电子技术基础信息技术论文

2022-04-16

[摘要]电子技术基础是生物医学工程专业的必修专业课程,是成为一名合格的医疗器械电子工程师必须熟练掌握的基础科目。今天小编为大家精心挑选了关于《电子技术基础信息技术论文(精选3篇)》,希望对大家有所帮助。

电子技术基础信息技术论文 篇1:

信息技术与《电子技术基础》课整合教学心得

【摘要】信息技术与《电子技术基础》课整合,就是将信息技术与《电子技术基础》课教学有机地结合起来,把信息技术作为学生的一种认知工具,将教与学融为一起,形成一种以学生为中心的相互帮助、相互协作的教学模式,提高教与学的效率,改善教与学的效果,激发学生学习的积极性和主动性,提高学习兴趣,培养学生的创新精神。现根据我校三年多来在信息技术与《电子技术基础》课整合的探究中得到的经验教训谈一点自己的心得。

【关键字】信息技术;整合;电子技术基础;教学模式

随着信息技术的迅猛发展,信息技术与学科教学整合已经成为广大教育工作者的共识。信息技术与《电子技术基础》课作为信息技术的载体,又把信息技术作为《电子技术基础》课的一种崭新支撑,通过信息技术与《电子技术基础》课整合的实践研究,推动了教学理念、教学方法的更新,构筑了新型的教学模式,培养了学生的创新精神,实践能力,提高了学生的信息素养,探索到了一条基于信息技术环境下学与教的新路子。本文谈一下我校三年多来在信息技术与《电子技术基础》课整合的探索研究过程中我的一点心得体会。

一 改变了学习工具

以前以教师为中心的教学模式是由教师通过讲授、板书以及教学媒体的辅助,把教学内容传递给学生或者灌输给学生,老师是主动的施教者,学生是被动的接受者,教材是灌输的内容,媒体则是辅助老师向学生灌输的工具。通过整合,把信息技术与《电子技术基础》有机地融为一体,把信息技术作为认知工具,强调信息技术服务于具体的教学任务,课堂教学以学生为主体,老师起主导作用,学生在老师的指导下使用计算机获取、处理信息像使用铅笔、橡皮一样自然,开阔了学生的视野,提高了学生的学习兴趣,提高了学生学习知识的自觉性和主动性,使学生在潜移默化中得到锻炼,培养了学生综合处理问题的能力。例如:在《三极管的电流放大作用》一节课的教学过程中,传统的教学模式就是通过实验演示得出三极管三个电极上的电流分配关系Ie=Ib+Ic,然后再从微观上通过理论分析得出结论。通过整合后,教师的教学设计发生了很大的变化,教师从学校整合到的教学资源中找到相应的课件,模拟三极管内部载流子的运动过程,学生可以很直观地观察到三极管内部载流子的运动规律,也很容易地得出三极管三个电极上电流的分配关系。提高了感性认识,降低了理解难度,学生的学习热情明显提高。

二 学习目标更加开放

在传统的教学模式下,学习的目标就是看课本上的知识记住了没有,课本外的知识不做要求,学生的知识面很窄,死记硬背的内容很多。在整合课堂里,知识中心不再是那么重要,重要的是技能目标、科学方法教育目标、学法目标、信息素养目标等多种领域。整合课的目的是连接学科教育、学校教育和社会大系统,以及促进学生的个性化发展,体现素质教育全面发展的目标要求。电子产品现在更新换代很快,而教材几年甚至十几年都不变,为了让学生学以致用,并跟上时代步伐,在传统教学中无法实现的内容现在都可以通过网络技术得到,通过教师搜索整理,让学生学到更新更贴近生活的知识,为以后走上工作岗位打下牢固的基础。例如:稳压电源一章的讲解,传统的教学模式就是主要讲解课本上的三个电路,做课后习题。整合课的讲解是先通过媒体了解稳压电源的用途、稳压原理、设计思路,了解稳压电源的类型,详细讲解课本上的三个原理电路,然后让学生了解更多的实际电路,找出共同点和不同点,掌握不同点部分电路的作用,这在传统的教学模式下是无法实现的。

