黃卉 左梅 徐玉菁
摘 要 本文基于OBE教育理念,以電子信息工程的專業(yè)課程《通信電子線路》為例,以學(xué)習(xí)產(chǎn)出為導(dǎo)向,對(duì)課程的理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩方面進(jìn)行了詳細(xì)的探討,對(duì)課程教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法手段、實(shí)踐環(huán)節(jié)以及教學(xué)評(píng)價(jià)等進(jìn)行了改革和實(shí)踐,以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)實(shí)踐應(yīng)用能力。
關(guān)鍵詞 OBE 通信電子線路 課程改革
中圖分類號(hào):G640文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
0引言
《華盛頓協(xié)議》是一項(xiàng)工程教育本科專業(yè)認(rèn)證的國(guó)際互認(rèn)協(xié)議。2016年6月,在馬來(lái)西亞吉隆坡舉行的國(guó)際工程聯(lián)盟2016年會(huì)議(IEAM2016)上,中國(guó)科協(xié)(CAST)代表中國(guó)成為該協(xié)議第18個(gè)正式成員。《華盛頓協(xié)議》各成員國(guó)有各自的工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),但都有一個(gè)共性,以“預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果”(Intended Learning Outcomes)作為共同的最低要求。因此在教學(xué)改革中引入OBE(Outcomes-based Education)教育理念,以預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出為中心對(duì)教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行組織、實(shí)施和評(píng)價(jià),對(duì)培養(yǎng)可服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的應(yīng)用型本科人才,具有實(shí)際意義。本文以《通信電子線路》為例,在教學(xué)活動(dòng)中開(kāi)展OBE理念的改革與實(shí)踐,以期達(dá)到提高教學(xué)效果,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和實(shí)踐應(yīng)用能力。
1教學(xué)現(xiàn)狀分析
《通信電子線路》是電子信息工程專業(yè)培養(yǎng)現(xiàn)代電子通信系統(tǒng)所涉及的各種通信電路(高頻電路)分析與設(shè)計(jì)能力的專業(yè)基礎(chǔ)重點(diǎn)課程,課程非線性電路的理論分析為主,知識(shí)點(diǎn)繁多且枯燥、理論與實(shí)踐相結(jié)合等問(wèn)題,一直是電子信息類較難教、難學(xué)的課程之一。在以往的教學(xué)中存在著缺乏導(dǎo)向性,導(dǎo)致各單元知識(shí)內(nèi)容分散獨(dú)立、理論概念抽象、數(shù)學(xué)推導(dǎo)繁瑣等問(wèn)題,學(xué)生容易產(chǎn)生困惑和畏難情緒,影響教學(xué)質(zhì)量。另外ICT產(chǎn)業(yè)新技術(shù)層出不窮,理論教學(xué)以及實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容陳舊過(guò)時(shí),與電子通信產(chǎn)業(yè)對(duì)技術(shù)人才的需求脫節(jié),影響應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量。
2課程改革與實(shí)踐
(1)確定課程目標(biāo)。OBE教育理念是以學(xué)生為主體,以學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)出為導(dǎo)向的教育模式,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,因此在OBE教育理念中,教學(xué)目標(biāo)應(yīng)是最基礎(chǔ)、最核心的部分。根據(jù)專業(yè)的培養(yǎng)方案,結(jié)合實(shí)地走訪相關(guān)企業(yè)、畢業(yè)生的需求以及相關(guān)院校同類課程的調(diào)研結(jié)果,《通信電子線路》課程的教學(xué)目標(biāo)定位為熟悉通信系統(tǒng)架構(gòu),熟悉現(xiàn)代通信系統(tǒng)各功能電路的基本原理、各參數(shù)分析和典型電路組成,掌握單元電路的基本設(shè)計(jì)方法,培養(yǎng)學(xué)生在通信電路方面的實(shí)踐知識(shí)和動(dòng)手能力,能熟練地使用各種常用的電子測(cè)量?jī)x器對(duì)高頻實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行調(diào)試、測(cè)量,并會(huì)對(duì)簡(jiǎn)單的故障進(jìn)行判斷及檢修設(shè)計(jì)。
