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【关键词】技校模拟电子技术实习教学实践与创新
1.引言
地方技校是职业教育体系的重要组成部分,其教学定位与教学实践对于模拟电子技术实习的培养具有基础性作用。而模拟电子技术实习的存在形式则是很高水准的,模拟电子技术人才的培养需要高水准的教师队伍,而目前模拟电子技术专业师资大都没有经过专业的培训,很难摆脱坐而论道的旧框。
2.技校模拟电子技术实习的教学实践存在问题
2.1理论与实践教学相脱节
模拟电子技术专业是一个应用性极强的专业,但教师在课堂上对知识的讲授大多是照本宣科,他们不了解模拟电子技术学的前沿知识,更不能通过自己的实践经历让学生学到应用型的知识,这极大的影响了学生专业素质的提高。在教师的教学过程中,很多教师只是生搬硬套,只讲理论,没有与理论学习相配套的完整的实践,讲解内容枯燥乏味,应用性不强,这也极大的影响了学生对本课程的兴趣。比如我们第三学期的课程模拟电子技术实习学,模拟电子技术实习学是一门应用性很强的课程,开设这门课程的目的就是通过系统的模拟电子技术实习理论和实务的学习,让我们能掌握模拟电子技术实习的基本原理和实务,然而教学中这门课程并没有设置公关实习环节,因而做不到将理论与实际相结合。
2.2师资力量薄弱
技校教师不仅需要扎实的理论知识,还要具备较强的实践能力。就我们学校情况看来,师资队伍主要存在以下三个问题:一是实践教师队伍的知识结构与动手能力结构分布不合理。职业教育的实践具有灵活性和系统性,大多数模拟电子技术专业教师没有受过正式和系统的专业培训。二是实践教师缺少培训机会。在平时实践教学中不了解行业发展中出现的新的技能,知识难以更新、技能难以提高。三是培养“双师型”教师缺乏有效措施。真正意义上的“双师型”教师是既具有理论知识又具有实践能力,并具有运用理论知识进行实践的能力的人员。同时,本专业的双师型专业教师只有3、4个,且专业教师大多没有经过系统扎实的模拟电子技术学理论的学习,也没有任何模拟电子技术职业的从业经历。
3.技校模拟电子技术实习的教学实践与创新对策
3.1将理论与实践相结合
教师在备课过程中,应研究确定本课程在培养目标中的地位,建立与邻近课程的联系;建立本课程知识模块和实践技能板块;构建理论与实际的关系、知识和技能的关系;根据市场需求设计多样化的学生作业。在课堂中,教师可以将学生分组,让学生实践教师的讲课内容,如问题讨论、案例分析、情景重现等。让学生参与到课堂中,使传统的教师讲课学生听课模式变成教师与学生探讨的模式。让学生参与实践讲课不仅能培养学生的积极性,还能培养学生敢说、敢做、思维跳跃等能力,模拟电子技术专业学生必须具备语言表达和处理问题的能力。因此,教师要在课堂上调动学生的积极性以提高他们的综合能力。比如在模拟电子技术公关与礼仪这门课中,在前期的理论学习时,可以将学生进行分组,教师在讲案例时,学生以小组形式进行讨论,最后推荐一人出来做总结发言,在总结发言过程中,教师与其他组同学可对内容进行讨论,整合成最科学合理的答案。
关键词:电子技术;CDIO;教学方法;教育理念
构思Conceive、设计Design、实现Implement和运作Operate(简称CDIO)这种工程教育模式是近年来工程教育改革的新成果。该模式让学生主动地以实践的方式学习产品的研发、产品的设计、产品的运行整个过程,以综合的培养方式使学生在多方面具有工程师的素养。对于《电子技术基础》课程,国内很多高校将CDIO理念融入到该课程教学模式中。黑龙江工程学院借鉴CDIO工程教育理念对专业教育进行一体化设计,将《数字电子技术》与《EDA技术》两门课程有机地融合为一门课程《数字电子与EDA技术》,将《电工电子工艺实习》和《PROTEL实习》有机地融合为《电工电子工艺实习》[1]。广西科技大学基于CDIO理念对课堂教学、实验教学和课程考核方面进行了有益的实践[2]。成都信息工程学院改革《电子技术综合设计》课程,培养学生综合运用专业知识的能力[3]。东北林业大学基于CDIO对数字电子技术课程进行了教学改革探索[4]。南京工程学院将CDIO融入数字电子技术教学模式改革中,使理论教学、实验课程与课程设计相辅相成进行[5]。浙江工业大学基于CDIO教育工程模式下进行了“模拟电子技术”授课体系改革,该体系分成课堂授课、课外辅导小组授课、建立课外兴趣小组授课这3个层次,具有诸多优点[6]。河北工程大学在CDIO教育理念的指引下,对电子应用系统项目实施模式进行探索和研究,对项目训练教学中的项目体系结构、项目训练方式、项目训练成绩评定、项目指导过程及项目空间环境建设等方面的实施模式进行构建和实践[7]。经过实践证明,《电子技术基础》课程引入CDIO工程教育理念的教学模式后,教学质量得到了提高,学生的工程意识、项目实践能力、团队合作能力、自学创新能力和表达能力均得到了提高[8-10]。
1《电子技术基础》课程引入CDIO工程教育理念的优点
《电子技术基础》课程实践性强,有很多通过学习、实践易于实现的电子产品,如秒表、节日彩灯、简易信号发生器、功率放大器、直流电源、智能声音放大电路等。将CDIO工程教育理念引入到《电子技术基础》的课程教学中,可以让学生自行进行电子产品的思考、设计及实现,从电子产品的研发到产品运行为主线,培养学生的工程意识,提高学生对《电子技术基础》课程基础知识的掌握。引入CDIO工程教育理念后,《电子技术基础》的课程教学具有以下优点:1)能加强学生对电子技术基础理论知识的理解和记忆,提高学生学习的主动性和兴趣,提高该课程的教学质量;2)该教学方法的实施能建立起学生在现行教育中缺失的工程意识,激发学生产生主动学习的兴趣,从而转变学习态度;3)该方法还能培养学生的团队协作意识,锻炼学生的合作交流能力;4)能锻炼学生的语言表达能力。
