時間:2023-03-17 18:07:28
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“以能力為核心”是我國當前階段高職教育的終極人才培養(yǎng)目標,而在人才培養(yǎng)的過程中,課程的設置是實現(xiàn)專業(yè)建設以及學科建設的核心實施途徑,同樣也是教學手段、教學方式的指導思想。鑒于此,為了真正實現(xiàn)課程改革,必須針對課程體系的構建、教學內容的選取與教學形式的革新來達成,進而滿足我國當前社會的技能型人才實際需求。
1模擬電子技術課程的設計理念改革
作為一門專業(yè)性基礎課程,模擬電子技術課程的設置,不僅是為了能夠讓電子、通信等電類專業(yè)以及非電類專業(yè)學生能夠實現(xiàn)學科入門,同時也是實踐性質課程。在不同的專業(yè)中,對于模擬電子技術課程內容設置的重點與學習要求都有所區(qū)別。本文研究的電子類學科,將該項課程的設置重點集中于職業(yè)核心能力方向,重點分析模擬電子技術課程改革的設計理念。1.1以專業(yè)與行業(yè)對接需求為重點。電子類型專業(yè)的設置,主要目的是為了與國家當前社會中現(xiàn)代電子技術、通信技術、半導體技術等行業(yè)發(fā)展進行有效對接。在該行業(yè)未來就業(yè)過程中,由于相關技術的發(fā)展進步速度飛快,產品更新?lián)Q代周期也很短,所以該類型專業(yè)具備一定的專業(yè)范圍廣泛、就業(yè)途徑多樣化的優(yōu)勢[1]?!峨娮蛹夹g》課程在教學建設工作開展之前,教育人員應深入電子類行業(yè)典型企業(yè)中展開企業(yè)調研,通過對在崗員工的工作任務、需求能力等內容進行有效分析總結,進而將最契合行業(yè)需求的課程授課標準制定出來,完成課程建設工作。1.2通過“校企結合”教學模式展開模擬電子技術課程教學。在“校企結合”教學模式應用的過程中,主要強調雙師教學。換言之,就是積極的與社會中的各大現(xiàn)代電子技術行業(yè)企業(yè)進行合作,將校企合作的共進關系建立起來,并在實際模擬電子技術課程的教學指導與實踐過程中,有效的將合作的電子技術企業(yè)工程經驗豐富的高級工程師引進高職學院,為學生展開《電子技術》課程的課堂教學。與此同時,各大高校還應該在校內進行學生實訓基地的建設,企業(yè)為學生建立相應的校外實習基地。1.3重新定位教學目標。在企業(yè)內部調研工作中了解到,傳統(tǒng)教學目標更專注于電子元器件和單元電路理論知識以及理論分析方法的掌握,采用以往的教學目標培養(yǎng)出來的學生已經不能滿足企業(yè)用人要求。經過重新定位后的《電子技術》課程教學目標,在幫助學生了解、掌握必須的電子技術基本理論的基礎上,更加著重于培養(yǎng)學生的電子技術基本操作技能,使學生掌握元器件的識別和檢測、常用電子儀器儀表使用方法,提升常用電子電路的安裝、調試、功能檢測、排故等實踐的操作能力。1.4合理選用教學策略。教學策略的選擇同樣為教學方式的選用,我們認為“教、學、做”合一的教學方式最具實際意義,能夠有效引導學生通過眼與心、手與腦、行與知以及學與創(chuàng)的有機結合。在實施具體的課程教學時,并不是傳統(tǒng)教學中“先教、后學、附以做”的方式,教學中需要針對教學內容、學生基礎等情況進行更具靈活性質的教學活動組織以及教學形式應用。只有選擇適合的教學方式、授課流程,才能真正在教學中充分地調動學生的學習積極性,進而使學生手腦結合、積極動手、參與實踐,讓學生自身成為學習的主體,最終能夠學到實用的知識和技能。1.5改革課程考核方法。與傳統(tǒng)課程的“期末成績+平時表現(xiàn)”考核方式不同,本次課程改革中提出將課本理論與課堂實踐能力兼顧的課程考核方法,將原本的“注重結果”考核向“注重能力培養(yǎng)”考核方向轉化,讓課程考核更具實際應用性與全面性。課程考核過程中,階段實踐考核占據(jù)總體成績比例的60%,學生平時表現(xiàn)占據(jù)比例的20%,課程開展中以及課程結束之前的報告與答辯占比例的20%。在實踐技能考核工作中,需要針對學生參與實踐的項目及完成質量給出課程評價成績,學期期末時將所有考核成績進行匯總,得出最終課程考核成績。
2針對模擬電子技術在課程設置以及課程內容上的改革