三 转变了教学理念

随着教育信息化水平的不断提高,在探索把信息技术与学科教育有机融合的过程中,打破了“以教师为中心”的教育观念,树立了“以人为本”的教育思想。为学生的自由、和谐、全面发展提供了可能,培养学生学会做人、学会求知、学会做事、学会生存。例如:传统的教学模式中教师做演示实验是一件很伤脑筋的事,因为电子实验由于元件选择的原因,或其他因素的影响,实验结果有时和理论存在较大差别,并且耗时太长。但是通过课程整合后我们可以借助电路仿真软件EWB(Electronics Workbench),让学生在电脑上模拟实验。包括元件的选择、安装、调试、观察实验现象、分析实验数据等都可以完成。这既可以省时省力,又能让每一个学生都参与进来,体现了以学生为主体的教育理念。

四 建立了新型模式

在实验中,把计算机作为认知工具,采用“任务驱动”和“合作学习”的教学策略这种新型教学模式,通过各种各样的主题任务驱动教学,有意识地开展信息技术与学科相联系的横向综合教学,每个学生都有主动参与、自我表现的机会,通过互查、互评、互帮、互学等活动,为学生共同寻找答案、解决疑难问题提供了舞台。例如:通过网络教学,我们可以充分利用网上资源进行考试、批改、点评、师生之间互相讨论,既节省了时间,提高了效率,又能使学生充分参与到课堂教学中来,教师能及时发现问题,及时订正。

五 培养了创新精神

创新精神是创新的前提,也是创新的源泉,培养学生的创新能力,是课程整合的主要内容之一,在《电子技术基础》教学活动中,根据学生特点,在网络环境下,发挥多媒体及网络交互性强,内容丰富的优势,创造宽松、和谐的学习气氛,通过学生主动地建构知识,提高了创新能力及解决实际生活问题的能力。例如:我们学习了某一种电路之后,让学生到某些产品的电路图中去寻找这部分电路,找出它们与课本上的原理图的相同点和不同点,并仿照着去自己设计电路,让行内人士去点评。有些同学设计的电路还被一些厂家所采用。

六 学习方法更加丰富

《电子技术基础》与信息技术整合后,计算机网络为我们的学习提供了一个大舞台,学生可以搜集信息、审视资料、比较判断、回答问卷、参观访问等。在这里,学生可以打破位置,选择学习伙伴,或商讨、或辩论、或竞争、或协作。例如:课本上介绍的内容是最基本的电路,例如三极管放大电路,这些电路和实际产品中的电路有很大的差别,利用网络技术可以在学生掌握基本电路原理的基础上,上网搜索一些实用电路作为课堂补充,可以让学生开阔眼界、拓展思路,并能学到实用知识,也能提高学生的学习兴趣。

七 师生关系发生了新变化

在网络化的课堂里,教师的所谓权威日益丧失,教育者与受教育者双方同时扮演着双重角色,既当先生又当学生,教育过程是个“师生互导、生生互导、师生互学、生生互学”的过程。当然,相对于教师来说,导是主要的;相对于学生而言,学是主要的。教学,最根本的目的还是学生的学。因此,教师的导要教给学生一把打开知识宝库之门的新钥匙,教给学生一个“百花齐放”的宽松环境,给学生一个“乐学、会学、学会”的机会,让学生成为自我教育和创新的主人。在这种环境里,学生有自由活动的学习空间,有自主选择权的机会。

总之,通过这几年的信息技术与《电子技术基础》课整合探索,培养了学生对信息技术的兴趣和意识,让学生了解并掌握了信息技术基本知识和技能,使学生具有获取信息、传输信息、处理信息和应用信息技术手段的能力,形成良好的文化素养,为他们适应信息社会的学习、工作和生活打下必要的基础。

参考文献

[1] 张谦,沙红等.国外教育信息化的新特点与新举措[J],外国中小学教育,1999,(5).

[2] 课程教材教法.2002,(2).

