饒星星
摘 要:對高?!澳M電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程開展項目化教學(xué)改革研究與實踐,在明確課程項目化教學(xué)改革的基礎(chǔ)上,提出以項目任務(wù)引領(lǐng)學(xué)習(xí)過程、以翻轉(zhuǎn)課堂推進項目化教學(xué)、以項目成果為導(dǎo)向?qū)嵤┱n程評價等多方面的改革措施。通過教學(xué)實例證明,應(yīng)用新的教學(xué)方式可以有效促進該課程通過率的提升,對于提高學(xué)生分析與解決問題的能力具有一定積極作用。
關(guān)鍵詞:高校課程 教學(xué)改革 項目化 “模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”
“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程是電氣、電子和機電專業(yè)的基礎(chǔ)課程,也是必修課程,對此課程的授課教師提出了這樣的要求:既要確保學(xué)生正確理解該課程的基本概念、規(guī)律,又要對學(xué)生進行相關(guān)專業(yè)設(shè)備、儀器的運用進行培訓(xùn),并要使學(xué)生具備解決具體應(yīng)用中出現(xiàn)的問題的能力,在此基礎(chǔ)上,進一步提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)。
傳統(tǒng)教學(xué)方法中,將電子器件及應(yīng)用電路拆分成單獨的一章,在課堂中主要是對電路模型、數(shù)學(xué)推導(dǎo)等進行理論解釋,并進行相應(yīng)的實驗。這種教學(xué)方式與高職學(xué)生的知識、能力等基本情況脫節(jié),難以達到預(yù)期的教學(xué)目的,因此,“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”也就成了一門“難教難學(xué)”的課。在這種情況下,教育領(lǐng)域研究人員建立了一個項目化的教改團隊,并對該課程的困難進行了研究,運用了關(guān)聯(lián)載體設(shè)計、翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方法,并以結(jié)果導(dǎo)向的思想為基礎(chǔ)設(shè)計了一套考核方案。[1]在兩年多的時間里,這項教學(xué)改革獲得了良好的成效。針對當前高?!澳M電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程中存在的難教、難學(xué)問題,分析其具體原因為電路分析困難、理論與實踐相節(jié)、項目載體單一等。[2]同時,在教學(xué)過程中,缺少對學(xué)生實踐能力和創(chuàng)造力的培養(yǎng)。因此,當前有必要對該課程的教學(xué)進行改革。本文則主要論述了筆者關(guān)于高校“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程項目化教學(xué)改革研究及實踐。
一、課程項目化教學(xué)改革的必要性說明
當下,在大多數(shù)高校中,“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)仍然采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式,即以“黑板、粉筆、實驗”為主要形式,把知識的傳授作為主要任務(wù),來完成教學(xué)。這一教學(xué)模式實質(zhì)上是對教學(xué)內(nèi)容的壓縮,使學(xué)生缺乏或根本沒有實踐的機會,從而難以對本學(xué)科的相關(guān)知識有深入了解。針對一些專業(yè)的學(xué)生而言,“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”與其他課程相比,比較難懂,所以學(xué)習(xí)起來也比較困難,而采用項目化的教學(xué)方式,可以更好地解決難題,從而減小這門課程的學(xué)習(xí)難度,提高教學(xué)質(zhì)量。[3]對于 “模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程,采用項目化的教學(xué)方式的必要性具體體現(xiàn)為以下兩點:第一,為以后的其他專業(yè)課學(xué)習(xí)打下一個扎實的基礎(chǔ)。“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”是學(xué)科的基礎(chǔ)課,也是機電、電子等專業(yè)的核心課程,學(xué)生該課程的學(xué)習(xí)情況會直接影響到其他相關(guān)課程的學(xué)習(xí)。