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通才教育與專才教育一直是學校培養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,專才教育是指培養比較狹窄專業人才的教育,教育內容主要涉及某一學科、專業的系統化知識,注重專門知識的傳授和專門技能的訓練,培養掌握一定專業知識,同時具備一定專門技能的人才,而且培養的人才短期內具有不可替代性。職業教育更傾向于培養專才。但是,專才的成功培養也需要學生具備一定的知識素養。目前職業技術院校錄取學生的標準比較寬松,學生人數與日俱增,學生的綜合素質水平參差不齊,多數偏低,其它學科的基礎知識掌握的較少,非常不利于專業課程的教學。另一方面,由于許多專業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,在學生就業方面沒有相關政策支撐,多數學生畢業后不會從事專業相關的工作。
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,對彼此不了解。除此之外,某些學生對自己的學業不重視,學習自覺性較差,只為能在畢業之際拿到文憑,而某些老師只是在機械地完成自己的教學任務。
1.3教學環節沒有做到位
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、不能根據專業挑戰教學內容的側重點。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
職業教育具有學歷教育和任職教育的雙重屬性,應以學生就業為目標,以培養學生動手操作能力和解決實際問題的能力為側重點,培養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,提升教師專業素養;整合教育資源,根據專業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,突出職業能力的培養。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、現實需求為基礎,以滿足社會崗位需求為基本目標,以崗位發展和晉升為延伸目標選擇教學內容。因此,職業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課程服務、為學生畢業后從事專業技術崗位服務,是整個專業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,強調理論聯系實際,激發學生的學習興趣,加強實踐性教學環節,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。為了激發學生的學習興趣,發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,順利實現教學目標。課堂的主體不再是老師,傳統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境,而應該把學生做為教學課堂的主體,教學方法應該轉變為思維激勵型或主動探索型,由被動接受改為主動發現。根據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,既能夠節省時間,也能使學生容易理解知識點;啟發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。
(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節上,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、自主創新,要突出對學生的自主創新的能力和實際操作能力的雙方面能力培養,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。當今社會信息化發展突飛猛進,我們必須要用現代化的信息武器來武裝自己,充分利用現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節加以充分的重視,讓學生通過查詢各種不同的資料,為他們提供自主創新、通過計算機軟件進行模擬、接通電力原件、測試調試環節的依據,從而使學生在科學有效的指導下實現自主的實踐的充分鍛煉。
