù)實(shí)驗(yàn)室需要分為行政部、材料部、技術(shù)部、宣傳部四個(gè)部門。讓優(yōu)秀的學(xué)生管理、帶動(dòng)實(shí)驗(yàn)室其他同學(xué)。按需選派相關(guān)指導(dǎo)教師,負(fù)責(zé)骨干學(xué)生的培養(yǎng)和解答共性問題,個(gè)別問題個(gè)別處理。引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)查閱參考文獻(xiàn)、借鑒參考設(shè)計(jì)的能力。其次,完全開放,人人有充分展現(xiàn)才華的機(jī)會(huì),除興趣和學(xué)習(xí)余力外,人員選擇無任何限制。選題根據(jù)個(gè)人特點(diǎn)自由決定,鼓勵(lì)能力強(qiáng)的同學(xué)參加各種級(jí)別的競(jìng)賽和參加教師科研項(xiàng)目。再次,寬進(jìn)嚴(yán)出,有針對(duì)性培訓(xùn)。最后,流水線式培養(yǎng),每月吸納新學(xué)員,讓更多學(xué)生受惠。
四、科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用效果
成都信息工程學(xué)院電子工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)室從成立至今,無論是從學(xué)生梯隊(duì)建設(shè)還是學(xué)生的動(dòng)手能力提高等層面上都獲得了較好的效果。目前,實(shí)驗(yàn)室的教師、學(xué)生管理團(tuán)隊(duì)都已成熟,對(duì)于學(xué)生的培訓(xùn)、培養(yǎng)有了一套較為完善的指導(dǎo)方案。實(shí)驗(yàn)室管理委員會(huì)對(duì)于進(jìn)實(shí)驗(yàn)室同學(xué)的管理上,在遵守院實(shí)驗(yàn)室的管理?xiàng)l例前提下,也形成了自己的行之有效的管理辦法,大大提高了實(shí)驗(yàn)室的使用效率。
實(shí)驗(yàn)室自成立以來,各個(gè)方面取得了較好的成績。學(xué)生找工作時(shí)有了更多的選擇和優(yōu)越性;進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的同學(xué)由于從事本專業(yè)相關(guān)知識(shí)的實(shí)踐、實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)時(shí)加深了對(duì)理論基礎(chǔ)知識(shí)的理解和認(rèn)識(shí),更加激發(fā)了對(duì)理論知識(shí)學(xué)習(xí)的興趣,真正做到了相輔相成的效果;為學(xué)生提供各種層次展現(xiàn)自我的機(jī)會(huì),學(xué)生在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后的統(tǒng)一培訓(xùn)、強(qiáng)化,在教師的指導(dǎo)下多次組織、參加各類、級(jí)別比賽使得實(shí)驗(yàn)室同學(xué)具有較強(qiáng)的設(shè)計(jì)能力,近些年來我院在全國、省市級(jí)大賽中取得的優(yōu)異成績,與實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展是分不開的,如圖2為各年份參加各類設(shè)計(jì)大賽并獲獎(jiǎng)學(xué)生人數(shù)。從進(jìn)實(shí)驗(yàn)室開始,所有的學(xué)生都與指導(dǎo)教師之間有了更多的學(xué)習(xí)、交流的機(jī)會(huì)。對(duì)于在學(xué)習(xí)過程中成績優(yōu)秀的同學(xué),如高級(jí)班同學(xué)經(jīng)過電子興趣小組、初級(jí)班、中級(jí)班及高級(jí)班的學(xué)習(xí)和鍛煉,有很多同學(xué)加入了教師的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)中,在教師團(tuán)隊(duì)中參加科研輔助工作,在那里學(xué)生學(xué)到了更深、更系統(tǒng)的知識(shí),同時(shí)也使科研工作得到了一定的提高。
圖2學(xué)生科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室成果
結(jié)束語
學(xué)生科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是一項(xiàng)長期的、艱巨的任務(wù),將學(xué)生分級(jí)梯隊(duì)化實(shí)訓(xùn)是行之有效的辦法。該實(shí)驗(yàn)室的正常有序運(yùn)行,可以成為CDIO教育模式的得力助手,使學(xué)院較好地實(shí)踐培養(yǎng)大學(xué)生的科技創(chuàng)新能力的要求,同時(shí)使學(xué)院的教學(xué)資源得到充分利用。學(xué)生方面,學(xué)以致用,理論聯(lián)系實(shí)際的能力得到較好的鍛煉。
收稿日期:2011-06-16
作者簡介:張福貴(1977-),男,安徽池州人,講師,從事氣象雷達(dá)信號(hào)處理研究。
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