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“汽车电子技术”课程开设在大学四年级上学期,为专业选修课程,2学分,共32学时。其中理论教学22学时,实践教学10学时。根据电气工程及其自动化专业的基础课程和平台课程设置,结合汽车电子技术的主要特点,“汽车电子技术”课程的理论教学可分为6个模块,如图1所示。在“汽车电子技术”课的理论教学环节中,
第一部分,先介绍汽车电子的基本概念,回顾汽车电子技术的发展历史,通过实例分析介绍汽车电子对汽车安全与节能的影响,结合电气工程及其自动化专业的相关知识,讲述汽车电子与电力电子的关系。
第二部分,介绍汽车电子技术中常用的器件。包括光电、霍尔、电阻等各类传感器,常用于汽车电子控制系统中的单片机选型及选用依据,汽车电子控制系统中所用的交直流电机、电磁阀等执行器件的工作原理和控制方法。
第三部分,在以上介绍的基础上,着重介绍汽车变速器电控、ABS系统、动力转向电控等汽车电子控制系统的设计方法,主要内容包括电控系统开发遵循的标准、硬件电路设计和软件编程方法,特别强调目前汽车电子控制系统中所用的V流程开发模式。
第四部分,结合新能源汽车的热点问题,充分发挥电气工程及其自动化专业知识在电动汽车方面的运用。本门课与目前车辆工程专业所开设的“汽车电子技术”不同之处在于,省去了传统以发动机作为主导的汽车动力系统控制部分,强化了电驱动系统的匹配与设计部分。该部分内容除了包含对于汽车动力系统设计方法和匹配规律的介绍外,还增加了对于电动汽车动力系统控制的一般方法介绍。
第五部分,介绍汽车电器系统,包括汽车仪表系统、灯光照明系统、电动门锁系统、电动车窗、电动后视镜、电动天窗、电动座椅、车载空调系统、车载音响系统、车载电视娱乐系统、车载无线通讯系统、电子导航与全球定位系统、智能交通系统和车载网络系统等方面的内容。
第六部分是课程的最后部分,介绍汽车电子控制系统中可靠性的评价标准和一般的故障诊断方法。
以上六部分构成了我校电气工程及其自动化专业“汽车电子技术”理论教学的主要内容。在“汽车电子技术”课程的实践教学过程中,主要有实验和课程设计两种方式。实验课作为学生在校内实现理论联系实际的一种比较有效的手段,学生通过实验能够加深对课程理论知识的理解,并能够培养一定的实践能力。我校在电气工程及其自动化专业“汽车电子技术”实验课的设置上,主要分为5个部分,如图2所示。课程设计是提高学生分析问题和解决问题能力的重要手段,它不但可以使学生加深对理论和实验课程的理解,而且能够使学生将所学的课程内容与相关课程综合起来,提高了知识的应用能力。
“汽车电子技术”是一门实践性很强的课程,课程设计主要结合我校电气工程及其自动化专业平台课的知识,以电动汽车控制系统作为设计目标,让学生结合电力电子技术的相关知识进行设计。
二、“汽车电子技术”课程教学方法的改革
对于“汽车电子技术”课程来说,涉及到的汽车电子控制系统单靠语言描述是很难讲清楚的,而通过传统的板书教学方式,也很难清晰勾勒出汽车电子控制系统的原理和工作过程。因此本门课在授课方式上采用多媒体教学的方式,通过多媒体课件制作出的动画及示意图等来展示汽车电子控制系统的结构、组成及工作原理,使教学的内容直观清晰,易于理解。在“汽车电子技术”课程的教学过程中,除了正常的多媒体课堂教学外,还采用了现场教学结合研究性教学的授课方法。现场教学即依托我校汽车电子驱动控制与系统集成教育部工程中心的实验平台,使学生到工程中心参观现场演示,并试用工程中心开发的汽车电子产品实验样机。这些教学手段可以使学生对汽车电子的功能及开发有更直观的认识。除此之外,教学内容中以汽车电子产品的项目开发作为主导。例如在“汽车电子控制系统的设计”这部分内容讲授时,可自始至终以工程中心开发的汽车变速器控制单元作为对象,从汽车电子产品开发的前期调研、方案论证,到中间环节的样机开发、功能验证,再到最后环节的样机标定、测试等进行全方位的介绍。通过这样的讲授,学生对汽车电子的感性知识加深,在理论学习中的目的就会变得明确,清楚地认识到需要掌握的主要内容。
