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一、电子技术职业能力定位分析
1.职业能力定位分析
中职教育应遵循职业属性,以提高学生的就业能力为目标,以市场需求为导向,适应职业教育的社会需要和个性化需求,优化教育教学。中职学生应具备的职业技能,包括专业技术人才必备的通用能力、特定职位的专业能力以及多学科的职业综合能力。电子技术基础课程应遵循中职教育的规律和就业特点,满足企业行业的就业需求,培养学生掌握电子技术所需的专业知识和技能,成樽酆鲜导能力较强的技术人员。
通过对珠三角周边相关企业进行调查分析,我们对电子技术职业能力的需求进行定位,确定了本专业学生应具备的职业能力:①具备基本的专业理论知识;②具有电子产品装配与调试、家电维修和电工操作的基本能力;③具有中级维修电工的职业技术资格;④具备电子设备操作、电子产品销售能力;⑤从事电子相关的职业活动所需的社交技能,以及继续学习和适应职业发展的能力。
2.电子技术基础课程能力定位分析
电子技术基础课程职业能力的养成表现在两方面:学生掌握专业理论知识和学生个人行为的转变,通过专业课程的教学相互渗透是实现这一目标的最佳途径。因此,我校在具体的教学过程中重点培养学生的职业能力,职业能力的培养始终贯穿于课程教学之中。电子技术基础课程是电子专业的核心课程,以电子技术中典型任务为载体,它包涵电子技术的基本理论和技能实训。学生毕业后可以从事电子产品的装配、调试和维修工作,也可以从事电子设备的操作、电子产品的销售工作。根据我校电子技术职业能力定位,确定了中职学生电子技术基础课程的职业技能,包括能够简单分析电子线路,识别和检测电路元件;学会使用常用的仪器仪表;能够读懂一般电子电路图,能分析和判断常见电路故障;具备安全用电常识,熟悉电气安全操作的基本规程;养成守时、文明、礼仪、团结、协作的职业素养。
二、实现职业能力的项目教学模式实施
项目教学的显著特点是:“以项目为主线、教师为引导、学生为主体”,这是一种学生主动参与、自主协作、探究创新的新型教学模式。
1.课程项目的确定
确定电子技术基础课程项目是一个系统工程,我校课程专家在专业调研的基础上,分析电子技术基础课程中的电路原理和制作过程,提炼出电子技术典型工作任务,根据行业企业岗位任务和岗位能力要求,以电子技术典型工作任务为核心,以提高学生综合职业能力为目标,依据国家电子产品维修工国家职业标准,结合电子行业职业道德的要求,将专业能力与关键能力的培养,学习过程与工作过程融为一体。课程的教学内容更具针对性和适应性,更加接近企业岗位的需求。在电子技术基础的教学过程中,采用项目教学模式。基于以职业能力为本位的课程理念,根据自身学科和后续专业课程教学内容的需求,我校教师对电子技术基础课程知识进行了整合和重构,确定以下课程项目:直流稳压电路充电器、声光控延时开关、环境温度控制器电路、模拟遥控风扇电路、自适应式烘干系统、路灯智能控制器、物体流量控制器等。理论知识以必需和够用为原则,以完成电子工艺过程为主线,在项目任务中融入电子技术的基础知识和技能实训。在技能训练方面,培养学生电子元件的检测与识别能力,电子产品的装配和调试能力;在理论知识方面,加强电子电路分析,简单电子电路图阅读等方面的教学。课程项目模块可以由教师根据教学目标来制定,也可以是学生组织的创新项目。
2.项目教学模式
在电子技术基础课程中,形成了“以项目为载体,以任务为驱动”的项目教学模式,以此展开相关联部分的基本特性、结构、原理、制作过程等内容的“理实”一体化教学。整个教学过程可分为任务布置、任务计划、任务决策、任务实施,任务检查和任务评价。例如,在“直流稳压电路充电器”模块教学过程中,采用项目教学模式。具体详细的教学过程包括:①任务布置:认识、组装、调试直流稳压电路充电器。②任务计划:学生能够分析原理图,认识装配图,测试部件质量。以项目小组为单位,准备好组装工具,注意组装与调试细节。③任务决策:老师集中讲解直流稳压电路充电器电路工作原理,强调安装调试中的注意事项,项目小组讨论并制定实施方案。④任务实施:项目团队按照直流稳压电路充电器原理图,分组完成直流稳压电路充电器电路的安装和调试,培养学生团队合作精神。⑤任务检查:教师指导项目组相互检查电路的组装与调试,消除电路故障,培养学生严谨求实的学习态度。⑥任务评价:项目评价,包括教师评价,学生自评,同伴评价等。 过程性评价重点强调学生的职业素养(安全文明操作、实训出勤情况和日常表现);知识性评价通过考核项目小组的完成情况,发现学生在理论知识和操作技能方面存在的问题。
