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機電專(zhuān)業(yè)電子類(lèi)教學(xué)方式革新論文
“機械設計制造及其自動(dòng)化”專(zhuān)業(yè)是我校2007年底批準的國家級特色專(zhuān)業(yè)，每年學(xué)生就業(yè)率高達98%以上。該專(zhuān)業(yè)是我們學(xué)校機械技術(shù)和電子技術(shù)相結合，實(shí)現機電一體化的特色專(zhuān)業(yè)，集機、電、液、計算機、通訊和自動(dòng)控制為一體，它所要求的人才及人才知識結構、技術(shù)素養等明顯不同于傳統的機械工程人員，其培養模式及課程群優(yōu)化設置與建設是一個(gè)亟待研究的問(wèn)題。針對本專(zhuān)業(yè)“機電結合”的專(zhuān)業(yè)特色，本人及所在的教學(xué)團隊進(jìn)行了“非電專(zhuān)業(yè)”電子類(lèi)課程教學(xué)體系改革，旨在在電類(lèi)課程傳統教學(xué)的基礎上體現現代教學(xué)及“機電一體化”理念。主要從學(xué)生興趣培養、教學(xué)方式改革、教學(xué)內容改進(jìn)以及課外知識擴展等方面進(jìn)行了改革，經(jīng)過(guò)一年多的努力，取得了明顯成效。
一、學(xué)生興趣的培養及教學(xué)方式的改革
如今，填鴨式、強制式教學(xué)模式已經(jīng)不能引起學(xué)生的認可，相反會(huì )遭到學(xué)生的心理抵制，達不到我們的教學(xué)目的�，F代大學(xué)生專(zhuān)業(yè)課教學(xué)的立足點(diǎn)已經(jīng)由原來(lái)勾畫(huà)重點(diǎn)的應試教育轉變成培養學(xué)生興趣的引導性教育。學(xué)生只有對某一事物感興趣，才會(huì )自覺(jué)地主動(dòng)地認識它、學(xué)習它、研究它、挖掘它，并進(jìn)而有所發(fā)現，有所創(chuàng )新，學(xué)有所成。電子類(lèi)課程教學(xué)也不例外，要想提高教學(xué)質(zhì)量，首先要培養學(xué)生的學(xué)習興趣，改變學(xué)生的學(xué)習方式，變原來(lái)的被動(dòng)學(xué)習為主動(dòng)學(xué)習，變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”。只有這樣，學(xué)生的學(xué)習意識才能被喚醒，學(xué)習潛能才能被挖掘，學(xué)習特長(cháng)才能得到充分發(fā)揮，學(xué)生才具有可持續發(fā)展的能力。［1］
機電類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生電子類(lèi)課程的基礎比較薄弱，同時(shí)電路中的電流、電壓、功率的變化不像機械器件那樣看得見(jiàn)、摸得著(zhù)，更容易使學(xué)生知難而退。為了解決這一問(wèn)題，可以利用現代科技方法把抽象的概念轉化成能夠直觀(guān)感受的聲音、圖像、動(dòng)畫(huà)，把枯燥的內容生動(dòng)化來(lái)增加學(xué)生的興趣。
第一步:課堂教學(xué)方式由CAI課件取代原來(lái)的板書(shū)教學(xué)。利用CAI課件授課圖文聲像并茂，有利于調動(dòng)學(xué)生的情緒、注意力和興趣;逐行逐段演示教學(xué)內容也能留給學(xué)生思考的時(shí)間，達到板書(shū)的效果;同時(shí)，利用注釋、動(dòng)作演示功能更形象地對相關(guān)內容進(jìn)行講解。
第二步:利用Flash軟件編程，建立形象的動(dòng)作演示動(dòng)畫(huà)。電子類(lèi)課程中一些電的概念比較抽象，對于機電專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)難以理解。利用Flash軟件編寫(xiě)程序，把電流流動(dòng)等知識做成動(dòng)畫(huà)的形式，既可以吸引學(xué)生的注意力，引起學(xué)生興趣，同時(shí)也可以更形象直觀(guān)地演示課堂內容。例如，利用Flash軟件創(chuàng )立LED小燈控制的動(dòng)畫(huà)，能夠讓學(xué)生直觀(guān)地看到編碼器、譯碼器的動(dòng)作。
第三步:授課地點(diǎn)由原來(lái)的普通教室更換到學(xué)生可以隨時(shí)參與的多功能教室(機房)。在原來(lái)的普通教室上課，采用CAI課件授課圖文聲并茂，仍不能擺脫“老師講學(xué)生聽(tīng)”的傳統授課模式。采用多功能教室授課，可以增加師生互動(dòng)。例如，在“電子系統設計與組裝”課程中由于有軟件的使用，在多功能教室老師可以邊講邊演示，學(xué)生可以隨時(shí)練，同時(shí)多功能教室可以控制學(xué)生機的狀態(tài)，避免出現學(xué)生在課上玩游戲上網(wǎng)的情況出現。學(xué)生興趣比較大，參與性很高，大大提高了課堂教學(xué)效果。
