郭津津
一、學業(yè)水平考試背景下電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的現(xiàn)狀
當前,我國職業(yè)教育發(fā)展進入了提質(zhì)培優(yōu)、增值賦能的新階段,職業(yè)教育是為了培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能人才而實施的教育。電子技術(shù)基礎(chǔ)作為電子信息類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,在課程結(jié)構(gòu)中起著基礎(chǔ)而重要的作用。學生通過學習本門課程能夠掌握基本的模擬電路和數(shù)字電路知識,為后續(xù)的專業(yè)核心課程打好基礎(chǔ)。近幾年,隨著《福建省高職院校分類考試招生改革實施辦法》的推行,電子技術(shù)基礎(chǔ)更是作為電子信息類專業(yè)的學業(yè)水平考試的專業(yè)基礎(chǔ)知識課程,在總分750分中占了350分之多。然而,本門課程在教學過程中卻存在諸多問題。
1.該課程理論知識偏多,知識點較為抽象,晦澀難懂,學生的基礎(chǔ)知識薄弱,增加了他們的畏難情緒。雖然學生在學業(yè)水平考試這一外力驅(qū)動之下想認真學懂知識點,但由于受到自身因素的影響,再加上沒有養(yǎng)成良好的學習習慣,在這門課程的學習中明顯力不從心,進而產(chǎn)生厭學的情緒。這種情緒在班級學習能力中等水平以下的學生表現(xiàn)得尤為明顯。
2.教學方法較為傳統(tǒng),教學手段單一,基本上都是以教師講授為主的教學策略,上課的氛圍往往較為沉悶,無法調(diào)動學生的學習積極性和主動性,學習效果有待提高,教學模式亟待改善。
3.理論和實訓課程聯(lián)系不緊密。本課程的教材雖然有配套實訓環(huán)節(jié),但是筆者通過實踐發(fā)現(xiàn),如果同一門課程既要教學理論內(nèi)容,又要讓學生進行配套實訓,課時安排上會顯得過于緊湊。如按照常規(guī),理論和實訓兩門課程分別由兩位教師任教,這又存在理論和實訓脫節(jié)、難以相輔相成的問題。
4.實訓設(shè)備受限。實訓設(shè)備老舊且成本高,若更新?lián)Q代不及時,教師需要在原來的實訓設(shè)備上尋求本門課程的兼容性最大化,實訓效果不理想;實訓耗材消耗大,無法支持學生重復實訓,導致學生對實訓步驟和實訓方法掌握不熟練,實訓效果不理想。
筆者通過多年的教學實踐發(fā)現(xiàn),“理虛實”一體化教學模式能夠很好地解決這些問題。
二、基于“理虛實”一體化的教學模式改革方法
《國家職業(yè)教育改革實施方案》中指出,要適應“互聯(lián)網(wǎng)+職業(yè)教育”發(fā)展需求,運用現(xiàn)代信息技術(shù)改進教學方式方法,推進虛擬工廠等網(wǎng)絡(luò)學習空間的建設(shè)和普遍應用。也就是說,在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下,原有的教學模式已經(jīng)無法適應時代的發(fā)展,無法培養(yǎng)出滿足市場需求的具有數(shù)字化素養(yǎng)的專業(yè)人才。我們必須重新審視新時代“以學生為主體”的師生關(guān)系,運用現(xiàn)代信息技術(shù)改進教學方式方法,調(diào)整電子技術(shù)應用專業(yè)的課程結(jié)構(gòu),將理論和實訓、虛擬仿真軟件相結(jié)合,營造“做中學,學中做”的課堂氛圍,探索“理虛實”一體化的教學模式,以期改進傳統(tǒng)教學模式,提升人才培養(yǎng)的效率與質(zhì)量。
(一)依“綱”調(diào)整課程結(jié)構(gòu),優(yōu)化課程體系方案
筆者通過剖析學業(yè)水平考試大綱,系統(tǒng)梳理大綱涵蓋的理論知識點與操作技能要點,精準映射專業(yè)課程,科學調(diào)整電子技術(shù)應用專業(yè)的課程結(jié)構(gòu):由原來的第一學期先理論,第二學期再實踐,調(diào)整為理論和實踐課程在同一學期,增設(shè)一門虛擬仿真實訓課程。這樣避免了理論課脫離實踐成為空談,也避免了實踐課沒有理論知識的支撐無法完成構(gòu)建。