三、“汽车电子技术”课程考核方式
为了有效地组织教学,突出“汽车电子技术”课程的实践性,改革了这门课程的考核方式。我校其他专业课程的考核方式大部分是以平时成绩占30%,期末卷面成绩占70%的比例进行综合评定。而由于“汽车电子技术”课程面向电气工程及其自动化专业电力电子方向的本科生,选课人数基本维持在40~60人范围内,这样的人数规模便于授课教师进行小范围内的专业指导,因此在考核方式上提出了平时成绩、作业成绩、实验成绩、课程设计与专业论文撰写相结合评定的方式。与其他课程不同之处还在于,其他课程安排的课程设计都是最终给定一个独立的成绩,而作为专业选修课,本门课程的课程设计成绩只是最终成绩的其中一部分。
目前该门课程的考核采用平时成绩占10%,作业成绩占10%,实验成绩占10%,课程设计占30%,专业小论文占40%的比例权重进行成绩的评定。这样做的好处是,不但能够充分发挥本门课理论与实践紧密结合的特点,并且可以充分激发学生的学习兴趣,培养学生的团队合作精神。专业小论文作为考核的主要部分,在撰写过程中,授课老师首先利用2学时的时间对学生进行科技论文撰写的培训,而后引导学生充分利用学校图书馆的资源,根据各自分配到的科技论文主题进行文献的检索;学生分成了3至4名成员一组,选择关于汽车电子的主题项目,可建议主题为电动汽车整车控制器的设计、汽车防抱死ABS系统设计、汽车自动变速器控制系统设计等,学生也可以自己提出新的主题。给定主题一段时间以后,学生提交科技论文,并以学术会议的形式在课堂上进行交流,老师和其他同学可以自由根据报告者的内容提问,并提出意见和建议。该部分成绩可以当场给出,这样做的好处是激发学生的积极性,所给定的成绩能够实现主观与客观兼顾的效果,令所有同学信服。
四、结论
【关键词】非电类;电工电子技术;教学改革
《电工电子技术》课程是各大院校非电类专业的一门必修专业基础课。在教学中,笔者发现大多数非电类的学生不太明白该课程在非电类专业的开设目的,认为自己的专业与电路无关,以后也不会用到这些知识,这就导致他们对这门课程的重视程度不够高,不愿意认真学习《电工电子技术》课程。同时,这门课程的总学时不多,但内容却涵盖电路基础、模拟电路、数字电路三个部分,这对教师授课和非电类的学生学习都有一定的难度。本文就针对目前《电工电子技术》课程教学所面临的困境,对该课程的教材、教学内容、教学手段和方法以及实验教学方面分别进行研究探讨。
1 选择合适的教材
市面上《电工电子技术》课程的教材很多,从目录上看几乎所有的教材都一样,但是仔细翻看在内容的编排和对知识点介绍的深度上还是有很大的差别的。非电类专业的学时不多,一般总学时为72学时,理论课学时为56学时,实验课学时为16学时。由于《电工电子技术》课程的内容较多,所以在教学过程中面面俱到是不可能的,因此必须突出教学的重点。所以挑选一本合适的、满足课程体系要求的教材非常的重要。笔者尝试用过几本不同的教材在非电类专业中教学,最后发现学生使用秦曾煌编写的《电工学简明教程》得到的教学效果较好。
2 根据非电类专业学生的实际情况调整课程体系,并合理安排教学内容
目前,我校每年都有几千名学生学习《电工电子技术》课程。由于不同学科学生(比如工商管理专业与应用物理学专业学生)的基础不同,这就要求教师在讲课过程中对不同专业学生讲授的课程内容和深浅度要有所区别。教师可以将《电工电子技术》课程中的电路基础、模拟电路、数字电路知识按内容相关性划分为基础理论、实践教学、创新知识三个知识层面,每个知识层面又由多个在课时和内容上要求不同的模块组成以满足不同专业的课程需求。教师需要针对不同专业编写出不同的教学方案,突出课程重难点。
同时,由于《电工电子技术》课程的内容涵盖面广,定理和公式多且不易于记忆,不记住定理和公式又无法解题,所以教师在教学过程中就是讲清概念和原理,对于教学中的基本公式、基本原理的复杂推导要学生理解透彻,让学生在课堂上真正的理解知识点、记住知识点。教师最好在每一章结束时把重点掌握的定理和公式归纳成容易记忆的表格,要求学生记住。同时,教师应该加强课堂上的例题讲解,有意识地强调相关定理和公式的重要性,并布置一些习题留给学生课后完成。总之,在《电工电子技术》课程的讲授中教师必须把握好讲与练的尺度,避免灌输式学习。
