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关键词:“单片机原理与应用”;项目教学法;以赛促学法;深度学习
“单片机原理与应用”课程是电子类专业和物联网专业的一门专业核心课程,是硬件类课程的基础,在整个课程体系中起着重要的衔接作用。单片机课程知识内容多,相关知识涉及“数字电子技术”“模拟电子技术”“电路基础”“印刷电路板制图”等电路类的课程,也涉及“C语言”等程序类的课程;单片机的后续课程如“嵌入式系统设计”“传感器与RFID技术”“物联网通信技术”“嵌入式实时系统”等是专业课程的基础,同时还是“嵌入式综合项目设计”“物联网综合项目设计”“人工智能综合项目设计”等综合实践类课程的基础,可以看出,“单片机原理与应用”课程在整个人才培养体系中承上启下的重要地位。传统的单片机课程教学中,存在教师实践应用面不够、教学方法陈旧、考核方式覆盖面不足,无法做到教考一致等问题。在创新创业教育改革的背景下,为实施“一体多翼”人才培养模式和实现应用创新型人才培养目标,对单片机课程的教学内容进行精心设计、对教学方法进行改进、对教学评价进行规整都势在必行。“单片机原理与应用”课程是一门应用性、实践性和综合性很强的课程。近年来,在教育部和工信部举办的各项大学生竞赛,如全国电子设计大赛、互联网+、智能车、机器人、光电设计、飞行器大赛中,基本都会涉及这门课程内容。在校级主办的各类科技小制作中,这门课程所学的内容也发挥了重要作用。熟练掌握单片机技术和系统设计能力,不仅有助于提升学生的知识技能和创新实践能力,更有利于提高学生的专业素养,满足社会对应用型人才的需求。分析近年来的比赛题目,以全国电子设计大赛为例,比赛题目为“送药小车”“坡道小车”“风力摆”“电磁炮”“无线充电小车”“滚球控制系统”,不难发现,每年的赛题有难度增加的趋势,单片机教学迎来了新的挑战、单片机与相关技术的融合成为了一项重要的应用技术。针对“单片机原理与应用”机课程传统教学中存在的问题,结合如今飞速发展的网络手段,MOOC、翻转课堂以及高阶教学的一系列措施,本文提出了一种基于项目驱动法和教赛相长相结合的新教学模式,经过两年的实际教学实施和总结,从学生反馈、学生成绩、学生作品、比赛成果等多方面,都反映出本门课程的教学改革是行之有效的[1-2]。
1教学与产业需求的对标
经过近3年开展“专业课程设置逆向革命”,对电子信息类专业的就业、岗位、薪酬、行业进行分析,从《电子类大学生就业岗位调查报告》及人才培养方案中不难发现,“单片机原理与应用”课程是电子信息类及相关专业的重要核心课程,在企业的实用性很高,如何将教学与企业的实际应用联合起来,值得探讨。借助校企合作的力量,开展多方面深度合作,教师参与到企业中,与技术人员一起完成技术研发,同时将企业的实际项目作为教学案例纳入课堂教学,让学生接触企业,理解理论知识的实际应用。校企共建实验室,配备与企业应用相同或相似的开发板,校企共同攥写实验手册,确定具有企业实用性的实验内容。
2知识点的项目化梳理
利用项目进行教学,需要学生具有一定的专业基础知识,建议在“单片机基础”课程开课4周后开始实施,并且需要重组教学内容。不能全按照教材中的章节来划分教学内容,而应归纳出项目相关的知识点,在相应的项目教学开始前,先将对应的课程知识点学好,然后通过项目对知识点进行实践训练,提升实践能力。
3项目题目选择实用化
项目设计和选择以课程培养目标为依据,以社会需求为导向,以提升学生的核心竞争力为目标,重在培养学生解决生活实际问题的能力、分解复杂问题能力、举一反三能力、团队合作能力和软硬件动手能力。在项目题目的选择方面,力求从实用性出发,选材来源于生活,将实验应用于生活。基于此,选择了以下项目:LED灯的控制、按键控制灯的亮灭、流水灯、温湿度测量、串口显示、LCD屏幕显示等。
4项目难度层次化
传统的实验教学模式是教师带着学生边讲边练,验证性实验约占80%。这种方式无法满足学生个性化培养的需要,无法激发学生学习的内驱力,学生多数是浅层学习,缺乏解决复杂问题的能力,不具备核心竞争力和核心素养。为了提升学生的综合实践能力,根据项目的复杂度和覆盖知识点的情况,采用循序渐进的方式,将项目分为3个层次,对每个层次采用不同的教学方法进行线上、线下混合教学。这3个层次分别为基础型项目、进阶型项目和综合应用型项目。基础型项目中典型的项目为程序包的安装、点亮/熄灭LED灯、串口显示姓名学号等。基础性项目根据初学者的特点来设计,目标主要是掌握单片机的基本知识点。这一层次项目功能简单,易于实现,能够调动学生的学习兴趣,引导学生快速入门。由于这一阶段学生的知识积累较少,可以采用常规教学,教师带领并加强指导。具体实施流程可以归纳为:教师讲解关键知识点—配套实验手册—学生根据步骤练习—教师及时解决学生提问—总结易错点、重难点,如图1所示。进阶型项目中典型的项目为流水灯的制作、按键控制灯泡的亮灭、PWM制作呼吸灯、温湿度信息采集等。