時間:2023-06-13 16:26:23
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇數字電子技術實訓總結,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:非電類專業電工電子;實訓教學模式;分層教學
自改革開放以來,市場經濟下的國民生活質量日趨上升,人們在保障好自己生活質量的同時,對于一些技術類的需求也越來越大。再者,技術產業是帶動國家經濟的重要模塊,因此國家在十二五規劃里明確提出高新技術產業的發展重要性,這導致社會各階層也對于高新技術產業的重視程度越來越高。然而,在電工電子技術產業中,許多階層人民卻將更多的精力放在了電工電子上,而在實訓教學中忽略了非電工電子的實訓教學,這使得電工電子技術的分級化現象的產生,也使得非電類專業電工電子的實訓教學較為缺乏。因此,為苛求非電類電工電子專業更大跨度的發展以及消除實訓教學分級化的現象,本文立足于中職非電工電子的實訓基礎以及創新能力,尋求非電工電子專業分層教學模式的更大發展。
1相關理論基礎
1.1非電類電工電子技術
非電類專業電工電子技術涵蓋了非電類基礎認識,然而其專業涉及的范圍可以延伸至機械工程系,建筑工程系,生物與環境工程系,化工與材料工程系及計算機科學與技術系,這五個層面的技術都是非電類專業電工電子技術能夠涉及延伸的范圍。面對現實生活與工作的需要,這五大層面在我國產業的核心地位中也占據很重要的位置,它們組成了電工電子工程的豐碑。
1.2分層實訓教學模式
分層實訓教學模式在非電類專業電工電子技術中有著三層遞進關系,實訓分中職校內實訓教學,實訓基地實地演習教學和企業實踐生產教學,三個重要模塊分別以層層遞進的關系形成一個更好的循環,從而帶動中職的學生從學習到生產,進而形成一體化的實訓學習。
2非電類專業電工電子技術實訓中存在的問題
2.1專業歸屬不同,導致實訓效果不佳
就目前來說,非電類專業與電類專業區分較大,非電類專業不可能和電類專業一樣安排那么多的電工電子實訓課時。電工電子是工科專業學習的基礎,打好基礎才能更好的學習專業課。然而非電類的實訓明顯是弱于電類專業的實訓內容,實訓內容的差異更是千差萬別。對于這種現象,國內學者總結得出專業歸屬不同導致了實訓效果不佳。
2.2無法學以致用,工作的應用性不大
日趨更新的教學模式已經使得學生們無法學以致用,非電類專業電工電子實訓作為一個比較先進的教學模式,也會因為部分教學細節問題而面臨很多挫折,比如電工電子技術的理論支持和實訓內容的空泛性。這些不利因素使得學生在實訓學習過程中表現比較盲目。就中職的實訓內容來看,中職對于實訓的最終效果并不是很重視,只是注重學生學習的一個心態。這種做法只會讓實訓過程形成松懈心理,使得實訓不認真,工作又失利。另外,在校園的實訓教學中,實訓內容的針對性并不是很強,校園實訓內容常常是長年以往都是那幾個項目,這樣的教學模式就是缺乏更新,也就是說學生實訓中掌握到的只是長期以往的一種舊有學習模式,便是電工電子技術的基礎。綜合以上原因,我國中職電工電子技術的實訓教學明顯存在不足,特別是在對于工作上所更新的技術實訓里,校實訓方沒有針對企業生產過程中所需要的實訓效果,在那方面投入的精力比較少,這種做法導致學生實習后無法迅速進入崗位,甚至脫離崗位。
2.3實訓教學模式單一,靈活性不高
相較于專業性較強的電工電子專業,非電類電工電子技術的實訓教學模式并非樣樣俱全。他們在實際電類實訓中涉及電子技術的東西不算多。另外,非電類電工電子技術的實訓教學比較固守傳統教學模式,在學生創造能力的培養中缺乏注重性,這使得實訓效果不佳,學生自主學習積極性不強,其能力也存在明顯差異。幾年來,工科中職一直圍繞著電類實訓教學的目標來實現學生學習-應用一體化的學習模式,中職教育辦一直在不斷改革,因此,外部政策對于實訓教學是非常支持的,只是中職機構對于非電類電工電子技術的實訓似乎關注度并不高,因此,這種單一的實訓教學模式已經持續了很久,卻沒有被改進。一方面這阻礙了電類教學理念的更新以及教學目標的失利。二方面實訓教學體系并不能滿足現代教學的培養與發展,實訓方式單一,模塊簡單,實訓教學改革不徹底,形式也單一,且團隊合作性較差。這些都已經讓非電類電工電子技術單一的實訓教學模式存在很大的障礙瓶頸。
2.4實訓評分機制落后
現如今,非電類電工電子技術的實訓教學中,其評分機制是平時分加考試分,其中的平時分是可調控的,即依靠老師對學生認可度。非電類電工電子技術的實訓評分模式中存在很大的弊端,首先實訓內容多導致老師顧及不到每個學生的實訓效果;其次就是實訓評分機制,以最終結果來評定實訓成績,這使得實訓內容存在很大的虛假性,這樣的虛假情況使得實訓目的顯得意義不大,比如學生中途叫人幫忙代實訓,甚至連實訓作業都代做了;最后,就是實訓場地的落后,實訓場地里有些設施陳舊太久,這樣的設施使得學生有些優先使用較好的設施,因而在評分成績階段占據了很大的優勢,這種評分其實是不公平的,特別對于非電類電工電子技術的實訓教學中,他們本來就是專業的弱勢群體以及設施的不熟悉,這使得學生成績評分不公平現象的出現。
3促進非電類專業電工電子技術實訓的具體對策
為改善非電類專業電工電子技術實訓教學中所發現的問題,我們可遵循以下建議。一者,對于非電類專業電工電子技術實訓學生的眾多,專業繁雜且難以區分的局面,首先需對教學內容進行改革,將電類與非電類課程分開,將提高型與創新型的實驗項目注入電類實訓的課程體系,并增加電類專業的實訓的課時量。而對于非電類專業的學生,實訓內容主要集中在基礎型甚至科普型項目中,在保證基本實訓教學任務的前提下,將實訓時間控制在一周以內。這樣既符合了兩類學生的培養目標,又保證了大規模實訓的教學時間。二者,為改善理論課程與實訓項目脫節的問題,非電類專業電工電子技術實訓教學應大膽引入虛擬平臺作為實訓前期預習輔助。例如,實訓室控制電路項目,很多班級在實訓前沒有相關的理論鋪墊,長時間的理論介紹很難讓學生完全理解其原理,直接導致在實訓過程中難度增加,檢查線路時大量燒壞保險絲,引發學生的實踐挫折感。而在實訓項目進行前,將仿真軟件以及建立虛擬實訓室控制電路的教程拷貝給受訓學生,通過前期仿真過程,學生更加理解實訓項目的原理與注意事項,大大降低了實訓過程中的元件損耗,同時也提高了學生的學習興趣與自主學習能力。