2.1課程設置改革。在模擬電子技術課程設置改革上,主要是將“以能力為核心”作為改革重點以及教學目標核心,該項改革不僅能夠在課程整體構成中將實踐課程的比重增加,同時也對理論內容進行了有效的精簡。根據(jù)課程的類型以及學生能力培養(yǎng)重點的區(qū)別,將模擬電子技術課程主要分為了4項進階課程,分別是理論、實踐、仿真以及理論實踐綜合課程,進而開展項目區(qū)分、任務區(qū)分教學工作,為實現(xiàn)課程教學改革目標以及學生能力培養(yǎng)目標做努力,同時也為高技能應用型人才的養(yǎng)成工程打地基。以上4項進階課程之間在內容上實現(xiàn)緊密相連,而在形式上又各自獨立[2]。針對《電子技術》課程的改革,在理論與實踐綜合課程改革的過程中必須循序漸進,逐步完成學生實踐能力的培養(yǎng)提升,最終達成“以能力為核心”的教學目標。2.2重新組織教學內容。根據(jù)理論教學要以“應用為目的、夠用為度”的職業(yè)教學要求,本次對于原課程部分內容降低了教學要求,重新組織教學內容。例如針對放大電路的圖解分析法、多級放大電路的計算、放大電路的頻率響應、差動放大電路的分析計算等內容的實際要求降低,并將部分內容進行刪除,尤其是晶閘管應用電路內容。另外,將EWB課程內容融入《電子技術》課程的教學內容中。換言之,在實際的教學過程中,教師可以運用Multisim電子電路進行模擬和測試仿真軟件,通過演示電路功能造成的現(xiàn)象,進而得出仿真測量電路的獨特特性以及相關數(shù)據(jù)參數(shù)[3]。該項內容的加入,不僅能夠更為直觀地開展理論教學,還對于促進學生實踐操作經驗提升以及操作指導起到一定程度的幫助作用。
3教學課程實施的改革
3.1理論課程教學中教學方法的改革。3.1.1任務驅動式教學方法應用。在該項教學方法改革中,把傳統(tǒng)理論課程內容中的8個模塊教學改革為32個任務實施教學,在教學過程中充分穿插探究式和啟發(fā)式教學方法,在任務的驅動下達成教學目標。在此期間,學生通過改革后的教學方法成為課程學習的主體,遇到問題時主動思考,應用教師提供的知識點鏈接進行探究式的學習,最終將學習理論知識與完成任務雙重目的達成。此種任務驅動式教學方法的使用,不僅能夠將學生的自主創(chuàng)新意識激發(fā)出來,還能夠養(yǎng)成學生自主探索的學習態(tài)度。3.1.2將多媒體教學與傳統(tǒng)教學方式相結合。在此項課程教學改革過程中,需要將多媒體技術科學應用在實際的教學中,與傳統(tǒng)的教學模式相結合,做到互補,進而對媒體教學的更多應用規(guī)律進行探索,實現(xiàn)教學進步。在模擬電子技術課程中,授課內容大多為各種復雜的電路結構講解,把多媒體教學手段應用其中,在極大程度的節(jié)約課堂板書時間的同時,還能夠更便于將復雜的電路構成分解為單元電路授課,而且相比較于教師板書,電路更具規(guī)范性,可重復性能高,進而實現(xiàn)最佳的教學效果[4]。另外,理論課程教學過程中,應該將仿真課程內容穿插在其中,在多媒體教學手段方法的支持下,結合本節(jié)課程中所講的內容,通過將仿真測試適當?shù)囊牖痉糯箅娐芬约肮δ茈娐方虒W中,使學生通過直接觀察電路輸入以及輸出的波形不同變化,加深功能電路知識的理解與掌握程度。3.2實踐課程教學中教學方法的改革。3.2.1在模擬電子技術的實踐課程教學中,教學形式主要包括以下三種:①教師軟件仿真,學生搭建電路測試,教師進行講解電路的理論知識,然后學生再次搭建電路測試。②教師講解電路的理論知識,然后進行教師軟件仿真,學生首次搭建電路測試,此次由學生以學生角度講解電路的理論知識,最后學生再次搭建電路測試[5]。③教師軟件仿真,然后由教師講解電路的理論知識,學生根據(jù)教師理論知識的講解進行首次搭建電路測試,搭建完成后學生進行講解電路的理論知識,最后學生二次搭建電路測試。3.2.2將任務驅動式教學與學生動手操作相結合。以上教學形式的應用,主要體現(xiàn)的是教學理論與動手實踐相結合的過程。該項教學課程的開展期間,主要使用“教、學、做一體化”教學模式,換一種方式來表述,就是在為學生制定出所需要完成的任務以及相關要求,讓學生能夠在學的過程中實踐,在實踐的過程中學習,實現(xiàn)雙方共同進步。該種完成任務的教學方法為學生提供了一個更廣闊發(fā)揮空間,同時也培養(yǎng)出了學生善于分析、解決問題的本領,最終將探究式學習習慣帶到今后的個人發(fā)展中去。
高職院校的課程改革是一項系統(tǒng)的工程,不僅包括教學目標、教學策略、課程考核方法、教學內容等方面的改革,還包括教師隊伍專業(yè)素質的提升、教學材料的更新、實踐基地的優(yōu)化、網(wǎng)絡課程資源的利用等多方面的改革。由于課程改革也是一項長期的工作過程,所以只有伴隨著“校企合作”教學模式的深化,合作辦學、資源共享等方面的進一步改革,最終使《電子技術》課程建設更好的與社會行業(yè)完成對接,為國家培養(yǎng)出更多的綜合性人才。望此次研究的內容能為《電子技術》課程實際教學提供幫助。
作者:楊雪 單位:遼寧機電職業(yè)技術學院
參考文獻:
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[3]徐志如,劉德勝,陳文平,等.電力電子技術課程的教學改革與實踐[J].科技創(chuàng)業(yè)月刊,2017(5):89.