由于上一阶段对知识进行了积累,这一阶段可以适当放手,让学生思考解决问题的流程和方法。实施流程为:教师讲解基本知识点—给出实验项目要求—教师引导分析题目—学生思考解决思路—师生探讨可行性—学生书写程序—调试运行—教师总结。综合应用型项目如简易智慧家居项目设计,可根据难度(如表1所示)给出项目要求:要求学生制作的智慧家居包括单片机控制灯泡的亮灭、单片机控制风扇的转动、单片机控制电机的转动(模拟窗帘的开关)。分组讨论教学用在这一阶段比较合适,通过团队协作共同完成既定任务。教师讲解相关知识点—给出实验项目要求—学生分组讨论—学生撰写项目实施方案—师生讨论确定方案—学生撰写程序—调试运行—学生总结汇报—教师点评。兴趣爱好型项目如自制电动小车,可以要求学生自行组装小车模型,用单片机模块、电机、红外等搭建硬件平台,控制小车前进、转弯、避障等。学生还可以自行构思,根据自己的要求设计小车的功能,搭载不同的硬件平台。此项目可作为选做项目或者加分项目,采取一定的奖励措施,安排在课后由学生讨论完成,重点让学生进行深度学习。这一阶段重在培养学生各方面的能力,比如学生沟通协调能力、团队合作能力、攥写方案、动手能力、器件认识能力、电路理解能力、书写程序能力、调试程序能力、口头表达能力等。实施流程可以为:教师给出项目要求—学生分组讨论—学生确定方案—购买相应硬件器材—自行组装—自行编写程序—自行调试运行—展示作品—学生答辩讲解实施方案。
5教赛相长,以赛促赛的实施
“单片机原理与应用”课程内容多,只靠课堂上学习,仅能够学习一些皮毛知识,比如4学分的课程,能学习到的内容最多包括GPIO、串口、PWM、定时器、ADC、DMA,每个部分应至少做一个实验进行巩固。为了提高学生动手能力,督促学生们进行深度学习、自主学习很有必要,因此,在讲述知识点的同时,重在教思路和教方法,注重培养学生深度学习能力。在“单片机原理与应用”课程结束前,开展一场科技小制作比赛,极大地提升学生的实践能力和综合知识应用能力。比赛内容可以是生活中的一些小器件,如超市收银机的小型模拟、电子体脂称、音乐氛围灯、红外计数器、自动感应门、音乐小闹钟、智能小夜灯等。功能不需太复杂,但是必须做出成果,在做的过程中,让学生自行查阅相关资料,学习硬件连线方法,书写学习程序,解决常见的软硬件问题。为了提高学生们的兴趣,还可以将比赛题目与创新创业联系起来,由学生自主设计小器件,学生可以根据特殊场景设计个性化的电子产品,让学生做设计的同时看到商机。赛题可以采用“命题作文+自主题目”形式,组织比赛时学生可参与进来,教师作为评委。评选学生作品,推选出一批优秀的学生,为参加省级、国家级比赛做准备。形成以赛促赛“课程比赛—校赛—省赛—国赛”的人才培养模式,如图2所示。
6以赛促教,全员参与
据统计,参加学科相关比赛的学生一般占10%~20%,如何增加比赛的受众群体一直是一个重要的研究问题。结合“单片机原理与应用”课程,在课堂设计中,追踪技术前沿,关联课程相关的国赛和省赛相关技术,更新教学内容。笔者非常注重对比赛的反馈,按照梳理→分解→反思→分类→加工→聚合步骤进行重构,将比赛任务分解到课程,再细分到知识点,以缩小版的赛题来设置高阶翻转课题,做到教赛融合,以赛促教;在课程中植入比赛元素,开展全员翻转教学,提升课程的应用性,提高教学质量,提高学生对知识的掌握度,实现以赛促学,而比赛的辐射面也从20%提高到100%,全员受益。
7建立以赛促学的内循环,建立生生传帮带
当年的比赛结束并不代表真正结束,下一年的备赛工作才刚刚开始。比如电子设计大赛因为有时间限制,在四天三夜中,有的小组仅仅实现了赛题中的小部分功能,还有很大的提升空间,趁着学生的任务劲头未减,抓紧做好赛后硬件作品完善、软件资料的整理和归档工作,从完善作品中提升自身的能力。选派技术能力优秀并且表达能力强的学生担任培训师,为下一年级的学生开展培训,并参与备赛关键技术MOOC视频的录制。选派学生开展赛事专题讲座,发挥学生的影响力;鼓励参赛小组跨年级组队,建立高年级带动低年级共同备赛、参赛的机制,做好技术传承,如图3所示。
8建设以深度学习为目标的多元化实践评价模型
“单片机原理与应用”课程的实践环节比例较大,本校设置的理论与实践课程比例接近1∶1,建立健全实践课程的评价体系,加强实验教学的过程管理,打造以学生深度学习为目标的、集课程比赛、实验操作检查、实验考勤、实验任务点、实验报告、分组讨论情况、高阶作品情况等一体的多元化实验考核评价模型。
9做好反刍,促进教学