3 采用灵活多样的教学手段和方法,提高教学效果
教师的授课形式应多样化。教师应该灵活运板书和多媒体的各自优点,并结合自己的肢体和语言来表达,达到提高学生学习兴趣这一目的。在授课过程中,教师还可以引入matlab/simulink仿真系统对部分教学内容进行仿真计算,分析仿真结果,帮助学生进一步理解所学内容,提高学习效率。
由于《电工电子技术》课程内容抽象枯燥且比较难学,学生对学好这门课程缺乏一定的信心,教师可以在上课过程中将教学内容与日常生活相联系,引导学生运用课本上的知识来解决日常生活中的问题,要让学生主动思考,从而激发学生的学习兴趣。
4 采用开放实验教学系统,增加选做实验项目
实验课对培养学生的动手能力和创新能力起着极其重要的作用,教师应该重视实验教学。目前,开放式实验教学模式得到各大高校的推广,《电工电子技术》课程也需要建立一个与其相应的开放式实验制度。在开放式实验模式下,实验内容必须改变过去验证性实验占绝大多数的惯例,综合型、设计性、以及创新性的实验必须占一定比例。这就需要教师精心设计一些具有应用性、研究性和创新性的实验项目。利用开放式实验教学系统,学生可以根据自己的兴趣和能力在校园网上预约实验时间、实验项目,改变了过去教师统一安排实验的固定模式,激发了学生的学习主动性,并给予了学生较为广阔的思维和个性发展空间。
总的来说,《电工电子技术》课程所面对的种种问题并非一朝一夕就能解决的,教学改革是一个长期且复杂的过程。教学改革的重点是培养学生的实践创新能力,把学生培养成为高素质应用型人才。教师要根据不同专业学生的实际,不断探索新的教学方法和手段,让非电类专业《电工电子技术》课程取得更好的教学效果。
【参考文献】
[1]秦曾煌.电工学简明教程.2版[M].北京:高等教育出版社,2007.
【关键词】《电子技术基础》课程;一体化;教学的探索与实施
当今社会对职业教育的需求不断增加,为了满足这种需求,很多地区开始进行了教学改革,把工学一体化作为主要改革目标,并且不断在“双师型”教师方面进行探索研究。一名合格的教师,为了学生们能够今后适应社会的发展,提高学生自身的整体素质,要积极响应教学改革,为实现工学一体化作出努力,不断对工学一体化的概念思考与筛选。
一、教学一体化的基本内涵
(一)教学一体化的概念
把培养学生能力作为中心,以提高其整体综合素质和能力为目标,找到自己特色教学方式作为承载体来传输知识,接到工作任务后通过自身的思考、研究进行设计课程的特色之处,把理论和实践相结合,什么工作岗位涉及什么知识面来进行针对教学。现如今,这种工学一体化改革在很多学校改革只是停滞在初级阶段,但是我校对这种方法进行了长时间的探究,现在师生做到工学一体化对口上课,接到教学任务的老师针对性的对不同项目学生授课,把学生实训的各个环节分解、实习实践等和教师的课程任务对接起来,从而实现一体化。
(二)工学一体化的核心要点
工学一体化的核心就在于:理论和实践一体化。教学知识和企业所需对接、教师来自企业中的优秀人员,在实践中的任务和今后参与的生产活动一致,这样才能使学生真正学到实用的东西,在学校中拥有一定的经验后今后参与到企业工作中就会拥有一定的经验素质。教学模式要和企业整体管理一致,这样才能充分提高技术水平,锻炼工作能力。传统教学方法是实践和理论一定层面是不相关的,工学一体化把实践和理论接轨,教师在其中发挥了至关重要的作用,教师就要在其中引导学生的积极参与、提高学生的主动性。这个方法一方面还能培养学生的团队合作意识、增加课堂的趣味性,让所授知识更加生动有趣,更易接受,从而改善教学效果。
二、从传统教学到工学一体化改革的意义
(一)实践理论相接轨
工学一体化使得实践和理论相接轨,这样的教学模式也比较适合当今学生的知识水平,教师在其中起至关重要的引导作用,引导我们研究的主体——学生。这种方式不仅可以提高教学质量,和学生之间产生互动,比传统模式了解到学生的知识水平更容易一些,提高学生参与学习活动的积极性,增加其团队合作精神,把乏味的知识变得生动有趣,知识传输更易让人接受,从而提高整体技术水平,职业素质。
