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随着时代的发展,企业对人才的要求越来越高,不仅要求其具有较高的专业知识水平,还要有较强的实践能力。而电子类专业实践性较强的专业,在实际教学过程中,如果仍然按照旧的模式开展集成电路应用实验课程,是无法满足企业需求的。作为电子、信息类学生重要的专业基础实验课程——集成电路应用实验,是针对电子类理工科学生开出的必修课程。在教学过程中,结合实际问题,探索实验教学改革,是培养电子技术、信息技术和自动化技术等专业人才必不可少的重要环节。
通过从事集成电路实验课程多年教学以后,发现此课程存以下问题:
第一,集成电路实验教学内容安排不合理。即验证性实验占了全部实验内容的一半左右,缺少创造型的设计性和综合性实验内容。
第二,集成电路实验知识点零散孤立,表面看来,知识面相当广,覆盖了时序逻辑电路、大规模集成电路等器件的主要内容,但大多数教学内容联系不大,缺乏贯穿整个课程的主线。
第三,实验教学结构、教学内容以及教学手段不能适应科技发展的实际需要。
第四,学生实验理论基础不扎实。实验教学作为理论验证的一种手段,其内容大多是理论教学中的理论或定律的验证,学生的思维也被局限于相应的理论课程。各门课程的实验之间互相分割、相对独立,缺乏综合性、设计性。
第五,学生实验缺乏主动性。在教学过程中,发现大多数同学在实验课前不预习,不思考实验内容,只是完全按照教师讲的被动地操作,模仿和依赖性比较强,满足于上交实验数据。这样的实验教学,不能发挥学生主观能动性,束缚了学生的科学思维能力,极不利于培养学生的科学素质和创新能力。
第六,缺少现代化的计算机辅助实验教学手段;缺少新器件、新技术的引入。
在集成电路实验教学中,学生是学习的主体,是学习的主动者,而不是知识的被动接收者和被灌输的对象。基于当前集成电路课程现状与学生情况的综合分析,对集成电路应用实验主要从以下几个方面进行教学改革。
一、集成电路应用实验教学内容和方法的改革
随着科技的进步,电子技术的发展,新技术、新产品、新工艺、新知识不断涌现,集成电路应用的实验教学内容应结合不同专业的需求,引入新知识点,调整实验教学内容,并将原有验证性实验向综合性、设计性、创新性实验转变,同时在实验教学中引入计算机辅助软件,激发学生兴趣,提高实验教学质量。
二、保留必要的基础实验,变验证性实验为综合设计性实验
集成电路实验是一门非常重要的基础学科,它的实验基础、理论体系、研究方法在学生智能结构的形成与技能发展中占有十分重要的地位,因此基础实验必须保留,不能完全抛弃。但传统的基础实验往往是纯粹验证性的,学生在教学活动中处于被动状态,学生做实验只是按标准的程序验证原理、定律,这样培养出来的学生将养成按部就班操作的习惯,缺乏创新精神和职业技能。为了让学生灵活运用所学知识和技能,培养学生知识运用能力、创新能力和实践能力,确定学生在实验教学活动中的主体地位,调动学生学习的积极性,须将验证性实验变为综合性、设计性实验,因此针对工科各电类专业与非电类专业的集成电路应用实验教学内容进行改革。
三、强化项目实践设计,培养学生创新能力
在教学过程中,挖掘学生实验潜能,激发学生创新精神是实验教学改革的重头戏。而而强化项目制实践设计,带动学生动脑动手,是培养学生动手能力和创新能力的一条有效途径。就以往学生学习集成电路实验,只是按部就班地完成基础验证性实验,不会主动地思考运用现有芯片进行实验综合设计,使得实验教学依旧是一种“灌输式”的教学过程。在坚持强化项目实践设计的理念中,教师可以提出在有限时间内完成一个满足实际应用的实验项目,从而激发学生学生学习基础实验兴趣,主动学习集成电路设计方法,最后完成预期的项目设计课题。例如以设计一个显示星期的计数器为项目题目,那么学生能够由浅入深学习74LS90、74LS00芯片逻辑功能,实际应用,集成电路设计思路等等,最后达到挖掘学生实验潜能,激发学生创新精神的教学目标。
四、激励方法的导入,培养学生自主学习能力
主动学习出自托尔曼闻名于世的认知学习实验,即认知范式理论,这一理论要求学习者作为一个积极的参与者出现,学习不是机械的记忆信息,而是理解信息的过程。自主学习是掌掘实验课程的关键。学生在学校里学习的东西只是人生道路上的起点,不是终点。如何教会学生自主学习,给他们插上翅膀,让他们在电子类实验课程的天堂里自由飞翔,这是我们每一位老师的主要任务。再则课堂教学必须重视能力的培养,预习是培养学生学习能力的重要环节,预习的目的是培养学生自主学习能力的有效途径。