高等職業教育肩負著向特定的行業和崗位培養合格的生產或服務第一線的應用型專門人才和高素質的勞動者的使命,如何提高學生的技能水平和綜合素質,是高等職業院校一直在探索的一個具有現實意義的課題。而傳統教學理念已經不能完全適用于當前這種對高素質技術人才培養的要求,我們必須積極創設良好的學習環境,充分發揮學生的主體性和創新精神。創新教學改革倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手,以培養學生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力。筆者在電子技術基礎課程教學中,采用了項目教學法教學,充分調動了學生的學習興趣,引導和激勵了學生們學習新的知識,加強了學生實踐技能的培養,取得了明顯的教學效果。
1、項目教學法的特點
基于建構主義的項目教學法是一種以學生自主探索為基礎,采用類似科學研究及實踐的方法,促進學生主動積極發展的教學方法。這種教學法是通過實施一個完整的項目而進行的教學活動。在教學活動中,教師將需要解決的問題或需要完成的任務以項目的形式交給學生,在教師指導下,以個人或小組工作方式,由學生自己按照實際工作的完整程序,共同制定計劃、共同或分工完成整個項目。在項目教學中,學習過程成為一個人人參與的創造實踐活動,學生在項目實踐過程中,理解與掌握課程要求的知識和技能,體驗創新的艱辛及樂趣,培養分析問題和解決問題的能力及團隊合作精神等。
項目教學法是一套教學戰略,教師借此引導學生對現實生活中的題目進行深入地學習。項目教學方法沒有特定的結構或一層不變的教案或教學材料,它是一個復雜但靈活的框架,用于幫助師生進行互動教與學,教師成功實施項目教學時,學生的學習積極性被極大地激發,會自覺地學習,并高質量地完成項目作業。
2、項目教學法在《電子技術》課程中的教學實踐
《電子技術》課程是一門理論與實踐關聯性較強的學科,是我院電子信息工程技術專業學生的核心課程之一。學習本課程,在實際中有何用途,如何應用所學的電子技術知識解決生產和生活中的一些問題,高職學生們甚感茫然,尤其是在高等職業院校生源基礎參差不齊,學習的興趣偏頗,專業教學面臨著新的挑戰。教師在教學中要因勢利導,揚長避短,精心設計教學內容,改進教學方法,加強學生實踐技能的培養。采用項目教學法,可以達到教與學共同提高的目的。例如,在本課程模擬電子技術部分的教學過程中,將教材全部內容劃分為四個知識模塊,將知識模塊轉換成與實踐相對應的項目,分階段選擇四個項目:穩壓電源、調光燈、可控放大器、收音機。先由教師進行必要的課堂教學和實驗,使學生掌握必要的基礎知識,然后按3~5人一個小組,把全班分成若干個小組,布置項目任務。學生分別對項目進行討論、查找資料,并寫出各自的設計思想與方法,畫出方框圖,設計原理圖、選擇元器件、必要時利用電路仿真軟件進行仿真試驗。再在教師的指導下,學生相互交流,最后確定項目實施方案。經過改進后,學校提供器材由學生正式實施項目,項目完成后,寫出總結,分析存在的問題與體會、包括實施項目成本核算,最后教師進行評估總結。在項目教學法實施過程中,我們體會到必須重視以下幾個問題:
2.1項目的選取是項目教學法成功的關鍵
項目的選取要能吸引學生的興趣,項目的內容最好使學生充分感覺到學有所用,現在的學生對于學習內容的選擇有一定的功利性,當他們覺得這個知識很有用的時候就會激發起他們強烈的學習欲望,就能夠起到事半功倍的效果。
項目的選取要以教學的內容為依據,既要與書本知識緊密結合,又要有一定的想象空間,讓學生既能運用所學的知識,又可以自主創新,項目的難易程度要針對學生的實際水平來確定,但要有一定的難度,不僅是已有知識和技能的應用,而且要求學生運用新學習的知識、技能,解決過去從未遇到過的實際問題,讓每個學生在老師的指導下,都能完成規定的項目活動任務。例如,在學習了“晶閘管的結構與工作原理”、“晶閘管的特性與主要參數”、“單相可控整流電路”、“單結晶體管觸發電路”等內容后,向學生布置了“調光燈電路的安裝調試”項目。在動手之前,向學生發放任務書(包括設計項目、技術指標、可選器件等),要求:設計一個白熾燈調光燈電路,能夠無極調光。首先通過論證與選擇,確定總體方案;對總體電路進行選擇和設計計算,包括元器件的選用和電路參數計算,畫出電路原理圖和布線圖;預設計經教師審查通過后,學生即可向實驗室領取所需元器件等材料,并在試驗板上組裝電路;此后運用測試儀表進行電路調試,排除電路故障,調整元器件,修改電路,使之達到設計指標要求。在為期1周(課外時間)的時間內,針對學生水平不齊,實行因材施教。對于基礎較好、動手能力強、能提前完成任務的學生,增加了有一定難度的額外設計(如進一步利用繼電器和聲音或超聲波傳感器等對其進行遙控控制),以調動學習興趣,激發創造潛能。選擇此項目的目的主要使學生加深理解和掌握“晶閘管”、“可控整流電路”、“單結晶體管觸發電路”的原理及應用,并對前面所學的“整流、濾波、穩壓電路”加以鞏固提高。全班學生通過查找資料、學習、討論,確定了五套方案,分別如下面的電路圖1~5所示。通過該項目的實踐不僅使學生加深理解和掌握了學過的基礎知識并能靈活應用,還對雙向可控硅、傳感器、繼電器等新的知識進行學習和應用,充分發揮了他們的創造性。總之,項目的確定不是一件輕松隨便的事,需要教師們經過多次的研討,緊緊結合崗位能力的要求來確定。
2.2項目實施過程是項目教學法的核心環節