(二)激发学生的学习兴趣
工学一体化有效解决了在传统模式中实践与理论脱节的问题,工学一体化的教学让学生们学会如何将书上的文字和实训中的情况结合起来,一边学习一边实践极易激起学生的学习兴趣,从而提高学习效率。
(三)构建良好学习平台
主要是通过一个实训任务来让学生更好把理论知识落实,这就需要我们构建一个良好的实训平台,来让学生得到好的教育传输,引导学生使用一些电子技术来搜索知识,培养自己解决问题,分析问题的好习惯。要把强制学习变成积极主动地参与到学习的状态,以小组为单位来一起进行实训任务来提高学生的团队工作意识。
三、探究工学一体化改革的措施
(一)以电子产品为噱头引导学生对电子课程产生兴趣
用电子产品吸引学生习惯智能设施,引导他们对电子课程产生兴趣。比方说:修理一些电子小物件,整合电子产品中的电路板等,把自己所学的理论知识运用到生活的方方面面中。以自己动手实践往往比理论的单方面传输有效,更能提高学生的学习兴趣。
(二)把企业中出现的实际情况运用到教学中来
理论的持续传输会导致学生在学习过程中感觉到疲倦乏味,在没有实际情况的前提下,操作单一且枯燥很容易就丧失学习积极性,此时教师就应该把企业中真实发生过的实际状况和理论知识对接起来,一方面可以激起学生的学习兴趣,另一方面实际操作远比训练更容易引起学生的关注、探究,培养学生主动分析、解决问题的能力,在实际应用中获取了宝贵的经验,一旦今后走入企业都会保证自身有一定的专业素质。
(三)通过竞赛,来提高自身的参与和自主创新能力
我们可以适当进行一些学习活动,例如班级与班级之间的竞赛或者小组间的竞赛,一方面可以提高技能的作用,另一方面可以提高学生的学习积极性、参与性,形成一种竞争突破的班级氛围,在加上教师的良好引导,可以一步步触发学生的好胜心和自信感,这样才能越越越有成就感,越愿意学习。
四、电子技术中工学一体化的实训
学习电子技术理论和实践都分不开,这种一体化教学是需要我们从以下几个板块作出探究的:
(一)基础知识要牢牢掌握
加大学生对基础知识技能的掌握,像信号发生器、示波器、直流稳压电源等基础仪器的使用方法必须要求学生掌握。而电容、电阻、三极管、二极管等元器件必须要求学生能够辨认并读数。
(二)科学布置实训任务
合理布置一体化学习任务,合理协调理论知识教育与操作技能传授的比例,相互穿插,融会贯通。例如在进行放大电路这一内容的讲授时,先让学生自行进行组装配置以及测试,学生在此过程中需要自主查阅资料,了解仪器设备的使用方法以及探究摸索让仪器获取适当的读数,学习到理论知识的同时,实践操作能力又得到了锻炼。提高了学生的自主学习能力,对于学生的学习积极性得到提升,综合专业知识技能又有所提高。
(三)多动手多钻研
在学习任务的设计过程中,要认真思考加入一些会提高学生学习积极性的内容。循序渐进,以学生学习兴趣逐步提高以及动手能力、自主思考能力得到锻炼为原则。从简到难,让学生收获成功的成就感的同时,又具备敢于挑战难题、钻研创新的勇气。
(四)积极鼓励
学生学习任务完成之后,对其做出及时的鼓励性的总结,在不伤害同学积极性的前提下指出相关的问题并拓展更多的知识,提升学生的知识学习视野。获取学习积极性的同时,又会获得主动探索更高更深知识的兴趣。
(五)建立测评系统
改革传统的成绩评定手段,将平时分算入学生的成绩总评中。改变以试卷成绩以及实验报告成绩判定学生学业水平好坏的评定方法。将学生平时自主学习、手动操作的学习内容以平时分的形式按一定比例算进结业成绩中,让学生意识到手动实践能力与自主学习能力的重要性。提高他们自主学习、动手操作的积极性。平时分这一模块中包括学生主动性、准确性、创造力能力的审核。于电子信息教育的核心内容便是学生的实践操作与知识探索,让学生不仅仅善于考试,而是为日后步入社会成为一名合格的行业劳动者做准备。
五、结语
作为一名专业课教师,要不断提升自身的专业知识能力以及教育能力,积极投入于一体化教育改革中,为中职电子信息教育的专业建设做出贡献,培养出基础知识过硬同时动手能力强、具备满足时代要求的创新能力的专业人才!