二、教學(xué)內容的改進(jìn)
電子類(lèi)課程例如“數字電子技術(shù)”、“電子系統設計與組裝”實(shí)踐性和工程設計性很強，隨著(zhù)電子工業(yè)和電子科技的高速發(fā)展，對于這些課程尤其是機電專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)建立符合本專(zhuān)業(yè)特色的課程很有必要。
(一)增加了機械和電子技術(shù)相結合的實(shí)驗，如利用接線(xiàn)板設計一個(gè)簡(jiǎn)單的賽車(chē)這個(gè)實(shí)驗一方面涉及光敏電阻、晶體管開(kāi)關(guān)以及電路連接的“電”方面的知識，另一方面涉及到了齒輪的利用以及有關(guān)減小摩擦的“機械”的知識。這個(gè)實(shí)驗的開(kāi)展對機械和電子兩方面的知識都顧及到了，很切合機電一體化的主題。同時(shí)，因為實(shí)驗內容是一個(gè)小賽車(chē)，大大提高了學(xué)生的興趣。
(二)在原有傳統數字電子技術(shù)的基礎上引入了EDA(ElectronicDesignAutomation，電子設計自動(dòng)化)技術(shù)EDA技術(shù)就是以計算機為工具，設計者在EDA軟件平臺上，用硬件描述語(yǔ)言VHDL完成設計文件，然后由計算機自動(dòng)地完成邏輯編譯、化簡(jiǎn)、分割、綜合、優(yōu)化、布局、布線(xiàn)和仿真，直至對于特定目標芯片的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作。EDA技術(shù)的引進(jìn)使學(xué)生掌握了一種新的設計思想，同時(shí)也掌握了一種新的電子設計手段———以計算機為核心的設計手段。
(三)在電子設計與組裝課程中引入了“Protel99”軟件當今社會(huì )學(xué)生的就業(yè)壓力很大，很多學(xué)生都想多學(xué)一門(mén)軟件，多掌握一門(mén)技術(shù)，“Protel99”這個(gè)軟件走入課堂為學(xué)生提供了這樣一個(gè)契機，同時(shí)這也是將來(lái)從事電子系統設計或者電路圖制作方面不可或缺的技藝。
三、課外知識的延伸，擴展學(xué)生知識面
為了使學(xué)生所學(xué)的知識得到進(jìn)一步擴展和延伸，提出課后思考題和課后練習題。同時(shí)，建立課后興趣小組。課后興趣小組利用已有的教學(xué)實(shí)驗設備在老師的指導下完成興趣小實(shí)驗———機電一體化空氣推進(jìn)船和機電一體化電梯實(shí)驗。課后思考不僅是鞏固知識、應用知識的過(guò)程，也是發(fā)現問(wèn)題、思考問(wèn)題、激發(fā)學(xué)生求知欲的過(guò)程，同時(shí)又能為下節課內容打下伏筆。學(xué)習興趣小組的建立為學(xué)生增加了實(shí)際動(dòng)手能力和設計創(chuàng )新能力。通過(guò)這樣的教學(xué)過(guò)程，學(xué)生感到整個(gè)學(xué)習過(guò)程輕松愉快，內容直觀(guān)好學(xué)，消除了對電子類(lèi)課程的恐懼心理，激發(fā)了學(xué)習電子類(lèi)課程的興趣，效果較好。［1］
四、結論
本文介紹的教學(xué)改革方法與創(chuàng )新人才培養機制，我們已經(jīng)從2010學(xué)年春節學(xué)期的“數字電子技術(shù)”課開(kāi)始，在我校機電工程學(xué)院機械設計制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的本科學(xué)生中試行，實(shí)踐表明，這是一套行之有效的辦法。
當然，培養創(chuàng )新人才是一項復雜艱巨的系統工程，簡(jiǎn)單的課堂教學(xué)還不能達到完好的效果。我們還需要課內課外相結合，在課外多方法多渠道地加強人文教育，培養學(xué)生的創(chuàng )新精神和信念，從成就感和專(zhuān)業(yè)興趣以及就業(yè)等內在動(dòng)機上激發(fā)學(xué)生的創(chuàng )新意識和創(chuàng )新熱情，保護學(xué)生的好奇心和求知欲，使學(xué)習成為精神境界的追求而不是功利性追求。只有這樣，我們的高等教育才能成為一個(gè)思想和精神的家園，而非簡(jiǎn)單的職業(yè)訓練所。
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