項目確定后,進行項目實施動員,教師要做好學生的學習動員工作,讓學生了解項目活動教學的意義、項目應完成的任務、項目活動所需的技術與學習方法、實施流程及考核辦法等。教師應先期完成該項目,一方面對項目有個全面的了解,便于更好地指導學生,另一方面當項目提出的時候就能拿出明確而具體的成果展示,以調動學生的學習興趣,使學生能夠積極主動地參與到項目活動教學中來。我們在開展項目“調光燈電路的安裝調試”時就采取這種方法。在項目開展前,教師先完成了一套“調光燈電路”的設計并制成樣品,在提出項目要求時當場表演給學生看,讓學生有個感性認識,明確該項目的目標是什么,有哪些問題需要解決,怎樣運用學過的知識解決這些問題。
2.3總結評估是項目教學法的重要環節
項目完成后的總結評估是必不可少的重要環節。首先,讓學生表達、分享自己都學會了什么,總結項目教學活動對他們的意義。通過總結,使學生找到自己理論及操作技巧上的不足,以及在項目活動實施過程的最大收獲與體會。然后,教師要在評估中指出項目活動存在的問題及解決的方法,要總結比較各組的特點,引導學生相互學習他人的長處,使學生的綜合能力在總結中得到提高。最后,進行項目完成后的綜合評定,由學生自我評價、相互評價及教師的評價相結合,對學生個人在項目活動實施過程中的參與程度、所起的作用、合作能力、團隊精神及成果等方面進行綜合評價。
在“調光燈電路的安裝調試”項目評估時,我們詳細分析了全班五套方案的各自特點,總結了“可控硅”、“單結晶體管”的應用,介紹了調光燈電路的原理和傳感器的基礎知識,詳細說明了怎樣用微弱信號對高電壓、大電流的控制和變換的簡單方法,再通過電路成本核算比較,最后總結出一套合理的、可行的、實用的方案,使教師的評估總結過程成為學生一個學習的過程,提高的過程。
2.4調查測評是項目教學法的有效補充
重視調查測評環節,有利于對實施項目教學法教學的更進一步完善、充實和提高。通過實施項目活動教學,學生掌握了所學的知識和技能,又制作了成品,有一種特別的成就感,老師也感到驕傲。
3、項目教學法的實施效果
通過項目教學法在《電子技術》課程教學中的應用與實踐,我們深刻體會到:項目教學法把理論教學與實踐教學有機的結合起來,不僅有利于學生加深理解和掌握書本的理論知識,更使他們懂得怎樣靈活應用這些知識。項目教學法的突出特點,是將過程與具體的工作項目充分地融為一體,圍繞具體的項目構建教學內容體系,組織實施教學,提高教學的針對性和時效性。它不僅能增強學生對教學內容的直觀感,而且可以通過完成項目所獲得的成果來增強學生的成就感。項目教學法充分挖掘了學生的創造潛能,全面培養了學生分析問題和解決問題的思想、方法,提高了學生的各種綜合職業能力(團隊合作精神、自我學習能力、自我調控能力和創新能力)。最關鍵的是項目教學法的實踐過程中,既體現了教師的主導作用又發揮了學生的主體作用,更體現了職業教育的教學模式與特征。
參考文獻
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筆者認為,同樣是數字電子技術應用課程,在教學內容上要有區分,對于職高的學生而言,學校更應注重其實際操作能力的培養和提高。
1.2教學模式有待創新
我國傳統的教學模式是以教師為主、學生為輔,通常是教師講什么,學生就學什么,學生處于較為被動的地位。同時又由于《數字電子技術應用》這門課本身理論性較強、難度較大從而導致學生缺乏興趣,不愿意自主學習和探索,這樣就很難取得突破。
1.3教學理念急需轉變
“應試教育”這一理念在我國的學校教育中可謂根深蒂固,雖然高職、本科生的教育強調學生要自主學習,給學生更多的自由時間,盡可能地讓學生自己去探索和實踐,但仍沒有取得滿意的效果。
1.4理論與實踐相脫節
目前在我國高校教學中,對實驗教學這一部分的重視程度并不高,主要表現在實驗器材配置較落后、學生參與實驗的積極性不高,多是為了應付考試、教師沒有嚴謹地對實驗過程和結果進行跟進和評估。而受我國傳統教育的影響,教師偏重課堂上的理論教育,學生則多以看書學習為主,理論教學與實踐教學的課時比例分配不合理。從而導致理論與實際相偏離。
1.5考核方式比較單一
大部分高校在進行學生學習效果評估的時候還是以考試為主,將筆試成績、出勤率、實驗課表現三個方面按不同的比例來分配,期末總成績則由三項成績加總而成。顯然由于考核因素太少,這種考核方式存在很大的局限性,因此可以通過增加更多的考核因素來完善考核制度。
2數字電子技術應用課程的改革與實踐之策
2.1傳統教學模式與現代化模式相結合
現代化的多媒體教學則可以通過制作生動的課件將理論以視頻、動畫、圖片等方式呈現出來,不僅可以活躍課堂氣氛,同時還能讓學生更好的理解教學中的難點、重點,將傳統教學模式與現代教學模式相結合,學生對知識點理解會相對輕松有效。
2.2項目式教學模式的引入
項目教學法是教師帶領學生在開展一個項目的基礎上,通過實際操作將理論知識傳授給學生的教學模式。該模式主要包括項目的選取、項目模塊化、自主發揮部分、項目實施及總結評估幾個部分。