(二)利用數(shù)字化教學資源,突破理論層面重難點
教師要善于利用信息化手段豐富教學內(nèi)容,創(chuàng)設(shè)學習情境,使學生在現(xiàn)代化的情境中親歷知識的形成過程和原理推導,使知識由感性認識上升到理性認識,在知識的構(gòu)建過程中培養(yǎng)學習的興趣,形成扎實的理論基礎(chǔ)。數(shù)字化教學資源平臺有效地改進了教學方法,豐富了教學手段。
因此,筆者組織專業(yè)教研組有針對性地挖掘教材,利用信息技術(shù)手段把每一節(jié)課的教學重難點整合成微課,并上傳至學校數(shù)字化資源平臺,目前共有67個動畫視頻、5個實訓過程實拍視頻、19個元器件簡介文檔以及配套的課件和活頁式教材。課前,讓學生登錄平臺進行預習,理解重點,標記難點,通過學生的自主性學習拓展學習的空間與時間,保障課中有更多的時間突破難點與組織實訓。課后,學生利用數(shù)字化教學資源平臺進行在線強化訓練,進一步鞏固知識與技能點。
(三)結(jié)合虛擬仿真軟件,探索“理虛實一體化”
《教育信息化2.0行動計劃》指出,虛擬仿真實訓實驗系統(tǒng)是教育信息化數(shù)字資源的重要組成部分,具有“突破時空限制”“快速復制傳播”“呈現(xiàn)手段豐富”的獨特優(yōu)勢,是提高教育質(zhì)量的重要手段。筆者在教學實踐中發(fā)現(xiàn),很多學生雖然聽得懂理論知識,但是實踐效果不盡如人意。經(jīng)過反復的觀察研究,發(fā)現(xiàn)除了動手能力較差這一因素以外,學生根本的問題在于現(xiàn)有的學習能力和知識儲備有限,無法在短時間內(nèi)將學習到的新知識內(nèi)化,也就無法利用理解后的理論去指導動手實踐和應用拓展。因此,我們需要虛擬仿真軟件在理論和實踐中起到橋梁作用。學生可先利用虛擬環(huán)境具有的強大容錯功能,通過反復實訓甚至試錯來內(nèi)化知識;同時在獲得一定的操作經(jīng)驗的基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)向?qū)嵨锏牟僮?,可以大大避免對設(shè)備的損壞以及耗材的浪費。
筆者在眾多的虛擬仿真軟件中,選擇了Multisim這款入門級仿真軟件,學生利用Multisim軟件對電路圖進行設(shè)計和仿真,這是從知識探究到技能實訓的成長過程,不僅創(chuàng)新了知識載體,凸顯了學生的主體地位,更重要的是解決了實訓設(shè)備不足、實訓耗材嚴重等問題。
(四)對接典型工作任務(wù),助力學考技能測試
筆者自“理虛實一體化”教學實踐以來,在學校的大力支持下,校企共建了一間電子實訓室。實訓室可容納50個工位,配備了較為先進的電子實訓設(shè)備,包括電子電路實驗箱、綜合實訓焊臺等;邀請企業(yè)專家共同參與課程開發(fā),將企業(yè)生產(chǎn)過程中的典型工作任務(wù)、工作內(nèi)容、工作流程、工作技能與課程進行崗位對接,制定了7個實訓項目;同時聘請企業(yè)專家作為兼職專業(yè)教師到校指導學生的技能實訓,實行理論教學與實訓指導“雙師制”,從而切實提高學生的動手操作能力,使學生的職業(yè)崗位技能得到提升,為學生參加升學考試中的技能測試夯實基礎(chǔ)。
三、基于“理虛實”一體化教學模式的應用
在學校電子教研組的協(xié)助下,筆者結(jié)合電子技術(shù)應用專業(yè)的專業(yè)教學標準以及課程標準,選取數(shù)字電子技術(shù)教材中的數(shù)字電路基礎(chǔ)和組合邏輯電路模塊,在2020級電子技術(shù)應用班開展了教學模式運用探索。該模塊主要講述基本邏輯電路、組合邏輯電路和編碼器、譯碼器的應用,在學業(yè)水平測試中占比30%,是該教材的核心章節(jié)之一。
筆者通過該實訓模塊的開展,把理論知識通過多種學習方式轉(zhuǎn)化為實操技能,并輔以電路仿真等各類信息化手段,實現(xiàn)了“理虛實”一體化融合,凸顯了行動導向的教學策略。課堂上把“理虛實”三個教學過程融入項目的學習,圍繞“學—仿—練—評—修”五步教學法實施,即學習新知識—仿真模擬—練習反復—評價討論—修改提升的教學過程,通過教學五環(huán)節(jié)進一步強化教學重難點。