2引入CDIO的《电子技术基础》教学方法
把CDIO工程教育理念引入到《电子技术基础》教学中,任课教师必须具备很强的实践经验和较强的工程知识与能力,这样才能在《电子技术基础》的课堂教学中提供恰当的工程实例。另外,学生在实践过程出现这样或那样的问题时,具备工程实践经验的老师能及时给学生提供经验性的指导。一般来说,青年教师缺乏工程实践经验,河北工业大学电气工程学院电子学课程组采取了“传、帮、带”的措施,青年教师上讲台前必须跟经验丰富的教师听课并助课,课程团队同时还为年轻教师指定工程经验丰富的教师作为指导教师,进行为期一年的指导。定期召开教学研讨会,对教学方法、工程实例进行讨论和共享。另外课程团队积极鼓励工程经验少的教师到企业单位参观,并积极鼓励教师参加工程项目,提高教师的工程实践能力。2014年春季学期,课程组教师去同辉电子有限公司参观;2014年秋季学期,课程组教师去天津职业技能公共实测中心参观;2015年春季学期,两位教师去天津职业技能公共实测中心进行实际操作培训。通过参观和培训,教师的工程实践能力得到了提高。
2.1根据工程实际,确定课程教学内容
1)在教学过程中,积极进行教学内容的改革,去除《电子技术基础》课程里陈旧的教学内容,比如集成电路的内部结构,突出集成芯片的外部特性与应用。2)理论教学内容模块化。《数字电子技术基础》突出计数器模块,学生可以进行秒表设计;突出寄存器模块,学生可以进行节日彩灯设计;《模拟电子技术基础》突出直流电源模块,学生可以进行直流稳压稳流电源和充电器设计;突出波形发生和振荡电路模块,学生可以进行简易信号发生器设计;突出运算放大电路模块,学生可以进行各种运算电路和滤波电路的设计等。具体模块化内容与实践性项目如表1所示。3)理论教学与实验教学中均加入电子线路的仿真。《电子技术基础》课堂教学中加入仿真,帮助学生理解难懂的电路原理,比如正弦波振荡电路的启动振荡过程。在《电子技术基础》实验教学中也引入仿真。学生在实验室搭接硬件电路前,利用仿真帮助学生掌握实验仪器的基本使用方法及电路参数的测试方法,如放大电路的交直流参数的不同测试方法。仿真完成后,学生再进行硬件电路的实验环节。加入仿真的方法后,学生对理论知识的理解更加透彻,通过理论与实验结合的方法有效地激发了学生对《电子技术基础》课程的学习兴趣。图1和图2分别为数字时钟仿真和RC正弦波振荡电路仿真。
2.2将《电子工艺实习》贯穿到整个《电子技术基础》理论课程教学中
目前,大部分高校的电子技术教学体系中,《电子技术基础》与《电子技术基础实验》是分别开设的,《电子技术课程设计》(或者《电子工艺实习》)是一门单独的实践类课程,这种课程设置的本意是让学生重视实践课程,但是这种课程设置却达不到预期的目标。理论与实践分开,课程进度不做协调,并且一般课程结束数周后才进行为期一周的课程设计(或《电子工艺实习》),不利于学生连贯性、持续性的学习。课程组将《电子工艺实习》和《模拟电子技术基础》安排在同一学期,《电子工艺实习》安排在《模拟电子技术基础》课程后,内容为稳压稳流电源设计与制作,该内容涉及到《模拟电子技术基础》的直流电源这一章节的内容。在理论课程未讲述到时,就下达设计任务,学生可以自行预习这一章节,提高学生学习的兴趣。在理论课程讲述完负反馈放大电路后,给学生安排稳压稳流电源的仿真与印刷电路板设计任务,学生两人一组进行电源电路仿真和印刷电路板(PCB)的设计。在讲述完直流电源内容后,学生即可进入实验室进行实际的电路焊接与调试工作。焊接与调试时,每位同学做出一个电源成品。学生自行进行调试工作。最后学生进行实习报告的书写、分组讲解稳压电源的功能,提升整个实习的理论高度。经过《电子工艺实习》,学生普遍反映收获很大,极大地提高了学生的动手能力和学习电子技术基础课程的兴趣。
2.3改进实验和《电子工艺实习》的验收考核环节
CDIO其中的一个理念是团队合作能力,课程组采用口试答辩和现场调试相结合的方法进行。口试答辩和调试过程强调每个组员的作用,每位成员承担的任务不同,讲解及调试的重点也不同。调试通过后还要进行设计报告的提交工作,通过设计报告的制作提高学生的科技写作能力。
3结束语
将CDIO工程教育理念引入到《电子技术基础》的教学模式中,在课堂教学、实验教学、《电子工艺实习》中均引入与电子产品相关的各个项目,改变了原有的教学方法。从实践结果看,取得的教学效果良好。不仅激发了学生学习《电子技术基础》的兴趣,还提高了学生的工程意识、项目实践能力、团队合作能力、自学创新能力和表达能力。然而,将传统的教学方法转变到这种教学方法时,课程组也遇到了不少问题,比如:任课教师(尤其是青年教师)的工程实践经验欠缺;为了提供更多的工程实例,任课教师的工作量增加;学校与企业联系偏少;随着高校的不断扩招,学生人数在短时间内急剧增加,实践场地不易调配;等等。在后续的课程改革和实践中要积极逐步解决这些问题。
参考文献:
[1]张春艳,杨光.基于CDIO理念电工电子课程体系的研究[J].科技创新导报,2010(1):169.
[2]田敬北,刘胜永,徐剑琴.基于CDIO理念的“电子技术基础”课程教学探讨[J].中国电力教育,2013(28):126-127.
[3]陆继庆,徐庆.基于CDIO模式的“电子技术综合设计”课程改革[J].电气电子教学学报,2011,33(5):22-23.
[4]张妤,白雪冰,戴天虹.基于CDIO的“数字电子技术”教学改革探讨[J].中国电力教育,2013(26):53-55.
[5]杨雪,王玫.CDIO在数字电子技术教学模式改革中的应用[J].南京工程学院学报(社会科学版),2010,10(1):65-68.