針對缺少差異化教育這一問題,非電類專業電工電子技術實訓教學在教改過程中將實訓項目分為基礎型、研究創新型與個性化實踐型三個層次,基礎型實訓項目面向大部分學生,完成即達標。研究創新型實訓項目面向水平較高的學生,學生可以根據自己的興趣選擇。三者,由于實訓過程時間較長,評分考量的因素較多,其客觀性與公平性十分重要。因此,為了創造更好的實訓評分機制,我們可以讓實訓監督機制變得更加嚴厲,對學生考勤以及平時分的記錄采取一對一的方式去評平時分。再者,根據國內外教育學家的觀點,引導持續性成長與學習的刺激,從課程終結時進行的評價變為持續地展開的評價成為今后教育評價變革的方向之一。實訓過程的表現應該在實訓成績中得到有效的體現,這樣的評分機制將更加能保證客觀性與公平性。所以非電類專業電工電子技術實訓教學在實訓的評分上加大過程性評定的權重,更注重對學生在實訓過程中體現的能力和態度的關注,消除了部分學生對電工電子實訓評分客觀性與公平性的質疑??傊陨先N對策是非電類專業電工電子技術實訓教學中所發現的問題的集中解決對策,而面對傳統實訓教學模式的弊端,最主要的還是現代教學模式所缺乏的分層實訓教學概念,即中職-實訓基地-企業的三環實訓模式。
4非電類專業電工電子技術實訓分層教學模式的構建
4.1中職實訓教學模式
對于非電類專業電工電子技術的中職教學體系,中職應該遵循成果轉換的結果。中職實訓教學主要是由電路基礎、電工技術、模擬電子技術、數字電子技術組成,這四個模塊分別是對電工電子技術基礎理論知識的穩固與提升。因此,在設置非電類專業電工電子技術的教學內容中,應該需要有針對性。其中電路基礎是磁場及電磁感應、單相正弦交流電路、三相正弦交流電路,電工技術是常用電器、普通車床控制電路、現代控制技術,模擬電子技術是常用半導體器件、整流及穩壓電路、放大電路與集成運算放大器,數字電子技術是組合邏輯電路和時序邏輯電路、數字電路的應用。中職實訓教學模式主要是對于理論知識的掌握與理解,所以教學上可靈活采用傳統教學模式,但是需要與應用模塊相關。如:制作“電路圖識讀實訓”,快速識讀基本控制環節電路“維修電工技能”訓練的第一步是培養學生的快速識圖的能力。接著是對照任務上電路原理圖和接線圖,安裝與調試基本環節電路或對照已經安裝好的電路進行識圖和檢修訓練。最后對基本環節電路進行分類歸納,對同類電路進行類比,比較各自的相同點和不同點、優點和缺點等,并通過電路圖任務單”快速識讀基本控制環節電路。
4.2實訓基地實訓教學模式
針對于非電類專業電工電子技術的實訓基地實訓教學模式,主要可分為基本技能實訓、專業技能實訓、綜合應用技能實訓和創新技能實訓?;炯寄軐嵱柊姽せA實訓、模擬電子技術實訓、數字電子技術實訓,專業技能實訓包括嵌入式實訓和單片機實訓,綜合應用技能實訓包括電子綜合實訓、綜合布線實訓、智能交通綜合實訓、船舶電力拖動實訓,創新技能實訓包括中職生科技創新基地和電子創新實訓等。其中的幾個實訓模塊可針對實訓學生來選擇,但實訓體系需遵循基本-專業-綜合應用-創新的實訓教學模式。如:制作“工藝任務單”,循序漸進地訓練“維修電工技能”,有效提高訓練效果,將電氣工程電路的安裝要求及操作規范等制作成“工藝任務單”,在安裝電路時發給學生,督促學生嚴格按照任務上的工藝要求進行電路的安裝與調試。
4.3企業實訓教學模式
現代企業的實訓模式是針對生產應用而產生的,就如國內南車一樣,他們是先做培訓,再上崗實踐,學習與生產相結合的實訓教學模式。因此,對于企業的實訓教學模式,我們可有以下建議:一是優先采用行業模塊方式,選擇組合培訓,節省企業成本;二是采用虛實結合的實訓形式,將技術與實踐相結合的實訓途徑;三是開放性教學,理論實訓同步進行,評分要跟進,設施要更新。綜合以上的實訓建議,企業的實訓教學模式應當遵循學習-生產相結合的模式,在學習中應用,在應用中發現學習內容,并不斷循環學習下去,從而為企業創造更大的利潤進而實現非電類專業電工電子技術實訓的目的。如:讓學生讀懂“企業實訓內容”,理解實訓任務單上的要求,自覺地按任務單內容反復進行單。項技能訓練。訓練中如發現學生沒有按要求操作或工藝達不到任務單上的標準則令其返工,直到達標為止;學生掌握“實訓任務單”上的單項技能后,再進行單項技能的鏈接訓練;當學生能獨立完成基本控制環節電路安裝與調試后,再加大訓練強度,規定的時間、規定內容,訓練學生操作技能的熟練程度;最后,進行實戰訓練,即復雜電路的安裝與調試,以增強學生運用所學的技能進行生產實踐的能力。
5結語
非電類專業電工電子技術實訓分層教學模式的提出,有利于中職、實訓基地、企業形成穩定的溝通模式,即學習與工作的良性循環。這種教學模式對于電工電子技術產業是有促進作用的,學生能夠學以致用,中職能完成教育辦的文書目標,而企業則能達到企業生產的目的。在未來,這種分層教學模式也將被普及開來,成為全國普遍存在的教學模式。
參考文獻:
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關鍵詞: 高職教育 《數字電子技術》 教學改革
一、突出高職教育特點,注重學生能力與綜合素質的培養
高職教育的培養目標是培養適應生產、建設、管理、服務第一線需要的高等技能型專門人才,這是當前教學設計中首要解決的問題。在新的教學模式下,培養學生的自學能力和應用知識能力是一個關鍵問題。教學內容要以技術應用能力與素質培養為中心設計學生的知識能力、素質結構,增強學生的實踐操作能力。教學改革不僅要注重理論知識上的完整性、嚴密性和系統性,更要注重理論知識的實用性和實踐性。從應用的角度選擇教學內容,強調針對性、實用性和先進性,去掉陳舊過時、不實用的內容。
1.從課程的教學目標出發,選擇教學內容。
《數字電子技術》是應用電子技術、信息工程等電子類專業的主干技術基礎課程,教學目標是讓學生掌握數字電子技術的基礎知識、基本分析和設計方法,培養學生數字應用電路制作與調試的技能;形成嚴謹的科學態度、科學思維方式,增強創新意識和創新能力,為后續課程和今后可能從事的行業提供必要的理論基礎知識和實踐技能。根據本課程的教學目標和高職教育的培養目標,在選擇教學內容時突出了基本理論、基本分析方法的應用,不再進行煩鎖的集成電路的內部分析和數學推導,也就是說,注重外部邏輯功能的描述、分析和應用。例如在時序邏輯電路章節中,在介紹了計數器、寄存器和移位寄存器工作原理后,直接介紹了集成計數器、移位寄存器功能表和使用,并沒有討論它們的內部邏輯電路。在組合邏輯電路等中規模集成電路中,也采用了類似的方法。這樣安排課程內容既突出了中規模集成電路的應用,又增加了技能訓練時間。