2.3推行校企聯合教學的模式
學校應加強與企業的聯系,可以與相關企業簽訂實習協議,安排學生去實習,以提高學生的實踐能力,此外也可聘請企業高級技術人才進校開展主題講座,以給學生更多的機會去了解行業的最新動態,適當調整自己的學習方向,逐漸去適應企業的發展要求。
2.4調整考核方式
通過引進更多的考核因素,如學生參加科技競賽獲獎、自主做實驗次數、實習期表現情況等方面,增強考試的公平性、合理性。
2.5多元化學習模式
同一專業同學可以根據自身的優勢成立學習小組,團隊成員間互相監督和幫助,提高學習的積極性。此外還可以通過成立課余興趣小組、舉辦高校科技競賽等方式來營造多元化的學習環境。
2.6實驗室管理
更加人性化完善實驗室管理,延長實驗室的開放時間,并配備值班教師在必要時指導課余時間自主做實驗的同學。
目前,我院的“電工電子技術”課程實訓設備由于資金短缺,使用的仍然是十幾年前購置的設備。隨著新知識、新技術的不斷涌現,原有的實訓設備已經遠遠跟不上時代的步伐,理論知識和實踐操作相脫節。
1.2理論教學時間和實訓教學時間比例、關系密切度安排不合理
受教學大綱規定所限,“電工電子技術”課程學時較少,但是課程內容信息量涵蓋很大,這就要求教師在較短的時間內,既要完成該課程的基本理論教學,又要在實訓中更好地運用本課程的相關知識,無形中就加大了教師的工作難度和工作量。傳統教學模式下都是重理論、輕實踐,導致學生在實踐中甚至不知道如何下手,以致于不能完成練習任務,沒有很好地把理論和實訓的課時時間安排緊密結合。
1.3教考分離,不利于提高學生的學習積極性
傳統的教學模式下,采用期末考試理論統一閉卷考試,學生就等著期末考試前一段時間任課教師給畫畫范圍,臨時抱佛腳,背一下,就能及格了,嚴重挫傷學生學習的積極性,對平時上課教學秩序和教學質量的提高沒有幫助。
2“電工電子技術”課程教學改革措施
2.1整合教材,降低理論教學難度
“電工電子技術”課程無論采用哪本教材都會存在不可避免的局限性,因為教材是靜態的,理論性太強,概念、公式、原理都很抽象,學生理解起來很費勁。為降低理論教學難度,筆者首先對教材進行整合,把教材按照所講內容分為強電和弱電,各占一個學期時間進行講述。其次,在保證課程重、難點清晰明了的情況下,盡量保證照顧到高職學生的特點,使課程內容更加簡單化:盡量去弱化不實用又難學的器件內部結構知識,重點放在電路的外特性及其應用上;刪除一些煩瑣的理論推導,對一些公式、定律直接給出結果,便于學生接受新的知識;保證課程內容前后連貫的前提下,調整課程內容安排次序,刪除后續課程重復的內容和添加對后續課程有用而教材中又缺少的內容。
2.2綜合運用多種教學手段,提高教學效果
第一,興趣導入法。筆者在教學過程中非常重視對該課程緒論部分的教學,緒論課結束后通常會用2個課時的時間帶領學生們參觀該課程所用的所有實訓室,讓學生身臨其境,自由提問,為以后的教學做好鋪墊。第二,情境教學法。在課程教授過程中,筆者通常會根據教學內容創設一定的教學情境,比如讓學生結合家庭用電,計算一下電費的問題。講到放大電路的時候,結合多媒體上自帶的麥克風,講述電路的放大原理,帶動學生的學習熱情。第三,多媒體教學法。多媒體教學擁有傳統的教學手段所無法比擬的優點,能將抽象、生澀、陌生的知識直觀化、形象化,并且可以增大信息量,有效擴展課時容量。再加上配上逼真的音效,可以活躍課堂氣氛,加深鞏固教學內容,使學生感受到學習的喜悅,寓學于樂。
2.3實驗教學內容改革
根據現有教學大綱安排,“電工電子技術”現有的實驗課課時少,內容多是一些驗證性的實驗,嚴重挫傷了學生的學習積極性。筆者在教學過程中,注意增加一些設計性的實驗,減少一些驗證性的實驗,和實訓室溝通,建立了相應的規章制度后,成立了電學開放式實驗室,學生可以帶著問題隨時到實驗室,或驗證理論的正確性,或進行一些創新性的實驗,這顯著提高了學生學習該課程的熱情和主動性。另外,筆者還建議學生們開展課外興趣小組,比如開展一些電子小制作、電路板的焊接、小家電的維修等,以點帶面,全面提升學生的學習興趣。
在教學理念與教學方法的更新下,一系列先進的教學成果展現在教育者面前,通過實踐證明教學改革下全新的教學方極具科學性,值得借鑒與推廣,因此,基于現有的優勢教學資源能夠為信息資源整合的實現奠定基礎。加上互聯網技術的發展,網絡教學資源日益豐富化,并能夠為教學活動的開展提供有效的資源基礎。在此過程中,實現信息資源的整合需要從自身的實際出發,要確保這一教學資源的引入適合專業教學需求,同時也要滿足學生的實際需求。
1.2構建信息資源庫
要想實現對信息資源的有效利用,就要求高校要建立完善的信息資源庫,而從當前高校信息資源庫建設的現狀看,由于重視程度不足致使信息庫建設資金投入等受限,信息化教學還停留在視頻教學等初級階段。而實現信息資源整合不僅要求要建立完善的教研資源庫,同時還需要針對學習資源進行高度的整合,進而才能確保信息資源在教學中得到高效利用。
2電工電子專業課程教學與信息技術整合的作用與基礎