线上教学时,通过布置任务点、查看视频观看率,对学生的作业进行批改,课前掌握学生的学习情况,分析和反馈学习数据,实时修订教学内容和教学方法。使用雨课堂等布置作业,实时生成作业报告和优秀学生、低分学生名单,及时了解学生掌握知识的情况。在课前、期中、期末,以问卷的方式统计学生学习情况、课堂投入情况、实践课程等,及时对问卷数据进行分析,反馈教学,提高课程教学的反刍比。除了“项目驱动”和“以赛促学”2种教学方法,日常教学中,应加强线上课堂的建设,丰富课程相关的MOOC资源,建立健全试题库、作业库、项目任务库,利用网络上的精品课程资料开展线上翻转教学。在日常教学中,采用项目驱动、CBL案例教学、PBL问题导向、讨论教学、头脑风暴、以赛促学、工作过程导向等多种手段,全面调动学生的主动性与积极性,保证课堂质量。同时采用作业、考试、提问、汇报、作品制作等方式将线上线下紧密结合起来,全面提升学生的动手能力、口头表达能力、团队合作能力、举一反三的能力、解决复杂问题的能力等多项非认知能力。课堂中,通过多种方式调动学生的参与度,让学生从坐在教室听,变为学生与教师互动,再变为学生当教师、教师作为评委,将课堂真正归还给学生,学生成为课堂的主体,教师成为课堂的引领者,在教师的引领下,学生自主学习课程知识的同时,锻炼学生的接受力、理解力、创造力和逻辑性思维,培养出既能适应当前产业和岗位要求又能适应产业未来发展变化要求的人才。通过分阶层实施项目教学,并以赛促学巩固提升,形成一种混合式教学体制,这种混合教学法在“单片机原理与应用”课程教学中达到了很好的教学效果。经学情调研分析发现,和以往的教学相比,学生动手能力有较大提高;线上、线下课堂中,学生学习主动性明显提高;线下课堂中,学生主导地位更加明显;学生学习积极性明显增强。期末考试平均分同比往年增加近5分。在全国性和省级比赛中,也取得了比往年更优秀的成绩。综上,将项目教学和以赛促学融合到“单片机原理与应用”课程教学中,是一种行之有效的教学方法。
参考文献:
[1]江天亮.基于单片机和传感器的电子秤系统教学设计与实现[J].电子测试,2019(10):25-29.
近年来,全国各大高等院校招生人数一直保持上升的态势,教育的快速发展实现了高等教育的大众化,提升了就业人员的整体素质。但是,大众化的高等教育带来的问题也相继产生,例如:高等教学的知识、能力和道德教育体系下降;高等教育和社会脱节;高等教育中没有严格的优胜劣汰制度等。围绕着这些问题,各大高等院校全都展开了大规模的教学改革。
二、项目管理
1.项目管理的含义。
项目管理英文名字为ProjectManagement,简称为PM,它是管理科学与工程的一个分支学科,该学科是一种存在于社会科学与自然科学两者边缘的学科。项目管理主要有五个基本要素,分别是关系人、目标、需求、资源和项目。项目管理指的是某个项目的责任人,在资源有限的条件下,通过与该项目的各方有关责任人进行的合作,充分运用一整套系统的理论和看法,把各种有限的资源应用在项目上,然后对该项目所包含的所有工作内容进行相应的管理,以此来实现该项目想要达到的目标,从而满足项目有关责任人的各种需求。
2.项目管理的特性。
项目管理主要存在以下六个特性:
第一:一次性;项目管理的一次性主要指的是项目管理的起点和终点都是明确的,不存在完全相同的先例、不存在完全相同的复制、不存在重复性的操作等。
第二:独特性;项目管理的独特性是指每个项目都有自身独特的特点,每个项目的成果都不会与其他项目的成果发生完全类似的情况。而且,项目的运行过程独一无二。
第三:目标确定性;指项目在运行之前会对目标进行确定,分别为时间性目标、成果性目标、约束性目标和其它需要满足的需求。但是,在确定项目目标的时候,是可以在一定程度上进行修改的。但是,如果在修改的时候,导致项目目标发生实质性的变化,就会导致它成为另一个新的项目。
第四:活动整体性;项目是一个整体,其中包含的一切活动都相互关联,不需要会危及项目目标实现的多余活动。
第五:组织临时性和开放性;指某个项目在运行过程中,其内的工作人员是通过种种方式联系在一起,成员人数、工作职责都是会发生变化的。项目的组织是临时开放的,并没有严格的岗位要求。
第六:成果无法挽回性,是说项目在启动后一旦运行失败,将不可能再重新运行这个项目。也就是说,项目失败的结果将无法挽回。因此,项目风险和不确定性较大。
三、项目管理在高校教学改革中的应用
我国高等教育飞速发展,传统教育模式所存在的问题也逐渐暴露出来,传统教学方法已经无法适应现代社会的发展需求。因此,实行高校教学改革变得非常迫切。高校教学改革的主要目的是完善我国高校教学体制,使高校教学体制更加符合现代化社会的发展,更能适应社会的需求。高校教学项目种类繁多而且复杂,实行普通改革方法不但工作量大,而且改革效果不明显。将项目管理这一体系应用到高校教学改革当中,不但使高校教学改革的工作更加简单规范,而且改革效果也更加明显。在高校教学改革中,项目管理主要应用在以下几个方面:
第一:教师是我国高校教育中一种比较特殊的服务行业,教师的服务对象主要是学生。
