康緲 孫建敏
摘? 要:以立德樹人思想為指導(dǎo),提升大學(xué)生綜合素質(zhì)為目標,對模擬電子技術(shù)課程進行多角度、全方位的教學(xué)改革和探索。采用課程思政、翻轉(zhuǎn)課堂以及理論實踐一體化等教學(xué)策略,從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段等方面進行深入改革,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,為德才兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)人才培養(yǎng)奠定良好的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:模擬電子技術(shù) 課程思政? 學(xué)習(xí)通? 翻轉(zhuǎn)課堂? 實踐教學(xué)? 教學(xué)改革
中圖分類號:G642.0? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼:A? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號:1674-098X(2020)09(b)-0207-04
Abstract:Guided by the thought of cultivating people with morality and aiming at improving the comprehensive quality of college students, this paper carries out multi-angle and all-round teaching reform and exploration on the course of analog electronic technology. Using the teaching strategies of ideological and political theories teaching in all courses, flipping classroom and integrating theory and practice, we should carry out in-depth reform in teaching content, teaching methods and teaching means, so as to stimulate students' interest in learning and lay a good foundation for the cultivation of high-quality talents with both ability and moral integrity.
Key Words:Analog electronic technology; Ideological and political theories teaching in all Learning courses;through; Flipped classroom; Practical teaching; Teaching reform
近幾十年,電子信息科學(xué)技術(shù)蓬勃發(fā)展,在各大領(lǐng)域中扮演著不可或缺的角色,電子系統(tǒng)與電子產(chǎn)品更是滲透到我們生活和工作的各個方面,徹底改變了人們的生存狀態(tài)。作為電子信息類的基礎(chǔ)課程,模擬電子技術(shù)是一門理論性較強、實踐性較高、應(yīng)用性較廣的學(xué)科[1]。該課程是電子、電氣、計算機、通信、網(wǎng)絡(luò)等工科專業(yè)入門性質(zhì)的技術(shù)基礎(chǔ)課,也是物理學(xué)等理科學(xué)生的專業(yè)必修課,在人才培養(yǎng)過程當中具有舉足輕重的作用。
近年來,針對該課程的教學(xué)改革也是碩果累累,從個性化的翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式[2-4]到基于MOOC的混合教學(xué)模式[5-6],再到圍繞以“立德樹人”為根本任務(wù)的課程思政探索[7]等等,教學(xué)模式不斷創(chuàng)新,教學(xué)效果不斷提高。本人近幾年一直擔(dān)任物理學(xué)專業(yè)模擬電子技術(shù)課程的教學(xué)工作,由于該課程基本體系結(jié)構(gòu)和特點屬于工程技術(shù)方面,對于從事理論學(xué)習(xí)、研究見長的理科學(xué)生來說,它的工程性和實踐性都是較難處理的問題,學(xué)生們普遍反映學(xué)習(xí)存在困難。另外,筆者在教學(xué)過程中也不斷發(fā)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及理論與實踐教學(xué)的銜接等方面存在的問題。 因此,為了提升教學(xué)效果,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、強化思想教育和價值引領(lǐng),教學(xué)團隊針對該課程開展了以下教學(xué)改革和探索,取得了一定的教學(xué)成效。