第二,實現(xiàn)項目化教學(xué)對于提升學(xué)生綜合能力具有極大促進作用。[4]結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂實現(xiàn)對項目化教學(xué)的推動,教師在這一過程中主要起到咨詢、指導(dǎo)和排難的作用。學(xué)生可以分為若干個小組,通過小組成員之間的相互配合,實現(xiàn)共同動腦和動手,按照項目任務(wù)的要求順利完成項目。[5]采用這種教學(xué)方式能夠在極大程度上促進學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的提升,并有利于學(xué)生對相關(guān)理論知識的掌握,實踐運用技能的提升。
二、項目化教學(xué)改革
(一)以項目任務(wù)引領(lǐng)學(xué)習(xí)過程
在總體思想上,本課程的實施是對實際工作的一種模仿,將以電子產(chǎn)品信號處理模型架構(gòu)設(shè)計項目為載體的教學(xué)作為實例,分析在實際學(xué)習(xí)中,按照硬件工程師開發(fā)產(chǎn)品的流程來進行項目,讓學(xué)生們在課堂中發(fā)揮出自己的作用,從而達到教學(xué)目的。[6]
在開展“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)的過程中,首先,以專案合約的方式開展項目,將研習(xí)內(nèi)容以專案合約的方式呈現(xiàn),比如項目合同應(yīng)該包括項目的職能、目標、接受標準、完成時間等。通過學(xué)習(xí)和專題討論,了解專案項目的實施意義,并在老師的指導(dǎo)下,進行小組討論與細致分工。按照“先實踐,再理論”的順序,由表及里,實現(xiàn)知識的突破,實現(xiàn)對所學(xué)知識的鞏固。[7]
其次,學(xué)生們根據(jù)工作頁上的工作流程,抽取課程相關(guān)關(guān)鍵字,尋找和這個工作類似的方案、電路等,將其作為參考,并通過閱讀參考電路中的新元件,例如二極管、穩(wěn)壓管等,同時,還可以了解到有關(guān)穩(wěn)定電路和放大電路的結(jié)構(gòu),構(gòu)建出一個測試電路。在電路的分支上連接信號發(fā)生器,在終端上連接檢測儀表等,對電路中的某一參數(shù)進行調(diào)節(jié),并對其他參數(shù)的隨行變化的數(shù)據(jù)進行記錄,利用 Excel表格,畫出各參數(shù)的變化趨勢圖,對比輸入和輸出波形的變化,從而得出要學(xué)的知識。[8]
再次,在學(xué)生掌握的知識的基礎(chǔ)上,指導(dǎo)學(xué)生探究知識點間的內(nèi)在聯(lián)系,以降低學(xué)生理解知識點的難度。同時,在實踐和學(xué)習(xí)的過程中,學(xué)生也進行了大量的練習(xí),學(xué)生的實踐技能得到了提升。
最后,利用所學(xué)到的有關(guān)電路的理論知識,調(diào)整參考電路的構(gòu)成及器件參數(shù),并測試其性能,最終達到課題的要求。
在這個過程中,學(xué)生將會面臨很多的問題。對這些問題進行歸納和分類,并把這些問題的解答記錄下來,通過不斷累積,這些知識點就會被整理成一個“專家?guī)臁?,里面有典型的?yīng)用案例,有常用的元件的信息描述,還有一些問題的解決辦法。[9]比如在面對一個新的問題的時候,如何提取關(guān)鍵字,如何對不熟悉的元件和電路進行測試,如何推斷出問題的原因等。
具體而言,針對高?!澳M電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程,在開展項目化教學(xué)時,可針對不同課程內(nèi)容設(shè)置多個項目。在每一個項目中,又可以分解出若干個子項目。每個子項目都必須有著明確的教學(xué)目標和教學(xué)內(nèi)容,通過這樣的方式能夠促進相關(guān)專業(yè)的學(xué)生更好地理解所學(xué)理論內(nèi)容,并將學(xué)到的知識靈活運用于實際,促進其動手能力的提升。以裝配、調(diào)試與檢測電源電路為例,將該內(nèi)容作為產(chǎn)品項目,應(yīng)用到“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)當中,根據(jù)該項目內(nèi)容可以設(shè)置的子項目包括實現(xiàn)對臺燈或其他簡單電子產(chǎn)品電路的設(shè)計、制作以及調(diào)試。針對該項目可設(shè)立的考核任務(wù)包括實現(xiàn)對濾波電路的調(diào)試和裝配,實現(xiàn)對串聯(lián)穩(wěn)壓電路的調(diào)試與裝配以及學(xué)會如何應(yīng)用集成穩(wěn)壓設(shè)備等。該項目的設(shè)置要求的相關(guān)理論知識包括晶體管以及半導(dǎo)體材料的主要功能和電路的具體分析。該項目的設(shè)置要求的相關(guān)實踐能力包括學(xué)會應(yīng)用常規(guī)電路檢測工具,實現(xiàn)對簡單電路故障的分析與處理。通過上述設(shè)置,學(xué)生不僅可以充分掌握理論知識,還能夠?qū)⑵溥\用到實際,順利完成整個項目。經(jīng)過項目化的教學(xué)培訓(xùn),學(xué)生在面對困難和問題時,逐漸學(xué)會給出自己的解決方法和對策,學(xué)會獨立解決問題。