[6]胡雄心,姚远,高红俐.CDIO模式下模电授课模式的探讨[J].电气电子教学学报,2008,30(4):106-108.
[7]马永强,吴开兴,贾少锐.基于CDIO的电子应用系统项目实施模式研究[J].河北工程大学学报(社会科学版),2013,30(1):84-86.
[8]牛小玲,王军.基于CDIO理念的“电子技术”系列课程改革与实践[J].中国电力教育,2014(5):74-75.
[9]于军.基于CDIO模式下模拟电子技术课程教学改革与实践[J].教育与职业,2014(8):139-131.
1.实践教学的改革
深化实践教学改革,对加强学生实践动手能力和工程实践的训练,提高学生的创新能力至关重要。从人才培养体系整体出发,以能力培养为主线,构建分层次、多模块、相互衔接的实践教学体系。根据新的理论和技术不断更新实践教学内容,实践内容与科研、工程、社会应用密切联系,形成良性互动,实现基础与前沿、经典与现代的有机结合。充分利用现代信息技术改造传统的实践教学内容和技术方法,从多方面、多渠道加强基础实验、开放实验、创新实验、课程设计、电子实习以及各类电子竞赛。建立新型的适应学生能力培养、鼓励探索和创新的多元化实践考核方法与教学模式,促进学生自主学习、合作学习和研究性学习能力的提高。[4,5]
2.培养大学生的自主创新精神及实践能力
受教育体制、社会环境及就业压力等影响,当今在校大学生普遍存在人生目标不明确、学习动力不足等现象。针对这种现象,要进一步研究如何帮助学生树立人生目标,激发他们的学习兴趣,引导学生从步入大学前的被动学习模式转变为大学生活中的自主创新学习模式。
3.建立电子技术实践教学质量保障机制
完善管理制度、监控体系,制定自主学习成效的评估标准,提出确保学生自主创新学习模式顺利实施的执行方案,提供学生自主创新学习的有效平台。提供合适的实际工程项目,教授学生结合项目进行学习,做中学、学中做,动静结合。
二、一体化教学模式的研究途径与实施方法
1.竞赛吸引、项目驱动
兴趣是最好的教师,因此培养学生的学习主动性和创新精神需要从兴趣入手。以组织学生参加电子类竞赛项目包括大学生电子设计大赛、飞思卡尔智能车竞赛和美新杯物联网竞赛等为契机,结合实践课程环节建立完整的创新意识培养体系。在课程设计和电子实习中引入以往的电子竞赛题目,将课程设计和电子实习作为一个整体环节,允许学生自由组队采用项目申报的形式完成某个竞赛题目,以作为课程设计和实习成绩,从而激发学生对电子设计的兴趣。成立电子协会吸纳学生,开放基础实验室和实训基地,组织校电子竞赛,在大范围培训学生的同时,通过竞赛选拔优秀学生进入创新实验室。实验室学生的成功也将在广大学生中起到榜样作用,更加激发其对电子技术实践的兴趣,从而形成良性循环。
2.由点到面、逐步扩散
本科教育已经是大众化教育,尤其是近年来本科院校的扩招,使教师很难兼顾到所有学生。通过电子协会,培训少数未进入课程但对电子设计感兴趣并具有一定自学能力的学生。实验室由高年级学生定期组织培训和讨论并向这部分学生开放,培养精英学苗。进入实验室的学生在实验、课程设计和电子实习教学过程中又会带动其他学生,辅助教师进行指导,将积累的实践知识传授给其他学生。多年级的学生在一起完成创新实验、开放实验及各类竞赛等。通过这种反应堆式的互帮互助,将知识传授给每个学生。课题组成员经常参加国家、省级教学研讨会,通过会议交流,将改革成果和经验推广到其他工科院校。
3.各环紧扣、自成体系
各教学环节相互渗透,紧密结合。“电子技术”课程教学包括理论教学、基础实验、课程设计和电子实习,课堂外又有创新实验、开放实验和各种电子类竞赛。理论、实验不分家,在理论教学中结合实验,在实验教学中完成对理论的应用和升华。课程设计或电子实习的内容提前布置给学生,让学生根据布置的任务查阅资料,了解有关后续实践课程,事先设计各模块,利用EDA实验室进行仿真,验证设计电路的合理性。理论课和基础实验为课程设计做铺垫,而课程设计为电子实习做铺垫,电子实习又为创新实验及竞赛打下了良好的基础。通过一系列教学过程不仅提高了学生的实践能力,还巩固了对理论知识的掌握。这样环环相扣可以使各教学环节自成体系,以达到事半功倍的效果。
4.动静结合、水到渠成
静中思、动中学,不强迫、不放弃。针对对电子设计有浓厚兴趣的学生提供良好平台,实时指导,松弛有度,理论与实践结合,使他们成为具有很强实践能力的佼佼者,为卓越工程师培养打好基础。不放弃没有兴趣的学生,通过实例引导,同学带动,激发其关于电子技术的兴趣。细化考核方式,多方面测评结合,既不束缚学生的手脚,又稳把基础关。在扎实的基础培训的基础上再鼓励学生改变创新,动静结合,依据科学的培养规律,遵循合理的科研过程,使“电子技术”实践课程因势利导,水到渠成。
三、电子技术综合实验台设计方案
为配合电子技术实践教学的改革及一体化教学模式的建立及实施,研制了电子技术综合实验台。
1.综合实验台的外观设计
整体结构采用背靠背对称式,将实验、实践所需的常用仪器、仪表及工具等统一规划于实验台内,外露操作面板,实验台双侧完全相同。
2.综合实验台的功能及特点
(1)现阶段,大多数的应用电子技术专业教学计划中的基础科学都设有一些辅的实验探究。这些辅的实验探究多半只是起到演示、验证性的作用,无法真正达到实验的作用。加之部分学校的办学基础相对较差、师资力量比较薄弱、实验的相关设备陈旧不堪。学校的管理人员在对待实验设备方面的态度一直很消极,相关实验设备的投入资金相对较为匮乏的同时,也存在着师资力量缺乏的情况,导致实验课程的教学水平不断降低,实验设备的使用率逐步降低。学校实验设备的陈旧与缺乏的现状,使应用电子技术专业的实验、实训课程的计划只具有存在的意义,没有发展的动力。长此以往下去,会使应用电子技术专业的发展失去存在的意义。这些实际的情况阻碍着应用电子技术专业实验、实训课程的发展。因此,随着时间的推移,应用电子技术专业的教师观念无法适应时代的要求,在教学中无法达到实践教学中的学习目标,也在一定不程度上影响了应用电子技术专业实验、实训课程的教学改革的发展。
