唐艷 柳欣 董杰
摘要:傳統(tǒng)的《模擬電子技術(shù)》教學方式容易導致學生學習興趣受挫甚至厭學等情況。為了培養(yǎng)學生學習興趣和自主學習的能力,依據(jù)工程教育專業(yè)認證“以學生為中心”的核心理念,開展了面向工程教育認證的課程教學改革。從教學大綱的撰寫、形成性評價體系、教學方法和手段等方面對《模擬電子技術(shù)》課程的各個教學環(huán)節(jié)進行了重新設(shè)計,研究結(jié)果表明這種新的教學設(shè)計有利于引導學生“樂學、會學、學會”相關(guān)課程知識,從而促進學習成果的達成。
關(guān)鍵詞:工程教育專業(yè)認證;以學生為中心;形成性評價;自主學習
中圖分類號:G642? ? ? ? 文獻標識碼:A
文章編號:1009-3044(2020)26-0081-02
1 引言
工程教育專業(yè)認證是國際通行的工程教育質(zhì)量保障制度,是實現(xiàn)工程教育國際互認和工程師資格國際互認的重要基礎(chǔ)。通過工程教育專業(yè)認證是我國工科專業(yè)教育近年來的發(fā)展趨勢[1] ?!耙詫W生為中心”是工程教育專業(yè)認證的三大核心理念之一。
《模擬電子技術(shù)》(簡稱模電)課程是電子信息工程專業(yè)的專業(yè)核心課程,也是計算機科學與技術(shù)專業(yè)的專業(yè)選修課程?!赌k姟纷鳛橐婚T最底層硬件電路課程,具有很強的實踐性和應用性,在相關(guān)課程體系中起著舉足輕重的作用。本課程概念多、電路圖多、分析的方法也多,又牽扯到前修課程《電路分析基礎(chǔ)》的基爾霍夫定律、戴維南定理、疊加定理等相關(guān)內(nèi)容,導致學生因課程難度大或遇到學習障礙而產(chǎn)生厭學等情況。如何以“學生為中心”,引導學生“樂學、會學、學會”本課程的知識內(nèi)容,讓學生在整個學習過程中能夠轉(zhuǎn)知識而不是被知識轉(zhuǎn),同時具備應有的能力和素質(zhì),達到預期的學習效果和課程目標要求,需要任課老師對教學環(huán)節(jié)特別是課堂的教學設(shè)計和形成性評價體系下大力氣進行研究。
2 面向工程教育認證的教學環(huán)節(jié)設(shè)計
為了改善《模電》課程的教學效果,我們開展了面向工程教育認證的教學改革,并且對教學大綱、教學過程實施和形成性評價等教學環(huán)節(jié)進行了重新設(shè)計。
2.1 撰寫教學大綱
課程的教學大綱是課程教學與組織的綱領(lǐng)性文件,是實施教學計劃的主要依據(jù),也是檢查學生的學習成果和評估教師教學質(zhì)量的重要準則,能夠推進專業(yè)培養(yǎng)方案由宏觀到微觀,由普遍到特殊,由抽象到具體的落實。
學生需要通過48學時的《模電》理論課程的學習,要求具備以下的能力和素質(zhì):
1)能夠準確掌握相關(guān)的概念,理解常用電子器件和集成芯片的性能參數(shù)、工作原理,學會查閱和正確使用相關(guān)器件;
2)能夠掌握常用模擬電子線路的理論分析方法和工程近似計算方法;
3)能夠根據(jù)要求合理選擇電子器件,設(shè)計合適的模擬電子線路;
4)具有自主學習的能力,辯證分析問題和解決問題的能力;
5)具有愛國情懷,人文素養(yǎng)精神。
依據(jù)工程教育專業(yè)認證中“成果導向”的理念,為了促進人才培養(yǎng)目標的達成,使人才培養(yǎng)方案沿“培養(yǎng)目標->畢業(yè)要求->指標點->課程體系->教學要求”的路徑進行反向設(shè)計。12條畢業(yè)要求中包含對應具體教學目標達成的二級指標點。撰寫教學大綱要依據(jù)工程教育專業(yè)認證“以學生為中心,成果導向,持續(xù)改進”三大核心理念,為促進畢業(yè)要求二級指標點的達成,給教學過程畫好車道,把握好教學方向,規(guī)范好教學內(nèi)容,明確好教學目標,將每一章節(jié)具體對應的教學目標描述清楚,以免學生的學習效果打折扣。[2]有關(guān)課程目標與指標點的對應關(guān)系如表1所示。
以第二章基本放大電路為例,本章主要講授分別由晶體管和場效應管構(gòu)成的不同基本放大電路的電路組成、動靜態(tài)電路分析及參數(shù)工程近似求取方法。本章的學時占12學時。通過本章的學習,要求學生掌握相關(guān)的概念,掌握環(huán)境溫度對靜態(tài)工作點的影響,掌握三種基本放大電路靜態(tài)和動態(tài)分開分析的方法,掌握晶體管和場效應管構(gòu)成的放大電路對比分析的方法, 掌握微變等效處理的方法,掌握工程近似計算的方法。培養(yǎng)學生自學能力、查找資料歸納總結(jié)的能力、獨立思考的能力,培養(yǎng)學生科學的發(fā)展觀和辯證唯物主義思想。教學內(nèi)容支撐教學目標1至5。
2.2 創(chuàng)新教學方法和手段