1.學習新知(學)。學生通過教師發(fā)布的微視頻、動畫等資料學習基本邏輯門電路、組合邏輯門電路的分析和設(shè)計方法、編碼譯碼器的工作原理等重難點內(nèi)容。這部分讓學生提前在學習平臺上完成,學生帶著疑問來課堂,教師在課堂上主要解決學生解決不了的問題。通過自主學習,學生往往能掌握組合邏輯門電路的分析方法,但是不能理解門電路的設(shè)計方法,這恰好與組合邏輯電路的分析相反。因此,筆者應及時掌握學生的學情,在課堂上將這一知識點作為難點進行答疑解惑。視頻包括兩大模塊的內(nèi)容,學習能力強的學生可以把知識點連成串,鍛煉自身的自主學習能力,提升解決問題的能力。
2.仿真模擬(仿)。教師通過上一個環(huán)節(jié)對門電路設(shè)計方法的講解,引入三人表決器的實例,按照三人表決器的功能要求分析得到真值表,歸納出邏輯表達式后再化簡成合理的邏輯表達式,最后根據(jù)化簡后的邏輯表達式畫出三人表決器的邏輯電路圖,這樣就得到了一個電路設(shè)計藍圖。為檢驗理論電路設(shè)計的掌握情況,教師加入電路虛擬仿真環(huán)節(jié),要求學生在完成電路設(shè)計后,能在Multisim仿真軟件上實現(xiàn)電路的功能。在課堂上引導學生進行仿真練習,攻克分析電路、設(shè)計電路的重難點,在虛擬仿真的實施過程中,利用仿真軟件模擬電路的實際狀態(tài),讓枯燥的知識點生動化、形象化,為后續(xù)電路的裝配與調(diào)試奠定扎實的理論基礎(chǔ)。
3.練習實踐(練)。筆者在整個教學模塊中,提煉出了以下幾個實訓項目。想要完成這幾個實訓項目,學生就必須先掌握理論知識,能夠根據(jù)實際情況選取合適的集成器件種類,然后在仿真軟件上進行電路的仿真和改進,最后才能在PCB板上進行元器件的裝配。教師設(shè)立元器件測試單,引導學生自主識讀集成電路74LS147、74LS247、CD4069、數(shù)碼顯示管的引腳,并運用規(guī)范的測量方法完成測量任務(wù)和裝配任務(wù)。
項目一:通過THETDD-1電工電子技術(shù)實訓裝置實現(xiàn)對TTL、COMS集成門電路進行邏輯功能測試。
項目二:制作三人表決器。
項目三:完成編碼器譯碼器電路的功能檢測。
項目四:完成譯碼顯示電路的裝配與調(diào)試,并將調(diào)試過程中的問題及調(diào)試結(jié)果上傳至學習平臺進行評價。
4.評價討論(評)。教師根據(jù)學習平臺提交的數(shù)據(jù)點評仿真、調(diào)試過程中的問題,指出學生學習的誤區(qū),拓展實操經(jīng)驗,進一步鞏固教學成果,并要求學生進行自評和互評討論,以此提升學生的邏輯思維能力和口頭表達能力。
5.修改提升(修)。學生根據(jù)教師的點評和同學的互評,對自己的仿真繪圖、電路檢測、組裝調(diào)試中的問題一一修正直至正確,用理論指導實踐,以實踐驗證理論,循環(huán)反復,直至掌握。
四、基于“理虛實”一體化教學模式的成效及推廣
“理虛實”一體化教學模式是具有特色的、新型的教學體系,其符合“知行合一,工學結(jié)合”的要求,使實踐教學、虛擬仿真與理論教學從根本上結(jié)合在一起。實踐證明,2020級電子技術(shù)應用班的全體學生在學業(yè)水平考試中均以高分超過了??频匿浫【€,提升效果顯著。
此模式旨在培養(yǎng)出基礎(chǔ)實、技術(shù)精、能力強、具有創(chuàng)新精神和社會責任感的復合式高素質(zhì)技術(shù)技能型人才,構(gòu)建具有特色的、新型的教學體系。學校對“理虛實”一體化教學模式的探索與改革,推進了省級、校級精品課程的建設(shè),加強了專業(yè)實訓基地的建設(shè),深化了專業(yè)建設(shè)及改革,并有效促進校企在課程建設(shè)、人才培養(yǎng)、科研合作等方面的進一步融合,對培養(yǎng)應用型人才起到了積極的推動作用,對電子技術(shù)應用專業(yè)的教學改革也起到了示范與引領(lǐng)作用。
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(作者單位:漳州高新職業(yè)技術(shù)學校)
編輯:陳鮮艷