三、采用以职业能力本位的项目教学模式的意义
1.加强课程改革,提高办学水平
“以项目为主线,能力为本位”的项目教学模式,以培养职业能力为主要目标,将课堂教学和实践教学有机结合起来,促进中职教育不断发展。我校电子专业的定位是:服务于珠山角地区电子电工类岗位,根据企业的需求培养复合型人才。按照中职教育的要求,我校加强与企业行业的合作,为学生的学习与实践创造良好的条件,通过项目任务教学,使学生具备适合区域职业特点的职业素养和职业能力,为珠三角地区的经济服务。
2.优化教职员工,提高综合实力
以职业能力为本位的项目教学模式,通常没有固定的教学程序,这不仅改变了教师教学交流的方式,而且促进了师生之间的有效沟通。电子技术教师应具备深厚的专业基础知识、优秀的专业教学技能、分析和解决故障的能力。在完成项目任务的过程中,教师准备教学设备、教材,制作教学课件和熟悉教具,要比以往花费更多的精力。同时还要考虑到学生的整体认识和知识水平,全面提高的同时要兼顾学生个体的差异。在校企合作的项目教学实践中,教师的业务能力和实践技能得到提高,有效地促进了教师的专业发展。
3.激发学习主动性,提高职业竞争力
关键词:光电子技术;理论教学;实验教学
Study on the teaching method in the optoelectronic technology course of electronic information engineering major
Luo Binbin, Zhao Mingfu, She Li, Zhou Dengyi, Cao Yang, Quan Xiaoli
Chongqing university of technology, Chongqing, 400054, China
Abstract: The importance of the optoelectronic technology course in electronic information engineering major is elaborated in this paper, and then according to author’s teaching experience of many years, the content, method and means of theoretical and experimental teaching of optoelectronic technology course in electronic information engineering major are discussed in details.
Key words: optoelectronic technology; theoretical teaching; experimental teaching
电子信息工程专业是一个包含电子科学技术、信息与通信工程、计算机科学与技术设计、研究、应用与开发,电子设备和信息系统的工程专业。当代信息技术的高速发展离不开电子信息科学技术,但是当今很多高端的信息技术成果融合了微电子学、光电子学、计算机工程及通信工程等多门学科的交叉知识。而且,目前很多具有良好基础的电子信息工程专业的学生在他们的硕士和博士阶段,通常会选择光电子技术的相关研究方向,而具备了良好电子学知识的学生更容易将电子学中的概念移植到光频段中,如果在本科阶段也修习了光电子技术这门基础课程,那么在他们的深造阶段将会更容易进入光电子相关领域的课题研究。因此,电子信息工程专业的学生除了需要掌握本专业的课程知识以外,也应该熟悉现代信息技术的其他相关知识,如光电子技术。然而根据笔者的调研,虽然目前很多重点大学及二本院校的电子信息工程专业都意识到光电子技术的重要性,但很少开设光电子技术这门课程。本文从光电子技术的研究内容、应用及发展等方面说明其在电子信息工程专业教育中的重要性,并研讨电子信息工程专业中的光电子课程的理论和实验教学方法。