1? 課程思政的探索與實踐
1.1 課程思政的提出
習(xí)總書記在全國高校思想政治工作會議上強調(diào),要用好課堂教學(xué)這個主渠道,思想政治理論課要堅持在改進中加強,提升思想政治教育親和力和針對性,滿足學(xué)生成長發(fā)展需求和期待,其他各門課都要守好一段渠、種好責(zé)任田,使各類課程與思想政治理論課同向同行,形成協(xié)同效應(yīng)[8]。這就要求既要把握思想政治理論課在思想政治教育中的核心課程地位,又必須充分發(fā)揮其他各門課程的育人功能[9],把社會主義核心價值觀作為高校意識形態(tài)教育重要內(nèi)容。在深入學(xué)習(xí)貫徹習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會議上的重要講話精神過程中,上海率先提出了“課程思政”理念[10]。2018年,教育部印發(fā)《高校思想政治工作質(zhì)量提升工程實施綱要》《關(guān)于加強新時代高?!靶蝿菖c政策”課建設(shè)的若干意見》,部署課程思政改革做法,在全國推廣“課程思政”。與思政課程相比,專業(yè)課的思想政治教育元素是隱性的,是通過其所蘊含的思想道德追求、科學(xué)精神、愛國情懷、優(yōu)秀傳統(tǒng)文化、人格培養(yǎng)等內(nèi)容,對大學(xué)生發(fā)揮思想價值引領(lǐng)作用,并在貼近學(xué)生專業(yè)、提供鮮活案例、促進思想政治教育滲透性等方面具有獨特優(yōu)勢[10]。
1.2 思政元素融入課程內(nèi)容
傳統(tǒng)模式下的模擬電子技術(shù)在實施教學(xué)過程中是以知識的傳授、操作技能的培養(yǎng)為主,思想教育功能長期弱化或淡化,這種培養(yǎng)模式忽略了學(xué)生的理想與信念及社會主義核心價值觀培養(yǎng)。因此要從頂層設(shè)計開始融入思政元素,在教學(xué)內(nèi)容中適度、合理地加入思政內(nèi)容。例如,結(jié)合課程知識點,可穿插介紹多位電子英雄:攫雷電于九天之人富蘭克林、電磁理論的奠基人法拉第、孜孜不倦研究電報的畫家莫爾斯、給無線電裝上心臟的德福雷斯特以及第一支晶體管和第一個集成電路的發(fā)明者們等等??茖W(xué)家的奮斗故事串聯(lián)起來就是電子信息技術(shù)的發(fā)展歷史,這其中蘊含著豐富的認識論和方法論。學(xué)生在獲取專業(yè)知識的同時也學(xué)習(xí)到科學(xué)家們求真務(wù)實、開拓進取、創(chuàng)新意識以及批判性思維等一系列科學(xué)態(tài)度。另外,在講到集成電路部分時,結(jié)合時事探討中美之間的5G技術(shù)之爭,讓學(xué)生深刻認識到產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)才是國之重器,科技創(chuàng)新是強國之本,以及電子信息技術(shù)的發(fā)展在國家綜合實力中所發(fā)揮的重要作用。由此增加學(xué)生的專業(yè)認同感,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,厚植愛國情懷并強化責(zé)任與擔(dān)當。還有,模擬電子技術(shù)教學(xué)內(nèi)容中蘊含豐富的辯證唯物主義思想,在知識點講授的同時兼顧訓(xùn)練學(xué)生的辯證思維能力,進行科學(xué)思維教育。兩者兼容并蓄,有機結(jié)合,達到 “潤物無聲”的教學(xué)效果。
2? 基于學(xué)習(xí)通的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式
2.1 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式