(2)優(yōu)化課程內(nèi)容。根據(jù)課程目標(biāo),以學(xué)習(xí)產(chǎn)出為導(dǎo)向,優(yōu)化課程內(nèi)容,弱化繁瑣數(shù)學(xué)推導(dǎo),強(qiáng)化實(shí)際電路分析以及應(yīng)用、設(shè)計(jì)。本課程內(nèi)容整合為諧調(diào)與匹配網(wǎng)絡(luò)、功率放大器、振蕩器、鎖相環(huán)與控制網(wǎng)絡(luò)、振幅調(diào)制解調(diào)/混頻器、角度調(diào)制與解調(diào)六個(gè)部分,科學(xué)確定每單元的知識(shí)點(diǎn)、能力點(diǎn)和素質(zhì)點(diǎn)。在授課時(shí)結(jié)合整個(gè)無(wú)線系統(tǒng)的框架,不斷強(qiáng)調(diào)每種電路在系統(tǒng)中的位置與作用,幫助學(xué)生梳理清楚每個(gè)部分單元電路之間的關(guān)系和聯(lián)系。比如講振蕩電路時(shí),首先介紹振蕩電路在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用,在發(fā)送設(shè)備中,主要是產(chǎn)生調(diào)制中的載波信號(hào),而在接收設(shè)備中,主要是產(chǎn)生混頻的本地振蕩信號(hào)。另外還需處理好《通信電子線路》課程與先修課程、后續(xù)課程的銜接與配合,按照繼承、摒棄、創(chuàng)新相結(jié)合的原則對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行增、刪、改式的整合。教學(xué)與科研相結(jié)合,教師會(huì)將自己的科研內(nèi)容或者科研學(xué)術(shù)論文內(nèi)容融入課堂教學(xué)中,作為課堂教學(xué)內(nèi)容的一部分,彌補(bǔ)了原有課程知識(shí)與新技術(shù)之間的“斷層”,也幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)的興趣以及理論知識(shí)升華。
(3)線上+線下多樣化的教學(xué)手段。在課堂上,充分利用多媒體軟件,借助動(dòng)畫(huà)/仿真軟件模擬演示,使枯燥的理論知識(shí)更直觀、更生動(dòng),同時(shí)也讓學(xué)生學(xué)會(huì)利用相關(guān)仿真軟件解決通信領(lǐng)域問(wèn)題,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣;采用多樣化的教學(xué)方式實(shí)現(xiàn)“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”,如啟發(fā)式、引導(dǎo)式的教學(xué)方法將抽象理論融入到生活實(shí)際問(wèn)題中,以置問(wèn)的方式引導(dǎo)學(xué)生思考和逐步掌握各個(gè)知識(shí)點(diǎn),提高課堂教學(xué)效果;采用以賽促學(xué)法,融“賽”入“課”,將全國(guó)電子競(jìng)賽等相關(guān)競(jìng)賽題目引入到教學(xué)內(nèi)容中或者作為課程設(shè)計(jì)課題,組織同學(xué)們討論,課賽結(jié)合激發(fā)學(xué)習(xí)熱情,鼓勵(lì)學(xué)生積極參加各類電賽,促進(jìn)學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。但傳統(tǒng)的以教師講授為主單一教學(xué)模式已不能滿足教學(xué)要求,為了更好突出學(xué)生的主體地位,將“互聯(lián)網(wǎng)+”與“翻轉(zhuǎn)課堂”結(jié)合,應(yīng)用課堂教學(xué)中,提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)積極性,幫助學(xué)生更好建構(gòu)知識(shí)。采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)形式,以實(shí)際問(wèn)題為案例,安排小組自行學(xué)習(xí),并以PPT形式進(jìn)行展示,老師和同學(xué)們共同探討。同時(shí)利用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù),加強(qiáng)線上線下相結(jié)合,將雨課堂等信息化教學(xué)工具引入課堂,線上學(xué)習(xí)與線下學(xué)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)與課外學(xué)習(xí)的融合,可實(shí)現(xiàn)課前測(cè)試、課堂測(cè)試、線上討論、老師線上答疑等功能,促進(jìn)師生交流,實(shí)現(xiàn)資源共享最大化。同時(shí)老師可實(shí)時(shí)了解學(xué)生的“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”情況,對(duì)課堂內(nèi)容及時(shí)做相(下轉(zhuǎn)第145頁(yè))(上接第139頁(yè))應(yīng)的調(diào)整,對(duì)重點(diǎn)問(wèn)題可做翻轉(zhuǎn)課堂與學(xué)生線下共同討論,進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量。
