鄭歡歡 白魚秀
摘 要: 針對電子技術實踐教學的不足,運用先進的CDIO工程教育理念,結合應用型人才培養(yǎng)方式,本文構建了以實驗、課程設計、開放實驗室和電子設計大賽為主體的實踐教學體系,實現了“教師為主導,學生為主體”的教育理念,培養(yǎng)了學生“自主、合作、探究”的學習意識。
關鍵詞: CDIO模式;電子技術實踐教學;教學改革
CDIO工程教育模式是國際工程教育改革的最新成果,與我國的應用型教育理念不謀而合。電子技術課程作為一門工程實踐型專業(yè)基礎課程,應用CDIO模式進行實踐教學能讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學習工程,從而實現培養(yǎng)學生系統(tǒng)工程技術能力,以及較強的自學能力、組織溝通能力和協(xié)調能力的目的。
一、 電子技術教學中存在的問題
近年來,高校教育意識到了實踐教育的重要性,因此在電子技術課程體系建設上已經有所改變,課程的教學方式上也有了一定的改革。比如,大多數學校獨立開設了“電子技術實驗”和“電子技術課程設計”,有固定學分、固定學時、專門的教學大綱及進度列表,提高了對實踐教學的重視度。但由于教學過程中有些改革細節(jié)不到位,仍然存在很多問題:
1. “電子技術實驗”題目設置基本都是驗證性實驗,僅僅能夠幫助學生掌握單一的知識點,不能達到培養(yǎng)系統(tǒng)分析的能力。
2. “電子技術實驗”考核方式采用傳統(tǒng)的平時成績+實驗報告的考查方式,這種模式弱化了學生的實踐動手能力,不利于提高學生實驗學習的積極性和主動性,不利于改變學生重理論輕實踐的傳統(tǒng)觀念。
3. 以往“電子技術課程設計”大都以教師擬定的設計任務為依據,2周時間內完成。由于題目集少,題目重復性高,導致最后的結果也是千篇一律,以至于大部分同學達不到課程設計實踐鍛煉的目的。
4. 實踐課程都是各自獨立教學,沒有建立課程之間的銜接關系,導致教學目標完成度不高。
二、 在CDIO模式下的電子技術實踐教改措施
本文秉承CDIO教育理念——構思(Conceive)、設計(Design)、實施(Implement)、運行(Operate),結合我國現階段的應用型本科人才建設要求,建立“以工程項目為主體,以培養(yǎng)學生工程實踐能力為主線”的多元化、多層次的電子技術課程實踐教學體系——實驗、課程設計、開放實驗室、電子設計大賽,該體系是一個“循序漸進、不斷提高、分層培養(yǎng)、注重創(chuàng)新”的課程體系。圖1為基于CDIO的電子技術實踐教學體系。
圖1 基于CDIO的電子技術實踐教學體系
(一) 實驗環(huán)節(jié)培養(yǎng)構思能力
“電子技術實驗”課程是一門重要的專業(yè)基礎實踐課,與相關的理論課程有著緊密的聯(lián)系與知識的互補性。課程需要貫穿于整個學期,可以幫助學生形成理論聯(lián)系實際的工程觀點、培養(yǎng)科學思維能力、分析計算能力、實驗研究能力、應用設計能力。
實驗題目設置以驗證性實驗為主,綜合性實驗為輔;前者主要驗證理論課程中的某一元器件的性能、某一原理、理論或結論,從而加深對知識的理解,后者主要是在熟練掌握一定的基礎知識水平上,運用本課程中的多個知識點進行綜合訓練的一種復合型實驗。
實驗課中擴展內容增加設計性實驗,從而為“電子技術課程設計”課程打下一定的基礎。
實驗考核由平時成績、實驗報告和實驗考試三部分組成。實驗考試一人一組,學生從題庫中隨機抽題,在規(guī)定時間內完成實驗操作和實驗試卷,根據完成情況打分,延時酌情扣分。
(二) 課程設計環(huán)節(jié)培養(yǎng)設計能力
“電子技術課程設計”是電子技術課程教學中綜合性和實踐性較強的教學環(huán)節(jié),是理論聯(lián)系實踐的橋梁,是使學生體察工程實際問題復雜性的初次嘗試。
課程設計安排如下:
1. 查閱相關文獻和資料,完成選題工作。學生每人一題,可以自擬題目,也可以從教師提供的題目集中選擇,班級題目重復次數不超過2次。這就要求老師課前建立好一個優(yōu)質的題目集,設計題目要盡可能的綜合理論知識;要體現課程設計的實踐性和應用型;要緊隨當前電子技術的發(fā)展,體現課程設計的創(chuàng)新性。
2. 方案提出和擬定基本思路。學生在熟練掌握知識的基礎上,從工程實踐角度出發(fā),提出具體的設計方案和基本思路。
3. 進行系統(tǒng)設計和仿真。根據上一階段制定的方案,對單元模塊展開詳細設計并實現軟件仿真。
4. 撰寫課程設計報告,設計結果驗收和課程設計答辯。
(三) 開放實驗室環(huán)節(jié)培養(yǎng)實施能力
開放實驗室的受眾群體不是所有學生,面向的是在課程設計中表現出對電子技術感興趣、具備一定的自學能力和工程技術能力的學生。在這個環(huán)節(jié)中指導教師將課程設計中優(yōu)秀作品的功能難度升級,學生不僅要完成新的設計,而且要合理利用學校對開放實驗室的投入,安裝、調試電路完成設計的實現。
(四) 競賽環(huán)節(jié)培養(yǎng)運作能力
校內將電子設計大賽競賽項目常規(guī)化,形成“以賽促教、以賽促學”的學習氛圍。
通過前期的學習,部分學生已經具備了一定的系統(tǒng)工程技術能力,可以3~5人組隊參加各種等級的電子設計大賽。
三、 結束語
隨著電子技術發(fā)展的突飛猛進,傳統(tǒng)教學的過程中出現枯燥與不實用的弊端,而基于CDIO教育理念的教學改革,提高了學生的積極性,增強了學生的工程實踐能力,為培養(yǎng)高水平的應用型人才打下了堅實的基礎。
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作者簡介:
鄭歡歡,白魚秀,陜西省榆林市,榆林學院信息工程學院。