2.從培養能力出發,融合理論教學與實踐教學。
在《數字電子技術》課程中,設置了相應的實踐訓練環節,包括基本性技能訓練和設計性技能訓練兩部分?!盎拘约寄苡柧殹彼傅膬热菖c課堂教學內容緊密相關,體現課程的實踐性?!霸O計性技能訓練”則根據實際問題,由學生設計邏輯功能電路,包括選用芯片、進行安裝調試、排除故障等,都由學生自主完成。還設置了課程設計內容,將理論教學與實踐教學緊密結合。通過合理安排理論課程和實訓課程,學生掌握了電子技術基礎知識和基本技能,再通過課程設計將理論運用于實踐,提高了將理論知識運用到實踐中的能力。
二、利用現代化教學資源,優化教學過程
1.采用多媒體教學,提高授課效率。
購置相關的電子教案光盤,結合學生實際特點開發使用。這種授課方法直觀、形象,節省了教師在黑板上繪制元器件或電路的時間。當然也存在一些不足,如節奏太快,學生既要聽,又要看,還要記,很難兼顧。為了更好更有效地讓學生掌握知識,可以采用以下措施:一是將課件在網上,學生可自主下載學習或復習;二是講課要點內容要課前印發給學生;三是在多媒體課件切換時間段,要注意與適時地課堂講解、板書、師生互動、學生反思時間的配合。
2.多種教法優化組合。
首先熟練掌握教材內容,做到融會貫通。對于需要深入講授的內容采用分解法,授課時將整體內容分解成若干問題,找出這些問題在邏輯上的關聯,使問題層層深入,引導學生積極有效思考。其次是“倒敘法”,即將一個問題的前后順序調換,也會達到良好的效果。例如,在講授隨機存儲器時,首先將存儲器的實際應用提出來,引導學生入題,引起學生的注意,再次講解存儲器的整體結構和原理,使學生先有一個整體概念,再介紹各個存儲單元的結構、原理。這兩種方法在具體授課時,可以混合使用,提高學生的興趣,增強他們理解課本知識的能力。
3.現場教學,講課和實踐操作相結合。
首先,將課堂講授與技能訓練有效結合起來,有些教學內容可以通過實驗、實訓進行?!跋戎v后訓”可以用于介紹集成電路工作原理后,由學生對電路的功能及外部特性進行測試;“先訓后講”則用于由學生根據集成電路的功能表對電路進行測試。師生對測試結果進行討論和總結,加深學生對理論的理解。這種將教學過程放在實驗、實訓中的方法,有利于學生實現由感性到理性的自然過渡,引導學生將基本理論、基本分析方法應用于解決實際問題。
4.加強師生間的交流互動,控制教學進度。
在多媒體教學中,學生直接面對的是投影屏幕,無法注意到教師的表情、動作和眼神等肢體語言。課件成了簡單的電子講稿,很難實現師生間面對面的直接情感交流,影響學生對知識的感知和接受?;诖耍處煴M量站著授課,讓學生注意到自己的表情和動作;講究語言的藝術性,注意抑揚頓挫,講到重點內容時,要靠聲音的變化吸引學生,還要控制語速,善于使用停頓加大語言力度,便于學生對重難點的消化和理解;老師的視線要匯集學生視線,加強師生間的互動交流。教師要認真備課,根據學生的知識水平和接受能力,合理安排課堂教學內容,把教學內容分解成一系列內容,使學生循序漸進地提高認識。
三、結語
筆者對《數字電子技術》課程的教學內容、教學方法和教學媒體的設計進行了探索,積累了一些實踐經驗,也取得了一些成效。探索和嘗試是初步的,存在很多不足,教學設計等方面沒有涉及,在今后的研究中筆者會進一步改進,不斷探索適合學生實際的教學方法。
參考文獻:
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關鍵詞:數字電子 高職教育 教學改革 EDA
數字電子技術是電類專業的一門重要的技術基礎課,它以邏輯代數為數學基礎,用電子元器件組成的門電路和觸發器為基本邏輯元件,可構成實現各種邏輯功能的數字電路。近年來數字電子技術迅速發展,知識更新周期大大縮短。數字器件不斷更新換代,一方面使數字系統的設計方法發生了革命性變化;另一方面使數字電子技術課程教學體系、教學內容都隨之不斷擴充,教學內容多、教學課時數少的矛盾日漸凸顯,教學改革勢在必行。為了提高該課的教學效果,筆者在多年的教學實踐中不斷地進行探索和積累,初步總結出了一些行之有效的方法,現與各位同行和讀者商討。
1、把握高職院校電子課程教育的特點,編寫精品教材
高職數字電子技術面向系統集成化、設計自動化、用戶專業化和測試智能化的發展趨勢,同時遵循高職教育以職業為基礎,以能力為本位,理論必須夠用的原則,在結構及內容的安排上做了積極的嘗試。根據教育部《面向21世紀電工電子技術課程教改方案》要求,同時考慮所教各專業的實際需求,我們首先在主教材的編寫和內容選取上做出相應的改革。
按照數字電子技術課程特點,我們將全書分成以下模塊:(1)基礎知識模塊:邏輯代數、常用的結構和功能、常用觸發器的結構和功能;(2)組合邏輯電路模塊:組合邏輯電路的分析方法、組合邏輯電路的設計方法、常用中規模集成組合邏輯電路的工作原理、功能及其應用;(3)時序邏輯電路模塊:時序邏輯電路的分析方法,以計數器、寄存器為主的中規模集成時序邏輯電路的工作原理、功能和應用;(4)數字電路的應用模塊:555定時電路、半導體存儲器、可編程邏輯器件、數,模和模/數轉換電路。
在教材編寫過程中,內容選取上以“必需、夠用”為度。力求少而精;除此之外,還要充分考慮突出學生的個性培養,因此,需要在每一章前設置學習要求和教學重點,每一節前給出學習目標,節后提出學習檢驗結果題,每一章后配有題庫式自測試卷,并在每個知識模塊中都提供實驗、實訓任務及其指導,供教師教學參考和學生學習指南。
2、制作優秀課件,提高教學效率
根據本人參與遼寧省高職院校精品課程評比實踐的經驗,數字電子技術課程邏輯性強。內容很抽象,教師如果按照傳統的“一支粉筆、一塊黑板”模式進行講授。學生在被動接受知識的情形下往往“味同嚼蠟”,教學效果不理想。為使學生能夠真正成為教學的主體。教師必須把握學生的學習心理,采用現代化教學手段,使學生對所學的內容產生興趣,進而由淺入深,引導學生積極思維,使學生的思維與教師的思維同步進行。為此,我們利用精品課程評比的契機,學習和掌握了現代教育技術,以主教材為藍本,制作出較高品質的教學課件。