電子技術的發(fā)展,推動各行各業(yè)的發(fā)展,應用廣泛———廣播通信、網(wǎng)絡、航空航天、工業(yè)、交通、醫(yī)學、消費類電子領域都離不開電子技術。眾所周知的北京2008年奧運會的水立方建筑運用50萬顆LED燈構成世界上最大的半導體照明工程。學習電子技術基礎是適應時展之必須。高職教育不同于普通高等教育,它的專業(yè)設置和課程設置指導思想都是以服務為宗旨,以就業(yè)為導向。針對區(qū)域經濟發(fā)展的要求,我們進行了廣泛的市場調研,重點調研了長三角地區(qū)高職畢業(yè)生的主要就業(yè)崗位,需要具備的職業(yè)能力及從業(yè)資格證書等問題,應用電子專業(yè)的就業(yè)崗位主要有:電子產品維修工,電子產品裝配工,電子產品調試員,電子產品工藝員。通過崗位的典型工作任務,職業(yè)能力分析,歸納出職業(yè)行動領域,然后根據(jù)我系的實際教學條件,實訓條件,將職業(yè)行動領域轉化為學習領域,構建了《電路與模擬電子技術》這門課程。同時,我們制定了課程標準。
2電路與模擬電子技術課程目標
本課程的總體目標是:通過對電路原理、常用電子元器件、模擬電路及其系統(tǒng)的分析和設計的學習,使學生獲得電路與模擬電子技術方面的基礎知識、基礎理論和基本技能,為深入學習電子技術及其在專業(yè)中的應用打下基礎。其中包括:(1)知識目標:掌握電路基本概念、基本分析和計算方法;會計算電路主要參數(shù);掌握電路波形圖畫法、建立電路模型的方法;會判斷器件類型、電路工作狀態(tài);(2)能力目標:培養(yǎng)學生正確使用常用儀表的能力;培養(yǎng)學生正確選擇元器件的能力;培養(yǎng)學生檢索與閱讀各種電子手冊及資料的能力;培養(yǎng)學生識讀與分析電路的能力;培養(yǎng)學生安裝和焊接電路的能力;培養(yǎng)學生電路測試方案的設計能力和對測試數(shù)據(jù)的分析能力;培養(yǎng)學生排除電路故障的能力;培養(yǎng)學生進行簡單電路設計的能力;(3)情感目標:通過趣味案例激發(fā)學生好奇心和學習興趣;通過學習情境挖掘學生的求知欲和創(chuàng)造欲,樹立學生自信心。
3電路與模擬電子技術課程設計
本門課程設計的理念是:以學生職業(yè)能力的培養(yǎng)為最根本的出發(fā)點,理論學習以必須,夠用為度,同時進行課證融合。在課程的教學過程中采用多種教學方法和手段:傳統(tǒng)的教學法、直觀教學法、探究法、啟發(fā)式教學和多媒體教學手段。
4電路與模擬電子技術課程實施
在課程的實施過程中教師首先進行了學情分析:高職院校的學生學習基礎普遍較差,學習能力欠缺,急于求成,缺乏持久性。雖然學生對電類專業(yè)課入門的學習具有一定的興趣,但這種興趣不夠穩(wěn)定,需要教師創(chuàng)設適度的情境,適時地激發(fā)。所以在教學過程中,教師要力求做到將深奧的知識淺顯化,抽象的知識形象化。課程的重點難點是半導體器件,放大電路,負反饋。教師對重點、難點的處理方法有:(1)傳統(tǒng)的講解法;(2)直觀式教學;(3)配合flas演示;(4)通過萬用表測試加深理解;(5)創(chuàng)建學習情境。例如:在半導體器件的講解部分,可采用直觀式的教學法,帶領學生認識各種不同的二極管,三極管。對于三極管的講解,配合萬用表測試加深理解。下面以一次課實驗課———三極管電流放大特性為例,來說明課堂的教學組織。三極管的電流放大特性這節(jié)內容是深入模擬電子技術部分的第一道難關。學生只有深入到心里層面去理解了這節(jié)內容,才可以舉一反三去理解后續(xù)學習的電子元器件。教師采用基于工作過程“教、學、做”一體化的教學設計,把啟發(fā)式教學貫穿整個教學過程,通過探究實驗操作和多媒體仿真,把抽象的理論知識難度降低,達到突破難點,幫助學生化難為易,讓學生輕松愉快充滿信心地完成學習。
5考核方案
課程的考核方案根據(jù)學院教務處的要求,期中成績占30%,平時成績占30%,期末成績占40%。平時成績包括:課堂考核,課后作業(yè),單元測驗。在學期結束前另有為期一周的教學實習,教師根據(jù)維修電工的考試內容結合實際情況申報,并由系部統(tǒng)一采購實習耗材。實習的考核分為:優(yōu)———電路功能完全實現(xiàn),性能優(yōu)良,工藝精美。良———電路功能基本實現(xiàn),性能優(yōu)良。中———電路功能基本實現(xiàn),性能不夠穩(wěn)定。及格———在教師輔助制作下,電路功能基本實現(xiàn)。不及格———電路功能未實現(xiàn)且學習態(tài)度有問題。
6教學評價
課程的教學評價包括:校內督導評價,同行專家評價,教師自我評價,學生評價。
7課程特色及展望
1.1職業(yè)教育機制不健全