在工程教育專業(yè)認證的背景下,理論課教學不應僅是知識的傳授,更應是學生分析問題、解決問題以及終身學習等能力的培養(yǎng)過程?!赌k姟氛n程中的核心內(nèi)容包括二極管及整流電路,三極管、場效應管及其基本放大電路等。在教學過程中,各章的教學方法和教學手段要根據(jù)所實現(xiàn)的教學目標特點,以學生為中心,讓學生“樂學、會學、學會”促進學生學習成果的達成。除了老師講授之外,可以采用SPOC(Small Private Online Course)教學方式融入慕課視頻,實現(xiàn)對教學流程的重構(gòu)與創(chuàng)新。還可以通過雨課堂發(fā)送彈幕、投稿、隨機點名等互動方式,提高學生的學習熱情。教學過程中要以學生能力培養(yǎng)為主,學習成效為道,引導學生學會正確的學習方法,提高學習興趣和學習的主動性,培養(yǎng)學生自主學習的能力,促進學習效果的達成。
下面,就如何在《模電》課程中綜合運用多樣化的教學方法進行舉例說明。在緒論部分,可以結(jié)合時政問題(如中興被美國制裁索賠事件)組織課堂討論,并且播放相關(guān)視頻,以引導學生形成正確的價值觀。同時,要求學生查閱有關(guān)我國半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的資料。這樣,既能讓學生在查閱過程中掌握文獻檢索的方法,又能激發(fā)學生知識探索的欲望,提高自主學習的能力。在講授PN結(jié)的內(nèi)容時,可以通過動畫展示晶體管內(nèi)部的載流子運動過程。對于本放大電路、運算放大電路及其應用等章節(jié),可以引入項目教學法。通過具體案例將所有相關(guān)聯(lián)的知識點串接在一起。通過帶領(lǐng)學生完成實際項目,可以達到以做促學的效果。這樣,既有利于拓展實驗課實驗項目的內(nèi)容,也能提高學生的思辨和創(chuàng)新能力。我們認為,為了促進教學目標的達成,應當根據(jù)教學內(nèi)容的特點進行教學方法的選擇(具體如表2所示)。
2.3 構(gòu)建合理的形成性評價體系
形成性評價(formative evaluation)又稱過程性評價,是在教學過程中為了解學生的學習情況,及時發(fā)現(xiàn)教學中的問題即時、動態(tài)、多次對學生實施的評價[3-4]。注重及時反饋,用以強化和改進學生的學習。這是跟傳統(tǒng)的終極性評價(summative evaluation)的不同之處。終極性評價是對課堂教學的達成結(jié)果進行恰當?shù)脑u價,是在教學活動結(jié)束后為判斷其效果而進行的評價。其目的是對學生階段性學習的質(zhì)量做出結(jié)論性評價,評價的目的是給學生的學習情況定成績或者分等級,關(guān)注點是學生學習的階段性結(jié)果,是學生的分數(shù)和等級,而不是對學習過程本身的分析與改進。形成性評價關(guān)注學生的整個學習過程,以學生為中心,以工程能力培養(yǎng)為主線,促進學習成果的達成。形成性評價在教學環(huán)節(jié)中地位和作用如圖1所示。
形成性評價可以通過多樣化的考核方式比如自測,調(diào)查問卷,課堂討論,分享學習方法,作業(yè),師生之間、生生之間互動頻次等形成不同的評價方式,注重學習成效,及時了解學生學習過程中存在的不足,既考慮全體,又能兼顧到個體,并結(jié)合評價結(jié)果跟進調(diào)整教學方法,用于教學方法的持續(xù)改進,促進學生學習成果的達成,形成良性循環(huán)閉環(huán)反饋。比如,在講完共集電極放大電路的相關(guān)動穩(wěn)態(tài)性能分析之后,通過雨課堂調(diào)查問卷、自測導出的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),相當一部分同學對于輸入、輸出電阻的求取掌握還不是很清楚。分析相關(guān)數(shù)據(jù)后,發(fā)現(xiàn)原因是對于輸入輸出電阻的定義理解不清楚的占30%左右,對前修課程《電路分析基礎(chǔ)》中戴維南等效電路的相關(guān)內(nèi)容掌握的不牢固占40%左右,弄清了問題所在,才能及時針對問題進行有效性處理。
3 總結(jié)
依據(jù)工程教育專業(yè)認證中“以學生為中心、成果為導向,持續(xù)改進”的三大核心理念,結(jié)合學校的辦學定位,根據(jù)電子信息工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案,對《模擬電子技術(shù)》課程的主要教學環(huán)節(jié)進行了重新設(shè)計。通過開展面向工程教育認證的教學改革,我們得出以下結(jié)論:
1)多樣化的教學方法和教學手段可以促進教學目標的達成;
2)多元化形成性評價方式是保證課程目標即學習成果達成的重要評價工具和手段;
3)引入形成性評價的目的是幫助教師摸清學生實際掌握的水平,從而在今后的教學中加以改進。
參考文文獻:
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[2] 賀斌,曹陽.SPOC:基于MOOC的教學流程創(chuàng)新[J].中國電化教育,2015(3):22-29.
[3] 牛連強,馮海文.關(guān)于高校課程教學開展形成性評價的思考——基于工程教育專業(yè)認證背景[J].大學教育,2017,6(9):192-195.
[4] 趙德成.教學中的形成性評價:是什么及如何推進[J].教育科學研究,2013(3):47-51.
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