高校教学过程中,学生上课的时间和地点是固定的。而且,在整个教学过程的一个学期中,老师的授课过程是一次性的、不可重复的,较为符合项目管理的特性。因此,可以把某个教师在这个学期教授的课程看成是一个项目,对其进行项目管理。其中关于项目管理的五个要素可以分别归纳为关系人——教师、学生,目标——教学目标,需求——学生对该门课程的需求,资源——教授的课程内容,项目——教师对学生进行授课,学生学习吸纳老师教授的知识。其中教师是该项目的管理者,学生则是这个项目的关系人。这样可以有效提高教师的教学质量,促使课堂上教师和学生的互动性加强。案例:湖南某高等职业院校原本的教学成果并不显著,学生在课堂上的活跃度特别低,经常出现上课无精打采的现象。但是,老师有时并未对这种现象加以阻止。后来该高校实行教学改革,并且将项目管理体系结合到教学改革中,将老师在本学年的教授课程归纳为一个项目,然后对其加以管理,改变了教师在教学过程中的态度,提高了教师在课堂上的热情程度,对一些不认真听课的学生进行了及时的阻止和规劝,增加了在讲课过程中,学生和老师的互动,使得该院校的教学成果的到了显著地提升。
第二:我国高等学校不单单是对学生传授知识,同时也会有某些大型科研活动的开展。
这些科研项目的科研周期长,而且具有较强的不确定性,在科研过程中要尽量节约科研成本,注重科研成果的质量和完成科研的速度。科研具有明确的目的性,科研成果同样具有独特性,同样可以引进项目管理体系对其进行管理。
第三:国内高等院校校内文化环境与其它中等院校那种单一性的学习氛围并不相同,各类社团、学校组织的大型舞会活动等种类非常多。
但是,这些活动对于时间、投资成本方面也是有着较高的要求。这些校园活动是高校教学环境的一部分,在进行教学改革的过程中,对这些校园活动的举办过程进行改革也是非常重要的。但是,教学环境与教学模式不同,传统的改革方法基本不能起到任何作用。因此,在对教学环境进行改革的过程中,可以将项目管理体系加以应用,有效地组织这些校园活动的举行时间,节约校园活动的投资成本等。
四、结语
关键词:项目化课程;教学设计;教学实践
随着社会对高素质技能应用型人才的技术、创新能力要求的不断提高,高职院校在人才培养过程中紧跟市场需求,不断进行人才培养模式和课程教学研究与改革。2015年以来,建筑艺术学院建筑设计技术专业根据学院专业建设规划,以科学发展观为指导,以提升教师的职业教育教学能力,全面提高教育教学质量为根本目标,实施项目化教学改革。项目课程强调以典型产品为载体来设计教学活动,整个教学过程最终指向让学生获得一个具有实际价值的产品或服务。项目课程不是理论知识学习结束后的做中学,而是以做中学为课程展开的逻辑主线。项目课程能有效体现能力本位教育思想的课程模式,它改变了学习形态,实现了学习逻辑从知识积累向能力积累的转变。通过改革课程内容、教学方法、评价体系,优化课程结构,深入探索能力本位的课程教学模式,提升学生的技能水平和创新能力,不断提高人才培养质量。积极组织教研室全体教师广泛开展市场调研,了解行业发展新趋势,邀请企业专家召开工作任务分析会,熟悉行业技术新变化,适应职业岗位(群)新标准,研究修订建筑设计专业人才培养方案和专业课程标准,积极实施新课标,实践项目化教学设计,不断推进项目化教学改革,三年来在项目化课程建设中取得了明显成效。
1项目化课程建设调研
为改变过去以学科为导向设置职业教育课程的旧理念,从2016年5月开始,本专业老师经过学习相关文件精神,首先进行了广泛的调研,走访了常州市规划设计院、常州市规划局新北分局、江苏筑森建筑设计有限公司、江苏浩森建筑设计有限公司等设计、管理单位以及江苏建筑职业技术学院等兄弟院校,充分了解了行业单位对专业发展的意见和人才需求情况,取得了第一手的资料,进行仔细梳理及分析。专业教研室在广泛调研的基础上,组织老师充分学习了大量的国内外知名专家对于课程改革的新理念、新知识,并聘请行业专家及专业指导咨询委员会成员于2016年8月召开了工作任务分析会,在会议上运用头脑风暴法,由企业专家对建筑设计专业的专业教学基本思路、课程体系、技能培养目标等进行了基本确定,在此基础上由本专业的教师分工协作,形成了以项目化课程为主线的人才培养方案及课程标准,并于同年底再次邀请各级各部门的行业专家进行了论证,方案得到专家的普遍好评,正式完成《高职建筑设计专业人才培养方案及项目化课程标准》。
2项目化课程建设目标和要求
以提升教师的教学能力、全面提高教学质量为目标,以教学方法改革为先导,以建立基于工作过程系统化为导向的课程体系为落脚点,以课程为单位,以项目为载体,以任务来驱动,进行项目化教学建设,不断提高人才培养质量。按照人才培养方案制定各门课程的实施方案,打破原有的学科体系,对内容进行重新组建。对立项课程进行整体教学设计和模块单元教学设计,着力建设一批优质的项目化课程。通过项目化课程教学改革提升学校教师的职业教育教学能力,提高学校整体教学质量。学院邀请华东师范大学徐国庆教授团队项目化课程建设培训的基础上,我分院建筑设计专业组织全体教师认真研讨,遴选适合的课程进行立项建设并实施教学改革,认真选拔教师,组建课程改革团队,团队成员要分工协作,每个人都参与教学设计和课堂教学的全过程。