通才教育與專才教育一直是學校培養(yǎng)人才的兩種教育模式,各有利弊。通才教育是一種通識教育,其主要特征:首先,傳授的知識側重基礎性和經典性;其次,教育內容具有綜合性和廣泛性;再次,教育形式具有多樣性和靈活性。相對于通才教育而言,專才教育是指培養(yǎng)比較狹窄專業(yè)人才的教育,教育內容主要涉及某一學科、專業(yè)的系統(tǒng)化知識,注重專門知識的傳授和專門技能的訓練,培養(yǎng)掌握一定專業(yè)知識,同時具備一定專門技能的人才,而且培養(yǎng)的人才短期內具有不可替代性。職業(yè)教育更傾向于培養(yǎng)專才。但是,專才的成功培養(yǎng)也需要學生具備一定的知識素養(yǎng)。目前職業(yè)技術院校錄取學生的標準比較寬松,學生人數(shù)與日俱增,學生的綜合素質水平參差不齊,多數(shù)偏低,其它學科的基礎知識掌握的較少,非常不利于專業(yè)課程的教學。另一方面,由于許多專業(yè)的基礎課程都是電工電子技術,但所用的教學大綱沒有側重點,基本相同,這使得因材施教很難實施。最重要的是,許多學校對這門課程的實踐性缺乏重視,許多實驗課程、實習教學都沒有落實,多數(shù)只注重形式、忽視內容,學生參與實驗和實習前后的操作水平沒有實質性地提升,考試只注重理論知識,對實際操作能力要求較低,考核機制不完善。此外,在學生就業(yè)方面沒有相關政策支撐,多數(shù)學生畢業(yè)后不會從事專業(yè)相關的工作。
1.2學與教的關系不融洽
學生和老師都明白學好這門課程的重要性、必要性、實用性,但是由于學與教的關系不融洽,老師和學生只是將這種重要性放在思想層面,沒有實際做為。這種不融洽主要表現(xiàn)為:學生想學但不知道怎么學,老師想教但不知道怎么教。許多學生只是知其然不知其所以然,經常翻閱課本和筆記,但遇到實際問題還不知道怎么解決。老師只是按部就班的把課本內容講完,不了解學生的理解程度和接受水平。雙方基本處于盲學盲教狀態(tài),對彼此不了解。除此之外,某些學生對自己的學業(yè)不重視,學習自覺性較差,只為能在畢業(yè)之際拿到文憑,而某些老師只是在機械地完成自己的教學任務。
1.3教學環(huán)節(jié)沒有做到位
首先是沒有很好的掌握教學內容的深度和廣度,如對概念公式進行過多探討、不能根據(jù)專業(yè)挑戰(zhàn)教學內容的側重點。其次是教學內容多重視理論性知識,對實踐技能的培養(yǎng)較少,缺乏新理念、新成果、新技術的引入。再次是教學方法比較單一,多是沿用“黑板+粉筆”的傳統(tǒng)模式或簡單的演示,學生積極性不高,并且不利于知識的理解和掌握。第四,對教學目標、課程定位不明確,教學不是定位在學員的具體應用能力上,而是只關注課本知識的教學。最后,教學觀念落后于市場需求,不能以學生的就業(yè)為目標。
2提高電工電子技術課程教學效率的有效策略
2.1轉變教學觀念,明確學習目標,調整教學內容
職業(yè)教育具有學歷教育和任職教育的雙重屬性,應以學生就業(yè)為目標,以培養(yǎng)學生動手操作能力和解決實際問題的能力為側重點,培養(yǎng)能滿足崗位需求的技能型人才。每位授課教師都應該清楚知道這是教學的最終成果,是學生接受教育的最終目的。校方在安排教學課程體系的設計上要將培養(yǎng)學生解決問題的能力做為重點,讓學生掌握電工電子技術技能;改變以往單一的考核方式,提升學生的綜合素質;從多維度考察教師的教學效率,合理安排各方面的權重,提高再教育機會,提升教師專業(yè)素養(yǎng);整合教育資源,根據(jù)專業(yè)的不同選擇電工電子技術課程的特色教材,有側重地選擇,優(yōu)化調整教學內容,及時加入新理論、新技術、新工藝、新裝備、新材料等前沿內容,突出職業(yè)能力的培養(yǎng)。在實際教學中,必須兼顧電工電子技術的課程體系和崗位任職需求的實踐邏輯,充分落實教學的針對性、實踐性、前瞻性要求。以學生已有的科學知識、實踐經驗、現(xiàn)實需求為基礎,以滿足社會崗位需求為基本目標,以崗位發(fā)展和晉升為延伸目標選擇教學內容。因此,職業(yè)教育機構及相關的教育工作者應該將電工電子技術課程的作用定位為“服務”:為學生學習其它專業(yè)課程服務、為學生畢業(yè)后從事專業(yè)技術崗位服務,是整個專業(yè)的理論基礎和技術基石,必須牢固建立。鑒于此,電工電子技術課程的教學必須因材施教,強調理論聯(lián)系實際,激發(fā)學生的學習興趣,加強實踐性教學環(huán)節(jié),讓學生多操作、多動手,提高學員解決實際問題的能力。
2.2靈活選擇教學方法
科學合理的教學方法是達到最有效教學效果的保證。為了激發(fā)學生的學習興趣,發(fā)揮學生的主觀能動性,讓學生自覺學習,教師要學會選擇最適合自己以及學生的教學方法,順利實現(xiàn)教學目標。課堂的主體不再是老師,傳統(tǒng)的知識傳授型或者被動傾聽型的教學方法已經不適應當今的教學環(huán)境,而應該把學生做為教學課堂的主體,教學方法應該轉變?yōu)樗季S激勵型或主動探索型,由被動接受改為主動發(fā)現(xiàn)。根據(jù)不同的教學內容和教學目的選擇不同的授課方式,如:演示法的成功運用,既能夠節(jié)省時間,也能使學生容易理解知識點;啟發(fā)式教學能夠使學生產生強烈的求知欲,達到理論實踐一體化。因此,要在教學中努力了解學生需求,搞清楚學生的困惑點、知識盲點,這樣才能對癥下藥。在課堂上可以創(chuàng)設教學情境,讓學生分組討論,加強師生互動,教師引導,學生為主體,提高學生對問題的分析能力和表達能力,使學生更好更快地掌握學習內容。采用主題課堂模式,讓學生自己講解課程內容,教師做補充,提高學生自主學習能力,充分了解自己在學習中的短板并改進。
3結語