参考文献
[1]汪高法.《电子技术基础》课程一体化教学的探索与实施[J].职业教育研究,2008,08:69-70.
[2]马荣辉.浅谈电子技术相关课程一体化教学的探索与体会[J].计算机光盘软件与应用,2012,07:228-229.
[3]陈晓红.高职电工电子技术课程一体化教学的探索与实践[J].黄冈职业技术学院学报,2011,03:57-60.
【关键词】电工电子技术 项目教学法 实践能力
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)31-0055-02
在信息高度发达的今天,学生们十分关注所学知识对社会、对个人今后就业的影响。如何使学生更快、更好地获得知识、掌握技能,是摆在每个教师面前的课题。正如我国著名教育家叶圣陶所说:“教师之为教,不在全盘授予,而在相机诱导。”课堂教学不能照本宣科,而在于合理地引导,教学方法和教学手段是顺利完成教学任务、实现人才培养目标的组织形式。而高职教育的培养目标是:具有一定的理论知识(对所学的专业知识能保证在其对口的岗位上是必须和够用的)和具有较强的能力(尤其是自学能力和动手能力)的高级应用型人才。
电工电子技术是高职高专工程类非电专业的一门重要技术基础课。本课程具有内容多、应用广、实践强等特点,因此学生在学习过程中常常会遇到阻力。如何帮助学生更好地掌握本课程的基本电路原理、电路分析方法及实验实践技能等,其教学方法是值得教师研究与思考的课题。
一 电工电子技术教学现状
目前,许多高职院校对电工电子技术课程多采用“灌输”的传授方式,学生对概念、原理多是死记硬背,不能活学活用,难以激发学生的学习兴趣,更谈不上对科学思维能力创新思维、创新能力的培养。在课程的设置和教学内容的处理上,重基础、轻应用,脱离高职院校的教学实际,不符合“培养生产一线高技能型人才”的高职教育目标。
高职教育是面向经济建设第一线,培养具有创新精神、品德优良、知识结构合理、操作技能高、上岗速度快、适应能力强、发展后劲足的高技能型应用人才。在教学中不仅要使学生掌握必要的理论知识,更应重视知识应用的培养、动手能力的提高。
二 电工电子技术教材建设
高职电工电子技术课程重点应放在应用性、基础性和综合性上,要理论联系实际,教材的选择应以知识点够用、注重实践为原则,因此合理的选择高职非电专业授课教材显得尤为重要。
现有的电工电子技术教材在编排上仍沿用大学本科教材的模式,过分强调理论的严密性与系统性。原理的讲述、电路的计算太多,而电工电子技术的知识应用却太少。如三极管及其放大电路的分析,对三极管内部载流子的运动过程分析过多,而对三极管的外特性及其应用电路、测试电路却分析不够,致使学生学完这一节内容后对三极管仍一知半解,对三极管的三个管脚的判别仍未掌握,更谈不上应用了。
为此我们教研室的老师结合多年教学经验,编写并正式出版了《电工电子简明教程》,以系统的知识点串讲、丰富的应用实例,并配合本书编写了多媒体授课教案。此外,还配套出版了《电工与电子技术实验教程》实验教材,与实验室仪器设备相匹配,实用性、操作性强。
三 电工电子技术项目教学法
结合教学内容和教学对象的实际情况确定项目任务。提出项目任务时应充分考虑到需要掌握的知识点、需要掌握的操作技能,具有一定的针对性、实用性及趣味性,使学生对所学的知识感到学有所用。
首先确立我们所要求的知识点是:电路分析的基本概念和基本方法、线性电阻性电路分析、一阶动态电路时域分析,正弦稳态相量分析、二极管三极管的工作原理功能特点、基本放大电路的分析、电子电路中的反馈、直流稳压电源、门电路与组合逻辑电路、触发器与时序逻辑电路。针对这些知识点,我们设置了如下项目任务:家用照明电路的安装与设计、利用Multisim 9等仿真软件进行基本定理的验证,音频功率放大器、直流稳压电源、交通灯控制、多路竞赛抢答器、数字钟等项目。每个项目都涉及到电工电子技术的知识和相关实际操作,包含了设计、安装、检测和维护等内容,通过这些项目的完成,使学生能够熟悉电工电子技术的综合应用,以适应不同岗位的需求。
项目教学评估是项目教学法必需的环节。首先学生就自己的项目完成情况做出项目实践报告,然后进行交流总结,最后由教师给出总体评价。评价效果十分明显,不仅能帮助学生充分认识到自己的学习潜能,激发学生的学习积极性,还可以培养学生严谨的科学态度和谦虚、团结的优良品德及团队精神。
四 电工电子技术实验与实践教学
改善实验条件,改革实验教学手段,把虚拟实验平台引入电工电子实验教学。虚拟实验教学打破了传统实验教学时的时空限制,可让学生发挥创造精神,实现以学生为主体的教学,提高学生的创新思维能力。仿真软件的应用,学生可以看到电路工作的模拟效果,测量电路的有关参数,有利于他们对电路的认识和理解。