2.1實現二者整合的作用
當前,實現中職院校電工電子專業課程與信息技術的整合是教改下該專業教學的必然發展方向,同時也是落實教學目標與提升人才質量的基礎。將信息技術應用到該專業教學中,能夠以全新的教學模式來實現建構主義教學理論的落實,即通過對學生主觀能動性的激發來確保學生實現對專業知識的自由構建。與此同時,通過信息技術的應用,教學活動的開展突破了時間、地點等條件的束縛,進而為學生提供更加豐富的學習資源,強化學生的自學能力。此外,以信息技術為媒介能夠為開展小組合作學習等提供基礎,強化師生交流,培養學生的團隊合作能力。在具體應用的過程中,能夠以EAD技術將仿真軟件應用到教學中,同時,基于當前中職院校學生的實際特點,可以進一步實現Protel軟件在教學中的應用,以強化理論與實踐的相結合,確保教學模式的有效更新。
2.2實現二者整合的基礎
要想確保信息技術與電工電子專業課程的有效整合,首要基礎條件是具備相應的信息化軟硬件基礎設施,同時需要具備專業能力素質高的師資隊伍,確保該專業的教師能夠具備信息化教育的理念,能夠基于信息化技術下運用全新的教學方法與教學手段。此外,在實現二者整合的過程中,需要通過每一階段教學成果的總結來制定相應的改進與實施計劃,進而才能夠確保基于信息技術下的專業教學能夠實現教學質量與教學效率的全面提升。
3實現信息技術與中職電工電子專業課程教學整合的有效途徑
3.1更新教學理念,積極采用全新的教學模式
在中職院校電工電子專業課程教學中,要想實現與信息技術的整合以全面提升教學質量,確保專業學生的能力素質滿足當前社會對人才的實際要求,就需要教師更新教育理念,積極采用全新的教學模式,將信息技術應用在課堂教學中,進而通過信息技術的優勢作用來激發學生的興趣、調動學生的主觀積極性,確保學生能夠在學習的過程中實現對知識的自我建構。在教學的過程中,教師要明確在素質教學下,需要打破灌輸填鴨式的教學模式,要注重培養學生的專業實踐能力與綜合素質。比如:將多媒體教學設備應用到課堂教學中,將電工電子專業課程內容以“圖+文字”的形式呈現出來,這樣能夠實現對學生注意力的吸引,進而使學生帶著興趣走進知識,為課堂教學質量與效率的提升奠定基礎。
3.2因材施教,實現教學課程與內容的合理設置
對于中職院校的學生來講,其本身的知識基礎差,缺乏主動性,自身的學習態度不端正,加上電工電子專業課程內容的理論性相對較強,傳統的教學方法下學生對專業不感興趣,也就無法具備相應的能力。與此同時,這一專業教學內容過于陳舊,與高職院校的教材內容相近,而中職生與高職生本身的知識基礎是不同的,一概而論的教學內容定然不符合中職生的實際狀況與需求。同時,相應的課程設置不合理,缺少實踐課程內容。因此,在實施信息技術與專業課程整合的過程中,要做到因材施教,以學生的實際特點需求為切入點,并要實現課程的合理設置,將理論與實踐相結合,確保學生能夠在實踐的過程中鞏固理論知識,并具備相應的專業技能,滿足社會對該專業人才的實際要求。
3.3實現教學方法的創新
信息素養是當今時展對人才素質的必然要求。實現信息技術與電工電子專業課程相結合,要在明確教學目標的基礎上,對教學方法加以創新,只有這樣,才能通過教學活動的開展來切實提高人才的綜合能力素質。比如:教師可以采用合作探究式的教學方法,通過教師的指導來確保學生在合作學習的過程中充分的發揮自身的主觀能動性,逐漸融入到信息技術下的教學范圍中。再如:為了實現理論與實踐的相結合,教師可以通過案例教學法來實現對學生專業技能的訓練,在此過程中,需要注意是要確保案例要具備可操作性,這樣學生才能夠將理論與實踐相結合,不斷實現自身的進步與成長。此外,教師還應該以信息技術為媒介來構建仿真模擬實驗,將知識立體化、形象化的展現在學生的面前,以在調動學生主觀積極性的基礎上,確保學生能夠積極的參與到信息化教學中,實現理論與實踐的有機結合。
二、以往單片機課程采用多媒體理論教學加單片機實訓的形式
這次單片機課程改革最主要的目的是增加學生上課時的操作項目,力求達到每節課學生都有事可做。過去在多媒體教室上課最主要的問題就是課堂講授部分到實訓的時候很多內容還得重新講一遍,費時費力,學生動手能力得不到充分鍛煉,學習過程非常被動。其主要矛盾可以歸結為C語言的程序編寫與多媒體教學之間的矛盾。單片機課改的具體做法是將授課地點改為機房,包括實訓器材也都拿到機房,在課程安排上,先從C語言上機實訓開始學習C語言基礎,本著以C語言夠用為原則試著編寫一些單片機程序下載到單片機集成電路板當中完成單片機實訓,實現教學做一體式教學。總的來說,以C語言為載體的這種教學模式效果要好于以硬件為載體的教學模式,并且從教學條件角度,這樣做更容易實現教學做一體式教學。單片機課程改革前后最明顯的區別就是學生自主設計能力增強了,動手能力、分析能力、團結協作能力都得以鍛煉。
三、電機與PLC控制是本專業的一門強電類課程。