作者:左守金

电子技术基础信息技术论文 篇2:

融合信息技术的生物医学工程专业“电子技术基础”课程改革

[摘 要]电子技术基础是生物医学工程专业的必修专业课程,是成为一名合格的医疗器械电子工程师必须熟练掌握的基础科目。针对现阶段医科大学医工交叉专业课程体系中,电子技术专业课程仍大多采用传统工科教学模式,存在理论复杂、概念抽象和学科前沿及医学临床应用结合不紧密等问题,该文探讨了针对“临床导向型”医工交叉人才培养目标的电子技术专业基础课程改革方案,从教学内容改革、教学方法改革、实践技能改革、课程评价体系改革四方面入手,融合翻转课堂APP、电路仿真软件、远程实验等信息技术,旨在培养具备多学科基础知识和技能、具备良好创新实践能力的高素质医工融合人才。

[关键词]生物医学工程;新工科;新医科;课程改革;远程教育

一、研究背景分析

2018年以来教育部积极推进“新工科”和“新医科”建设,强调学科的实用性、交叉性与综合性,培养医工融合、突破学科壁垒的医工复合型人才,该计划是为落实健康中国战略,培养跨时代复合型人才的重要举措[1,2]。电子技术是生物医学工程、影像技术等医工交叉专业的重要必修课程,后期开设的专业课程对其有较强的依赖性。然而,现阶段医科院校的电子技术专业课仍多采用传统工科的教学模式,一定程度上存在“重工轻医”的问题。具体表现为:理论复杂、概念抽象,学生入门困难导致学习积极性下降;以课堂教学为主,缺乏与实际医学电子仪器紧密结合的实践环节,跟进学科前沿较慢,难以满足新工科和新医科建设的要求;评价方式单一,仍以考试评价为主。

现阶段关于电子技术课程的教学改革方向主要分为理论教学改革、实践教学改革、评价体系改革三方面。理论教学部分主要采用在传统原理电路的公式推导基础上,采用更易理解的动画演示、图解分析。某些研究团队还采用带电路实物进教室,以期增加学生兴趣[3]。南京航空航天大学研究团队,采用慕课网站增强与学生的互动[4]。实践教学改革方面,引入仿真软件,增强学生理解[5]。评价体系方面,传统的电子技术常采用期末考试为主要评价手段,但由于内容多理论学习时间长,容易陷入忽视实践环节,无法解决实际工程问题的困境。调研发现,上述改革措施大多仍集中在传统电子工程专业,医工交叉专业的多学科融合型教学改革鲜有报道,这就提出了如何结合医工结合的专业特色,做到能解决专业实际问题的教改需求。慕课网站虽可在课外达到课后答疑,作业评价等效果,但课堂互动仍是一个待解决的环节。评价体系还不够系统,能力培养和具体知识点、教学环节未曾匹配。本文针对上述问题探索如何从教学内容、教学方法、实践技能、课程评价体系四个方面入手进行电子技术课程改革。突出医工融合,强化实践能力,基于学习产出(Outcomes-Based Education,OBE)教育理念[6]的综合评价体系对学习效果进行系统性评价,为培养适合新工科、医科时代需求的复合型创新人才打下坚实基础。

二、生物医学工程专业电子技术基础课程设计

针对基于新工科和新医科的人才培养目标,我们在电子技术基础课程设计中提出了四个问题:一是如何在传统课程体系中融合医工交叉的教学内容;二是如何使用翻转课堂APP并根据课堂反馈动态调整教学内容;三是综合实验环节的设计,如何充分考虑学生知识体系结构,控制难度,在能保证大多数同学可以完成的情况下,增加题目弹性,鼓励学生查阅文献,进行创新拓展;四是如何构建理论掌握和实践能力兼容的科学评价体系。