开放实验室,让学生自己安排实验时间、选择实验内容,自主完成实验项目,这样既可以提高学生统筹安排学习时间、完成学习任务的能力,又能激发学生开展创新实践的积极性,提高学生的创新思维能力和综合设计能力,同时还提高了实验室实验设备的使用效率。
坚持在实践中教学,在教学中实践,这一观点已被广大师生所接受。此教学方法突出实验教学与理论教学之间的密切关系,构建了以实验目标为导向、实验内容为载体、创新能力为核心的实验教学体系。实验内容与工程应用紧密结合,并注重其趣味性、工程性和探究性。通过实验,让学生掌握基本实验技能,提高基本工程素质以及实验数据分析能力。
五 总结
通过高职非电专业电工电子技术教学方法的研究与实践,我们加强了本课程的教材建设,编写并正式出版了两本教材,实践了项目教学法。我将生产生活中的许多实际应用编写成项目任务贯穿与各知识点的授课中,使学生成为学习活动的主体,充分激发了学生的主动性与创造性,提高了学习兴趣,并将仿真实验及开放实验室引入实验实践教学中,增强了学生的动手能力和实践能力。
参考文献
关键词 电子技术 应用型本科 项目化教学 教学改革 人才培养
中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.09.022
Project Teaching Reform of Applied Undergraduate
Electronic Technology Course
HUANG Qirui
(School of Electronic and Electrical Engineering,
Nanyang Institute of Technology, Nanyang, He'nan 473004)
Abstract "Electronic Technology"is a basic professional course which is of high professional practicality. It is a course that typically combines theory and practice. It plays an essential role in non-electronic engineering majors. Aiming at solving the separation of theory and practice in application-oriented college when offers the course, it applies a newly project teaching mode, which makes the study of specialized knowledge penetrate to specific practice of projects. Then it uses practices to consolidate and improve students' theoretical level. This establishes the new mode to cultivate application-oriented undergraduate talents.
Key words electronic technology; applied college; project teaching mode; teaching reform; cultivation of talents
0 前言
应用型本科教育的最终目的是培养具备综合素质的应用型人才,即具有稳固的基础知识和熟练的操作技能的人才。①在高等教育大众化的深入发展的形势冲击下,许多地方本科高校为了符合社会发展的需要和行业的需求,提出了“应用型本科教育”的概念,把培养应用型人才作为高等教育的目标。②应用型大学是介于高职院校和研究型大学两者之间的大学,在全国的700 多所本科院校中有将近60%都是应用型大学。③应用型大学目前已成为我国实施大众化教育的支柱,是我国高等教育体系中的必不可少的一个组成部分,其作为一种新兴的教育形态,它既不同于以培养理论研究型人才为目的的学术型大学,也不同于一般的高等职业技术院校,重点培养传统的应用领域或技术领域的复合型人才。④