本課程改革的重點是在理論部分增加操作項目,并且加入PLC實訓部分。以往電機與PLC控制課程采用的是多媒體理論教學加電機實訓的形式,電機理論部分和PLC控制部分在多媒體教室進行,電機實訓部分在實訓室進行。改革之后上課地點選在機房和實訓室進行,機房增加一款電氣設計軟件和一款PLC編程軟件及其仿真軟件。由于強電課程不是本專業的主干課程,在實訓設備配備上還比較欠缺,主要表現在PLC實訓方面缺少相關設備。多媒體教室上電氣原理圖的課程學生得不到動手操作的機會,學習效果不理想。其主要矛盾可以歸結為學生手繪圖困難與原理圖分析之間的矛盾,梯形圖程序學習與多媒體教學之間的矛盾。在機房利用已學過的AutoCAD軟件平臺教學生使用SuperWorks軟件載入低壓電器符號及繪制電氣控制原理圖,然后到實訓室對熟悉的控制環節進行電機實訓演練,進一步加深對控制原理的理解;PLC部分在機房使用STEP7軟件和S7-200仿真軟件進行梯形圖的程序編寫及仿真實訓。這樣一來,學生們通過自己動手利用軟件熟悉器件的符號、型號及工作原理,掌握電氣控制原理圖的繪制及控制方法和控制環節,進一步開發了學生們自主學習理論知識的潛力和創造力,再通過實物接線實操,進一步鞏固和驗證了之前的學習成果。利用軟件輔助教學要好于多媒體教學的效果,通過仿真軟件做實訓彌補了設備不足的缺陷。對于本專業的弱電類課程也可以采用相關軟件進行輔助教學。例如用Protel99SE軟件可以輔助電子技術類課程的進行。
在傳統的教學模式中,通常使用一種壓迫式的教學方法,以教師為主進行教學,在一定程度上具有局限性。例如,在現代電子技術的教學中,由于一些客觀條件的限制,在課堂上不可能完成所有的試驗,一些試驗的操作還具有一定的危險性,實際操作難度很大,而且模擬電子箱中的各個元部件外形都比較小,在課堂教學中局限了學生的可視空間。電子式教學模式可以使教師利用計算機的交互功能和模擬功能,通過實物投影的方法,有效克服課堂試驗的局限性,并能夠對教學信息做到及時反饋。可見,采用電教化多媒體教學方式,可以優化教師的教學質量,豐富學生的信息來源,加強學生對電子技術專業知識的掌握和運用。
二、電教化教學在電子技術專業教學中的合理應用
在電子技術專業的教學中合理地應用電教化教學模式,有利于提高專業教學質量,但不能盲目地使用電教化教學而疏忽了教學內容,因此要在保證基本教學的基礎上,找到最佳的時機將多媒體技術應用到教育教學中來,通過合理地運用使電教化教學的作用發揮到最大化。
1.培養學生的學習興趣,調動學習積極性
對于課堂教學來說,良好的開始是引導學生進入學習狀態的關鍵。巧妙地設計課堂教學的開頭,能夠有效集中學生的注意力,引導學生進入教學課程當中,營造一個良好的課堂氛圍,調動學生求知的積極性,奠定學生在課堂上的主體地位。例如,在電子測量這門課的教學過程中,書中提到的所有測量儀器,不可能全部應用到課堂教學中來。通過多媒體教學中的電子仿真軟件,引領學生通過對軟件的相關操作,體驗儀器的測量過程,并通過測量結果自主進行電路的狀態分析,得出試驗結論。可見多媒體教學可以使學生獨立完成教學的試驗內容,并在仿真試驗中學習專業知識,積極地發現問題并主動地解決問題。通過電子式多媒體教學方式,培養學生對專業知識的求知欲望,使學生在一個輕松愉快的氛圍中學習理論知識,為專業技能的掌握打下良好的基礎。
2.結合現代信息技術,解決教學難點
在電子技術專業的教學過程中,通過合理地運用現代信息技術,可以讓學生的學習過程更加直觀化、生動化、形象化,有利于學生對知識重點的良好掌握和知識難點的有效解決。新課程標準要求教師要樹立學生在課堂上的主體地位,培養學生自主學習專業知識的能力,激發學生的獨立創造性,通過教師的輔助指導,使學生達到對理論知識的充分理解和掌握。秉承以學生為主、教師為輔的教學思想,通過多媒體教學的合理運用,教師和學生協調一致,促使電子技術教學達到理想化水平。
三、信息反饋對電子技術專業教學的影響
對于教師而言,課堂的教學效果可以通過學生在課堂上的反饋信息來判定。根據學生反饋的信息,教師可以判定學生對課堂知識的掌握程度,對教學方法進行及時有效的調整,對學生在學習中出現的偏差進行準確的糾正,使課程教學達到預期的效果。對于學生而言,將自身對專業知識的理解程度和掌握能力的信息進行反饋,可以及時地發現自身學習上的不足,并準確地進行調整,提高自己的學習效率。在多媒體教學試驗中,通過計算機仿真技術軟件的應用,學生在獨立試驗操作過程中,能夠及時地發現問題,并將問題信息反饋給教師。教師通過輔助教學,幫助學生分析問題,引導學生自主解決問題。與傳統的教學模式相比,多媒體信息技術教學能夠更加及時、準確地反映學生對教學內容的掌握程度,幫助教師更加有效地調控學生的學習狀態。
《電子技術基礎》是武警初級指揮院校武警指揮本科專業開設的一門重要必修課。通過本課程的學習,使學員較系統地掌握電路和電子技術的基礎理論、主要電路和電子器件的技術特性與應用,具有對一般電路進行分析和應用的能力,具有嚴謹科學的思維方式和分析方法,為相關課程的學習以及新裝備的正確使用與維護奠定必要的技術基礎。我院于2003年在本科學員隊首次開設《電子技術基礎》課程,并于2007年完成了《電子技術基礎》網絡課程的建設。該網絡課程主要由網絡教材、仿真實驗、在線測驗三部分組成。通過近年來在教學中引入網絡課程的實踐經驗,我們總結出一些運用網絡課程提高《電子技術基礎》教學質量的做法。