優秀的教學課件應是主教材的提升和精練,課件要把主教材中的概念、定律及應用內容轉化為生動活潑、形象逼真的影像反饋給學生。為達此目的,我們在制作過程中充分利用了實物、圖像、聲音等多種傳媒方式向學生傳遞形象具體的教學信息,使學生耳聞其聲,目睹其形,感受到真實的東西,促進“理論與實際相結合”,最大限度地調動學生的學習積極性,并通過課件中的情景設置來激發學生的創新、聯想思維。在課件的處理上,我們對大多知識點采用了操作性較強的分解動作講述。例如門電路內容制作中,我們先用能夠分解動作的動畫制作了學生熟悉的開關控制照明電路。用來說明基本的邏輯關系,進而導出相應邏輯公式、邏輯真值表和用二極管、三極管等開關元件構成的與、或、非門電路。通過進一步的分解、剖析和說明,確保學生頭腦中樹立了清晰的基本邏輯關系概念,最后引入各種門電路的邏輯門圖符號。
教學實踐證明,優秀的教學課件,能夠激發學生的特長和潛能,鼓勵并引導他們的好奇心、求知欲、想象力、創新欲望和探索精神。多媒體教學手段可以在極短的時間內將大量的教學內容引入課堂,最大限度地提高教學效果。對課件教學的使用前后進行對比發現,使用課件教學更能激發學生的學習熱情。課堂教學效果大幅度提高,教學進度相應加快,使“教學內容多、教學課時少”的矛盾得到了緩解。
3、改革教學方法,現場教學,增強實驗、實訓環節
傳統的教學方法是以教師為中心。以“傳遞一接受”的教學理論和“刺激一反應”的行為主義學習理論為指導。傳統的教學方法把教師當做課堂的主宰,教師完全可以決定課堂的內容和進度;而學生則是知識灌輸的對象,只是消極地對外部刺激做出相關反應,是被動的接受者。打破傳統的“灌輸式”和“填鴨式”教學法。不但要引人現代教學手段,還要強調以“學生為主體、教師為主導”的素質型培養模式,增強實驗、實訓環節,著力提高學生的創新思維能力和動手能力。
(1)緊扣高職教育人才目標,突出技能培養。
我們加強了實驗、實訓教學環節,為學生在校期間掌握更多的實驗技能和工程實際技能提供方便,以增強學生的就業競爭能力。具體做法如下:
首先,在教學過程中把適當內容放到實驗室中進行,加強理論與實踐的聯系。如編碼、譯碼顯示電路,用集成計數器構成N進制計數器,利用移位寄存器實現乘法和除法運算等,都可以“學習型實驗課”的形式在實驗室中進行,讓實驗不再是一味的驗證。而是理論聯系實際,充分闡述和說明了問題,不但節省了教學時間,而且使學生真正感受到知識的實用性。
其次。在驗證性實驗中引入探究性內容。驗證性實驗主要是為了加強學生對理論知識的感性認識而設置的,通過實驗,學生可進一步加深對理論知識的理解。例如設計交通信號燈故障檢測電路時,我們先用與非門電路去設計,再讓學生用雙四選一選擇器74LS153去設計實現;在復位清零法和置數清零法講述后,讓學生應用兩只集成74LS160芯片在實驗臺上自行設計成12進制和60進制計數器。以理解和掌握N進制計數器的構成方法。
第三,設置至少兩周的數字電子技術實訓。利用我系為國家級電工電子實訓基地的優勢。主講教師全面參加并指導實訓,增強技能層次的師生互動。教學中既有基礎實驗環節,又有綜合性實踐環節,實現了邊學習、邊研討,可將能力訓練、創新思維貫穿于整個教學過程中。
(2)加強雙語教學。
船院畢業生到實習單位實習后,都反映船舶電路圖紙大多都是英文版,平時加強專業英語學習十分重要。并且具有較強專業英語能力的人才很受用人單位的歡迎和重視。因此,平時我們特別重視加強雙語教學的探索與研究。
(3)開設電子設計自動化EDA,進一步加強技能環節。
1教學內容的設計
1.1從課程教學目標出發,選擇教學內容,把握理論上的度
數字電子技術是應用電子技術、信息工程、電子設備運行與管理等電子類專業的主干技術基礎課程,其教學目標是通過本課程的學習使學生掌握數字電子技術的基礎知識、基本理論、基本分析和設計方法,訓練學生數字應用電路制作與調試的基本技能,培養學生嚴謹的科學態度、科學思維方式以及創新意識和創新能力,為學習后續課程提供必要的理論基礎知識和實踐技能,為今后可能從事的職業打好基礎。因此,基于本課程的教學目標和中職教育的培養目標,在教學內容的選擇上突出基本理論、基本分析方法和知識的應用,回避繁瑣的集成電路內部分析和數學推導,著重外部邏輯功能的描述、分析和應用,強調外特性和主要參數。
1.2從培養能力出發,將理論教學與實踐教學融為一體
數字電子技術是一門應用性很強的技術基礎課,其基本理論與實踐技能是許多后續課程的基礎,理論與實踐的密切結合,在本門課程中顯得尤為重要。因此,在各章都設置相應的實踐訓練環節——技能訓練,包括基本性技能訓練和設計性技能訓練兩部分?;拘约寄苡柧毸婕暗膬热菖c課堂教學內容緊密相關,充分體現課程的實踐性。設計性技能訓練是根據給出的實際問題,由學生自己設計實現邏輯功能的電路、選用芯片、進行安裝調試、排除故障。同時設置理論與實踐綜合課程——課程設計內容,將理論教學與實踐教學緊密結合。通過理論課程的學習和實訓課程的實踐,使學生基本掌握電子技術基礎知識和基本技能,再通過相應的課程設計將理論用于實踐,將設計和實現融為一體,使學生在課程設計中既能提高運用所學知識進行設計的能力,又能在這一過程中體會到理論設計與實際實現中的距離。
2教學方法的設計
教學改革的核心是教學方法的改革,教學方法要體現在整個課堂教學過程中。在教學方法上,基于中職學生底子薄、基礎差、學習水平參差不齊的現狀,力求避免單純的注入式,改用啟發式、討論式、答辯式的教學方法。將課堂講授、課內討論、課外自學、技能訓練等合理結合,把教學過程分為課題引入、設疑激學、講練結合、精選例題、總結鞏固等環節進行教學實踐。
2.1由設計實例或工程實際問題引入課題
在介紹一些重要章節前,列舉一個設計實例或工程實際問題,通過分析、設計,引入相關知識和理論。如在學習中規模集成組合邏輯電路一節時,先讓學生用已學過的SSI組合電路的設計方法設計一個交通燈故障報警電路。交通燈有紅、黃、綠三色,只有當其中一只燈亮時為正常,其余狀態為故障,要求用與非門實現。然后提出問題:用SSI組合電路進行設計時,是以門作為電路的基本單元,能否用其他邏輯部件來實現這個電路的設計呢?在給予學生一定的思考時間后,教師可以直接給出答案:“本節將要學習的內容中,譯碼器、數據選擇器這兩種中規模邏輯器件都可以完成上述電路的邏輯功能?!蓖瑫r畫出相應的設計電路。這樣學生的興趣馬上被調動起來,并產生諸多疑問:什么是譯碼器、數據選擇器?為什么它們也能實現上述電路設計?等等。