在应用型本科教育中,应用性教育获得可持续发展的基础和源泉是具体的课程教学,因此抓住具体课程教学的鲜明特色是教学改革的重中之重。电子技术作为一门具有很强专业实践性的课程,在非电类专业中有着举足轻重的地位,⑤然而,传统的教学模式并不能将理论教学和实践教学有效地结合起来,理论课教师只负责理论知识的传授,实践课老师则容易忽略理论的讲解,更加专注于操作技能,从而导致理论与实践严重分割。而项目化教学作为一种新型教学模式,能将理论知识实时渗透到实际应用中,能够充分调动学生对专业课学习的积极性,为后续课程提供良好的理论知识与实践技能。⑥本文主要就项目化教学方法在应用型本科院校电子技术课程教学中的应用实施进行了研究。
1 电子技术教学现状分析
在当前大多数本科院校中,电子技术课程的教学通常都采用传统的教学模式,即教师以所选教材的章节内容及所授专业的教学大纲按部就班地进行授课,然后再配合一些实验项目对理论知识进行验证。⑦这样的教学方式可以说是一种单向灌输的形式,整个过程中缺乏学生对知识的探究。另外,在传统的教学模式中,因为缺乏载体,所以先讲原理不讲应用,导致学生在接受知识的时候缺乏必要的思考,也对所学知识提不起兴趣。而真正能够让学生感兴趣的实验项目却仅作为理论教学的一个补充,其目的只是为了验证教材中的一些原理。在实验课程中缺乏符合实际需求的实验项目,更缺少具备创新性的实验教学方案和教学内容。因此综合运用项目化的教学方法,在电子技术课程的教学改革中是非常有必要的。
2 项目化教学的内容设计
项目教学方法模拟企业的实际工作过程,教学中所涉及的项目内容是对一线生产中的某一实际问题的真实模拟,同时每个项目所涉及的知识具有很强的针对性,能够将教学大纲中规定的知识点的学习融入到整个项目实践中。
针对电子技术这门课程,围绕课程教学大纲的要求,本课程的教学设计成8个实训项目,⑧详见表1。这8个项目基本涵盖了教学大纲所包含的全部内容,在保证传统模式教学内容完整性的同时,能够让学生亲身参与所选电子电路的整个设计和制作过程,体验动手实践的艰辛与乐趣。在每一项目中均附有对应的实训任务,突出了项目教学的实践能力掌握。在每个主项目的内容中,先简单后复杂,先测试后设计,先单元电路后整体电路,先子任务后主任务。一般最后一个子任务完成最终的项目任务,而前面的子任务则为最终的项目任务作铺垫。同时在每个任务完成的过程中嵌入了相关理论知识的学习,做到“读”“做”“想”“学”等方面环环紧扣,师生共同互动,以期达到最佳的教学效果。
表1 电子技术实训项目
3 项目化教学方法的实施
在首次课堂上,教师通过讲解对全体学生进行动员,让每个学生都认识到电子技术这门课的教学目标及采用项目化教学的意义。让学生知道该课程都包含哪些具体项目、每个项目对应的教学内容及实施步骤、项目化教学时所需要掌握的学习方法以及项目采用的考核与评价办法等。项目化教学的每个项目实施步骤如下:
(1)项目布置。教师在理论知识讲授完成后,布置与教学内容对应的项目任务,让学生通过项目任务书了解项目的具体内容和注意事项。同时,将所有学生分成若干小组。分组的时候,教师要根据每个学生的特点以及学习情况,在优势互补的原则下,综合考虑大家的学习能力、性格及男女生比例等因素,确保每个小组的水平相差不大。小组人数可结合每个项目的具体情况灵活安排,一般以3~5人为宜,其中选择一人为小组长,负责本组项目任务的落实和完成。在这样的一个学习小组内,学生以小组为单位进行自主学习,在这个过程中既培养了学生的自学能力,也提供了团队合作的机会,对培养学生的协作互助能力、领导与服从的能力都有很大帮助。
(2)项目准备。在这一阶段中,学生在教师的指导下,各个小组成员通过讨论项目要求、设计思路、项目分工及预期进度等,最终确定项目的实施方案和具体步骤。然后学生根据自己掌握的理论知识,结合项目的实际需要,通过网络、图书馆等途径搜集完成项目所需的资料。在这一阶段中,充分锻炼了学生的创新能力、思维能力和检索资料的能力。
(3)项目实施。在项目实施的过程中,首先,教师要强调每个项目的总体目标和最终目的,尤其是各项目的小组长要做到心中有数,这样才能避免把项目化教学沦为一般的实验操作。然后每个小组成员根据小组长的分工,进行项目电路的论证、设计、仿真、测试及检验等相关工作。设计的过程中学生可以通过电子仿真软件对所设计的电路进行检验,如果设计的电路正确,学生可以选择合适的元器件搭建电路并测试。通过前期的准备阶段,学生已经掌握了电路的相关知识,有兴趣的学生还可以对电路进行改进、完善、扩展等,在整个项目实施过程中充分调动每个学生的兴趣和热情,使学生可以积极主动地实现理论与实践的有机结合。通过每一个项目的实施,让学生真正经历电子产品的设计和制作流程,并能通过一些基本的电子仪器测量所设计产品的相关参数指标对其质量进行简单的评价。在这一阶段中,学生是整个项目化教学的主体,教师仅仅起到辅助作用,教师通过给学生答疑解惑、对知识点重新归纳和举一反三来对教学过程进行升华。