(二)以翻轉(zhuǎn)課堂推進項目化教學(xué)
在開展項目化教學(xué)時,還應(yīng)當結(jié)合現(xiàn)代化的教學(xué)方式,這一過程是以“翻轉(zhuǎn)課堂”的方式來推動的。在首次開展項目化教學(xué)時,可能存在以下問題:由于學(xué)生剛剛接觸工程設(shè)計,他們對工程的流程還不是很了解,在一些基本的理論方面,如二極管和其他元件的特性、電路原理等方面還不夠了解。[10]在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、能力以及學(xué)習(xí)態(tài)度等方面,不同學(xué)生的實際情況存在著較大的差異,因此使得學(xué)生在合作開展學(xué)習(xí)和工作時進度很難保證統(tǒng)一。在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式下,由于實驗教學(xué)的不確定性,實驗教學(xué)中存在著大量錯誤的實驗數(shù)據(jù),而實驗教學(xué)中出現(xiàn)的問題又是影響實驗教學(xué)效果的關(guān)鍵。
為了解決上述問題,引入了一種“翻轉(zhuǎn)課堂”的方法,把相關(guān)的教學(xué)資料放到 Moodle的網(wǎng)頁上。同學(xué)們先在網(wǎng)上資料里閱讀專案指導(dǎo)文件,可以將這份文件當作學(xué)習(xí)中的重要指導(dǎo),從而對項目的整體流程有一個清晰的認識,并逐步地推動項目的發(fā)展。根據(jù)實際情況和二者的差異,在課題的工作頁面中分別給出各環(huán)節(jié)的具體操作步驟。[11]學(xué)生可以在網(wǎng)絡(luò)上學(xué)習(xí)以文檔、微課視頻、鏈接網(wǎng)址等形式所提供的知識概念。在實際條件允許的情況下,學(xué)生可以對其進行一次又一次的重復(fù)學(xué)習(xí),并進行聯(lián)機過程測試,以保證他們能充分掌握所需的基礎(chǔ)知識。在線上課程中,同學(xué)們可以分組討論學(xué)習(xí)中遇到的困難,并在此基礎(chǔ)上完成作業(yè)。在項目任務(wù)的引導(dǎo)下,學(xué)生可以更加積極地開展學(xué)習(xí)活動,同時線上平臺也為進一步擴大學(xué)習(xí)的時間與空間提供了條件,從而使項目化教學(xué)更具實效。
(三)以項目成果為導(dǎo)向?qū)嵤┱n程評價
以成果為本的教育以“全體學(xué)員為本”為目的,其成果評價的標準不是以成績?yōu)闃藴?,而是以學(xué)習(xí)完成后的真實知識和技能掌握情況為標準。根據(jù)這一特點,對該課程原有的評價方式進行優(yōu)化,將評價分為理論評價和實操評價。其中,理論評價通過理論考試的方式實現(xiàn);實操評價通過操作考試的方式實現(xiàn)。對于前者,教師可以采用理論考試的方式同時也是較為傳統(tǒng)的方式對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進行考核??己私Y(jié)果只能作為基本參考依據(jù),在總結(jié)學(xué)生理論學(xué)習(xí)情況中只能起到較為微弱的作用,更多的是為教師后續(xù)開展該課程教學(xué)提供借鑒。操作考試的主要考核內(nèi)容是學(xué)生的實踐動手能力,在考試中要求學(xué)生在有限的時間內(nèi),完成所有的操作步驟,并進行調(diào)試和相應(yīng)計算分析。通過這種考核方式能夠促進學(xué)生動手操作能力的提升,同時也能夠為學(xué)生該課程日后的學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。