2.2現場教學,講練結合
將課堂講授與技能訓練合理結合,有些教學內容可以安排在實驗、實訓中進行,邊講邊練,講練結合。邊講邊練主要用于介紹集成電路工作原理后,由學生對電路的功能及外部特性進行測試:講練結合則是由學生根據集成電路的功能表對電路進行測試,而后由教師和學生對測試結果進行討論,歸納總結,以加深對理論的理解。這樣,將教學過程放在實驗、實訓中,有利于學生實現由感性到理性的自然過渡。在邊學邊練中更深刻地領會所學知識,在頭腦中建立起理論與實際的聯系,使學生逐步提高學習能力和實踐技能,引導學生將基本理論、基本分析方法應用于解決實際問題。
關鍵詞:“教、學、做”一體化;項目重構;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)46-0213-04
一、引言
電子專業課程內容通常比較抽象,理論性強,專業術語、名詞概念多,與學生過去所學的知識聯系不大,學生不但理解領會課程內容有一定困難,應用于實踐時更是舉步維艱,顯然不能滿足技能型人才培養的要求,因此,改進電子專業課程的教育教學方法成為師生們在教學中不斷探索的課題。
筆者在教學實踐中探索以項目為載體來重構課程內容體系,通過建構主義的指導思想建立起應用于電子課堂和實驗室的教學理論和方法,采用“教、學、做”一體化的教學模式展開教學,希望通過這種新型的教學方式可以對電子專業課程教學帶來新的力量和成果,讓學生對電子學產生更加濃厚的興趣。
二、構建基于“教、學、做”一體化教學模式課程體系
要構建基于“教、學、做”一體化教學模式課程體系,首先,必須加強實踐教學,只有加強了實踐教學,才能將實踐教學從附屬于理論教學的地位獨立出來,以“做”來引領“教”和“學”,在“做中學”、“做中教”,形成“教、學、做”一體化教學模式。然后,沿著實踐教學主線,將所需要的理論知識進行梳理,以必須、夠用為原則選擇內容以及內容的講解形式,重構每門課程的內容。
我院電子專業課程體系主要由以下課程構成:
第一學期,開設了《電子元器件識別與檢測》和《電工技術實訓》等專業課程;第二學期,開設了《模擬電子電路分析與調試》、《收音機安裝與調試》等專業課程;第三學期,開設了《數字電子電路分析與調試》、《電子線路板設計與制作》、《電子綜合實訓》等專業課程;第四學期,開設了《單片機技術與實踐》、《EDA技術與實踐》等專業課程;第五學期開設了《電子系統設計與制作》、《單片機技術綜合實訓》等專業課程;第六學期,企業頂崗實訓。
在以上課程體系的構建中,有些課程是理實一體化課程,這類課程有《模擬電子電路分析與調試》、《數字電子電路分析與調試》、《電子線路板設計與制作》和《單片機技術與實踐》等;有些實踐從專業理論課程中單獨剝離出來,開設成一門專門的實踐課程,這類課程有《電子元器件識別與檢測》;有些課程采用整周實訓來完成一個綜合項目的教學模式進行,這些整周實訓的課程大都有一個特點,是對某門專業課程的綜合應用,如電工技術實訓、單片機技術綜合實訓等;有些整周實訓課程嘗試脫離某門專業課程,將多門課程有機綜合在一起,這類課程有《電子綜合實訓》、《收音機安裝與調試》等。
三、基于“教、學、做”一體化電子專業課程內容重構
根據教學的組織原則及課程的特點,各課程組織的形式會有所不同,要求完成的任務目標也有所不同,下面選取三門課程分析在教學中如何依據“教、學、做”一體化來重構課程內容:
(一)《模擬電子電路分析與調試》課程通過設計實踐項目,將理論知識嵌入到項目中重構課程教學內容
模擬電子技術是電子專業的一門重要的專業基礎課程,由于專業性很強,很多學生在學習時,就被這門課程難住了,從而覺得電子專業很難,放棄對電子專業的學習。多年來,我一直在思考如何上好這門課程,如何讓學生從這門課程起步,激起學生學習專業的興趣,踏入電子技術的神奇領域。
我們在上學期模擬電子技術一體化教學中使用項目教學法開展教學,其實踐過程是:
首先,我們確立了采用哪些項目來把這門課程的知識點貫穿起來,通過這些項目的實踐來帶動相關理論知識的學習,并用理論知識指導項目的分析,實現項目的功能。我們最后選擇以下項目來重構模擬電子電路分析與調試這門課程內容。
項目一:集成穩壓直流電源的制作。這個項目中包含的知識點有二極管的識別與檢測、二極管構成的整流電路分析與調試、電容濾波電路分析與調試、穩壓電路分析與調試等知識點。
項目二:單管音頻放大電路制作。這個項目中包含的知識點有三極管的識別與檢測、單管放大電路的組成、工作原理分析與調試等知識點。
項目三:多級負反饋放大電路的制作。這個項目包含的知識有多級放大電路組成、工作原理分析、反饋的判斷、引入負反饋后對電路影響等知識點。
項目四:集成音頻放大電路的制作。這個項目中包含的知識點主要是認識集成運算放大電路,已經分析集成運放構成的典型電路等知識點的學習。
項目五:低頻功率放大電路的制作。這個項目中包含的知識點主要是功率放大電路的組成特點、工作原理分析和調試電路等知識點。
項目六:正弦波振蕩電路的制作。這個項目中包含的知識點主要是電路起振的條件,會分析判斷電路能否滿足電路振蕩的平衡條件,熟悉典型振蕩電路的組成結構特點等知識點。
項目七:調光臺燈的制作。這個項目中包含的知識點主要有晶閘管的識別與正確使用,單向可控整流電路的組成、工作原理已經電路調試等知識點。
然后,我們確定了這些項目實施的教學方法:實踐―理論―實踐的方法。
第一環節――實踐:在簡單講解這個項目工作過程的基礎上,發給學生元件讓學生根據提供的項目原理圖焊接電路,要完成這步實踐,學生要能對元件進行識別與檢測,通過這一步的實踐讓學生掌握元件的識別與檢測,并學會看懂原理圖元件之間的連接,能根據原理圖正確焊接電路,同時為第二個環節的實施打下基礎,學生通過焊接電路必然對將要講解的項目電路非常熟悉。在這個環節同時讓學生測試關鍵點的數據或波形,不管測試成功與否,學生這時候都有很強的要了解這個電路是如何工作的學習需求和興趣,這時候要求學生全部停下這一步實踐,進入到第二個環節――理論。
