電子技術課程理實一體化教學改革實踐
——以桂林師范高等?？茖W校為例

周國瓊，任秀玉

（1.桂林師范高等?？茖W校物理與工程技術系，廣西 桂林 541199；2.桂林供電局 變電管理一所，廣西 桂林 541002）

作為高校電子、信息類專業的重要基礎課，電子技術課程在構建學生電子技術基礎理論、基本技能和創新能力方面起著非常重要的作用。高職教育職教性的特點要求電子技術課程的理論知識和實踐能力高度融合，要求學生能夠達到“厚基礎（具有堅實的專業理論基礎）、寬專業（知識面廣）、強實踐（動手能力強）、重創新（具有較強的自我學習和創新能力）”這四個要求[1]。理實一體化教學模式注重理論和實際的結合，讓學生“學中做、做中學、教中做、做中教”，既鍛煉了學生的動手和創造能力，又讓其在實踐中豐富了理論，并將理論靈活運用于實踐，從而實現理論和實踐的融會貫通。同時，電子技術課程理論和實踐的關聯度高，整合度也高，非常適合進行理實一體化教學。桂林師范高等?？茖W校電子技術課程采用理實一體化教學以來，取得了一定的教學成效，但是由于課程知識點多，教學時數少，教學手段單一，教學資源沒有有效整合和利用，一定程度上影響了教學效果。因此，有必要進一步改進。

一、理論教學改革

電子技術課程包含模擬電路技術和數字電路技術兩部分，知識量大，專業面廣，學時數為64 學時，如何在有限的教學時數內實現高效教學，教學內容改革是關鍵。

（一）圍繞專業人才培養目標，確定必要教學內容

電子技術教材普遍適用于電子類、機電類、信息類專業，按照現行學時標準，要將教材通篇納入教學內容是不可行的，有些內容對于某個專業而言是次要的，而對另一個專業則可能又是主要的，應根據各專業人才培養目標進行辨別[2]。以桂林師范高等?？茖W校機電一體化專業為例，電子技術課程是為后續的可編程控制、傳感器原理等專業課打基礎，教學目標應突出培養學生邏輯電路的分析能力、設計能力以及裝配調試能力。圍繞這一目標，直流穩壓電路和基本放大電路為基礎知識章節，將其確定為必要教學內容；組合邏輯電路和時序邏輯電路為專業能力培養的重點章節，將其確定為必要教學內容；反饋電路和振蕩電路為加寬加深的內容，供學生在課外進行拓展性學習，沒有必要列入課堂教學的主要內容，將其確定為非必要教學內容。通過區分教材中的必要教學內容和非必要教學內容，將學時集中分配給必要的教學內容，實現學時利用的有效性，可以有效化解內容多和學時少的矛盾。

（二）以學生為中心開展教學

電子技術課程內容龐雜而抽象，實踐性強，教學開展應緊貼崗位實際并充分考慮學生基礎知識能力。以桂林師范高等?？茖W校機電一體化專業為例，生源主要有普通高等學校招生全國統一考試（簡稱“普招”）、高職自主提前考試招生（簡稱“單招”）及高職對口中職銜接考試招生（簡稱“對口招”），大部分學生的數學、物理基礎很薄弱，如果教師一味地追求原理、設計和計算方面的理論掌握，勢必給學生造成畏難情緒。針對這一情況，教學時應淡化原理、設計和計算方面的理論講解，在保證講清基本概念、基本原理和基本分析方法的基礎上，刪去對電子器件內部導電機理及內部組成等方面的分析，壓縮分立元件電路的分析與計算，加強電路的分析和應用[3]。

（三）重視新知識新技術的傳授

電子技術發展迅速，新產品、新技術不斷涌現，應把新知識、新技術及時引入課堂，并內化為每一位學生的知識、技能、智能。例如，傳統教學將卡諾圖化簡邏輯函數關系式作為一個教學難點，但隨著電子設計自動化技術的應用，我們可以利用multisim 軟件中所帶的邏輯轉換器快速化簡函數式，這種簡單可行的邏輯函數的化簡和變化方法可以為實際工程應用提供更大便利。因此，在教學過程中應及時跟蹤電子電路學科前沿的進展，注意給學生介紹電子技術的新產品、新工藝和新應用技術等，同時淡化教材“一本通”。

