程瑋瑋
(江蘇省宿遷經貿高等職業(yè)技術學校,江蘇宿遷,223600)
“模擬電子技術”課程是電類專業(yè)的必修課程,也是電類專業(yè)中最基礎、難度卻最大的專業(yè)課程。由于該課程理論知識點多、電路分析深入、電路類型多等特點,在學生中被譽為“魔電”。近年來,微課這種新的教學模式為大多一線教師所接受,很多教師開始嘗試使用微課組織模擬電子技術課程的教學,可以說取得了一定的教學效果,但也開始暴露出一系列問題。CDIO模式下的模擬電子技術課程應用型微課教學在微課課例選擇、CDIO項目、教學方法、實施過程等方面進行了一系列的改革和實踐,取得了初步成效,對于其他理論課程的教學起到了一定的示范作用。
(1)微課教學資源凌亂,不成系統(tǒng)。筆者嘗試網上搜索模擬電子技術微課,發(fā)現有很多老師做的微課,但很多內容重復,沒有形成一個整體的微課資源。特別是應用型微課資源更是鮮有,有的應用型微課也只停留在做電路,而沒有將模擬電子技術理論知識與實踐結合起來,沒有形成系統(tǒng)的理實一體化的微課資源。
(2)微課教學資源理論性強,不利于學生學習。筆者以“電子技術視頻”進行搜索,發(fā)現清華大學、西安交大的微課資源,但理論性太強,不適合中職學生的學習。
(3)微課配套的實驗器材不完整。就算有合適的微課,但微課配套的實驗器材也需考慮,同時要思考器材的循環(huán)使用,以減少浪費,節(jié)約成本。
(4)微課教學模式不完善。雖然現在很多學校高喊微課教學,但還沒有比較完善的教學模式可以參考,微課教學任重道遠。
如何解決以上模擬電子技術課程微課教學的困境,怎樣的微課才能適應中職學生的學習并提升他們的實踐能力和電路分析能力呢?筆者所在信息化團隊以本校作為實驗學校,在中職《模擬電子技術》課程教學中以CDIO模式進行了微課的構建,取得了重大突破。
CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果。CDIO代表構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate) ,它以產品研發(fā)到產品運行的生命周期為載體 ,讓學生以主動的、 實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程。CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎知識、 個人能力、 人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力四個層面,大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學生在這四個層面達到預定目標。
模擬電子技術課程是電類學生的專業(yè)必修課程,也是學生后續(xù)課程學習的基礎,在培養(yǎng)學生的基礎電路分析能力、實踐能力、創(chuàng)新能力、維修能力等方面都起著重要作用。因此針對該課程的特點及目前微課教學中存在的問題,構建CDIO模式下的模擬電子技術應用型微課,對學生的專業(yè)技能和工程實踐能力具有十分重要的意義。
隨著電子技術的不斷發(fā)展、不斷更新,陳舊不變的實驗設備及實驗內容已經遠遠不能滿足學生和社會的需求。很多學生學完模擬電子技術還云里霧里一般,進入企業(yè)對模擬電子技術知識也無法靈活應用起來,導致學生學習效果差、學習積極性不高。為此,信息化團隊對模擬電子技術教學內容進行了整理并與具體的電子產品聯系起來,在CDIO模式下構建起模擬電子技術課程應用型微課課例,具體見表1。
考慮到中職學生的接受能力,所有微課以應用為主,淡化內部結構的介紹,注重內容的實用性和工程性。同時兼顧學生注意力集中的時間,微課時間嚴格控制在15分鐘以內,點到為止。CDIO項目使學生在基礎知識的理解上,應用所學知識實現了電子產品電路的構思、設計、電路搭建、調試分析,學生的工程思維、工程實踐和分析解決問題的能力、團隊協作能力都得到了顯著的提高。
表1
信息化團隊在為期兩個月的模擬電子技術課程應用型微課教學實踐后,形成了一套相對適合電類專業(yè)《模擬電子技術課程》應用型微課教學模式。下面以表1中的光控報警器項目為例進行課堂教學實踐。
教師打開電視,通過電視上的音量調節(jié)按鈕進行音量調節(jié),讓學生感知電壓的變化對家用電器的影響。布置任務:(1)電視機上的音量調節(jié)原理;(2)色環(huán)電阻的識讀;(3)電位器的種類、參數;(4)熱敏電阻、光敏電阻的特性。學生領取工作任務后通過網上查找資料完成任務。
課上,學生分組回答教師留下的工作任務。接下來觀看教師提供的光控報警器項目微課1、2??赐晡⒄n1、2后,教師點評學生完成的工作任務。學生領取本課上的工作任務:光控報警器。教師發(fā)放元器件、面包板、導線等。學生根據已有的元器件及光控報警器電路功能,結合網絡搜索進行電路的構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate),由教師進行電路驗收。驗收合格的學生觀看本項目的微課3、4,進一步對作品進行完善。學有余力的學生可以利用手中元器件完成傾斜度測量電路。
(1)學生就本次課學習進行課堂提問,由其他學生進行回答,教師作補充。(2)教師提出問題:光控報警器電路還有哪些形式?光控報警器電路中大家都學到了哪些知識點?利用現有元器件你還可以搭建出什么樣的功能電路?學生討論,以小組的形式進行問題匯報,教師點評。
布置課下任務:完成本項目對應的電路拼圖游戲及元器件作用描述。
電視機的音量可以調節(jié),那么又是如何選臺的?收音機又是如何選臺的?電容有哪些種類?如何識讀電容的參數?電容的連接方式有哪些?
通過以上CDIO模式下的微課教學,學生對光控報警器電路原理有了很好的掌握,更重要的是學生有了做工程的思維和實踐能力。
(1)學生對元器件的理解不再局限于書本,有了自己獨立的見解。由于CDIO項目電路元器件數量均不多,學生實驗成功率達到90%以上,學生的學習積極性和自信心高漲。另外,采用了CDIO模式教學,學生的工程實踐能力大幅提升,可以獨立完成電路構思、設計、實施、運行,從而具備了電子工程師的基礎能力。為后續(xù)就業(yè)提供了保障。
(2)教師的工作量大幅降低。應用CDIO模式構建的微課完全按照電子產品開發(fā)的一般步驟,而且知識點講解以夠用為原則,教師只需對學生稍加點撥即可。同時開放式的課堂讓學生可以自由進入網絡搜索,學生的知識面得到了拓展,教師只需引導學生按照步驟完成任務。將更多的學習主動權給學生自行支配。但在任務完成方面,教師必須嚴格要求,給予時間限制。教師的教學重點不再是一遍遍重復講授,真正成為知識的引導者。
(3)摒棄以往的實訓臺,固定不變多年的實驗內容,采用面包板搭建電路,電路修改方便,實訓器材重復利用率高,電路形式靈活多變,適應了社會的需求,為學校節(jié)約了大量耗材。