第二環節――理論:圍繞著這個項目涉及到的知識點,教師開始講解相關的理論知識,然后應用這些理論知識分析學生剛才焊接的項目電路,理論分析并計算關鍵點的電壓,理論分析關鍵點的波形,并教會學生判斷故障,檢測電路,如果某一點的沒有測到理論分析應該得到的電壓或波形,如何來檢測電路,排除故障,直到得到正確的結果。接下來,就進入到下一環節――再實踐環節。
第三環節――再實踐:通過第二環節的學習,學生基本明白了這個電路是怎樣工作的,接下來,學生進入到再實踐環節,在這個環節要求學生對焊接的電路進行測試,記錄相應的數據波形,并判斷測試結果的正確與否,在這個環節,學生要學會并完成電路檢測、故障的排除,學會正確使用儀器儀表,這個過程的完成在第二環節理論指導的基礎上進行,通過這一環節實踐對理論知識在實踐中的應用進一步的掌握,并加深對理論知識的理解。
(二)《電子元器件識別與檢測》成功剝離成一門專業實踐課程
電子元器件是電子技術中的基本元素。任何一種電子裝置,都由各種電子元器件合理、和諧、巧妙地組合而成。傳統的電子專業教學計劃內一般不會含有單獨的電子元器件識別與檢測課程,通常只是在講授《電路基礎》、《模擬電子技術》和《數字電子技術》等課程時,介紹部分課本講授需要接觸到的元器件,這就導致了對整個電子元器件的介紹系統性不強,再加上《電路基礎》、《模擬電子技術》和《數字電子技術》等課程自身的學習難度就非常高,導致了學生的學習壓力非常大,通常很難掌握好。因此,在教學中,將電子元件識別與檢測技能單獨剝離出來形成了《電子元件識別與檢測》課程。該課程以培養學生了解常用電子元器件的識別、檢測及使用等電子技能的基本功為起點,整個教學過程均安排在實訓場地,按照項目式教學的方法開展教學。
《電子元器件識別與檢測》課程項目設計如下:
項目一:電阻、電容的認知與檢測。認識電阻的分類,電阻器的標稱系列,阻值的標注法。認識電位器外形及工作原理介紹。常用電容器的性能,容量標稱法,規格與標注方法。掌握電解電容的簡易檢測法。
項目二:半導體二極管、三極管及可控硅的認知與檢測。認識二極管的分類,型號命名方法,基本用途。用萬用表簡易檢測二極管性能方法。認知三極管的分類,命名方法(國內及國外),三極管的選用條件,更換替代原則,三極管引腳的識別與測試技能。單向可控硅的檢測及引腳判定。
項目三:變壓器及繼電器的認知與檢測。熟悉變壓器的基本應用。掌握變壓器的一般檢測方法。了解繼電器的一般結構。
項目四:發光二極管、光敏元件及光電耦合器的認知與檢測。了解提高光放大器靈敏度的方法,光電耦合器的一般檢測方法。
項目五:集成電路及音樂芯片認知與檢測。掌握集成電路的分類,國內外集成電路的命名,封裝外形與引腳順序識別。熟悉用萬用表檢測F007。使用MOS集成電路一般常識。
項目六:揚聲器、傳聲器及開關接插件的認知與檢測。揚聲器的分類,主要技術參數,電動式揚聲器的工作原理,喇叭與壓電陶瓷片的檢測。話筒的種類,結構與工作原理,動圈式與駐極體話筒的檢測。
項目實施過程中,從實踐入手,對于每種元器件,從結構簡介開始,由淺入深地介紹它的外形、符號、命名方法、工作特性、主要應用、使用注意事項、好壞判斷等。通過本課程的學習,學生很快就對所需元器件有了全面的了解和掌握,通過動手提升了學生的學習興趣,并為其學習后續課程和今后在專業中應用電子技術打下了良好的基礎,同時還極大地減輕了后續課程的學習難度。
(三)《電子綜合實訓》成功將多門專業課程整合在一起
《電子綜合實訓》整周實訓課程以工作任務為線索,以實際電子產品――函數信號發生器為載體,以任務實施為導向,通過以制作一個具體的、具有實際應用價值的函數信號發生器產品為目的的工作任務展開構建項目式的學習任務,將整個函數信號發生器的工作任務分成以下七個學習任務:
任務一:函數信號發生器的電路設計;任務二:函數信號發生器的電路仿真;任務三:函數信號發生器的PCB設計;任務四:函數信號發生器的PCB制作;任務五:函數信號發生器的元器件識別與測量;任務六:函數信號發生器的安裝與調試;任務七:編寫函數信號發生器技術文件。
每個任務按照任務目標任務要求相關知識任務實施任務總結的思路安排,充分體現“在學中做,在做中學”的教學思路。項目的工作任務與現實工作緊密相關,為學生模擬了一個更貼近實際工作的學習環境。
該課程將《電子元器件識別與檢測》、《數字電子技術與實踐》、《模擬電子技術與實踐》、《電子線路板設計與制作》、《電子電路仿真技術》、《電子產品制造與工藝》等專業課程有機的整合到了一起,使學生通過本課程的學習掌握了電子產品電路設計、電路仿真、PCB設計與制作、電路板的安裝與調試及簡單故障的排除。通過本課程的學習提高了學生對電子專業的直接認識,讓學生通過設計制作實際電子產品感受到了成就感,極大地提升了學生的學習興趣,使學生的綜合素質和職業能力得到了顯著提高,為學生的后續學習以及職業生涯的發展奠定了很好的基礎。
四、結束語
經過實踐證明,這種在建構主義學習理論的影響下,通過選取一個個典型“項目”為載體重構課程內容的方式,是一種比較有效的教學內容組織方式,它突破了傳統的灌輸學生理論知識的教學模式,采用“教、學、做”一體化的教學模式,通過項目為載體,用任務驅動來引領學生在實際工作任務的牽引下,激發學生學習課程內容的內在的求知欲望,達到學以致用的目的,同時能將所學的知識與它的實際應用聯系起來。學生通過解決實際問題來實現對知識的掌握,大大提高了學生學習的積極性和主動性。
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關鍵詞:數字電子技術 教學改革 實驗教學
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973(2011)009-176-02
1 中職數字電子技術課程的教學現狀
隨著中職教學改革的不斷深化擻字電子技術課程原有的教學要求越來越跟不上時代的步伐,主要的問題在于:教學目標不符合國務院提出的對中職教育的人才培養要求:傳統的黑板、粉筆教學方式已經不利于激發學生的學習興趣及熱情:以期末理論考試為主的考核方法和只在課內時間完成實驗任務的實驗形式不利于操作技能的培養:課本上學上的知識與當今社會上使用的技能有脫節的情況,有些實驗內容沒有及時的跟到社會的發展,造成學的用不上;而有些實驗內容符合當展趨勢的卻沒有學。根據這情況,本文結合本人的教學經驗,從實驗教學方面,如何對舊有模式進行改革創新,以達到教學目的,在這里進行了一些初步思考和探索。