1 光电子技术简介
早在19世纪,人们就已经用麦克斯韦(Maxwell)的经典电磁理论对光的本质进行了研究,认为光是波动的电磁场,关于光的吸收和辐射,1917年爱因斯坦(Einstein)建立了系统的光电子学理论,使人们认识了光的波粒二相性。但是直到20世纪60年代之前,光学和电子学仍然是两门独立的学科。1960年世界上第一台激光器研制成功,这标志着光学的发展进入了一个新阶段。随后在对激光器和激光应用的广泛研究中,电子学发挥了重要的作用,光学和电子学的研究有了广泛的交叉领域,形成了激光物理、非线性光学、波导光学等新学科。20世纪70年代以来, 由于半导体激光器和光纤技术的重要突破,推动了以光纤传感、光纤传输、光盘信息存储与显示、光计算以及光信息处理等技术的蓬勃发展,从深度和广度上促进了光学和电子学及其他相应学科(数学、物理、材料等)之间的相互渗透,形成了一个边缘的研究领域。光电子学一经出现就引起了人们的广泛关注,反过来又进一步促进了光电子学及光电子技术的发展。光电子技术包括光的产生、传输、调制、放大、频率转换和检测以及光信息存储和处理等。
因此,可以这么说,现代信息技术的支撑学科是微电子学和光学,光电子学则是由电子学和光学交叉形成的新兴学科,对信息技术的发展起着至关重要的作用。光电子技术是光频段的电子技术,是电子技术与光学技术相结合的产物,光电子技术是光电信息产业的支柱与基础,涉及光电子学、光学、电子学、计算机技术等前沿学科理论,是多学科相互渗透、相互交叉而形成的高新技术学科,其技术广泛应用于光电探测、光通信、光存储、光显示、光处理等高新技术光电信息产业。同时,随着生物医学、生命科学等新兴学科的发展,其中的信息获取手段对光电子技术的依赖程度越来越高,加快了这些学科之间的交叉融合,从而诞生了很多边缘学科,比如生物光子学、光医学等。
综上所述,可见光电子技术在现代信息产业技术中的重要地位,因此,光电子技术这门课程不仅是光学工程专业的基础必修课程,也应该作为电子信息工程专业的专业选修课程来开设。
2 光电子技术课程教学研究
2.1 光电子技术课程的理论教学
关键词 电子技术 项目教程 探索与实践
中图分类号:TN710 文献标识码:A
教材是体现教学内容和教学方法的主要载体,是教师教学和学生学习的主要依据,也是课程改革的主要内容之一。我们本着“以能力为本位,以就业为导向”的课程改革思路,按照理实一体、项目教学方式,通过反复实践、总结、提炼,开发了《模拟电子技术基础项目教程》校本教材,经过试用,取得了良好的教学效果。
1 设立课程目标
项目式教材开发之前,通过到工厂企业的生产一线进行广泛的专业调研,明确本教材的编写以应用电子技术和电气自动化等电类专业学生的就业为导向,根据行业专家及企业技术人员对专业所涵盖的岗位群进行的工作任务和职业能力的分析,以电类专业共同具备的岗位职业能力为依据,遵循学生认知规律,紧密结合职业资格证书中对电子技能所作的要求,确定教学目标是:通过学习学生应具备对常用电子元件的识别与检测能力、常用电子仪器的使用能力,电子专业基本技能(焊接技术、组装技术),基本电路的原理分析、调试与初步设计能力。使学生具备高素质劳动者和中初级专门人才所必需的电子通用技术基本知识、基本方法和基本技能,初步形成解决实际问题的能力,为学习后续课程,提高全面素质,形成综合职业能力打下基础。
1.1 知识目标
(1)掌握常用电子仪器仪表的基本知识;(2)掌握电子元器件与常用集成产品的基本知识;(3)掌握电子常见功能电路的基本工作原理;(4)熟悉典型电子线路的分析;(5)具有典型电子线路制作与调试的相关理论知识。
1.2 技能目标
(1)能识别并检测常见电子元器件;(2)能识别并正确使用常见集成电路;(3)具备典型电子线路的制作与调试能力;(4)会进行简单电子整机的组装与调试。