近两年本教研室完成了专业人才培养方案及所有专业课程标准的修订工作,以建筑设计11高职班、建筑设计12高职班和建筑设计13高职班“居住区设计”课程模块教学为试点,积极尝试课程教学改革;以建筑设计13高职班及后续班为新方案施行班全面实施新一轮人才培养方案。通过每年专家年会以及阶段性市场跟踪调研和相关课程改革方案实施的具体情况,及时总结经验,分析存在问题,适时调整完善专业人才培养方案及课程标准,现已完成专业人才培养方案及《居住区设计》、《居住建筑设计》、《景观设计》等一批项目化课程教学实施。此外,还完成《三星级绿色建筑施工图识读》、《工种实训》等校本教材的编写,撰写10余篇教学论文,制作多门项目课程教学微课,逐步建立教学资源库,形成多项项目化课程教学成果。
3项目化课程教学实践
将教学方法和手段改革作为深化课程改革的突破口,牢固确立以教师为主导,学生为主体,育人为根本的课程改革理念,针对本专业特色、课程特点、学生特征,从实际、实用和实效出发,大力推行项目导向、任务驱动教学模式,融“教、学、做”为一体,强化学生能力培养,逐步形成了“仿真型项目教学”“社会型项目教学”“案例教学”“实践探研式教学”“讨论式教学”“启发式教学”等多样化、富实效的教学方法和学习方式。在本轮课改中,2012及2013级学生正好处于专业课的学习中,教师在课程的教学中更新理念,以学生为主,以培训技能为主,在2013级学生中试行新的人才培养方案,实施中注意收集资料,师生互相探讨教学感受并及时调整,为后续的课程教学打好基础。在顶岗实习前的专业课教学中,坚持“真题真做”的教学模式,利用长期稳定的校外实训基地,学生在真实的建筑设计项目中提高能力,通过课程现场参观教学、认识实习、顶岗实习等与校外实习基地紧密联系,为建筑设计技术专业的实践教学提供了丰富的资源。与国家职业资格标准接轨,实践教学体系嵌入职业认证课程内容,融合相应的职业技术和技能,专业课程以工作任务为载体,以岗位能力为目标,按照项目的工作过程和工作情境设计课程,围绕工作过程,开展新型教学项目。实施“行动导向”教学模式,学生在训练中心、项目中心、实训基地做中学,学中做,实现学生能力与素质的同步提高,培养学生动手能力、设计能力、创新能力和职业胜任能力。充分利用智慧校园教学平台,利用多媒体技术,激发学习兴趣,满足学生课余自主学习需要。
4项目化教学改进措施
[关键词]教学改革;项目化教学;分组学习
1引言
Access2010作为一个数据库管理系统,实质上是一个面向对象的可视化数据库管理工具,它采用面向对象的方式将数据库系统中的各项功能对象化,通过数据库对象来管理信息,其管理的信息分别是表、查询、窗体、报表、宏和模块六大对象,同时也提供了多种向导、生成器、模板,把数据存储、数据查询、界面设计、报表生成等操作规范化,使得普通用户在不必编写代码的前提下,就可以完成大部分数据管理的任务。所以目前大部分高校的许多专业都开设了Access课程,通过该门课程的学习,使得学生们能够开发一个完整的小型数据库系统,同时可以让学生以通过计算机二级等级考试的方式来达到大学生应具备的计算机等级二级水平。本文针对如何有效提高教学质量,对该门课程进行项目化教学改革,从而达到培养学生的动手能力、自主学习能力、创新思维能力及团队合作能力的目的,对于如何在教学过程中展开一系列的教学改革这一问题进行深入的探讨。
2《ACCESS数据库应用》课程的现状
ACCESS是一个面向用户的桌面数据库管理软件,又是一个功能强大的前端开发工具。相对于其它数据库系统而言,ACCESS简单易学,尤其适用于非计算机专业学生学习,所以目前国内各大本科院校都将该课程作为非计算机专业的公共基础课,而且都将其作为非计算机专业学生的第一门程序设计课程。我校主要针对于非计算机专业的部分学院的学生开设《ACCESS数据库应用》这门课程。教育部考试中心也将其列为全国计算机等级考试二级考试的语种之一。部分省考试中心也将ACCESS列为省级计算机等级考试的语种之一。这一方面提高了《ACCESS数据库应用》课程的认可度,另一方面也带来一个不可避免的问题:学生为考而学,教师为考而教。为了提高我校高层次应用技术技能型人才的培养,该课程的改革是非常必要的。
3课程改革目标
根据《ACCESS数据库应用》课程在本校的现状,本着培养学生利用计算机处理信息的思维方式和解决实际问题的能力为原则,以提高教学效果为目的,围绕教学内容、教学方法、课堂教学管理模式和成绩考核方式四方面进行研究和实践,制定出一套能提高学生动手能力、自主学习能力、创新思维能力和团队合作能力,并以项目化教学方法对学生展开该门课程的学习方法,同时构建能提高教学效果的课程教学体系。
4课程改革设计思路
4.1课程教学方法改革