(一)医工交叉的电子技术基础教学内容改革

电子技术基础教学内容往往集中于电子线路设计,实例多集中于电子工业领域,学生在学习的過程中很难建立和医疗应用的联系,再加上理论复杂,入门困难,导致学习积极性下降。因此这也是我们教学内容改革的重点所在。具体措施为,首先,对生物医学信号的类型、传感方式、产生原理、信号特性进行分类剖析。在此基础上,通过调研收集典型的医用电路,和教学大纲中要求的知识点进行紧密结合,例如,在差动放大器章节中讲解心电放大电路如何抑制共模噪声,达到微弱人体差模信号的放大。采用生物医学实用电路,部分取代其他专业应用领域的实例,精简教学内容。此外,在课程中融入学科前沿的新进展,比如柔性电子、有机集成电路在诊疗中的应用,让学生通过思考建立所学知识和前沿领域的相关性,开拓思路,提高学习兴趣。

(二)融合新信息技术的教学方法改革

在教学中充分发挥信息技术优势,随时掌握学生学习动态,做到难点的现场清除,是提高教学质量的有效途径。通过翻转课堂重建教学流程近年来被众多研究证实是一种行之有效的方法。改革中我们将传统以教师讲课为主的教学流程拆分为课前输入、课堂教学讨论及课后总结三个阶段。课前通过教学网站发布课程预告,让学生提前预习。课堂教学中使用翻转课堂APP,将教学内容融入PPT和微信,课堂上实时答题,通过软件互动,使老师能够动态实时获得学生的学习状态。课后可通过上课数据统计,了解学生的掌握情况。

在实验教学中,我们构建了“原理—仿真—实验”三段式实验课程模式。实验课是理解课程知识点的重要环节,但部分学生常在没有充分理解原理的情况下进行实验,使得效果大打折扣。因此,通过课前仿真实验,进行电路分析,达到对原理的充分理解,并提前了解应达到的预期结果,再通过实际演练达到实操水平的二次提升。2020年新冠肺炎疫情期间,由于实验室面积有限,无法保证安全社交距离,显著增加了实验课程开设难度。我们将一体化电工电子智慧实验平台Analog Discovery Studio和相关实验元器件借给学生,在宿舍进行分布式远程实验,采用腾讯会议进行实验内容讲解和答疑,课后对仪器进行回收和消毒,在疫情常态化防控的校园中安全开展实验教学(如下图所示)。同时由于该实验平台可以保存实验结果,方便教师了解学生实验内容掌握情况,保证了实验教学质量。

在宿舍中进行远程实验图

(三)基于项目的实践技能提升

基于项目的学习(Project based Learning,PBL)是一种教育方法论,在学习过程中让学生成为主角,直面项目问题,解决问题,在有组织的氛围中充分自治,而教师充当顾问的角色。我们通过调研,选取难度适当的医疗电子线路作为综合实践环节的选题,如微弱生物电信号放大电路、功能性电刺激电路等。学生分组后进行抽签选题,通过调研、性能指标分析、电路原理分析、电路仿真、电路搭建、功能测试。最终形成设计报告,并进行PPT展示汇报。此外,针对电子技术课程,增加常见医用电路设计、印制电路板设计、电路焊接调试技术的开放实验环节,让学生动手做,增加学习兴趣和动力,保证学生具备完成项目的基本实践技能。此外,我们积极鼓励学生参加全国大学生电子设计大赛,电子技术课程在该赛事中具有举足轻重的核心作用,进一步拓展学生电子信息类课程的综合创新实践能力。

(四)基于OBE理念的课程评价体系改革

OBE模式是近年來国际工程教育改革的新成果。在深入理解新工科和新医科培养目标要求的基础上,我们认为,电子技术基础课程的培养标准即学习产出为:具有电路设计与分析、器件性能分析、团队合作、表达展示、实践创新等从理论技术到创新实践的多方面能力。因此需要对这些能力构建细分教学内容和考核环节的综合评分体系,评定学习产出。该评分系统获得的评分结果,由于对应各方面能力,可对学生进行综合分析,在后续培养环节中,保持优势加强劣势,做到因材施教。下表为评分内容举例。

基于OBE培养模式的课程评价体系获取学习产出评价结果,统计各评分指标的正态性、方差齐性等统计指标,调整权重,不断优化评价体系。还可以OBE评分结果为基础,对学生各项能力进行分析,并跟踪学生后续学习动态,并和相关课程的成绩进行回归分析,研究教改实践对学生后续培养环节的作用。