一、發揮網絡課程資源優勢,促進相關課程知識前后連接
《電子技術基礎》在武警指揮專業的教學體系中并不是一門孤立的課程,它需要《高等數學》和《大學物理》的相關內容作為預備知識,并為《軍事高科技》和《武警基層常用技術裝備器材》等后續課程提供理論支持。為了提高《電子技術基礎》及其后續課程的教學質量,可利用網絡課程教學資源共享方便、配置靈活的優勢,加強前后相關課程的知識連接。
二、利用網絡課程加強教學內容與實際的結合,調動學員的學習興趣
武警指揮專業開設《電子技術基礎》這門課程,要求學員除了掌握各種電路與器件工作原理以及簡單的定量分析外,還應具有將理論知識與部隊裝備中典型電路相結合的能力,這與地方工科院校開設該課程主要強調理論知識和定量計算有一定差別。學員在學習中也普遍表現出對電路實際應用更感興趣的現象。為了使學員學有所用,教員平時可以注意收集與教學內容有關聯的部隊裝備的相關案例,然后將它們融入網絡課程中,增強課堂講授與部隊實際的聯系。電子技術在部隊的應用日益廣泛,教員應隨時注意對教學內容進行增刪修補,吐故納新。
三、運用多媒體制作軟件將抽象的理論轉化成學員易于接受的具體現象
網絡課程區別于其他教學方式的最大特點是可以將教學信息通過多種媒體進行加載。其中常用的媒體有:文本、圖形/圖像、聲音、視頻、動畫)。相對于傳統教材的文字與靜止圖像,網絡課程拓寬了教師對教學素材的選擇,能有效加大教學過程中的信息量。特別是針對一些比較抽象的授課內容,多媒體網絡教學的優勢十分明顯。例如第5章《半導體器件》中的二極管及三極管工作原理這個知識點,學員若只通過書本上的文字和幾幅簡單的原理圖進行學習,要深刻理解和掌握其原理就顯得比較困難。而網絡教材內容如果只做書本的翻版,這也將喪失網絡課程在技術上的先天優勢。因此在這個知識點網絡教材的設計中,我們利用動畫制作軟件Flash制作了相關演示動畫,詳細地描繪出電子器件內部載流子的運動過程。通過動畫的演示,學員普遍反映比書本教材理解更為直觀形象。
四、使用電路仿真軟件進行實驗演示
實驗作為理論知識的實踐過程,可以使學員加深對課堂理論講授的印象,提高學習效果。由于學時限制,我們只選取了6個實驗內容:常用電子儀器的使用、動態電路RC充放電、單管放大電路分析、集成運算放大器的應用、組合邏輯電路的測試與設計、集成觸發器邏輯功能測試。傳統實驗所需器材的價格較為昂貴,并且部分實驗效果也不直觀明顯。基于這兩個缺點,我們改革了實驗課教學方式,通過利用電子設計自動化軟件ElectronicsWorkbench在計算機上進行仿真實驗替代了傳統實物實驗。EWB軟件界面形象直觀、操作方便。運用圖形界面可以很方便創建電路,并且還提供了多種虛擬儀器。使用該軟件進行電路仿真,既解決了購置高檔儀器以及大量元器件之難,又避免了儀器被損壞等不利因數,還使得實驗結果形象直觀,學員易于接受。
【中圖分類號】 G424 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1006-5962(2013)01(a)-0044-02
1 引言
模擬電子技術課程設計是電類專業的一門重要實踐環節的必修課,其教學質量對學生專業素質的培養有著舉足輕重的關系。雙語教學是教育部2007年推出的高等教育改革的重要手段之一,我們已經在09電子信息工程專業開設了模擬電子技術理論課的雙語教學,效果很好。而模擬電子技術課程設計是為能夠應用所學理論知識和技能解決生產實際問題而設置的,因此學生必須經過實踐教學環節的嚴格訓練才有可能牢固掌握課程的基本內容。電子技術起源于西方,西方電子技術的發展要早于我國。為達到模擬電子技術課程設計的目的和要求,我們一直在探索一種更加適合自己特點并且又能夠與國際接軌的教學方式,通過實踐教學改革不斷提高實踐教學的質量。
2 對傳統課程設計教學模式的反思
模擬電子技術課程設計是一門實踐性很強的技術實踐課程,該課程設計是針對《模擬電子技術》課程對學生能力培養的要求進行綜合訓練性質的課程,其目的是讓學生通過有關課題的設計和線路搭試調試,進一步加深對所學基礎知識的理解,培養和提高學生實踐動手能力和分析解決實際問題的能力。在傳統的課程設計教學工作中課程設計總是被看作理論教學的輔環節,例行的設計程序是學生根據教師已編好的課程設計指導書在面包板上搭試實驗線路,機械地測試一些數據來驗證所講理論的正確性。在此過程中由于面包板被使用多次,難免有些插孔會變松,一旦導線去后會有接觸不良的現象,以至會造成電路調試困難。對于許多異常現象絕大多數學生除了對預先設計好的電路反復檢查實物電路有無錯誤外[1],就根本不知道問題出在哪兒了,即使有的學生很幸運的做出來了,也是知其然而不知其所以然。另外我們實踐環節所用的很多芯片資料都是英文的,需要有一定的英文專業述語。因此我們教師的責任就是必須要在教學中不斷地探索教學方法;要考慮如何發揮學生學習的主動性,培養學生獨立思考、獨立工作的能力;如何提高學生應用理論解決實際問題的能力和動手制作能力。