Access作为一个数据库管理系统,实质上是一个面向对象的可视化数据库管理工具,它采用面向对象的方式将数据库系统中的各项功能对象化,通过数据库对象来管理信息,其管理的信息分别是表、查询、窗体、报表、宏和模块六大对象,同时也提供了多种向导、生成器、模板,把数据存储、数据查询、界面设计、报表生成等操作规范化,使得普通用户在不必编写代码的前提下,就可以完成大部分数据管理的任务。所以目前大部分高校的许多专业都开设了Ac-cess课程,通过完该门课程的学习,使得学生们能够开发一个完整的小型数据库系统,同时可以让学生以通过计算机二级等级考试的方式来达到大学生应具备的计算机等级二级水平。虽然该软件的学习相对于其它数据库管理系统软件来说简单,但对于非计算机专业的大部分学生来说在学习过程中依然存在着很大的困难,非计算机专业的学生计算机基础相对较差,对于计算机方面的术语理解能力差,而且大部分同学在计算机动手操作上的能力也比较弱。目前本校的教学过程中,上课的老师都是按照数据库的六个对象分章节进行授课,讲到每个章节时,老师们都会先介绍该章节的主要内容,对于每个知识点都先进行概念等的介绍,然后再进行举例演示讲解,讲完后给学生点时间进行练习巩固,最后进行总结、布置作业。这样的教学看似比较合理,但在实际的教学过程中,如果学生们遇到语句、语法等方面的学习问题,老师在讲解的过程中必然会讲得过多、过细,这样学生们就没有足够的时间去练习,并且学生也会产生学习疲劳;虽然学习完所有的数据库对象,但学生们其实根本不知道该软件到底实现的功能是什么,学习该课程的目的是什么,所以整个教学过程中没有激发学生学习兴趣的亮点。这样的学习过程,学生学习的思路较为呆板,完全按照老师给的内容按部就班地操作,完全没有发挥自己的想象力,不能很好地理解所学的知识点在实际中的应用,大部分都是为了计算机二级而学习,所以改变教学方法迫在眉睫,应使学生在学习的过程中发挥自己的想象力、创造力。具体改革方法如下:课堂教学围绕着培养学生的自主学习能力、团队合作能力以及创新思维能力来展开,采用项目化教学方法,在机房采用理论实验一体化的教学方式,教学手段采用现场演示和讨论的方法。在教学演示过程中,老师应该转变思想,抛弃以传授知识为主的授课方式,避免把内容讲得清清楚楚、面面俱到,这样留给学生思考的空间就少了,不利于学生的能力提高;结合授课的项目,采用引导式、启发式的教学方法,尽量讲要点、讲重点和讲应用。老师上课应像导游一样,只要求把学生导入知识大门和设计出学生学习的路线就可以了,至于学生怎么学,由学生自己决定。例如,在介绍某模块知识点工具时,只要介绍该工具什么时候使用,在使用过程中要注意些什么,一般应用在哪些场合就可以了,具体怎么使用该工具,留给学生在做练习时自己学习、自己了解、自己去掌握。这样一来,学生就有更多的时间来自主学习和做练习,自己解决一些实际问题,从而提高了学生自主学习的能力和软件应用的能力。还有,为了培养学生的团结合作能力和沟通能力,在课堂上引入讨论的教学手段:一方面把若干名不同基础、不同水平的学生组合在一起,在学习过程中碰到问题时,一组的同学允许在课堂上互相讨论解决问题,若还是不能解决,最后才由老师帮助解决;另一方面,针对全班的学生开设2至3次的讨论课,师生互动讨论计算机的职业道德、法规和安全问题,引入一些有争议性和拓展性的作业和问题,在学生之间展开讨论。在课堂教学过程中,必须遵循以下两个原则:(1)学生应该是主体,老师角色应该是幕后导师;(2)教学方法应围绕培养学生能力来设计。
4.2课堂教学管理模式改革
每位教师上课班级的人数不定,有多有少,在课堂中对学生采用分组管理,每组大约6人左右,同时每组选出一名组长负责管理组成员的学习进度。在分组的同时,还应考虑学生们对计算机熟悉的程度,建议学生每组中有高有低的等级,可以采取学生自愿组合的方式,这样可以使得学生在学习的过程中比较轻松,方便学习讨论,并能起到“由高带低”的作用。学生在解决问题的时候,可以以组为单位,相互讨论研究问题的解决办法,组长从中一定要起到带头的作用,鼓励学生之间相互学习,充分发挥团队精神。对于解决不了的问题可以以组为单位汇总询问老师,这样避免老师在学生实践过程中浪费过多时间回答相同的问题。课堂教学中对学生分组讨论,学生互动提出问题,并研究解决问题。项目教学法在该门课程中的实施若结合分组讨论学习方法效果必将事半功倍。
4.3课程教学内容改革
打破以往的按章节授课的教学思路,将ACCESS2010的六个对象通过三个大的数据库管理系统项目对学生展开学习,所有知识点的学习由三个项目引出,由简到难地逐步推进,同时项目均选择贴近学生生活学习等方面知识的数据库管理系统,从而激发学生学习的兴趣和热情,通过项目学习的过程启发学生的创造思维。说明:项目一:数据表包含结构、外观格式、关系等设置,窗体中只包含控件的添加及属性的设置等,查询包含所有查询类型;项目二:窗体中包含VBA简单编程内容,模块的简单创建,报表的整体化设计;项目三:窗体中包含VBA复杂编程内容,宏的创建。
4.4课程考核方式改革