在實施過程中,應(yīng)將學(xué)生的知識掌握情況、能力和素質(zhì)的實際提高情況,當作課程的最終結(jié)果,而非單純地將學(xué)生的完成情況與目標的完成情況進行比較。實行“寬嚴相濟”的評價,其中“寬”包含兩個含義,第一,在學(xué)習(xí)和討論時,氛圍相對輕松,在實施項目的時候,采取的是小組合作的模式,讓各個小組自己選定、推進對應(yīng)項目,老師們在這一過程中不會過多地參與其中。第二,結(jié)果的評價標準和評定的范圍較廣,在執(zhí)行項目的時候,因為不同的團隊方案上的差異,以及實踐中的錯誤,一些團隊在執(zhí)行的時候出現(xiàn)了一些偏差,沒有能夠在規(guī)定的時間內(nèi)達到設(shè)計的目標。[12]但是,他們可能在知識、工具和技巧等方面都獲得了很好的學(xué)習(xí)、鍛煉和提高,他們在考試中的表現(xiàn)也很好,所以,要將實際工作量、工作頁面的數(shù)據(jù)、分析的結(jié)論以及項目報告中對主要問題的解決過程和解決結(jié)果的反思,作為打分的基礎(chǔ)。這樣一來,如果學(xué)生們真的參加了項目,就可以獲得分數(shù),這樣做能激勵他們堅持自己的想法,并將其付諸實踐,不制造虛假數(shù)據(jù)。在做結(jié)題報告的時候,不同的小組之間可以互相進行點評,可以從不同角度交流項目成功與失敗的經(jīng)驗,這樣不但可以讓學(xué)生們增長知識,還可以讓他們體會到謙虛、團結(jié)合作、嚴謹?shù)闹匾??!皣馈笔侵冈陧椖繄?zhí)行的時候,對學(xué)生的紀律性和操守的嚴格要求,包括對項目成果的原創(chuàng)性、對項目成果的評價等,一旦出現(xiàn)違反規(guī)則的情況,則將其該項記為0分。
總體而言,課程評估注重的是項目的過程,以評促練,以評促學(xué)習(xí),對于從客觀上不能完全實現(xiàn)的目標,采取“寬嚴相濟”的態(tài)度,同時對學(xué)生的行為進行嚴格規(guī)范,從而推動項目的順利進行、學(xué)生的良好素質(zhì)和習(xí)慣的養(yǎng)成。
三、教學(xué)實例
在上述論述基礎(chǔ)上,將改革后的項目化教學(xué)方式應(yīng)用到某高校的“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程當中,對改革后的教學(xué)方式的教學(xué)效果進行檢驗。選擇一班和二班兩個班級作為研究對象,其中一班學(xué)生人數(shù)為32人,在近一個學(xué)期的學(xué)習(xí)中學(xué)生學(xué)習(xí)“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程的綜合平均成績?yōu)?2.36分,課程通過率為62.5%;二班學(xué)生人數(shù)為30人,在近一個學(xué)期的學(xué)習(xí)中學(xué)生學(xué)習(xí)“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程的綜合平均成績?yōu)?3.21分,課程通過率為63.33%。在下一個學(xué)期,一班采用上述提出的項目化教學(xué)方式開展該課程的教學(xué);二班采用以往傳統(tǒng)教學(xué)方式開展該課程的教學(xué)。經(jīng)過一個學(xué)期后,對比兩個班級的課程通過率。一個學(xué)期后的學(xué)習(xí)成果記錄如表1所示。
表1不僅記錄了每個班級的課程通過率,同時也記錄了該班級“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程的綜合平均成績。從表1中記錄的學(xué)習(xí)成果可以看出,一班與二班相比,綜合平均成績明顯提升,且課程通過率已經(jīng)達到了93%以上,而二班的課程通過率和綜合平均成績?nèi)匀惶幱谠瓉淼乃?。因此,通過上述教學(xué)實例可以證明,改革后的項目化教學(xué)方式對于學(xué)生“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程成績的提升具有極大促進作用。
四、結(jié)語
通過“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程的項目化改革,可以在“項目化”的過程中,把“理論性”的學(xué)習(xí)和“實踐性”的培養(yǎng)結(jié)合起來。此外,利用這種教學(xué)方式可以為學(xué)生營造一個很好的教學(xué)環(huán)境,可以提高他們的求知欲和學(xué)習(xí)能力,從而為相關(guān)專業(yè)其他課程的學(xué)習(xí)奠定堅實的基礎(chǔ)。同時,將本文提出的改革后的項目化教學(xué)方法應(yīng)用于實際時,教師應(yīng)該以課程的教學(xué)目的為依據(jù),在有限的課時之內(nèi),對課堂教學(xué)的內(nèi)容和方法進行改革,指導(dǎo)學(xué)生進行自主學(xué)習(xí)和探索,促使學(xué)生通過實踐,加深對模擬電路的認識,將理論知識與工程實踐相結(jié)合,使學(xué)生參與到工程中去,從而在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時,全面提升學(xué)生的實際應(yīng)用能力,從而提高“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程的項目化教學(xué)效率。
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