“電力電子技術”課程教學的基本框架還是以所選教材為基礎,但在具體內容上應當以讓學生認識該課程的用途與重要性為出發(fā)點進行設計,緊扣行業(yè)應用,提高學生的學習積極性與主動性。首先,注意開好頭,要重視緒論課的教學,如在介紹“1.3電力電子技術的應用”時應將重點側重到交通運輸和電子這一領域中,重點介紹電力電子技術在汽車與軌道車輛上的應用。針對新能源汽車專業(yè)學生可舉例介紹車輛能源系統(tǒng)的“骨架結構”,如油電混合動力汽車等新能源汽車的能量系統(tǒng)的基本結構圖與基本工作原理;針對城市軌道車輛專業(yè)學生介紹地鐵車輛的電源系統(tǒng)結構圖等等,緊緊抓住行業(yè)應用為起始點引發(fā)學生的興趣。另外針對電子裝置用電源可從大家時刻不離身的手機充電器說起,讓學生認識到電力電子技術無處不在,實用性很強,提高學生積極性。其次,隨著課程內容教學的深入,應繼續(xù)圍繞專業(yè)行業(yè)應用,將原來的“骨架結構”補充上“血肉”,即實際具體電路,進行內容的豐富。如介紹DC/DC變換時,可以將原先介紹的地鐵車輛電源系統(tǒng)中DC/DC的變流電路具體化,在知識認知的體系結構中進一步具體化,加深知識點的理解和印象。最后為提高學生對電力電子技術的關注度,提高學生資料收集與自學能力,一方面對部分內容調整為課后自學內容,要求學生利用網(wǎng)絡、圖書館等資源條件完成學習,如器件中IGCT、功率集成電路、脈寬調節(jié)電路等的相關內容將由學生進行資料收集并選擇部分主題由學生在課堂上給大家進行介紹,提高學習的相關性。另外一方面提供一些已經完成的電源板,讓有興趣的同學進行實際調試,在實踐中體會電能的變換與控制,實現(xiàn)“自主行走”。這些同學能在今后相關的實踐設計中有較好的基礎,且能幫助并帶動其他同學提高實踐能力。
2“電力電子技術”課程設計改革
“電力電子技術”課程應用性強,因此要求學生有較強的動手實踐能力。課程開設了6個學時的實驗,對學生來說實踐時間較少。因此率先在車輛工程專業(yè)新能源汽車專業(yè)方向開設了“汽車電力電子技術課程設計”課題,時間為一周,精選了“太陽能電動車SPWM控制逆變電路設計”、“車載逆變電源—推挽式直流變換電路設計”、“車載逆變電源—工頻逆變電路設計”等設計課題,要求學生通過課程設計能充分了解電力電子技術在汽車上的應用以及應用設計,要求學生“腳踏實地”進行電路方案論證比較,完成電力電子電路的參數(shù)計算、器件的選型、繪制電路原理圖等過程,掌握電力電子電路的設計,并能夠掌握電力電子器件常用的驅動電路設計,合理設計保護電路。同時對于電路原理圖要求采用EDA(電子設計自動化,ElectronicDesignAu-tomation)軟件進行繪圖,將學生所學的電力電子技術、自動控制技術、EDA技術等幾門課程在汽車電力電子技術課程設計中進行融合,提高學生的實際設計能力。對multisim實踐能力較強、學有余力的同學進一步指導其采用仿真手段(Matlab或者Multisim)進行仿真實習,論證設計結果。通過緊張而充實的課程設計,大部分的同學對電力電子技術在汽車上的應用有了進一步的認識,并對所學的相關課程進行貫通融合,充分了解所學專業(yè)課程之間的相互聯(lián)系,增強了對自身所學專業(yè)知識架構的認識,能夠熟練利用相關課程、相關技術手段進行電路設計,實現(xiàn)在專業(yè)知識架構中的“自由天地”。
3總結
我國于2005年開始進行CDIO模式的高校工程教育改革,改革目標是通過注重培養(yǎng)學生系統(tǒng)工程技術能力,尤其是項目的構思、設計、開發(fā)和實施能力以及較強的自學能力、組織溝通能力和協(xié)調能力,吸收世界先進的工程教育理念,建立符合國際工程教育共識的課程體系。目前,CDIO教育理念已應用于人才教育模式和課程體系建設等方面的教育或教學改革,而這些改革都是以使學生具有較強的設計和建造的能力、創(chuàng)新能力、較強的團隊精神和領導能力為目標?!皵?shù)字電子技術”是電類專業(yè)一門核心主干基礎課程,其教學內容抽象、理論性強、實踐要求高。而本課程的教學效果不甚理想,體現(xiàn)在以下方面:學生普遍感覺比較枯燥,學習興趣很難持久;學生了解邏輯門電路的功能和原理,卻不清楚在現(xiàn)實生活中如何應用;學完課程后只會設計幾個功能簡單的數(shù)字邏輯電路,缺乏實際運用能力,無法完成一個完整實際電路的分析和設計。為了擺脫目前教與學的困境,本文借鑒CDIO教育理念,重構“數(shù)字電子技術”課程的教學模式。
二、基于CDIO教育理念的“數(shù)字電子技術”課程教學模式重構
1.課堂授課策略的重構
目前,在多數(shù)高校中“數(shù)字電子技術”課程普遍采用的是“教師講授+多媒體教學”的傳統(tǒng)教學形式,主要以教師講解為主,以幫助學生熟練掌握基礎知識為指導思想,一般是先利用幻燈片向學生介紹本章節(jié)涉及的邏輯單元的內部結構、工作原理和邏輯功能等,然后通過例題給學生講解組合邏輯電路或時序邏輯電路的工作原理及其實現(xiàn)過程。在整個課堂教學過程中,學生更多的是充當“聽眾”的角色,跟著教師的思路去理解、記憶相關的知識點,學生的“學”完全圍繞教師的“教”來進行,這種傳統(tǒng)的教師主動“教”的模式,只能帶來學生被動“學”的困境。不可否認,這種教學方法對學生快速掌握課程知識點具有顯著的效果,但是,也會導致學生在未來工作中面對實際的工程項目束手無策的尷尬局面。根據(jù)CDIO“做中學,學中做”的理念,教師要改變原有的教學方法,采取能培養(yǎng)學生的自主學習能力和創(chuàng)新能力的基于問題的教學方法(Prob-lembasedLearning,PBL)。