2 數字電子技術實驗教學存在的主要問題
實驗教學作為學生培養動手能力的主要途徑之一,怎樣很好的利用好這一實驗平臺,這是實驗教學的方法的關鍵所在。本人根據實驗教學經驗以及給合學校的實驗設備的實際情況,對數字電子技術實驗教學主要存在的問題總結如下:
2.1 實驗教學方法的依賴性
以往的教學過程中,學生往往是以老師為主,由實驗老師對實驗進行詳細的講解,從實驗目的、實驗步驟到實驗注意事項等,而后學生就按部就班的按老師的講解進行實驗操作,無需自己對實驗進行分析思路等情況。這種教學方式雖然有利于實驗的順利完成,但是大大的限制學生們的主觀能動性,限制了學生們的創造性,造成學生在實驗課時對老師有非常強大的依賴性。完全背道而馳了以學生為主體的教學方式。
2.2 實驗教學內容單調性
以往的教學過程中,數字電子實驗課是在實驗箱或面包板上進行,而且我校的數字電子技術實驗課的教材與教科書是相配套的,該實驗內容大都是針對教科書上的理論知識進行的驗證性實驗,而缺乏學生自行創造性的設計實驗以及綜合實驗。導致學生對實驗課興趣不高,教學質量難于提高。
2.3 實驗教學設備的陳舊
在我校的數字電子技術實驗室中,由于實驗設備的限制,很難讓學生實現自主設計。而且有部分設備出現老化、接觸不良,插頭損壞,虛焊等現象,常常使實驗結果出不來,影響教師的教學及學生的學習積極性。再由,本校實驗設備的缺乏,實驗中出現幾位同學一組,這樣使得部分學生成了旁觀者。這樣就造成學生失去求知和動手的欲望。由于目前我們學校的實驗設備中沒有很好地利用現代多媒體資源,及仿真軟件EDA沒有很好的在實驗教學過程中實用,使得每一次實驗課都要損耗實驗器材,學校必須定期對實驗設備進行更換。
3 數字電子技術實驗教學改革方向
由于以上所述的數字電子技術實驗教學中存在問題,使得學生對實驗課不感興趣,操作與動力能力較差等情況,使中職學生沒有達到數字電子技術教學大綱的要求。因此,本人提出自己在數字電子技術教學過程的一些改進方案。
3.1 教學方法的改革
國家教育部非常重視的一個問題且明確指出,要加強中職學生技能的培養,增強他們的動手能力。這就要求必須改變傳統的灌注式教學模式。俗話說“授人以魚不如授人以漁”。為克服在實驗課中學生對老師的依賴性,我們學校推出有較性教學方式,在課堂上以學生為主體,讓學生在實驗中發現問題、分析問題、解決問題的教學方式,鍛煉了學生獨立思考問題。而在整個實驗過程中僅當配角的指導老師,應該對學生的實驗操作是否規范、儀器使用是否正確加以引導、啟發。
在實驗過程中應觀察學生之間的個體差異,對此情況進行全面實施因材施教的教學方式。對于基礎比較好的學生,不僅僅要求他們進行實驗指導書上的實驗,還要啟發他們從驗證性實驗獲取間接知識,進行設計性、綜合性實驗獲取直接知識,培養學生探索研究未知新知識的方法和能力:并督促學生進行自由發揮,積極查閱資料及自主設計進行安裝調試等實驗。同時,對于基礎較差的學生,關鍵在于培養他們對實驗操作的規范,養成良好的實驗習慣。通過積極動手,使他們的能力在實驗中不斷得到鍛煉和提高。例如,有的學生在做一些自主設計性實驗過程中,由于還不能知道預期的實驗結果,他們往往把實驗不成功的原因解釋為設備或元器件有問題,有的停止實驗等老師指導。在時,作為實驗指導老師不要直接對些故障進行點評,而是要讓學生學會查找問題所在,對此實驗進行分析和解決問題。這樣的教學模式,可以讓學生逐漸養成了思考問題的習慣,且可以開發學生的學習積極性。
3.2 豐富實驗內容,編寫實驗教學指導書
為了滿足實驗教學改革的需要,學校組織一批教學經驗豐富的專業教師,針對本校中職學生的具體情況,在編寫過程中,力求采用現代仿真技術手段。使實驗內容與其專業知識相結合,同時也要注重培養中職學生市場需求的技術能力和分析、解決問題的能力,來編寫符合本校學生的實驗指導書。
(1)針對性。教材的編寫要從學生的實際出發,符合中職學生的特點和需要;要考慮學生的學習能力和接受能力;要適合教學,考慮教學目的,滿足教學要求。
(2)實用性。要理論聯系實際,注重理論在實踐中的運用,對實驗的描述要有指導性、方法性,且對對實驗步驟進行了太詳細的介紹。這樣就促使每個學生在動手做實驗前,先查閱相關的理論和實驗參考資料,再按照自己查閱的資料進行自主設計電路,以完成實驗任務。
(3)科學性。對實驗編寫時要求概念準確,符合邏輯,事實可信。對實驗步驟要有條理性,系統性。
3.3 實驗設備及手段的更新
在傳統的教學中,數字電子技術實驗教學內容一股均采用分立元件焊接板或者是實驗面板,通過學生手工接線裝配,檢查線路無誤后,再對電路通電進行驗證性能。但隨著科學技術的發展,在實驗教學中我們可以采用先進的多媒體技術手段來優化和提高實驗教學。有效的使用多媒體仿真軟件輔助平臺,可以減少人力、物力、財力的投入,適應設計性、綜合性教學改革。同時,也激發學生理論知識與實踐操作相結合,增強他們的拓展思維,培養創新的能力。
引入EDA技術。解決用傳統方法調試解決各種錯誤就將耗費大量的時間。這樣不僅提高實驗效率,而且節省了實驗器材造成了較大損耗。這樣學生在實驗過程中不必擔心設計電路可能存在的錯誤或接錯電路損壞元器件或儀器,學生可以在實驗中大膽地嘗試連接電路,有效得激發學生的創新意
識和能力。通過引入EDA技術,增大了設計容量和學生實踐的機會,且EDA仿真軟件不受場地、儀器設備等影響,這對傳統的實驗教學起到了很好的互補作用。
另外,為了讓學生更好的發揮自主學習及驗證自我設計的一些實驗,我校利用了在課后時間可以開放實驗室,學生可以對此提早預約到實驗室進行實驗操作,這樣可以讓學生對驗證性的實驗進行驗證,加強理論與實踐的聯系,使學生可以進一步加深對知識的理解。同時,為了提高學生的實踐能力和創新能力,積極鼓勵學生自主開展一些電路設計和制作。
4 考核制度的改革
在以住的教學中,實驗課是附設在理論課中的,占總成績的比例的比較小。這樣的考核方式對學生學習這門課的興趣不高,沒有什么積極性,且也不重視數字電子技術實驗。因此,本人根據中職學生的特點及自身的實驗教學經驗,對考核方式提出了下面的改革方案,具體如下:
(1)由于中職學生存在曠課的不良現象,出勤的檢查不拘形式在課前、實訓過程中或者結束前。因此在實驗考核中本人對學生在平時單個實驗進行累積記分,期末時將每個實驗的得分加起來作為平時實驗的成績。其中必須對每一個的實驗進行制定出具體的評分標準,包括實驗預習記錄、實驗基本操作、實驗結果、實驗報告和綜合素質等。以督促學生完成每次的實驗。