(2)目前,部分学校的相关课程基本都按照固有的学科安排课程的相关计划。同类学校之间相互模仿的开设专业课程,没有从实际的角度出发,去考虑专业的教学发展是否具有一定的经济效益与社会效益。在专业的课程开设与设置方面存在着严重的理论与实际发展相脱节的现象。应用电子技术专业的发展缺少了客观的现实基础,可谓是举步维艰。应用电子技术专业教学中的理论课程与实践情况的发展存在的脱节问题,使应用电子技术的发展无法满足社会的有效需求。应用电子技术专业实验、实训课程的改革虽是箭在弦上,但是碍于实际情况的制约,应用电子技术专业实验、实训课程的改革进程的发展一直止步不前。过去传统教学模式下的理论教学、实训教学相分离发展模式还在沿用中,不同教师负责不同的课程,导致学生的学习积极性、主动性的意识不强,无法保证教学目标的实现。
二、不断加强实训教学及实训教学改革的重要性
(1)随着众多相关学者对应用电子技术专业实验、实训课程的改革的深入探究,改变教学模式、进一步打破专业固定学科的相关限制,最大程度的结合社会的实际需求发展改革的相关事宜成为当务之急。强化应用电子技术专业实验、实训课程的发展观念应作为一种办学理念,将其贯穿于整个教学计划的全过程,并将其改革的力度切实的落实到应用电子技术专业的教学计划、课程安排、教材选择的方面。进行改革中的应用电子技术专业实验、实训课程的相关事项尽量安排得井然有序,这样才能在实际生活中有条不紊的使改革进行下去。学校以及教师对于应用电子技术专业实验、实训的课程的比重要问题,在充分考虑之后做出适合的规划。在进行理论教学与实际教学的过程中,最好安排同一个教师进行授课,这样可以在一定程度上,减少学生对于实训课与理论课在教学内容方面相互脱节的反感。同时,学校应该设立相关的平台,为相关专业的教师定制学习培训的计划。专业的教师在课前需要做好充分的备课工作,并定期参与一定的培训,提高自身的理论和实践的教学水平。并时刻明确教师的主要任务是,将模拟型的设备通过创新的做法向着实用型不断进行转变,使学生深切体会到实验的成功与否与现实的关系。
(2)在实践教学中,重视提高学生的动手操作能力,强化其对专业的实验意识的同时,引进专业的师资力量,提高应用电子技术专业实验、实训课程的质量,突出应用电子技术专业实验、实训的技能发展。在对相关课程的安排方面还需要注意,专业课程的时间、地点在安排时尽量达到教学一体化的相关要求,在教学中充分发挥学生的积极性、主动性去进行理论、实训课程的学习。在师生之间建立起平等的关系,发挥专业教师的主导作用,使学生在学习过程中遇到的一些难题,能够得到专业教师的份额准确答复与点评,增加学生学习该专业的信心与兴趣。教师也可以在这解答的过程中,培养学生分析问题的能力、解决问题的能力、实际操作的能力以及探究的意识。
三、总结
高职院校主要为我国培养技术型人才,“电工电子技术”是高职院校中的重要课程,这一课程具有很强的专业性与理论性,而且需要学生具有较多的实践经验,“电工电子技术”课程整体学习难度较大,学生对这一课程的学习较为不易,因此需要对“电工电子技术”课程进行改革,改变这一课程当前的教学现状,提高学生的学习兴趣与学习质量。
关键词:
“电工电子技术”课程;课程改革;翻转教育
目前我国经济发展迅速,电气工程随处可见,电工电子技术的应用范围越来越广泛,它的重要性由此凸显出来。“电工电子技术”课程是我国高职院校电气工程专业学生的基础课程,后续课程的学习都需要运用到这一方面的知识,但是这一课程的学习较为困难,高职院校教学方法的落后也容易造成学生的厌学情绪,因此我国各个高职院校学生电工在电子技术这一课程上所取得的成绩总是不尽如人意。高职院校与相关教师需要就这一问题进行探讨,提出相应的解决方案,让每个高职电气专业学生都乐于去学习这门课程,让高职学生能够从“电工电子技术”课程中学习到知识,提高教师的课堂教学效率以及学生的学习成绩。
1“电工电子技术”课程的特点
1.1理论性
“电工电子技术”课程是以数学、物理等知识作为基础的,其中所包含的内容是与电工电子技术相关的基础理论知识与技能,因此这一课程具有较强的理论性,其中包含的理论知识种类较多而且内容庞杂,全部记忆需要时间而且较为困难,想要进行相关的实践课程必须熟练掌握这些理论知识。
1.2实践性
学习理论知识的目的是为了实践,为了解决与所学专业知识相关的问题,而高职院校是我国技术型人才的培训基地,这些人才都需要拥有较为丰富的实践经验才能够投入工作之中,“电工电子技术”是一门实践性较强的课程,关于电气工程的维修、维护都需要相关的工作人员亲自动手进行操作,因此电气专业的学生在学习这门课程时也应该注重增长自身的实践经验。
1.3变更性
科技处于不断发展的状态,电工电子技术在我国各个领域内都有所应用,例如军工、科研、生产以及人民的日常生活等,电工电子技术的内容因此也处于更新状态,不断有旧的内容被淘汰,又有新的内容加入进来,因此“电工电子技术”课程具有很强的变更性,这就对高职院校“电工电子技术”课程提出了更高的要求,课程的内容必须随着时代的发展变化而更新,让课程自身能够跟上时代的潮流。
2“电工电子技术”课程具有的问题
2.1“电工电子技术”课程教学方法落后
很多高职教师在教授电工电子技术这一方面的课程时教学方法落后,自身的教学观念也没有与时俱进,对高职学生仍旧使用“填鸭式教学”,教师的目的就是让学生可以在课堂上学习到与“电工电子技术”课程相关的知识,在考试中可以取得较高的分数,这就造成了理论知识方面的教学作为主导,但是学生很少有机会可以进行实践,自身的实践能力存在问题,而且很多高职院校对于“电工电子技术”课程的考核方式并不是要求学生能够解决某一电器存在的问题,而是和普通高校一样采取考试的方式,这样只会让学生认为理论知识更重要,只知道去熟悉考试可能会涉及的知识,自身的实践能力无法得到提高,所掌握的知识也十分有限。