PBL教學方式是先由教師在課前提出根據(jù)教學目標精心設計的具有啟發(fā)性的問題,再由學生通過查閱相關資料學習解決問題的“教與學”緊密結合的過程。在這個教學過程中,作為課堂教學主體之一的教師是學習方法的引導者、基礎知識的講授者、創(chuàng)新教學模式的整體設計者、學習過程的監(jiān)控者、學習質量的評價者和師生互動之間的協(xié)助者;而作為教學過程中心的學生,需要自己解決學習問題,承擔自主學習的責任,成為學習過程的真正主體?!皵?shù)字電路技術”課程中組合邏輯電路這部分教學內容,教師可以立足于生活引出“數(shù)字顯示搶答器”的設計問題,由學生分組討論并各抒己見,讓學生的自得到尊重,讓學生的學習興趣得以激發(fā),在學生完成設計后,教師在現(xiàn)場用電子電氣設計自動化(ElectronicDesignAutomation,EDA)軟件Multisim搭接電路并仿真實效,對學生的設計做出評價,EDA軟件具體可參考文獻。這樣的教學模式,不僅能讓學生在解決問題的過程中掌握相關的知識技術和學習策略,也有利于學生更好地適應未來職場上創(chuàng)新性的開發(fā)工作,而于教師本身而言,也是一個教學相長的過程,對教學水平的提高和職業(yè)技能的開拓都大有裨益。
2.教學內容的重構
“數(shù)字電子技術”原有課程教學內容以數(shù)字邏輯電路的基礎知識和原理為主線,教學目標主要是讓學生了解或驗證相關的知識點。在現(xiàn)有教學內容和目標的框架下,學生雖然能夠掌握單一的知識點及其應用技巧,但不清楚如何在整個項目中合理地使用各類技術,形成“只見樹木,不見森林”的認知習慣,造成學生知識結構的單一性和淺薄性。筆者在教學過程中,經常遇到學生反映教學內容枯燥難懂,在未來工作中又沒有實際意義,由此形成了教學主客體的雙重尷尬局面。在CDIO特色的教學內容體系下,通過項目設計將整個課程體系有機、系統(tǒng)地融合起來,所有的教學內容都圍繞該項目展開;符合CDIO模式思想的“數(shù)字電子技術”教學內容,需要教師能從較高層次把握這些內容各自的地位和作用,幫助學生理清課程中各種內容之間的關系,從而凸顯設計和應用,改變過去重視原理、忽視設計、忽視應用的狀況?!皵?shù)字電子技術”課程教學內容以原理、設計和應用為主線,將課程教學內容劃分成與之對應的三個部分:(1)數(shù)字電子技術原理部分,涉及邏輯門電路和觸發(fā)器等;(2)數(shù)字邏輯電子電路設計部分,涉及組合邏輯電路和有記憶功能的時序邏輯電路等;(3)數(shù)字電子技術應用部分,涉及硬件描述語言、EDA電子仿真實驗和硬件電路調試實驗等。筆者擬建立基于CDIO特色的“數(shù)字電子技術”教學內容體系,如圖1所示,虛線框的內容代表教學內容,實線框的內容代表教學內容相應教學的作用。
3.教學評價模式的重構
在傳統(tǒng)教學評價模式中,理論考試和實踐考試分離,課程考核基本采用單一筆試的考評方式,像大部分課程仍采用“期末成績(70%)+平時成績(30%,包括出勤和作業(yè)兩個部分)”的評價模式,該模式簡單公正,但注重的是理論知識的考核。這種考核方式僅僅反映出學生對理論知識的掌握程度,很難體現(xiàn)學生的實踐能力和工作態(tài)度;此外,這種只關注結果的考核評價具有較濃的功利色彩,學生也僅僅為考試而學習,沒有主動參與學習過程的熱情,根本體會不到學習的樂趣,更談不到創(chuàng)新能力的提高。CDIO創(chuàng)新教學模式的愿景是要為工科學生提供一種強調工程基礎、建立在實際工程上產品的C—D—I—O過程的環(huán)境基礎上的工程教育;而基于CDIO的教育理念構建的課程考核評價方式,應將培養(yǎng)符合產業(yè)界的工程師需要具備的各種能力和素質變?yōu)閷W生考核的主要目標。因此,我們擬建立以教師、實驗師和學生三方為主體,結合學習過程、項目結果和考試三方面的綜合評價模式,在這種評價模式下課程的成績評定,采用“結果性”考核與關注學生在學習過程中體現(xiàn)出的態(tài)度、素養(yǎng)、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力等“過程性”考核相結合的模式來決定。減少“結果性”期末理論考核在總評中所占比例,設定比例為35%,重點考查學生的知識和技術。加強“過程性”考核的力度,提高平時考核所占比例,學習過程和項目結果占的比例為65%,重點考查學生的能力和態(tài)度。學習過程考核主要由課堂表現(xiàn)16分和協(xié)作成績14分組成,教師評課堂表現(xiàn),學生互評協(xié)作成績;項目結果考核中項目質量和創(chuàng)新占20分,項目答辯占10分,這兩部分成績是教師和實驗師針對項目團隊打出的,互評成績5分是根據(jù)項目組內根據(jù)對項目的貢獻程度由學生互評得出,既能使成績總體上取決于團隊成績,使學生重視團隊協(xié)作,又能衡量在一個項目組內各學生對項目貢獻的大小。然而,項目設計的結果往往不是唯一答案,因此,要重點關注有特點、亮點的設計方案,并給予大力鼓勵與表揚??傊敖Y果性”和“過程性”課程的考核評價不僅注重知識和技術的評價,而且要注重能力和態(tài)度的評價。
三、結語