（四）注重教學設計運用

電子技術課程理論知識抽象枯燥，需要運用一定的教學方法活躍學生思維，調動學生積極性，才能保證和提高教學質量。例如，電子技術課程中三極管的特性及作用是很重要的知識點，也是非常抽象難掌握的知識點，很多同學表示理解起來很困難。這時候可以嘗試跳出教材的框架，運用知識屏蔽法或曉喻方法，把知識點傳授給學生。

知識屏蔽法是將與教學目標無關的知識內容繞道，或者將抽象的知識點具體化，將零散的知識點單元化。在三極管工作狀態教學中，用工程法引導學生掌握放大的概念和電路元器件的組建原理及作用，屏蔽靜態工作點、負載線、偏置電阻等以往學習三極管及其應用電路必會導入的概念，在課程講解中對教學內容進行最小化分割，使得學生在學習過程中所接觸到的每一個知識點都是當前唯一需要去理解的東西[4]。這種教學設計可以讓學生在一個整課時內得到知識點的系統學習，有利于知識點的宏觀把握，促進學生對理論的深入理解。

曉喻方法是指教師啟發引導學生思考，善于曉喻，讓學生明白道理，從而實現啟發性、引領性的教學[5]。電流是很抽象的物理量，但是電流與水流的特性有很多類似之處，我們可以借水流來類比電流，實現抽象到具體的轉變。以水流控制原理來講解三極管特性為例，三極管基極相當于水閥，起控制作用；集電極相當于水箱，蓄存電流；發射極相當于出水口，輸出電流，如圖1 所示。

圖1 三極管電流控制示意

當三極管處于截止狀態時，發射結未打開，此時沒有電流流出，相當于閥門沒有打開，即使水箱有水也流不下去；當三極管處于放大狀態時，輸出電流隨基極電流增大而增大，相當于水閥打開越多，水流量越大；飽和狀態時基極電流變大，但輸出電流不會再大，相當于水閥已完全打開，水流量已達到最大。教學實踐表明，這種以生活中的事物進行類比學習的方式，更易于學生理解和記憶抽象生硬的概念和原理。

二、實踐教學改革

目前桂林師范高等?？茖W校電子技術課程主要使用實驗箱開展實驗教學。實驗箱是電子技術實訓的標準配備，它將教材中的電路原理轉化成實際電路，學生只需要參照實驗指導書或根據教學演示進行操作，就可以輕松地驗證實驗結果與理論的相符性。這種實驗教學難以擺脫依葫蘆畫瓢的模式，往往只鍛煉了動手能力，卻不能培養創造力，更不能培養學生的工程意識，而且實驗箱只適合于驗證性的實驗，滿足不了設計性、綜合性實驗的需求。為了全面開展實驗教學，鍛煉學生全方位的實驗技術能力，需要改變單一的實驗教學模式，拓展實驗形式，豐富實驗內容。

（一）加強電路焊接實踐教學

根據層次化實驗教學的要求，學生不僅要做基礎性實驗，還應拓展設計性實驗和綜合性實驗。實驗箱已經將功能電路固化在箱體內，保留相應接口供電氣連接和測試，適合于驗證性的實驗，做拓展性實驗可以采用電路焊接的方式。電路焊接的操作不僅鍛煉學生焊接技能，還可以鍛煉電路設計、分析和調試能力，開拓多方位思維，真正鍛煉工程實踐能力。例如：設計并制作一個簡易LED 閃爍燈，電路原理如圖2 所示。

圖2 簡易LED 閃爍燈電路原理

該電路通過RC 充放電原理來控制三極管的發射結電壓，進而控制三極管的開關狀態。電路主要實物器件有：1 個NPN 管，1 個PNP 管，1 個電解電容。電路看似簡單，卻是實踐教學回歸理論并重構理論體系的典型案例。首先，學生需要通過測量來區分三極管類型，判定三極管的3 個電極，使三極管的基本特性知識在實操過程中得到加強鞏固；其次，將抽象的三極管特性狀態通過發射結電壓控制轉換這種直觀易懂的形式呈現出來，使其更貼近實際的工程應用；再次，使電容充放電特性原理和應用得到實際體現；最后，整個制作集焊接操作、電路調試排故、功能測試等多項能力于一體，使學生綜合能力得到有效鍛煉。