2.2“电工电子技术”课程教学内容存在问题
“电工电子技术”课程中所包含的内容较多,整个知识体系较为庞大,其中包含了物理、高数等方面的知识,如果想要学习好“电工电子技术”课程,就必须掌握好物理、高数等方面的知识,但是高职学生自身基础知识较差,物理、高数这些知识是他们自身不具备的,他们学习“电工电子技术”课程的前提是高职院校对他们进行物理、高数等相关课程的培训,但是当前高职院校无法满足学生这些要求,学生物理、高数等方面的知识掌握得不扎实,在“电工电子技术”课程中就无法跟上教师的思路,不了解这一课程中所讲述的内容,学习起来较为困难,学生自身也会逐渐对“电工电子技术”课程失去兴趣,对课程产生抵触情绪,造成学习成绩的降低,对“电工电子技术”课程的教学效果造成不良影响。
2.3“电工电子技术”课程教学模式单一
很多高职院校在对“电工电子技术”课程进行教学时教学模式暴露出了较大的问题,相关教师在课程中过于注重课程中的细节,对于课程的整体进程没有予以重视,对于某方面知识特征、原理等方面的知识会进行仔细的分析,但是却没有说明这部分知识在电工电子技术的整个课程系统中处于什么样的位置,对于学生的学习又会有怎样的影响,学生受到这一教学模式的影响,会在学习中注重单一方面的学习而忽略了整个课程,对于其他方面的知识不能很好地理解与运用,而且高职院校与教师在这一课程上过于注重理论教学而轻视实践教学,学生的相关能力无法得到锻炼与提升,“电工电子技术”课程教学质量偏低。
3“电工电子技术”课程改革策略
3.1改革当前教学方法
我国的新课改要求学生成为课堂的主体,高职院校应该遵循新课改的要求,对当前的教学方法进行改革,提高学生综合素质,培养学生专业能力,在“电工电子技术”课程教学方法的改革上,应该做到以下几点:首先,注重学生的自我思考,让学生成为课堂的主体,很多方面的学习内容应该让学生自主进行探究,改变以往的“填鸭式”教学,师生之间需要进行互动,教师起到引导学生的作用,发挥出学生学习“电工电子技术”课程的积极性,例如在讲解关于电路方面的知识时,教师先提出一种电路的排列方法以及计算方法,之后告诉学生还有哪些方法的存在,让学生自己对其他的排列方法进行探究,让学生专注于问题,提出电路排列的其他方法,并且进行计算,得出相关数值;其次,使用多媒体技术进行教学,“电工电子技术”课程中存在着很多较为抽象的内容,只是依靠教师的语言难以叙述清楚,而多媒体技术可以在这一方面发挥出它的优势,它能够将很多抽象的内容具体地表达出来,让学生对这些内容可以更加直观地去理解,降低教学的难度,而且多媒体技术中所包含的视频、图像等与学生的日常生活更为接近,教师使用多媒体技术进行教学学生容易接受,提高学生的学习兴趣与学习动力;再次,注重理论与实践的结合,在课堂教学中,教师可以将部分电子元件带入课堂之中,在课堂教学中结合这些电子元件对知识进行讲解,并且让学生对这些元件进行观察,了解不同元件所具有的不同特性,并且将这些电子元件与家用电器的使用进行结合,让学生感觉到自身所学习的知识就存在于自己的生活中,通过实践加强学生对“电工电子技术”课程知识的理解。
3.2更新原有教学内容
“电工电子技术”课程是高职院校电器专业学生的基础课程,而且自身具有较多的内容,为了保证学生可以从这一课程中学习到足够的东西,改变当前学生学习的现状,需要对原有的教学内容进行更新。首先应该强化相关学生的基础知识,“电工电子技术”课程中包含了物理、高数等方面的知识,但是很多高职学生自身基础较差,对这些知识并不能很好地掌握,因此在实际学习时无法获得较好的效果,高职院校应该针对这些学生添加物理课程与高数课程,保证他们对基础知识的掌握;其次要注重加入新内容,科技在不断发展与进步,而电工电子技术处于时代前沿技术,会不断出现技术的更新,高职院校需要对电工电子技术保持高度的关注,让学生在校学习期间能够学习到关于电工电子技术方面的新技术,不断为“电工电子技术”课程加入新鲜内容,提高学生学习效果以及高职院校的教学水平。3.3注重实践教学高职院校教育与培养的人才以技术型人才为主,因此实践教学对于高职院校的学生来说是非常重要的。目前高职院校对“电工电子技术”课程的教学仍旧以理论教学为主,这是极为不合理的,电工电子技术是为了解决生活与工作中的实际问题而存在的,单纯的理论教学无法满足这一点,因此高职院校应该注重在“电工电子技术”课程中加大实践教学的比重,首先应该让学生熟悉一些电子元件的性能与使用方法,巩固学生的基础知识;其次要改变以往实践教学的内容,提高学生自主进行实验的能力以及解决相关问题的能力,教师给出实验目的,要求学生自行挑选实验所需的器材、元件,之后设计实验、进行实验、得出结果,教师在学生完成实验后再进行讲解,加深学生对实验过程以及实验结果的印象;再次可以利用计算机、网络等进行虚拟实验,强化学生对每一个实验的记忆与了解,让他们知道看起来较为相似的实验实际上存在着哪些方面的不同。
4结语
高职院校自身需要重视“电工电子技术”课程的实践教学,开发“电工电子技术”课程实验室,让学生可以针对自身知识的薄弱点进行练习,为学生提供一个可以进行自主学习、自我探究的环境,学生在实验室可以与教师对某方面的问题进行交流。高职院校还应该与相关工厂、企业进行联系,安排学生进入其中参观、实习,让学生在实际工作中对自身的能力进行锻炼,巩固自身学习电工电子技术理论知识,对自己学习过的知识可以有一个较为深入的了解,能够在实践过程中更好地进行应用。
[参考文献]
[1]朱晓慧.基于工作过程的电工电子技术的课程改革[J].职业教育研究,2008(8):26-27.