三、结语

在国家推动医学和健康事业发展、智能技术突飞猛进的重要历史机遇,深化医工交叉融合是医工领域发展的必要内生动力。在这一“新工科”“新医科”的背景下,对医工融合,多学科背景交叉的生物医学工程等医工结合专业课程体系提出了更高的要求。

本研究以电子技术基础课程改革为抓手,初步探索该课程与“新工科”“新医科”相适应的教学内容、教学方法、实践技能提升方法及科学评价体系,从而从根本上提高教学质量和学习产出。在探索过程中,教研组采用翻转课堂和移动式智能实验平台等创新信息技术,做到教学信息与学习产出信息的实时同步,通畅的信息反馈保证了教师对于学生学习状态的实时了解,增强课后交流互动的闭环跟踪式教学,对于信息时代的工学、医学相关课程改革具有一定的借鉴和推广价值。

参考文献

[1]吴凡,汪玲.大健康视域下的医学人才培养“组合拳”[J].中国卫生资源,2020,23(01):1-6.

[2]季振宇,周怡敏,杨滨,等.新工科和新医科背景下生物医学专业课程教学设计与实践[J].医学教育研究与实践,2020,28(03): 374-376.

[3]马李刚.“新工科”背景下“模拟电子技术”课程的教学探索[J].无线互联科技,2018,15(12):88-89+101.

[4]胡志忠,王成华.基于翻转课堂的“模拟电子技术”课程教学模式改革与实践初探[J].工业和信息化教育,2016(04):63-67.

[5]孙建,邹欣,徐林,等.模拟电子技术设计性实验的探索与研究[J].电子世界,2014(15):13.

[6]马秋芝.基于OBE理念的“模拟电子技术”课程教学改革探索[J].亚太教育,2016(19):105.

作者:周宇轩 段磊 胡克 吴昊 刘宾 胡本慧

电子技术基础信息技术论文 篇3:

电气自动化及其电气自动化的发展方向

摘 要:现代社会经济发展形势下,工业化进程不断加快,以电气自动化为鲜明标志,对于整个社会的科学技术进步具有重要意义。本文简要探讨电气自动化及其未来发展方向,以促进现代化生产效率的不断提升,仅供相关人员参考。

关键词:电气自动化;现状;发展方向

电气自动化技术在工业生产中发挥着重要的作用,不仅提高了机械运行效率,并且实现了劳动力资源的优化配置,对于现代社会生产改造具有重要意义,并在拉动设备经济增长上发挥着重要的作用。相关研究表明,电气自动化是推进社会智能化、工业化发展的重要技术条件,因此加大力度探讨电气自动化及其未来发展是非常必要的。

一、电气自动化的发展历程

通过研究可知,电气自动化的形成,经历了重大的发展变革。随着现代科学技术的不断发展进步,智能化技术、电子技术以及信息技术飞速发展,使得电气自动化也呈现出一种新的发展趋势,并形成了综合性的学科体系,受到整个社会的高度重视。

20世纪50年代以来,电力设备不断涌现出来,促进了电气自动化的形成,并在社会生产中得到广泛应用,成为电气自动化发展变革的主要趋势。

自20世纪60年代以来,微型计算机逐渐得到广泛应用,这就为电气自动化的发展奠定了良好的基础,推进电气自动化迈向新的高度。现代科学技术发展条件下,信息技术逐渐得到广泛应用,在实际应用中,通过自动控制与信息处理技术的有机结合,推进了电气自动化的现代化发展。

到20世纪70年代,现代通讯呈多元化发展态势,智能化技术得以形成,一定程度上优化了电气自动化系统的内部结构,扩大了电气自动化的规模,促进了复杂问题的高效解决。但电气自动化在实际应用中也存在一定不足,其控制理论尚未发展健全,此种情况下催生了大规模的系统控制和复杂系统智能控制自动化理论以及方法,这就为电气自动化的技术创新打下良好的基础。基于现代通信科学技术、微型计算机以及智能化技术所形成的现代自动化系统具有一定特殊性和复杂性,为电气自动化的稳定持续发展创造了有利条件。