(1)使課程設計的手段和實驗教學的內容變得多樣化、徹底有效地貫通課程設計和實習教學。豐富課程的設計手段和實驗教學內容,是構建多樣化、立體全方位教學體系的核心基礎,因此,我們應該從加強基礎的能力入手,是創(chuàng)新的教學體系以整體的形式覆蓋模擬、數(shù)字化電子技術的教學內容,同時綜合電路設計的專業(yè)訓練,此外還包含了編程邏輯的器件、CAD設計、EWB方針、單片機等創(chuàng)新技術的實驗教學,通過這些來促動電子技術課程設計教學內容的特點開展,如在點在的元器件教學的內容上采取利用多媒體文檔的形式和教師的實驗課程內容相結合起來的教學方式;電子課程的設計環(huán)節(jié)采用上機的實際操作的教學和教師課前準備的教學材料相結合的方式;在電子產品的實踐制作的環(huán)節(jié)上以學生的實際操作為主,以教師的教學材料為輔的方式來達到預期的效果;同時學生自主探索式教學和問題的情境教學的方法相結合,可以有效激發(fā)學生的自主學習、開拓創(chuàng)新以及動手實踐的積極性,要注重課程設計與電工電子實習教學的方法相整合優(yōu)化、有次序的關聯(lián)起來,通過這些方法為學生構建出集電子技術設計,電路器件的測試、計算機的輔助的應用和設計、制版焊接的技術應用、系統(tǒng)的調試技術等綜合技能于一身的教學體系。
(2)科學的編制電子課程設計和教學內容,大力推舉開放性實驗室的管理模式的完善建立,在編制課程設計的大綱環(huán)節(jié)上,我們應該充分了解電子技術課程設定的教學目標的定位,以新一輪的教學改革為指導方向,要充分注重教學的實踐性、素質教育、自主創(chuàng)新,要突出對學生的自主創(chuàng)新的能力和實際操作能力的雙方面能力培養(yǎng),為學生制定出一系列的、分為不同層次的、不同渠道的實踐訓練課程,推動課程結構和其他科目的貫通,從而使電子技術課程設計教學能跟上時展的腳步,能滿足社會主義市場經濟對這樣的人才需求。當今社會信息化發(fā)展突飛猛進,我們必須要用現(xiàn)代化的信息武器來武裝自己,充分利用現(xiàn)代化信息技術的設備、教學材料和各種教學媒體進行模擬演練、虛擬實驗練習并構建完善的電子技術課程設計教學題庫,使這一教學具有科學、綜合、實踐、新穎、包含的知識量多、內容完善的特點,從而可以推動學生對研究電子科學的積極性。我們在編寫課程設計指導書的時候,要對學生參與實踐操作的環(huán)節(jié)加以充分的重視,讓學生通過查詢各種不同的資料,為他們提供自主創(chuàng)新、通過計算機軟件進行模擬、接通電力原件、測試調試環(huán)節(jié)的依據(jù),從而使學生在科學有效的指導下實現(xiàn)自主的實踐的充分鍛煉。
2結語
1.師資力量不足
專業(yè)課教師年輕化,教學和企業(yè)生產一線工作經驗不足。隨著近幾年來招生規(guī)模的擴大,學院引入了大量年輕教師,他們承擔了大部分的專業(yè)課程教學工作。這些年輕教師大部分是剛從普通高校畢業(yè)的研究生,他們均是從學科體系的教育模式下成長起來的,對于現(xiàn)代職業(yè)教育思想認識還不夠深刻,更缺乏企業(yè)生產一線工作經驗。也有一部分年輕教師是從企業(yè)引進的,但是他們在企業(yè)生產一線的工作時間都不長,仍然存在專業(yè)技術知識不足、實踐動手能力不強的問題。在學習領域課程的開發(fā)和教學過程當中,特別是對于學習情境的創(chuàng)設和開展,很多年輕教師顯得力不從心。
2.校企合作不夠深入
校企合作、工學結合是高職院校真正培養(yǎng)出高素質技能型人才的必由之路,這已經成為廣大高職院校的共識。雖然,在校企合作方面,學院近幾年來不斷健全了相關體制機制。但是,校企合作的深度也僅限于學生的企業(yè)參觀、生產實習、頂崗實習等活動,沒有完全深入日常的專業(yè)課教學、技能培養(yǎng)等方面。專業(yè)教師在學習領域課程開發(fā)過程中進行的崗位分析、工作過程分析、學習情境分析等活動,還僅限于理論分析層面,沒有落到實處。
3.學習資源匱乏、單一
學習資源包括實訓設備等硬件設施和教材等軟件資源,是學習領域課程開發(fā)和成功實施的基礎。對于硬件資源,一方面是學院經費不足,缺乏投入,另一方面是購買的硬件設備不能滿足學習領域課程改革的需要。對于軟件資源,專業(yè)教師缺乏編寫學習領域課程教材等資源的精力和經驗。
二、案例教學在”電子技術”學習領域課程開發(fā)中的應用
根據(jù)姜大源對德國職業(yè)教育學習領域的課程方案的研究,學習領域課程方案是范例指向的,因此放棄了學科系統(tǒng)的完整性。通過我們多年的教學改革實踐,根據(jù)學校自身硬件和軟件的實際,在”電子技術”課程教學中,設置了若干實用有效的電子制作案例,結合理實一體教學模式改革,進一步提高了”電子技術”課程的教學效果?,F(xiàn)以電子信息工程技術專業(yè)為例,說明”電子技術”課程的開發(fā)思路。
1.確定課程的總體教學目標