[2]叶光胜,李光亮.翻转课堂模式下“电工电子技术”课程改革实践探究[J].职业,2016(14):57-58.
[关键词]电子技术;课程;建设
电子技术是中等职业学校工科专业的一门专业基础课程,后续的电器控制、传感器技术等专业课要在其基础之上才能有效学习,同时该课程又是训练学生动手能力的技术基础课程。因此,这门课程掌握的程度将会影响学生整个专业课程的学习。长期的教学经验和实践显示,该课程学习难度较大,大部分学生对于该课程的学习掌握情况也较差。通过对企业的调研,还发现学生所学与企业所需相差较远。综上所述,开发出符合企业用人标准,且受学生欢迎,能让他们学得会的电子技术校本课程是目前最需要的。所以设计哪些课程内容,采用怎样的教学模式、教学方法,建立哪些教学资源、平台,如何提高教学效率,如何保证基础知识、基本技能都能满足教学要求,满足毕业生就业的需求,这些方面都是该课程的开发重点。下面笔者从以下几个方面谈谈电子技术课程建设的做法。
一、明确课程建设目标
中职学校的职责是为企业培养具有综合素质的技能型人才。因此,学校要把职业岗位(群)和技术领域的需求融入教学,确立以职业岗位能力培养为核心的课程建设目标。目前进入中职学校学习的大部分是学习成绩、学习能力和学习习惯都较差的初中毕业生。所以在开发电子技术课程时,首先,我们必须清晰地认识到我们面对的是一个文化知识基础较差、遵章守纪意识较低、思考能力薄弱的群体。正确评估学生水平,是课程定位的前提和基础。其次,我们必须明确中等职业教育培养的层次是应用型技术人才。在理论上不必作过高的要求,不要紧盯着几个重、难点不放,而应以实用、够用为原则,但也要兼顾部分学生的进一步求学深造和发展的需要。再次,要根据企业的岗位技能需求,明确中职学生在实际工作岗位中必须掌握的电子技术知识和技能,以及掌握的程度和标准。这是课程建设目标中最关键的一个环节。综上原因,并结合我校电子技术课程的建设经验,总结出中职学校该门课程的建设目标为:(1)掌握电工电子技术工人所必需的基本知识和基本技能;(2)培养学生实际操作、制作能力,使学生具有电子设备、自动化设备和生产线的安装、调试、运行、维修与检测的基本能力;(3)培养学生遵守纪律、团结协作、积极思考的素质。
二、制定切合实际的课程标准
课程标准是规定某一学科的课程性质、课程目标、内容目标、实施建议的教学指导性文件。课程标准与教学大纲相比,在课程的基本理念、课程目标、课程实施建议等几部分阐述得详细、明确,特别是提出了面向全体学生的学习基本要求。职业教育改革的核心是教育教学要以学生为主体,所以在制定课程标准时,要从教师如何引导、学生如何自主学习的角度去思考。在制定电子技术课程标准时,要对企业、毕业生进行深入广泛的调研,了解中职学生在实际工作岗位中必须掌握的电子技术知识和技能,并召开行业、企业专家座谈会,对调研结果进行分析,确定电子技术课程建设内容、企业工作要求。如我校在制定该门课程标准时,经过大量的调研及专家研讨,最后确定该课程要注重学生对各种电子元器件的认识、测试和应用,简化电路工作原理,变以往的教师演示实验和验证式的实验为学生动手探讨的实验,采用任务引领式的教学模式,让学生动手制作电子小产品,掌握电子技能和知识。
三、合理规划课程内容
由于中等职业学校毕业生的就业岗位主要是一线工人,而且培养模式多以“2+1”为主,学生的基础知识、就业岗位和学习时间,都要求降低理论教学难度。所以在规划教学内容时,以课程标准为指导,遵循“必需、够用”的原则,并且增加实践操作教学环节,让学生在动手实践中掌握电子知识。如二极管部分,强化对二极管的认识和检测,弱化输出电压、电流的计算;数字部分,增加了常用集成电路管脚的辨别及其功能的验证;确定放大电路内容部分,删除了学生感觉难度较大的放大电路的微变等效电路、射极输出器的有关计算,设计一些学生感兴趣的电子小产品学习任务,如音乐门铃、彩灯的制作。另外,增加阅读知识,为基础好的学生提供更多的提升空间。
四、选用或编写应用型教材
选择或编写优秀的教材,是实现优质课的基础。一本好的中职电子技术教材,基础理论知识以够用为原则,淡化复杂的理论推导,强化应用,突出职业能力的训练,而且企业的新技术、新工艺、新结构、新方法要及时出现在教材中。所以教材内容的编排要由浅入深、由易到难,符合学生的逻辑思维特点,要体现行动导向教学法,同时还要体现当前专业技术发展的先进性。教材中还应增加“课外阅读”,以拓展学生的课外知识。
五、精心设计教学过程
教学过程的设计,尽可能做到理论和实践一体化进行,而且要以学生为主体,以提高学生能力为目标。任务的实施要依任务内容和学生基础而定,有的任务可先实施,后归纳知识,如二极管的正负极的检测、三极管三个电极的判断;有的任务可先学习知识,后实施任务,如设计三人表决器。无论以哪种方式开展教学,都要精心设计好引入、讨论、讲解、演示、实训、归纳等过程,要采用各种方法鼓励学生积极参与课堂的各项活动,提高学生的感受能力和操作能力。教学过程的设计,要注意采用任务驱动、“理实一体”等教学方法,通过完成任务,不但能培养学生的学习、思考、动手能力,而且还能培养学生严谨的工作态度。为促进每个学生的发展,还要改进教学评价方式,对学生采取过程评价和结果评价相结合的方式。不仅有学生自我评价、学生之间的相互评价和教师的评价,还有学生对本次任务完成的总结。过程评价注重学生的安全意识和器材准备、课堂纪律遵守情况。结果评价是对学生基础知识和基本技能掌握的评价。学生之间的评价、教师的评价还包含学生综合能力、素质方面的评价。
六、配备“理实一体”的实训室和教师