本次改革中课程的考核方面也做了较大的改动,课程的考核不仅仅决定了学生该门课的成绩,而且决定了教学的整个过程,从而体现了学生的实际学习情况。故对该门课程的考核方式和成绩评定方式做出如下改革:将原来“实践成绩20%+平时成绩10%+期末成绩70%”的三种成绩模块决定课程最终成绩的考核模式变为“平时考勤成绩10%+(平时成绩+平时附加分)40%+项目作品成绩50%”的四种成绩模块决定课程最终成绩的考核模式。(1)考勤:迟到扣2分,请假扣5分,旷课扣10分;(2)平时:平时成绩为每次课的项目老师随堂抽查,以组为单位,随机抽出1名同学以监控或提问方式抽查,并给出相应等级,此等级即为该组每位组员的等级(详见分组表);平时附加分均可为课堂提问成绩(包括课堂上确定性问题提问的成绩和讨论性问题提问的成绩)或课外教学提问成绩,此分数以个人为单位加分;(3)期末(项目作品):以组为单位完成一个大项目,此项目要含有本学期重点知识(包括窗体、查询、报表、宏及VBA编程部分),每组组长将项目分工明确,并拟表,使得所有组员共同参与并完成项目的制作过程,未完成任务的按缺考处理。
5课程改革后效果评估
在上述改革方案的基础上进行实践后,从教学效果的角度看,学生的动手能力、自主学习能力和独立思考能力确实较以往来看有很大的提高,学生们通过分组教学方法主动学习,并且在遇到困难时首先是独立思考,解决不了再通过小组商量解决,最后才寻求老师的帮助。这样不仅锻炼了学生独立思考解决问题的能力,从而也加强了学生之间的团队精神。从学生期末上交的作品角度来看,大部分组都是认真完成作品,唯一不足的是学生上交的作品局限性比较大,学生的创造思维能力比较若,不能完全发挥想象力,所以导致没有出现特别突出的作品。综上所说,要真正提高该门课程的整体效果,必须把课程改革做得全面,从不同角度去寻找改革中的不足,完善改革的方法,从而使学生能轻松地掌握该门课程的真正作用和其存在的价值,让学生能灵活地利用该门课学习的软件设计出更好的作品。
6结束语
Access是面向对象程序设计的数据库管理系统软件,而该课程是一门理论和实践相结合的课程,既要求老师要加强课堂理论知识的教学,也要对学生加强实践环节的教学。笔者通过以往的教学经验,对该门课程提出了教学改革:制定出一套既能提高学生动手能力和自主学习能力,又能提高学生的创新思维能力和团队合作能力,并以项目化教学方法对学生展开该门课程的学习方法,构建能提高教学效果的课程教学体系。使学生通过一学期的学习不仅能熟练地掌握数据库管理系统的理论知识,而且也能够独立地使用该软件开发出真正能解决实际问题的数据库系统。
参考文献:
[1]鲍洁,梁燕.应用性本科教育人才培养模式的探索与研究[J].中国高教研究,2008(5):47-50.
[2]李严.Access数据库程序设计教学方法的研究[J].吉林省教育学院学报,2010,26(10):145-146.
[3]刘丽娜,隋新,许春玲.Access数据库技术及应用课程教学改革实践分析[J].2013(83):9-10.
工学结合力度不够,学生应用实践能力弱数字电子技术传统的实验教学通常是以老师为主,而整个教学过程通常是:1)实验老师对实验进行实验讲解,从实验目的、实验步骤到实验注意事项,头头是道,非常详细。2)学生按照老师的讲解进行实验操作[3]。在这个过程中数电的理论教学与实践教学没有很好与实际工作过程相结合,特别是和项目成果的结合不紧密,实验内容仅限于简单的模仿性、验证性的训练,要学生根据实验指导书的步骤照葫芦画瓢,按实验书中的示意图连接电路,然后观察实验结果,并没有进行对过程的分析和对结论的理解,从而不能形成一个完整的基于工作过程的项目体系,也无法触类旁通,导致学生的思路没有针对连贯性、拓展性和创新性的贯通。学生的实践锻炼不够充分,综合技能无法提高,这与社会所需要的具备职业化特征的高素质技能型人才相去甚远。开设综合性富有设计性的实验将会有利于学生提高相应的专业知识应用能力和基于工作过程的创新能力,也是由知识向能力转变的有效途径[4]。
基于项目的数电教学改革
1教学改革的总体思路高职院校为了能更好的适应社会发展的需要,本着“以服务为宗旨、以就业为导向、以能力为本位”的指导思想,在建立宽基础、活模块、工学结合的结合的教学模式中,以培养既有理论知识,又有较强的专业岗位实践能力的“专才”为目标,使学生成为既能胜任一线岗位要求同时又具备较高综合能力的复合型人才。根据这些要求,我们提出了数字电子技术教学改革的总体思路:打破以知识传授为主要特征的传统教学课程模式,以基于工作过程的“项目教学”为目的,确定对应的职业能力培养目标,变传统的书本知识教学为创新的动手能力培养,应用并开发出基于工作过程的项目课程体系,明确以工作任务(项目)为中心组织课程内容,使学生在完成具体项目的过程中构建出相关的理论知识,同时对职业能力的发展起到了良好的促进作用。