模擬電子技術(shù)課程內(nèi)容多、基本概念較為抽象、電路較為復(fù)雜、學(xué)生對定義和概念的理解困難。課程之前一直采用以教師為主體的教學(xué)模式,即“黑板+粉筆”與課件視頻等現(xiàn)代化教學(xué)手段相結(jié)合的方式進行講授,這種教學(xué)模式不能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,學(xué)生的獨立思考能力、自主分析能力以及創(chuàng)新能力不能得到很好的鍛煉。結(jié)合我校人才培養(yǎng)方案和模擬電子技術(shù)教學(xué)大綱,教學(xué)團隊從2019年開始嘗試基于學(xué)習(xí)通的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。翻轉(zhuǎn)課堂是一種開放式、個性化的教學(xué)模式,核心是以學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體和中心[4-11]。教師利用信息化手段給學(xué)生提供學(xué)習(xí)資源,學(xué)生利用課外時間完成自主學(xué)習(xí),課堂轉(zhuǎn)化為師生相互交流互動的場所,將傳統(tǒng)的理論知識傳授和知識內(nèi)化過程顛倒過來[12]。這種教學(xué)模式對于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣大有裨益,課堂教學(xué)較之以前更為活潑、有趣,教學(xué)效果更佳。
2.2 基于學(xué)習(xí)通的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的實踐
在模擬電子技術(shù)教學(xué)中,基于超星學(xué)習(xí)通 APP,對該課程進行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的實踐。具體的實施方案主要分為課前學(xué)習(xí)、課堂討論和課后答疑三個部分。課前教師將課件、試題、微課、視頻動畫等資料上傳到超星系統(tǒng),布置學(xué)習(xí)任務(wù),并針對重難點提出問題。正式授課時,學(xué)生分組進行交流和討論,教師主要負責(zé)課堂節(jié)奏把控并進行助教引導(dǎo)。 根據(jù)實際教學(xué)情況,教師可對學(xué)生很難理解的內(nèi)容進行講解或者引導(dǎo),讓學(xué)生深入思考。每次課都會針對課程內(nèi)容設(shè)置練習(xí)題,學(xué)生通過學(xué)習(xí)通系統(tǒng)進行課堂練習(xí),學(xué)生的學(xué)習(xí)情況可以被記錄并展現(xiàn),有助于了解學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。課后,布置相關(guān)作業(yè),學(xué)生通過學(xué)習(xí)通提交作業(yè),鼓勵學(xué)生通過學(xué)習(xí)通系統(tǒng)提出問題,針對學(xué)生有疑惑和難理解的內(nèi)容進行答疑。例如,在講授反饋的基本概念以及交流負反饋的四種基本組態(tài)部分內(nèi)容時,在傳統(tǒng)講授中,教師按部就班講授教學(xué)內(nèi)容,特別是對于重難點內(nèi)容四種基本組態(tài)的判斷講授較多且通常會進行著重練習(xí),但教學(xué)效果不佳,有不少學(xué)生對于組態(tài)的判斷依舊感到迷惑。采用翻轉(zhuǎn)課堂模式后,學(xué)生課前提前對內(nèi)容進行了學(xué)習(xí),授課中練習(xí)時老師發(fā)現(xiàn)部分內(nèi)容例如正負反饋交直流反饋等內(nèi)容掌握較好,在課堂討論中跳過這些內(nèi)容,直接進入負反饋的四種基本組態(tài)部分的討論。學(xué)生通過教師提出的問題層層遞進地進行討論和判斷,組內(nèi)同學(xué)面對具體電路在爭論的同時互相答疑解惑。整個流程下來,教師的教授時間減少,學(xué)生自主學(xué)習(xí)時間增加,部分教學(xué)內(nèi)容移至課外,而重難點內(nèi)容得以充分討論交流,學(xué)生的學(xué)習(xí)效率增加,學(xué)習(xí)效果得到改善。
3? 理論實踐一體化教學(xué)