总之,集成电路应用实验类课程是为适应培养素质型人才的需要而设置的一门工程应用能力训练实验课程。在电子信息类专业的教学中,集成电路实验教学是十分重要的一个教学环节。因此,需要任课老师积极参与到集成电路实验教学改革中来,为我国培养出更多的电子类专业人才而不断的努力。
通过从事集成电路实验课程多年教学以后,发现此课程存以下问题:
第一,集成电路实验教学内容安排不合理。即验证性实验占了全部实验内容的一半左右,缺少创造型的设计性和综合性实验内容。
第二,集成电路实验知识点零散孤立,表面看来,知识面相当广,覆盖了时序逻辑电路、大规模集成电路等器件的主要内容,但大多数教学内容联系不大,缺乏贯穿整个课程的主线。
第三,实验教学结构、教学内容以及教学手段不能适应科技发展的实际需要。
第四,学生实验理论基础不扎实。实验教学作为理论验证的一种手段,其内容大多是理论教学中的理论或定律的验证,学生的思维也被局限于相应的理论课程。各门课程的实验之间互相分割、相对独立,缺乏综合性、设计性。
第五,学生实验缺乏主动性。在教学过程中,发现大多数同学在实验课前不预习,不思考实验内容,只是完全按照教师讲的被动地操作,模仿和依赖性比较强,满足于上交实验数据。这样的实验教学,不能发挥学生主观能动性,束缚了学生的科学思维能力,极不利于培养学生的科学素质和创新能力。
第六,缺少现代化的计算机辅助实验教学手段;缺少新器件、新技术的引入。
在集成电路实验教学中,学生是学习的主体,是学习的主动者,而不是知识的被动接收者和被灌输的对象。基于当前集成电路课程现状与学生情况的综合分析,对集成电路应用实验主要从以下几个方面进行教学改革。
一、集成电路应用实验教学内容和方法的改革
随着科技的进步,电子技术的发展,新技术、新产品、新工艺、新知识不断涌现,集成电路应用的实验教学内容应结合不同专业的需求,引入新知识点,调整实验教学内容,并将原有验证性实验向综合性、设计性、创新性实验转变,同时在实验教学中引入计算机辅助软件,激发学生兴趣,提高实验教学质量。
二、保留必要的基础实验,变验证性实验为综合设计性实验
集成电路实验是一门非常重要的基础学科,它的实验基础、理论体系、研究方法在学生智能结构的形成与技能发展中占有十分重要的地位,因此基础实验必须保留,不能完全抛弃。但传统的基础实验往往是纯粹验证性的,学生在教学活动中处于被动状态,学生做实验只是按标准的程序验证原理、定律,这样培养出来的学生将养成按部就班操作的习惯,缺乏创新精神和职业技能。为了让学生灵活运用所学知识和技能,培养学生知识运用能力、创新能力和实践能力,确定学生在实验教学活动中的主体地位,调动学生学习的积极性,须将验证性实验变为综合性、设计性实验,因此针对工科各电类专业与非电类专业的集成电路应用实验教学内容进行改革。
三、强化项目实践设计,培养学生创新能力
在教学过程中,挖掘学生实验潜能,激发学生创新精神是实验教学改革的重头戏。而而强化项目制实践设计,带动学生动脑动手,是培养学生动手能力和创新能力的一条有效途径。就以往学生学习集成电路实验,只是按部就班地完成基础验证性实验,不会主动地思考运用现有芯片进行实验综合设计,使得实验教学依旧是一种“灌输式”的教学过程。在坚持强化项目实践设计的理念中,教师可以提出在有限时间内完成一个满足实际应用的实验项目,从而激发学生学生学习基础实验兴趣,主动学习集成电路设计方法,最后完成预期的项目设计课题。例如以设计一个显示星期的计数器为项目题目,那么学生能够由浅入深学习74LS90、74LS00芯片逻辑功能,实际应用,集成电路设计思路等等,最后达到挖掘学生实验潜能,激发学生创新精神的教学目标。
四、激励方法的导入,培养学生自主学习能力
主动学习出自托尔曼闻名于世的认知学习实验,即认知范式理论,这一理论要求学习者作为一个积极的参与者出现,学习不是机械的记忆信息,而是理解信息的过程。自主学习是掌掘实验课程的关键。学生在学校里学习的东西只是人生道路上的起点,不是终点。如何教会学生自主学习,给他们插上翅膀,让他们在电子类实验课程的天堂里自由飞翔,这是我们每一位老师的主要任务。再则课堂教学必须重视能力的培养,预习是培养学生学习能力的重要环节,预习的目的是培养学生自主学习能力的有效途径。
总之,集成电路应用实验类课程是为适应培养素质型人才的需要而设置的一门工程应用能力训练实验课程。在电子信息类专业的教学中,集成电路实验教学是十分重要的一个教学环节。因此,需要任课老师积极参与到集成电路实验教学改革中来,为我国培养出更多的电子类专业人才而不断的努力。