2教学内容组织与安排1)在教学内容的组织上,融合理论与实践为一体,以基于工作过程的项目作为主线,以任务驱动形式作为表现手段,以贯穿课程的主要知识点为主线,对课程教学的内容进行了全面整合,把理论知识与生产技能有机的结合起来,着重在培养和训练学生的实践工作与解决实际问题的能力,真正的实现“教、学、做”一体化教育。2)在教学内容的整合上,重点突出每个子项目的实用性和工程性,通过突出“以动手为主、强调实践、培养兴趣、积极创新”的理念,实施循序渐进的方法,项目从单一功能的电路到系统电路设计的教学模式,通过“基础综合系统创新”的教学体系,打破了以前只重视基础内容的教学模式。同时在教学过程中引导学生根据基本内容进行相关知识的综合,结合工程上的应用和通过电子电路的实用设计,达到培养学生的工程应用技能和创新能力的目的。3)加强工学结合的教学模式进行探索与实践。通过对企业职业岗位的调研,根据高职高专教学理论及职业岗位知识能力要求来组织本课程。同时在一方面加大引进生产一线的工程师和能工巧匠对学生加以实践指导,另一方面让校内师生深入到一线企业进行顶岗实践,以了解企业的需求,为企业培养对口的高技术型人才,达到学生、企业和学校三方共赢的效果。
3教学内容的具体表现形式数字电子技术是在学生学习了《电工技术》、《电路基础》和《模拟电子技术》等专业基础课程的基础上开设的,主要是通过八个项目贯穿课程主要知识点,以突出数字电子技术的应用,同时培养学生的实践技能和创新能力。相应的项目教学内容和学时的分配如表1所示。
4教学过程项目化,提高学生综合能力当涉及到理论知识时,本课程强调以集成电路应用为主,因此对集成电路内部分析不作要求,并且削减分立,突出集成。在上实践课时,不再是简单的模仿性、验证性的训练,而是结合数字电子技术的主要内容所贯穿的相应的基于生产过程的项目,同时引导学生独立思考,提出方案,试着在项目制作过程中去发现问题、解决问题,同时在项目的教学和实施过程中,让学生主动去探索思考与创新,才能更好的去激发学生的主观能动性与创新能力。教师应在项目中引导学生,使学生能够独立地把理论知识运用到项目实践中去。在项目实施过程中,想方设法增强学生学习的积极性,提高学生的综合素质和能力。对于数字电子技术项目课程的学习我们主要采用的是以下六步教学法,如图1所示。下面以数字定时抢答器的设计与制作为例来说明每一步所用到的具体教学方法。如图2所示,在“数字定时抢答器的设计与制作”的项目开展过程中,完成数字电子技术的教学任务。(1)在做每个项目前,首先给出该项目的内容要求,进行任务驱动。在这个项目中,我们的内容要求是:模拟常见的电视娱乐场景,在由集成触发器构成的改进型抢答器中,先选取S1、S2、S3、S4作为4路抢答器的操作按钮。参加的任何一个人将与之对应的按钮按下,则与该按钮相连的发光二极管(指示灯)被点亮,表示此人抢答成功;而紧随其后的其他人的开关再被按下均无效,指示灯仍保持第一个开关按下时所对应的状态不变。S5则为主持人控制的复位操作按钮,当S5被按下时抢答器的电路清零,松开后则允许重新进行抢答。(2)在了解了整个项目内容后,由学生进行相关资料的收集,并进行分组讨论,把相关的知识点序化,搭建一个基础模型。在这个项目中:老师提供与项目相关的数字电子技术的知识和技能、数字定时抢答器的基本原理图和相关数字电子技术资料。(3)当讨论完成后,学生之间对同学的设计进行分析,通过老师的启发引导发现问题并解决,最后制定出完整的方案。在这个项目中:我们根据设计要求,通过教师引导学生利用教材、网络等多渠道收集基本门电路的资料,选择并确定设计方案是以与门、非门还是与非门为主,分析并实现原理图。(4)制作完原理图后,让学生通过对应的原理图进行元件的选择与电路的连接,把方案实施到基于工作过程的实践中去。在这个项目中:让依据数字定时抢答器所需的电路元件和电路连接的注意事项对元件进行选择并根据电路电气特点进行电路连接。(5)在电路连接完成后,老师对学生的电路进行检查并运行验收,并组织学生讨论答辩。在这个项目中:教师对各组成员的抢答器进行验收,并针对运行中所对应的不同成果的特点及小组汇报材料对成员提出问题,通过学生对抢答器的操作及理解,评价学生能否正确描述抢答器实施的原理,从而达到正确理解和独立完成抢答器的目的。(6)验收完成后,老师对各组的表现情况进行总结,并让学生结合自身完成情况提出整改及提高的方法。在这个项目中:通过老师对各组抢答器点评的结果,使学生结合自身完成情况及在验收抢答器及答辩过程中所发生的问题,提出相应的整改方案,以便为今后的整改和提高做准备;最后整理相关资料,列表说明项目资料及资料来源,注明存档情况。
5考核过程多样化在数字电子技术改革项目中,我们改变了原有的只注重理论的考核模式,将考核贯穿到整个基于工作过程的项目中。考核分为知识考核、技能考核和过程考核,且三者的考核比例分别为30%、40%和30%。充分的体现了以知识的应用、技能与综合能力的掌握为“主线”的高等职业技术学院的教学特征,同时推动了教学的改革,使学生的综合能力得到了一定的提高。
小结