模擬電子技術(shù)是一門理論性和實踐性都很強的課程,實踐教學(xué)是該課程的重要組成部分,是工程訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié),很多理論知識必須通過實踐才能正確深入理解。實驗課對提高學(xué)生的動手能力、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識起著至關(guān)重要的作用,學(xué)生通過實踐培養(yǎng)基本工程意識、實踐能力和初步的工程設(shè)計能力[13]。但是,長期以來,我校該課程的理論和實驗課是獨立開設(shè)的兩門課程,分開講授,這使得理論與實踐教學(xué)脫節(jié),在教學(xué)上理論與實踐相輔相成的效果大打折扣,不利于學(xué)生綜合能力和實踐能力的培養(yǎng)。基于此,模擬電子技術(shù)課程從以下幾個方面進行了理論實踐一體化的教學(xué)改革探索。
3.1 電子器件的課堂展示
課程入門部分主要介紹電子器件和基礎(chǔ)電路,理論性較強,為了讓學(xué)生在進實驗室之前對電路的基本器件、結(jié)構(gòu),對模擬電路的知識有一些感性認識。教師在課堂上展示電子器件實物,比如各種類型的二極管、三極管、場效應(yīng)管以及集成運算放大器等等,讓學(xué)生可見可觸摸器件,提升學(xué)習(xí)興趣。例如,在單級共射放大電路實驗中,由于實驗內(nèi)容較多,這個實驗通常讓學(xué)生分兩次完成。以往講授中發(fā)現(xiàn),由于理論和實踐教學(xué)時間和內(nèi)容上的脫節(jié),導(dǎo)致這個實驗每次的理論講解時間較長,而學(xué)生真正做實驗的時間大大壓縮,學(xué)生接受度并不好。認識到問題,我們將共射極放大電路的演示實驗電路板拿到課堂上,與理論課講授的電路對比講解,并就學(xué)生經(jīng)常疑惑的負載問題、輸入與輸出電阻的測量、通頻帶的測量等問題有針對性地進行講解。這種融入方法,不僅為實驗課程打下良好的基礎(chǔ),也鞏固了理論學(xué)習(xí)知識,更提高了學(xué)習(xí)效率。
3.2 合理安排理論課和實驗課
模糊理論教學(xué)與實驗教學(xué)的界限,將部分知識點以交換或交叉的形式在這兩種教學(xué)模式中講授。 將理論教學(xué)中的不易理解的內(nèi)容放到實驗課上驗證, 而實驗中發(fā)現(xiàn)的問題,可拿到理論課上去解釋。比如我們在學(xué)習(xí)圖解法分析放大電路部分時,學(xué)生經(jīng)常對交流負載線求最大不失真輸出電壓感到迷惑,通過實驗操作就很容易理解并掌握。類似這種內(nèi)容,可以把理論部分放到實驗中講授,更有利于學(xué)生更好地理解和掌握。再比如,差分放大電路中的調(diào)零電位器和恒流源電路,理論學(xué)習(xí)中學(xué)生并沒有認識到這個電阻的重要性,對于恒流源取代電阻的理解也并不深入。而在實驗課上首先就是調(diào)節(jié)這個電阻使得電路對稱,實驗結(jié)果的差異也讓部分學(xué)生意識到恒流源的神奇效果。學(xué)生們會帶著問題回到課堂,老師抓住機會讓學(xué)生實驗電路展開討論,對差分放大電路再次深入學(xué)習(xí)。這種交互的教學(xué)模式,會使學(xué)生的印象更加深刻,理解更加透徹。
3.3 增加設(shè)計性實驗
在理論教學(xué)中增加設(shè)計性課題,在原有實驗教學(xué)基礎(chǔ)上,增加部分選做的設(shè)計性實驗,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,突出課程的實踐性和工程性。例如一些簡單的放大器、波形發(fā)生器、延時開關(guān)電路、穩(wěn)壓電源和功率放大電路等,讓學(xué)生分組討論設(shè)計,并寫出設(shè)計報告。另外,還可利用已經(jīng)熟練掌握的孤立的實驗項目讓學(xué)生自行設(shè)計整合,得到一些功能比較完善的電子器件。
4? 結(jié)語
針對模擬電子技術(shù)課程,我們在教學(xué)中進行了多方面有益的嘗試,做出了一系列教學(xué)改革探索,這些改革探索包括以“立德樹人”為根本任務(wù)的課程思政探索,基于學(xué)習(xí)通的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式和理論實踐一體化教學(xué),旨在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)興趣,厚植愛國情懷并強化責(zé)任與擔(dān)當,培養(yǎng)學(xué)生的的創(chuàng)新意識和實踐能力,提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。這些教學(xué)改革措施所進行的探討對其他課程的教學(xué)改革也具有一定的借鑒意義。
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