电子技术是一门实践性很强的课程,实施技能学习就必须要有与教学任务相适应的一体化实训室。在一体化实训室中,要有足够的工位,必需的教学环境和必备的电子仪器、仪表及各类工具,还要有与教学任务相匹配的电子制作套件。优秀的电子技术教师是实施教学的保障。我们中职学校的很多教师都是从校门到校门,缺乏市场、企业中的实际应用案例和前沿知识,因此,在教学中举不出实例、找不到项目。这就要求我们要利用骨干教师培训、教师下企业锻炼等活动,培养年轻教师的电子理论及电子前沿知识,提高教师的实践动手能力;利用教研会或其他时间,集中学习行动导向教学法;聘请生产教学仪器的技术员对电子实训设备的使用、维修进行培训;聘请企业兼职教师指导实训;不定期地到企业调研,了解企业新技术、新工艺。
七、大力开发教学资源
教学资源是教师实施教学的媒体,是学生学习的第二课堂,优良的教学资源可以使教学效果事半功倍。诸如教学积件、电子课件、电子教案、电子仿真软件(如EWB)、试题库、与本门课程有关的企业标准、文本、图片、音频、视频、微课等等资源,可以让枯燥的内容变得色彩缤纷,赋予动感和情趣;可以调动学生各个感官的作用,用眼去看,用耳去听,将视觉、听觉等多个通道集中到课堂上,可以增强学生记忆、理解、模仿能力。电子技术课程建设,是一个与时俱进、不断完善的过程,只有根据电子产业的发展,不断修订课程标准,优化课程内容,才能保证学到的知识和技能达到企业要求。只有以培养应用型人才为目标,始终从学生实际出发,采用行之有效的教学手段,使中职学生爱上电子技术这门课程,才能使电子技术课程在课程体系中发挥其真正的作用。
[参考文献]
[1]马成荣.职业教育项目课程的有效实施及推进策略[J].中国职业技术教育,2006(21).
1.1调整实验项目比重
实验教学作为模拟电子技术实践教学的基础部分,对学生基本实验能力的培养有着至关重要的作用.处于附属地位的实验教学基本用来验证理论知识点,其虽然加深了学生对理论知识点的掌握深度,但一定程度上却削弱了实验教学在学生应用型能力培养中的作用.理论知识点的验证固然重要,但作为一门实践课程,结合实际,培养实际能力尤为重要.结合课程培养应用型能力,应对实验项目做调整,增加其他项目的比重.然而考虑到理论知识点验证、实际的需要以及课时的限制等,增加适当课时的同时,减少验证型实验项目用于其他实验项目.
1.1.1元器件识别、检测和应用
模拟电子技术介绍的主要内容是以半导体器件为核心元件的各种电子电路,其中的半导体器件包括半导体二极管、双极性晶体管和场效应管等.模拟电子技术实验教学环节的所有内容均和它们有关.根据新建应用型本科院校模拟电子技术实践教学大纲,开设的实验项目内容有常用电子仪器的使用,验证性实验内容,对半导体器件以及其它常用电子元器件的单独介绍很少,仅在部分实验项目中会涉及极少的该方面知识.元器件的识别、检测和应用知识的忽略得益于教具产业的发展,模块化的电路虽然节省了学校的不少开支,减少了耗材支出,但却剥夺了学生搭建电路过程中设计的元器件识别、检测和应用知识的学习.根据实际教学经验,修完整个实验课程后,仅部分同学对电子元器件知识有一定了解,大部分学生对元器件的识别和检测和应用等知识了解几乎为零.然而对于电类应用型人才培养和实际需要,该部分知识却显得十分重要,应从多个角度提升学生对元器件识别、检测和应用知识的掌握.
(1)安排二到四个左右课时进行电子元器件识别、检测和应用知识的介绍,特别是常用的电子元器件如电阻、电容、二极管和三极管等识别和检测等知识的介绍,并就其中部分内容设计相应实验项目,强化学生对该部分知识的掌握.由于课时的局限,不可能方方面面都可作出介绍,仅需对常用的基本知识点做详细说明.
(2)鼓励有兴趣的学生在业余时间通过其他方式加深和扩展对元器件识别、检测和应用知识的掌握.可指引他们参阅相关书籍或通过网络查阅各种元器件的识别、检测和应用的资料或进入各种购物网站或到实体店了解元器件,一定程度上还可激发学生的学习兴趣.
1.1.2电路仿真软件的应用
随着计算机仿真技术的发展,企业在电子电路产品的设计过程中为了提高效率,首先会进行仿真设计,一定程度上检测所设计电路的功能以及各项指标是否满足要求,具有参考价值.为了满足行业要求,培养实际能力,应在实验项目中增加相应仿真实验项目,电子电路的仿真平台有很多,电子类专业在本科阶段课本上常见的有SPICE、(EWB的高级版本)和Proteus等.三种仿真设计平台基本都可进行模拟电子技术中模拟电子电路的仿真设计,然而其实它们各有自己的应用场合.Proteus常用来在单片机原理与应用等课程中结合编译软件进行电路仿真,仿真结果直观,生动.SPICE则较多的应用在模拟电路的仿真中,但仿真结果相对不太直观.Miltisim作为课本中介绍的一款电路设计仿真平台,应用在电子技术课程等的电路设计仿真.它的功能强大,基本涵盖了电路设计所需要的所有类型电子元器件,它具备各种实际电路测试中所有的虚拟仪器仪表,提供多种电路分析工具和方法,可对模拟电子技术中所有理论知识进行仿真验证,同时可以进行其它电路设计和仿真,加深学生理论知识点的理解和运用,可培养学生独立提出、分析和解决问题的能力.Miltisim电路仿真设计平台的精通运用往往不是几节课就可以做到的,其实任何课程的学习都一样,需要教师的引导和辅助结合学生自主学习和思考才能达到较好的效果.模拟电子技术实验需增加相应仿真实验项目,但课时不必过多,可安排4到6个课时,也即2到3次实验,主要演示软件常用的使用方法并进行仿真实验内容和常用的分析方法,鼓励学生在业余时间进行仿真实验,验证课本知识,掌握各种分析方法,并进行一些小设计,激起学生的学习兴趣.