（二）利用面包板補充實踐教學

面包板是實訓中用于搭接電路的重要工具。面包板具有無焊的特點，各種元器件通過插裝的方式進行電氣連接，無須焊接，操作便利，節省電路的組裝時間，同時元件得以重復使用，對于培養學生入門級的學習能力具有無可比擬的優勢。例如，用面包板搭建二極管開關控制電路，不僅可以讓學生更好地理解二極管的單向導電特性，還可以鍛煉學生將電路原理圖轉換成實際電路連接的能力，使學生認識二極管、發光二極管等器件實物、辨識封裝和極性，同時，通過插一插、測一測的動手體驗，提高學生的學習積極性。

（三）應用虛擬仿真開展實踐教學

實驗教學容易受到實驗器材和實驗設備的限制，仿真技術可以有效解決該問題。仿真技術可以通過軟件設計電路、調整參數和輸出結果，雖然結果未必能與實際電路完全吻合，但是可以提供非常有價值的參考，是搭建實際電路前期必要的手段。另外，仿真技術還可以彌補實驗箱電路固定不靈活的缺陷，在課堂教學中能夠實現知識點的一點一講一驗證，是基礎性和研究性實驗的一個重要補充手段。例如，用Proteus 軟件仿真基本放大電路（如圖3 所示），可以生動地呈現電路構建的整個過程，加之教師隨堂講解設計思路，使得每一個元器件的作用以及電路原理清晰了然。同時，以可調電阻的調節引起輸出波形變化作為課堂設計元素，通過拋出問題、啟發誘導、自主探究、設疑質疑、解惑釋疑的課堂教學設計，讓學生更好理解三極管的特性狀態。

圖3 基本放大電路原理

三、教學資源整合與共享

電子技術課程是一門成熟的專業學科，大量成熟、優質的教學資源被開發并實現了網絡共享。豐富的教學資源是提高教學的有效途徑，但是目前桂林師范高等?？茖W校電子技術課程缺乏教學資源整合和共享機制，教師的學術積累和優秀科研成果沒能積極轉化為教學資源，通過反復實踐和長期積累的科研經驗在學生培養過程中沒有發揮應有的作用，為此，必須使教學資源得到整合與共享。

（一）建設教學資源庫

教學資源的整合與共享，應重視建設教學資源庫。教學資源庫可以將教學課件、教學視頻、仿真庫、習題庫、案例庫、實驗系統等資源集中收納并開放給廣大師生，實現資源的分享和流通。

（二）搭建資源庫分享平臺

資源庫的共享需要依托教學網絡平臺。教學網絡平臺多種多樣，可以按階段，按實需選擇。例如，可以開發一套有效的網絡教學資源發布平臺軟件，但是這一工作專業性強，需要專業的軟件開發團隊，成本大，周期長；也可以購買成熟的學習平臺軟件，如學習通、課程派、中國慕課等教學平臺用于線上學習，這些軟件具備分享課件、發布練習作業、開展學習討論等功能，但是軟件后臺管理功能弱，權限管理和密化管理不足；另外也可以開設教學網站，在校園網上開辟教學專欄，其建設成本低，權限管理相對自主?？傊?，建立并確立一個安全穩定、方便易用的教學資源共享網絡平臺是電子技術課程教學改革的必需之舉。

四、結語

以上是為了適應高職高專教育的需求和特點，針對桂林師范高等?？茖W校電子技術課程理實一體化教學過程中的問題，從理論教學改革、實踐教學改革、教學資源整合與共享三個方面提出了改革思路并進行了一些探索和實踐。我們期望建立一套符合自主學習理念、科學化、本?；碾娮蛹夹g課程教學模式，充分發揮理實一體教學的價值。