20世纪80年代以来,电气自动化不断发展成熟,成为高新技术产业中的重要组成部分,促进了人工智能、医学、交通以及现代制造技术等的发展,在农业、工业等领域均得到广泛应用,在拉动国民经济增长上也发挥着重要的作用。

二、电气自动化的发展现状

(一)信息技术的决定性影响

信息技术是包括计算机、世界范围高速宽带计算机网络及通讯技术,广泛的讲就是指人类开发和利用信息的一切手段这些技术手段主要目的是用来处理、传感、存储和显示各种信息等相关支持技术的综合体。

现代信息技术又称为现代电子信息技术是建立在现代电子技术基础上的它是以通信、计算机自动控制等现代技术为主体将各个种类的信息进行获取、加工处理并进行利用。现代信息技术是实现信息的获取、处理、传输控制等功能的系统或设备的信息系统技术主要包括光电子、微电子以及分子电子等有关元器件制造的信息基础技术。主要是用于社会经济生活各个领域的信息应用技术。信息技术的发展在很大程度上取决于电气自动化中众多学科领域的持续技术创新信息技术对电气自动化的发展具有较大的支配性影响。反过来信息技术的进步又同时为电气自动化领域的技术创新提供了更加先进的工具基础。

(二)与物理科学的联系更加紧密

20世纪的后半叶对电气工程的成长起到了巨大的推动作用。

固体电子学也主要是由于三极管的发明和大规模集成电路制造技术的发展,电气自动化与物理科学间的紧密联系与交叉仍然是今后电气自动化的关键,并且将拓宽到微机电、生物系统、光子学系统。

(三)现代技术的迅速发展

现代技术的飞速进步和分析方法势必带动着依赖现代技术的电气自动化、设计方法的日新月异也将迅速发展起来。

三、电气自动化的未来发展趋势

(一)系统平台的开放化和信息化

在未来电气自动化发展中,通过对信息技术的合理应用,系统平台将逐步实现开放化和信息化。具体来讲,开放化是系统一体化得以实现的重要条件,将管理、决策、设计与控制等有机融合于一体,从而全面提高系统运行稳定性。与此同时,系统平台的开放化能够以计算机网络为平台,实现信息实时交换与共享,促进系统运行效率的不斷提升。

在系统平台开放化的过程中,能够基于接口实现系统与外界网络环境的有序连接,在局部系统监视、调节、管理控制中得到良好应用,并在电力系统各元件内得到广泛应用,促进电力系统信息化管理的调度自动化的顺利实现,并且有助于推进电气自动化技术的不断发展进步。电气自动化系统平台的开放化合信息化是促进系统应用价值得以实现的重要平台,基于电力设备设计、制造以及运行等环节,对现代计算机技术和仿真技术进行优化利用,从而有助于提高电气自动化系统的实际应用效率,凸显其应用优势,以信息技术促进电气自动化技术的变革创新,从而推进电气自动化技术在社会生产中的合理应用。

(二)标准化的系统程序接口

当前世界上衡量工业现代化水平高低的公认标准之一便是电气自动化水平。电气自动化不仅是实现工业现代化的核心技术,更是我国在实现工业化的过程中必选途径。标准化的程序接口在网络方面可以使用TCP/IP作为统一的通讯标准可以保证不同厂家之间的软硬件产品数据正常交换在与企业的管理系统、监控系统连接时至关重要的是基于硬件平台的自动化解决方案。使用Windows NT作为操作系统还解决了它们之间的通讯障碍能够使硬件可以在自动控制和管理平台之间建立一种最好的接口。方便了电气自动化系统和办公系统的数据交换与共享基于Windows系统的标准和技术大大减少了工程时间和费用。

结束语

总而言之,电气自动化在现代社会工业发展中占据着重要的地位,在推进生产力发展以及社会经济进步上发挥着重要的作用。为促进自动化、智能化生产的顺利实现,应当坚持与时俱进,采取有效措施推进电气自动化的优化发展,并在社会生产中对其进行优化利用,从而推进国民经济的稳定健康发展。

作者:周福财

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