(4)改善實(shí)踐教學(xué)。原本課程的實(shí)驗(yàn)多依賴實(shí)驗(yàn)平臺(tái)以驗(yàn)證為主,不利于學(xué)生的實(shí)踐能力的培養(yǎng),為此對(duì)實(shí)踐教學(xué)改革,根據(jù)教學(xué)目標(biāo)以及教學(xué)內(nèi)容有針對(duì)的布置實(shí)踐任務(wù)。實(shí)踐環(huán)節(jié)分為驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、軟件設(shè)計(jì)仿真實(shí)驗(yàn)、項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)踐。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)利用通信電子線路實(shí)驗(yàn)平臺(tái)現(xiàn)有模塊對(duì)電路原理學(xué)習(xí)及驗(yàn)證,加深對(duì)理論知識(shí)的理解,熟悉示波器、萬(wàn)用表等儀器的操作,學(xué)會(huì)通過(guò)測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)電路原理以及特性分析。軟件設(shè)計(jì)仿真實(shí)驗(yàn)主要由教師在課堂根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的六大模塊以及對(duì)應(yīng)教學(xué)目標(biāo),布置相應(yīng)電路仿真設(shè)計(jì)任務(wù),學(xué)生課后通過(guò)再學(xué)習(xí),確定設(shè)計(jì)方案并在仿真軟件上完成設(shè)計(jì)、仿真以及分析,深化對(duì)各單元電路的電路原理的理解,掌握單元電路基本設(shè)計(jì)方法,同時(shí)加強(qiáng)了實(shí)踐能力。項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)踐目的將每個(gè)單元的電路整合為一個(gè)完整系統(tǒng),幫助學(xué)生加深通信系統(tǒng)框架了解,對(duì)信號(hào)的產(chǎn)生、變換、處理等方面有更深刻的認(rèn)識(shí),掌握小型通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和過(guò)程。
(5)構(gòu)建科學(xué)的考核機(jī)制。通過(guò)多元化、多層次的考核辦法,體現(xiàn)在對(duì)學(xué)生進(jìn)行多方位的綜合客觀評(píng)價(jià),使“過(guò)程式”評(píng)價(jià)與“結(jié)果式”評(píng)價(jià)相結(jié)合,既關(guān)注學(xué)習(xí)結(jié)果,又關(guān)注學(xué)習(xí)過(guò)程,評(píng)價(jià)的重點(diǎn)在學(xué)生對(duì)目標(biāo)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度以及應(yīng)用能力、實(shí)踐能力、解決問(wèn)題能力,各教學(xué)環(huán)節(jié)占考核總分的比例為:平時(shí)(課堂點(diǎn)名及提問(wèn)、課堂參與程度、課內(nèi)外作業(yè)):10%;翻轉(zhuǎn)課堂表現(xiàn)(積極參與、準(zhǔn)備充分、表述清楚):10%;實(shí)驗(yàn)成績(jī):30%;期末考試成績(jī)(筆試):50%。其中實(shí)驗(yàn)成績(jī)根據(jù)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)再細(xì)化為三項(xiàng),基礎(chǔ)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)(操作過(guò)程正確規(guī)范、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)詳實(shí)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告文檔規(guī)范):8%;軟件仿真設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(軟件設(shè)計(jì)方案及具有創(chuàng)造性,軟件編程完成度高,仿真結(jié)果正確滿足指標(biāo)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告文檔規(guī)范):12%;項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(電路設(shè)計(jì)方案合理,制作、調(diào)試過(guò)程合理正確,實(shí)驗(yàn)結(jié)果正確滿足指標(biāo),實(shí)驗(yàn)報(bào)告文檔規(guī)范、并且具備一定的工程思維、成員職責(zé)分工明確、成員間溝通良好、有團(tuán)隊(duì)意識(shí)):10%。為達(dá)到教學(xué)目標(biāo),考核方式也應(yīng)多元化,如實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的考核多以答辯形式考核學(xué)生以檢查是否獨(dú)立完成,通過(guò)充分交流,了解學(xué)生設(shè)計(jì)思路以及對(duì)參數(shù)特性的理解程度,實(shí)際掌握學(xué)生的“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”效果。
3結(jié)論
將OBE教育理念融入到課程改革,以“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”為導(dǎo)向,逆向設(shè)計(jì)和實(shí)施教學(xué)全過(guò)程。在《通信電子線路》課程改革中,獲得較好的教學(xué)效果,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和工程應(yīng)用能力。
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