3 構建新的課程設計教學模式的指導思想及其探索
3.1 教學模式改革
為了改變傳統實驗教學模式所造成的被動局面,須建構一種既發揮教師的主導作用又能充分體現學生認知主體作用的新型教學模式[2]。適量的引入雙語教學,對用到的專業述語用英文表達,并告訴學生上網查閱AD芯片、TI芯片、LM芯片和ST等芯片,讓學生了解如何與國際接軌。我們必須要求課程設計的主體-學生明白課程設計是單獨開設的一門課程,必須要上好。其次給學生提供三個以上的不同課題,課題的選擇上既要結合學生目前學到的知識(因為他們才上了電路分析、模擬電子技術雙語教學2門專業基礎課),又要具有趣味性。讓學生選擇自己感興趣的課題去做,其目的是讓學生能夠根據自己的興趣自主學習,并同時要求學生仔細閱讀課程設計的任務書和指導書,明確要做什么、需要用到哪些英文專業述語、如何去網上檢索可能需要用到的相關芯片、將如何使用該芯片以及對芯片的器件的要求等等。再將電子工藝融進課程設計之中,即在課程設計中除了印制線路板不需要做(由于課時與硬件條件的原因,我選用了焊接板)外,要求學生了解設計中所用元器件及材料的類別、型號、規格、參數和符號;主要性能和一般的選用原則以及所用元器件的測量方法;熟悉電子裝接工藝的基本知識和要求;掌握電子產品的手工焊接、裝配、調試技術。提高了對常用儀器儀表及元器件的選用和使用能力,掌握了焊接的技能。在滿足了電子工藝要求的同時還要求學生具有一定的藝術審美眼光,即出來的產品具有藝術欣賞性。
3.2 教學實施
我在帶09電子信息工程專業學生模擬電子技術課程設計時已經嘗試了上述的教學方法,結果另人滿意。例如課程設計的其中一個課題要求學生設計一個簡易的電子琴電路,能發出八個基本音階。該課程設計要涉及到模擬電子技術理論中運算放大器的原理、振蕩電路的原理,功放電路的原理。那么在其中學生需要掌握small-signal low-power amplifiers、distortion、driving low-impedance loads、……Wien-Bridge circuit、op-amp等重要的專業述語。使得學生很方便的閱讀英文相關資料,同時又進一步加深了對于模擬電子技術雙語理論課程概念的理解。
該課程設計另外一個關鍵知識點是如何選頻,RC橋式振蕩電路是由RC選頻網絡和同相比例運算電路組成,對不同頻率的輸入信號產生不同的響應[3]。通過對RC串并聯選頻網絡的幅頻及相頻特性的分析找出選頻點。起振時>1,=3時,振幅達到穩定且可以自動穩幅;按下不同琴鍵即改變RC值;八個基本音階電路的構建基于此原理。在輸出級功放選取時,學生又能夠進一步加深對功放知識點的理解,學生經過查閱相關資料,選擇了低頻集成功率放大電路芯片及其所需的電路,設計出一個合理的綜合電路圖。在安裝、調試、測試的過程中,遇到能否通過喇叭發出八個基本音階問題。聲音是否好聽即悅耳;若發不出聲音,需要找出問題所在,改進電路。這期間學生必須經過反復的獨立思考、獨立分析問題與解決問題的過程,同時還要有細心、耐心、恒心,從中培養了他們的動手能力與創新能力。在成功調試出電路后,有音樂細胞的學生還激動地當場彈奏了“歡樂頌”,班里其他的學生也都被這個曲子感染得歡呼了起來。雖然感到模擬電子技術這門課程非常抽象、難學;課程設計的過程也是艱苦的,但與有趣的作品結合起來,結果是另人欣慰的。
3.3 課程設計報告撰寫
在課程設計教學改革中,對于課程設計報告撰寫,我又提出了新的要求,即不能像寫模擬電子技術實驗報告那樣寫得簡單化、模版化。而是要寫成小論文的形式,不需要像寫畢業設計論文那樣多的字數,大約3000-4000字左右。我告訴學生論文正文應該圍繞主題有其整篇論文的結構,即節、段的層次及其劃分。正文應充分闡明對課題的觀點、原理、方法及具體達到預期目標的整個過程。內容務求客觀、科學、完備,要盡量讓事實和數據說話。物理量和單位應采用法定計量單位等,完全屬于科技論文的寫作,雖然有一定的難度,但這樣為他們今后畢業設計論文的寫作起了一個引子和鋪墊作用,讓學生腦海里有這么一個意識存在。在我的鼓勵下,結果也是非常令人滿意。
4 結束語
根據我校以高級應用型人才的培養模式,本次課程設計對原有的教學方法與教學手段進行了改革,并且適當融入了雙語教學,跟蹤世界的電子技術發展,注重學生實踐能力的培養,創新思維的培養。通過課程設計,學生不僅掌握了一個小產品的制作過程,而且掌握了相應的專業英文述語;更加理解和掌握了模擬電子技術課程的精髓。使學生將理論知識點運用到實踐中,并通過實踐將理論知識點有機的融合起來。使學生從興趣中感知了理論知識,又從抽象的理論知識中獲取興趣,經過培訓的學生已經在參加全國大學生電子設計競賽中發揮了重要作用。改革也為學生今后的主動學習以及以后的畢業設計打下了良好的基礎。
參考文獻