4 教学方法的改进和考核方式的改革
4.1 教学方法的改进
电子技术这门课程传统的教学方式,一般是教师在多媒体教室中以课堂讲授的方式完成的,同时辅以一定学时的实验教学。如果实行项目化教学,就需要对教学场所进行区域化分割,即分为:基础知识学习区、仿真设计区、实际操作区,然后根据不通的项目教学内容选择不同的区域,以方便学生将理论知识应用到具体的实践操作中,从而激发学生对电子技术这门课程的学习兴趣。
在项目化教学中,首先要精练项目的实验内容,在同一个电路上能够测量的多个参数要尽可能在一次实验中完成,保证实验的连贯性,提高学生完成实验的效率和成功率。其次,随着课程的深入,要适当增加一些综合性、扩展性的实验,但是这并不意味着要去增加实验的难度,而是增加实验的趣味性和实用性,这样可以培养学生的实践兴趣和创新能力。再次,要教会学生使用常见的电子仿真软件,例如Multisim仿真软件、Proteus仿真软件等。仿真软件为学生提供了一个电子电路设计和实验的平台,学生通过虚拟的仿真实验,避免了仪器设备和实验器材的制约,可以直观的观察和分析电路的组成结构及基本原理,充分调动和激发学生的学习兴趣。对于一些扩展性的实验,学生可以先通过仿真软件对电路进行修改和完善,然后通过仿真对改进后的电路进行验证,这样缩短了实验所需的时间,为创新实践提供了一条便捷的途径,避免学生在实验过程中走弯路,提高了学习的效率。
在每个项目设计完成之后,各个小组整理实验数据和实验结果,在课堂上进行简单的总结汇报。然后在教师的引导下,所有学生都积极参与讨论并提出遇到的疑问,在学生讨论过程中,教师要给予学生积极的评价和指导。学生课堂讨论及答疑完成以后,由教师对所学内容进行总结,指出学生在知识点、技能点掌握过程中存在的问题与不足,并依据设定的考核方式对各个小组及小组成员进行成绩评定。
4.2 考核方式的改革
项目化教学作为一种新的教学模式,其考核方式也要打破传统的试卷考试模式,应该把对学生的考核贯穿到整个项目化教学的过程中,将八个项目按照难易程度赋予不同的比重,用这八个项目的考核成绩作为最终的成绩。这种贯穿整个学习过程的考核方式应该全面地对学生的自主学习能力、独立思考能力、分析解决问题能力、综合创新能力、沟通协调能力进行考核。具体到每个项目,成绩包含三部分,即:学生自评、小组互评和教师评价,将这三部分按不同的比例相加。评价的指标主要是下面三个方面:(1)项目的完成情况,包括前期的项目准备、方案设计、电路的制作与调试等;(2)创新能力的考核,包括对项目的理解、电路的改进、完善及扩展等;(3)项目的总结汇报,包括项目学习中的收获和感悟、电路功能的展示,利用多媒体对项目进行汇报讲解和项目报告的撰写等方面。
这种考核方式能够对学生多方面的综合素质进行考核,同时以每个阶段性的考核来不断促进学生努力提高自己的综合能力,在打下坚实理论基础的同时,也缩短了学校课堂教学与企业实际需求之间的距离,达到了应用型本科教育培养高级应用性人才的要求和目的。
5 结论
近年来,随着科技的迅猛发展,信息的快速更新,应用型本科教育的改革已经成为必然选择。项目化教学能够使学生带着实训任务去学习、实践,这样学生就会为了完成具体的项目而主动地对专业理论知识进行学习。因为有了明确的学习的目的,学生自主学习的积极性和主动性得到了充分调动,同时也增强了其学习的成就感。在完成规定的项目教学任务后,学生的实践能力和创新能力在这个过程中也得到了极大的提高。
项目化教学作为一种新的教学模式,通过深入改革教学内容和优化教学方式,为构筑应用型本科人才培养的新模式提供了一种有益的参考。
注释
① 王玉萍.地方性本科院校应用型人才培养研究[D].武汉:华中农业大学,2009.
② 陈小虎.“应用型本科教育”:内涵解析及其人才培养体系建构[J].江苏高教,2008(1):86-88.
③ 朱志宝,贾东,于洪杰.应用型本科大学物理教学改革的探索与实践[J].职业技术,2007(4):81-84.
④ 邵波.我国高等教育大众化进程中的应用型本科教育研究[D].南京:南京师范大学,2009.
⑤ 李春娟,王波.工科非电专业电工与电子技术课程研究[J].黑龙江科技信息,2009(27):208-208.
⑥ 付慧敏.电工电子技术课程项目化教学的探索与实践[J].技术物理教学,2012(13):46-48.