1.3 职业道德与情感目标
(1)通过课程的学习,了解电子世界,激发学生学习兴趣,培养专业归属感;(2)培养独立思考、勤于思考、善于提问的学习习惯,培养良好的团队精神;(3)培养良好的安全生产意识、质量意识和效益意识;(4)培养良好的职业道德与职业习惯。
2 确定课程内容
摒弃传统的专业教学课程方案,打破理实脱节、学科本位的教材体系,本着“以能力为本位,以就业为导向”的课程改革思路,以“够用、实用”为原则,根据教学目标和任务来确定课程内容。在教材的内容的选择过程中,我们舍弃了一些繁琐冗长的理论,采用项目引领、实践导向的教材结构,突出内容趣味性、典型性、实用性和可操作性。最终确定具体课程项目内容包括:常用仪表的使用、二极管三极管的认识与检测、直流稳压电源的制作与测试、功率放大器的制作与调试、调幅收音机的组装与调试、家用调光灯电路的制作与调试等。
3 编写课程章节
(1)按照课程目标要求,编排课程项目。每个学习项目按照课程目标分成若干个任务组成,每个项目都有具体的知识目标、能力目标(见表1)。项目的知识目标、能力目标编排如下(以项目二:二极管、三极管的认识与检测为例)(见表2)。
(2)对照项目教学要求,编写实训任务。针对中职学生文化素质普遍较低、抽象思维能力相对较差这一特点,根据先实践后理论,先感性后理性,先局部后整体的认识方式编写教学内容。在编写过程中,始终贯彻以动带学、以想促学,将枯燥的理论与有趣的实践紧密结合起来,大量增加电子元器件、电路、产品的实物图,并配详细的图解式操作步骤,图文并茂,力求符合中职学生的能力水平、认知特点和教学需要。
4 实施课程教学
4.1 建设一体化教室
理实一体化教室是实现项目教学的硬件条件,它既要满足理论教学的需要,又要具备实训教学的条件。在教室和实训室的建设中努力寻找理论与实践的结合点,改变过去教室只能教授理论,实训室只能动手训练的格局。学校电子技术的实验室一般都有固定的工位,可作为课桌用,通过增加多媒体教学设备、调整工位的布局将原来的实训室改装成理实一体化的教室。
4.2 采用项目教学法
项目式教材要发挥其应有的作用,在教学中必须采用项目教学法。我们改变以往“教师讲,学生听”被动的教学模式,采取“以项目为主线、教师为引导、学生为主体”教学方法,创造学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。在项目教学中,学习过程成为一个人人参与的创造实践活动,注重的不是最终的结果,而是完成项目的过程。
4.3 教师职能多样化
在项目教学的具体实践中,教师的职能有了很大的变化。教师不再仅仅是讲解者、示范者和控制者,更是指导者、组织者、引导者和评价者。在任务准备阶段,教师要向学生提供与完成教学任务相关的知识、信息与材料,指导学生寻求解决问题的方法。在任务实施阶段,营造学习氛围、创设学习情景,组织和引导教学过程,是学生学习的组织者与引导者。在任务评价阶段,教师在学生自我评价的基础上,帮助学生对项目教学的目标、过程和效果进行反思,教师是评价者。
4.4 教学评价多元化
课程的教学评价是课程教学系统中的一个关键性环节,具有检查和激励作用。一直以来,“电子技术”课程考试成绩依照“期末+平时”按一定比例确定,并且期末考试成绩占最大比重,与中职突出技能的要求相背离。我们对学生的课程掌握评价以考评代替考试。采用阶段考核方式,将理论知识纳入实践考核内容,平时(过程)成绩和实践环节结合的形式。阶段考核成绩30 %,平时(过程)成绩 30 %,实践成绩 40 %。阶段考核的评价包括:每项任务结束考核。平时(过程)成绩评价包括:任务训练、实训报告与作业、课堂纪律、出勤、课堂笔记等。实践性环节成绩评价包括:以典型单元电路组装调试为该课程终结考核,其中包括操作过程、实训报告、实训效率和成功率、安全使用工具和仪器等。
参考文献
[1] 谢兰清.电子技术项目教程[M].北京:电子工业出版社,2008.
[2] 李秀玲.电子技术基础项目教程[M].北京:机械工业出版社出版社,2008.