1.2注重课程设计,培养应用能力
课程设计作为模拟电子技术实践环节的另外一个方面,它应该是实验项目的升华,作为一次学生独立思考,分析和解决问题的实践机会,对创新能力的培养具有至关重要的作用.网络时代的到来,方便了人们生活的方方面面,可以很轻易的从网络获得各种信息.课程设计也不例外,各种大小论坛,文库共享了大量的电路设计报告,信息的共享可以提供知识交流和学习的机会,加快社会的发展,然而对于新建应用型本科高校,学校对课程设计的重视程度不大和学生的学习积极性不高等众多因素决定了课程设计的完成仅仅是CTRL+C和CTRL+V,使得课程设计在应用型能力培养中的作用甚微.切实的培养应用型人才,还需注重课程设计.它作为一次实践和创新能力培养的机会,不仅对模拟电子技术课程,而且对后续课程应用能力的培养均有影响,导致学生坏学习习惯和思维的养成.当然课程设计的有效实施和多种因素有关,可以试着从以下方面入手:(1)院部应强调对课程设计的重视,不能只当成一次实验来看待.(2)指导教师应指引学生切实自主的完成课程设计项目,严格要求,杜绝粘贴和复制,草草了事.(3)鼓励学生自主提出设计方案,进行设计验证,在过程中自主发现和解决问题,培养自学和创新能力.
二、强调创新,提升实践实效
2.1提高设计自由度,培养创新能力
随着科学技术的发展,为了满足人们不断提高的需求,生活的方方面面都在向着便捷化、人性化的方向发展.人性化和便捷化的发展方向在很多场合体现了其优势,然而在有些方面反而适得其反.高校扩招的不断增加,规模的不断扩大,导致对教学仪器的需求,教学仪器产业在近些年得到了很大的发展,产品不断的人性化,方便操作,与此同时也带来很多问题.对于模拟电子技术实验课程,教学仪器生产公司提供的完成实验项目的电路均是模块化成品.模块化产品确实带来了诸多好处.教学仪器公司根据课程内容设计了实验项目,方便了教师的教学活动,另外也节约了大量耗材.然而事物大多具有两面性,模块化产品给学校的主体却带来了诸多不便.应用型人才需要学生培养动手能力和创新能力,事先设定好的模块化产品在在项目实施时的设计自由度大打折扣,实验内容完全由模块确定,学生自由发挥的自由度很小,同时模块化的电路各电路参数均是事先设计好的,仅仅为完成实验项目,除了事先设计好的问题外,不会出现其他问题,减少了学生发现问题,思考问题和解决问题的机会,不利于培养学生的应用型能力.模块化实验项目也有其应用场合,随着新建本科院校应用型专业的培养方案的重新制定,实践教学教学环节课时有所提高,然而课时毕竟有限,模块化实验项目可以节约实验项目时间,同时由于模拟电子技术实验项目大部分为验证型实验项目,可适当部分使用模块化电路进行实验,部分采用自己搭建或焊接电路的方式进行,带来的问题特别是耗材问题可从如下方式解决:(1)教师科学化管理,预先准备每组所需元器件,并在实验后按组核对并收回;(2)有条件的情况下,教师可自制实验项目所需元件的元件箱,并引出端口;(3)培养学生合理正确使用的元器件的方法,减少元器件的烧毁;
2.2全民参与,提高创新能力
专业竞赛是创新能力培养的有力方式.电子类专业有很多专业类的竞赛,教育部积极倡导的有全国大学生电子设计大赛,飞思卡尔汽车赛和单片机程序设计大赛等,作为电类专业基础课程的模拟电子技术实践教学,其实践性极强,它几乎是所有专业类竞赛必须具备的基础知识,通过模拟电子技术实验课程可以使学生掌握分析和解决和调试简单电路问题的基本方法,并对理论知识点做实践验证,同时了解各种电路的功能以及应用场合.参加各类专业比赛的学生大部分集中在二年级和三年级,基本都已修过模拟电子技术实践课程.对学生而言,首先参加专业竞赛可以对模拟电子技术实践课程的学习情况进行检验,另外可以利用该课程学习所拥有的电路分析、设计和调试等能力结合到专业竞赛中,更好的参加比赛,通过基本电路的分析方法和调试方法等来分析各种大型电路的工作原理,特点等,加深对模拟电路的掌握和理解深度,并掌握其使用场合,实实在在的学到实用的和社会联系更加紧密的知识,为之后从事本专业工作奠定了坚实的基础,从而切实的培养了应用型人才.指导专业竞赛对指导教师也是一种锻炼,大部分在高校工作的专业教师,特别是新建应用型本科高校教师,大部分都是毕业后直接进入高校工作,然而传统的教育方法并没有过多的理论联系实践的机会.对他们来说,这是一次重新学习的机会,该类知识也是从零开始,极大的拓展了教师对各种规模较大电路的理解和掌握,通过实际电路调试中问题出现,分析和解决的过程,教师的业务素质得到了极大的提高,一方面为与相关企业进行产学研合作向项目,解决企业实际难题,服务地方做准备,另一方面可以应用到模拟电子技术实践教学中,结合实际进行模拟电子技术实践教学,激发学生的学习积极性,同时可以更详细生动的介绍各种电路,拓展学生的知识面,以便更好的培养应用型人才.虽然专业竞赛具有诸多优点,但竞赛的参与往往是少数人的活动,能力的培养也仅仅涉及到少部分人.为了培养应用型人才,从大众入手,应提倡全民参与竞赛培训的方式,鼓励大部分学生利用业余时间参与竞赛的培训,培养应用型能力,并最终从竞赛培训人员中好中选优,参加竞赛,一方面可在模拟电子技术实践环节的基础上培养大部分学生的应用能力,加强模拟电子技术实践环节指导作用;另一方面,全民培训必然需要众多教师的参与,可最大程度上锻炼指导教师,并反馈到模拟电子技术实践教学环节上.
三、小结