首先通過行業(yè)企業(yè)調研等手段對本專業(yè)畢業(yè)生從事的崗位進行分析,分析出本專業(yè)畢業(yè)生的初始崗位為電子產品裝配操作員,目標崗位為電子產品生產線線長,發(fā)展崗位為電子產品生產車間主任。從而確定本專業(yè)的培養(yǎng)目標:主要面向電子產品制造企業(yè),培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展,適應電子產品的裝配調試、質量檢驗、生產管理等生產、服務、管理第一線需要,具備相關專業(yè)知識和技能,有良好職業(yè)道德的高素質技術技能型人才。然后,分析”電子技術”課程的性質和任務:是本專業(yè)的專業(yè)基礎課程之一,其主要任務是培養(yǎng)學生掌握電子電路的識圖、分析和調試等知識與技能,為學生學習本專業(yè)有關后續(xù)課程和畢業(yè)后從事電子產品制造相關工作打下堅實的基礎。最后,”電子技術”課程的總體教學目標可以總結歸納如下:學生能夠根據(jù)電路圖完成典型電子產品的裝配、調試和故障檢修。對于高職學生,我們弱化了學生電子電路的設計能力,重點培養(yǎng)學生在今后工作中需要的電子技術應用能力。
2.明確課程的能力、知識和素質目標
根據(jù)學生職業(yè)崗位分析和專業(yè)課程體系的分工確定能力目標,例如:能識別常用電子元器件,并判斷其好壞;能選擇并使用常用電子測量儀器對電路進行測量;能讀懂簡單的電路原理圖,能繪制典型電子產品電路原理圖;能根據(jù)電路原理圖進行電路的搭接和元器件的焊接;能進行電子電路的測試、故障判斷和排故。根據(jù)“必須、夠用”的原則,突出知識為案例學習服務,為案例學習所用,確定知識目標,例如掌握二極管、三極管的伏安特性;掌握三極管基本放大電路各組成部件的作用;掌握常用邏輯門電路的邏輯功能;了解邏輯函數(shù)的化簡方法等。根據(jù)學生將來主要從事的崗位素質要求,確定素質目標,例如:在電子產品制作與調試過程中能夠按照設備、儀器的操作規(guī)程進行操作,愛護實訓設備;在工作過程中養(yǎng)成文明操作意識,能夠自覺保持工作環(huán)境的整潔;在分組工作過程中能團結協(xié)作、服從組長的安排等。
3.選擇課程的能力訓練案例
根據(jù)電子技術模擬和數(shù)字兩個模塊的內容,我們選取了兩大類八個案例,開展教學。第一類包括四個模擬電路案例,分別是:直流穩(wěn)壓電源制作實例、晶體管放大器制作實例、函數(shù)信號發(fā)生器制作實例、擴音器制作實例;第二類包括四個數(shù)字電路案例,分別是:三人表決器制作實例、智力競賽搶答器制作實例、循環(huán)彩燈控制器制作實例、數(shù)字電子鐘制作實例。案例的選擇本著實用性和趣味性的原則,使學生在學習過程中既能學到今后工作中要用到的專業(yè)知識和技能,又能引起學生的學習興趣,調動學生的學習積極性。我們將電子技術原課程知識點以八個電子制作實例為依據(jù)進行解構與重構,打破學科體系下的知識結構,將各知識點整合、序化到各個案例中,在完成一個個電子制作實例過程中使學生掌握知識、鍛煉技能,實現(xiàn)教、學、做一體化。課程選取的能力訓練案例,以及每個案例所包含的知識點和技能點。
4.設置情境組織教學(以第一次課為例)
(1)課程導入
播放電視知識競賽視頻,引出并展示直流穩(wěn)壓電源、擴音器、表決器、搶答器和數(shù)字電子鐘等產品實物,介紹電子技術的應用和產品特點。
(2)模擬知識競賽現(xiàn)場
設置情境:安全用電知識競賽,學生角色:選三名學生為裁判,選八名學生為競賽選手,其余學生為觀眾,教師角色:主持人。教師提問安全用電知識,八名學生通過搶答器進行搶答,三名裁判利用表決器對搶答成功的選手回答情況進行表決,每名選手的回答時間由數(shù)字電子鐘進行計時。通過這個過程,學生體驗電子產品的應用情況。
(3)學生分組觀察產品實物結構
教師提出問題:這些電子產品是怎么裝配并制作出來的呢?如果使用過程中出現(xiàn)故障該怎么解決?教師引導學生進行分組,組織學生分組觀察產品實物,并設置簡單故障讓學生嘗試排除。
(4)教師進行課程介紹
重點介紹學習目標(學了這門課我們能干什么?):學生能夠根據(jù)電路圖完成典型電子產品的裝配、調試和故障檢修。介紹為何上這門課及對課程的認識,學生要知道課程在專業(yè)中的地位、作用以及前后課程的銜接,知道知識和技能在專業(yè)工作崗位中的重要性,課程目標,學習要求,課程內容的描述,學習安排,路線圖時間表,學習資源,學習情況的評價標準,學習方法(課堂及課外學習自我管理技巧,獲得好成績的技巧,常見的錯誤或誤解,特殊的學習策略),作業(yè)的形式,上交的期限,考試的次數(shù)、日期和形式。
(5)總結并布置作業(yè)
教師點評總結,布置課后作業(yè):課后搜集三人表決器的裝配資料。
5.改革課程考核方案
課程的考核分為素質表現(xiàn)、能力培養(yǎng)和知識掌握三部分,在期末總評中分值所占比例為3:3:4。素質表現(xiàn)主要包括學生出勤、課堂參與和作業(yè)完成等日常學習素質表現(xiàn)情況。能力培養(yǎng)分為過程考核和期末測試,過程考核成績由每個項目結束后的學生自評、學生互評和教師評價組成;對于期末測試,從每個案例中選取一個典型工作任務構成實操試題庫,每個學生都要從試題庫中抽取一個題目進行實操測試。知識掌握分為單元測試和期末測試,在每個案例教學結束后要安排單元測試,通過抽簽的方式,每個小組選取一名學生對知識點進行測試,測試成績作為小組的集體成績;期末測試采用筆試的方式,主要測試學生對所學知識點的綜合應用能力。其中素質表現(xiàn)30分、能力培養(yǎng)過程考核10分、知識掌握單元測試10分在每個案例結束后均通過“考核評分表”進行考核評分,期末將所有案例的得分進行平均;能力培養(yǎng)期末考核20分、知識掌握期末考試30分在所有課程結束后進行考核評分。
三、結束語