1维修电工职业资格标准
国家维修电工职业资格标准主要分为两大类,一是基本知识(理论知识)方面,二是职业功能(实践能力)方面。
(1)基本知识(理论知识)。包括:电工基础知识、电子技术基础知识、常用电工仪器仪表使用知识、常用电工工具、量具使用知识、常用材料造型知识、安全知识、其他相关知识和相关法律法规知识。
(2)职业功能(实践能力)。其具体内容如表1所示。
2双证融通背景下电力电子技术课程的设计方案
根据维修电工国家职业资格标准,涉及电力电子技术相关的专业知识有单结晶体管触发电路原理、单相晶闸管整流电路原理、晶闸管的选用方法、交流变频器的组成和应用基础知识、软启动器的组成和应用基础知识等,根据国家职业资格标准所包含知识点,设置对应学时数。以沈阳职业技术学院电气工程学院为例学时安排如下。课程以理实一体的方式进行教学,全部在校内实训基地完成,教师与学生配备达到1∶20的比例。
3实施过程中可能存在的问题
(1)实训条件无法满足各专业学生的人数要求。这就要求各专业在课程安排上要有层次,在规定学期内穿插安排此课程的教学任务,从而实现资源利用的最大化并能保证优质完成。
(2)职业资格标准与课程标准的一致性。课程标准要随着职业资格标准的修改而修改,目前看职业资格标准并不一定完善,有可能会根据职业的需求而修改,课程标准必须做到与时俱进,同步完成与职业资格的对接。
一、电子技术实训课程分析
电子技术课程是电子相关专业的一门专业基础课程,在专业课程体系中,电子技术课程是重要基础课程之一。电子技术既有很强的理论性,又具有很强的实践性和实用性。具备电子技术的基本知识和技能不仅为学习其他后续课打下基础,同时其很强的应用性本身已成为适应现代化生产技术的必要条件。电子技术实训是“电子技术基础”课程非常必要的实践训练环节。它的任务是使学生能够综合运用所学理论知识,进行简单电子电路设计、电路仿真与调试、电路焊接测试等。系统地进行电子电路的实践训练,学生可以锻炼动手能力,培养实际应用的技能,提高分析问题和解决问题的能力。同时,这也为后续课程的学习、毕业设计打下良好的基础。电子技术是电子信息领域中发展最迅速的一个分支,内容不断更新。电子技术日新月异,各种新产品层出不穷,伴随而来的新知识、新技术、新工艺与日俱增。现代电子技术发生了质的飞跃,主要体现在:产品不再是单一技术的载体,软件与硬件技术沟通在一起,使产品智能化;技术的外貌与作为与其发展源头的基本理论已相差甚远,技术的应用已难以从其基本理论直接推理,而按照技术规范操作却很容易实现新技术产品的全部功能;集成电路内部结构复杂而线路简单、功能完备、使用方便。
二、改革思路
以提高学生实践动手能力为主线,加强学生新技术检索应用能力,培养学生团队协作、自主学习、开拓创新等综合能力。
三、改革方案
(一)实训资源构建
(1)引入有效实验项目。实验项目的选择对于实训效果起到了至关重要的作用。在项目选择时不能太小、太散,这样很难实现相关的实验效果。也不要选择太大太难的项目,这样很难让学生掌握,教师也很难驾驭,从而降低了实训教学的有效性。因此,教学项目的选择要以兴趣为出发点,选择学生能够接受理解的真实实验项目。这些项目最好是具有实践应用性的,让学生通过实践过程即学习到知识与技能,又有成就感。例如,可以在实训中引入调频收音机制作项目,让每一位学生都能调试制作一台收音机。
(2)将实验项目分割为实验任务。实验项目可以按照电子技术课程的三大模块来选择三个实验项目。第一模块为模拟电子技术,第二模块为数字电子技术,第三模块为综合应用。而每一模块都必须再根据课时的需要,分解成为实验任务。任务的分解需要按照项目的实现过程,进行合理有效的分解,并且每个任务都有相应的知识穿插。对于每一个任务都要开发任务书与实验报告。任务书中需包含任务名称、任务描述、知识获取途径、任务验收标准等。实验报告中需要包含实验名称、实验目标、实验步骤、实验注意事项、实验反馈等。
(3)开发实训资源。对于电子技术实训课程来说,需要开发很多配套的实训资源。其中,即包括硬件实训室又包括教学资源的开发。
(二)教学方法改革。
对于电子技术实训课程其教学方法应该进行积极改革。积极利用学生课后时间,使实训课程的学习由课内延展至课外,使学习过程由一个人学习变成以小组为单位进行学习。实践中采用任务驱动教学法,对应本门课程具体操作步骤如下:
(1)课前布置实训任务。课前教师为学生下发实训任务书与实验报告。让学生按照实训任务书的要求阅读与准备相关学习资源,完成知识的基本吸收过程,设计实践过程。
(2)课上以小组为单位进行实践。课上,学生以小组为单位,按照课前计划进行实践,填写实训报告书。教师进行指导,随时发现问题并解决。
(3)课上以小组为单位提交作品并展示介绍。每一模块完成时,以小组为单位将本模块实训项目完成情况进行展且并做汇报介绍。
(三)教学手段改革。
当前随着信息技术的不断发展,服务于电子技术实训课程的仿真实训平台也应运而生,很多在实验室操作难度大、实践资源有限的实验可以在仿真平台上完成。因此,要积极引入并运用实践教学平台。
(四)考核模式改革。
对于实训课程来说,考核模式一直是教师积极探索的话题。实践中建议采用小组成绩与个人成绩相结合的方式进行考核。考核内容即要包括理论、技能,同时也要包括学生的学习态度等。
四、小结