(2)期未考試采取筆試和操作技能相結合的方式。筆試考試是對基本操作知識、原理、實驗中的問題和實驗安全規則以及安全措施等進行檢測。而操作技能考試的內容主要是以實驗基本操作技能為主,將實驗報告、實驗數據、分析問題和解決問題的能力及臺面整潔等作為評分標準的內容。當然在操作技能考核中要求按照不同的題目,制定出不同標準,評分點清楚,容易評定。這種考核辦法增強了學生的實踐意識,確實達到培養學生實踐動手能力的目的。
5 結束語
“數字電子技術”實訓課程是應用電子類中職學生理論聯系實際、提升動手能力和相關專業技能的主要途徑之一,充分利用了現代多媒體技術,增強學生學習興趣、提高實驗成功率。通過實驗教學的改革,充分發揮了學生的積極性和創造性,使學生的動手能力、設計能力、創新能力都有明顯提高。
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關鍵詞:電子線路 項目化教學 立體式教學
中圖分類號:TN710-4 文獻標識碼:A 文章編號:1009-5349(2017)14-0040-01
2014年國務院關于《加快發展現代職業教育的決定》中指出:“推行項目教學、案例教學、工作過程導向教學等教學模式?!表椖炕n程改革是將理論教學、實踐教學、生產、技術服務融于一體,師生雙方邊教、邊學、邊做,側重其實踐性與應用性。
《電子線路》項目化教學是以電子產品的設計與制作為最終目標,注重實踐,將完成電子產品設計制造的工作過程整合成工作任務;以任務驅動教學,并將工作過程進行教學描述,設計任務單,要求學生從咨詢、決策、實施、評估等四個方面開放式學習,梳理任務中O計的理論知識,突出制造工藝要領和操作技能的培養,使學生熟悉各種典型的單元電路,能夠掌握電子器件的外部特性和參數,并能夠結合電路圖及設計要求,具有獨立完成電子元件的選型、測試、安裝、調試、排故等職業技能。
一、“項目化”教學模式的關鍵問題
項目化課改的關鍵問題主要包括三個方面:其一是整體設計中項目的設定。以電子產品的設計與制作為最終目標,注重實踐,將完成電子產品設計制造的工作過程整合成工作任務。每一個項目應該能把知識與技能串聯起來,有明確的目標和任務,來自企業生產或人們生活的實踐,選用的集成電路芯片能夠反映企業的先進技術。每一個項目均要求學生從咨詢、決策、實施、評估四個方面采取開放式學習,梳理理論知識,突出制造工藝要領和操作技能培養,熟悉典型電路,能夠獨立完成電子元件的選型、測試、安裝、調試、排故等基本操作。其二是完善其考核評價機制。全程進行過程考核,按咨詢、決策計劃、實施、檢查評價、職業團隊合作五方面進行考核評價,融入學生自評、組內互評、組間互評、教師點評等評價機制。建立獎勵制度,在搶答、表述、5S管理、實踐等方面表現突出,成績上都給予獎勵,激發學生學習的積極性。其三是教學過程應用立體式教學模式學習。圖書、視頻與面包板套件相結合,將理論知識與技能操作在學生做的過程中巧妙融合,做中學,學中做,實現教學做一體化。圖書是指以教材為主,融入資訊、決策、計劃、實施、檢查、評價六步。視頻是指實踐教學視頻,手把手教你如何檢測元件、組裝、調試電路。面包板套件是指面包板、項目所列電子元器件。
二、“項目化”教學模式的條件
“項目化教學模式”應具備的條件有兩個方面:一是具備先進的硬件設施。硬件設施包括實訓基地及實訓設備。實訓基地指電子技術實訓室、電工技術實訓室、多媒體教室等;學校重視課程項目化教學改革,提供多媒體、錄像視頻等技術支持。實訓設備包括面包板、線路板、與項目相對應的電子設備套件等。二是軟件設施方面,具有基于Multisim2001等電路仿真軟件、電子技術在線課程學習網站及技能型“雙師”教師隊伍。學院圖書館內的電子和紙質版的資料豐富,CNKI(中國知網)數字圖書館數據庫資料全面;學院與多個企業進行校企合作,可第一時間獲得企業的相關信息。
三、項目化教學模式的探索與實踐
《電子線路》項目化教學改革主要體現“整體化”教學改革理念:其一是課前精心預設,包括優化的整體設計及單元設計。整體設計是以電子產品的設計與制作為最終目標,按照能力訓練項目設計、進程表設計等幾方面展開,確定實施整體性改革方案。優化的單元設計是制作聲控閃光電路等5個典型項目的單元方案,過程實施課件、點評課件、理論講解課件等。其二是課中精彩生成,指具體的實施方案,即結合電子產品職業崗位需求,融入職業行業標準,結合學生的實踐能力,制定信息頁、工作頁;并結合單元方案,細化具體的實施步驟及內容。教學中應用動畫、圖片、視頻、影像等多種教學資源,讓學生邊學邊做,學中求樂,在樂中求學,真正做到理實一體化教學。其三是課后巧妙延伸,包括學生作品、評價資料及實施總結。學生作品指學生實踐環節中八路鎖存器等典型項目的實物展示,并且成果中體現教師的評價、評語及學生的實踐體會。評價資料是實施過程考核制度,制定項目完成情況考核評分評價表,項目實施過程的跟蹤記錄表,能力測評表等。實施總結包括學生實踐階段性總結及教師項目化課改總結。教師項目化課改總結包括教學方法、教學設計、教學實施、教學手段、實踐環節的排故方法等方面總結。
參考文獻:
【關鍵詞】:電子技術課程 教學經驗 教學模擬
中圖分類號:G63 文獻標識碼:A文章編號:1003-8809(2010)08-0055-01
合肥鐵路工程學校經過十年多的不斷提高教師自身的素質,不斷總結教學經驗,不斷改善實驗設備,并增加了新的教學方式和手段,使我校在電子技術課程教學中能跟上時代的需求,達到了較好的教學效果。
以下是我多年在電子技術課程教學中的經驗和方法:
1、 優化電子技術課程的教學內容
原先的電子技術課程教學完全以理論教學為主,加上課程內容較多共16章內容,模擬電路9章,數字電路7章,實驗設備落后老化,實驗課安排極少,基本上是以板書形式進行理論教學。而隨著中職學校入學門坎越來越低,學生文化課基礎相對較差,對于大量較難懂的專業理論知識學習,同學們學習的難度很大,學生學習的積極性不高,對所學的知識不感興趣,有一段時間造成了很多學生不想學,老師教書沒勁的局面。因此必須要簡化優化教學內容。對于像場效應晶體管,晶閘管等內部結構較復雜且不常聽到,不常用到的電子器件我們做了刪節,只保留了晶體二極管,晶體三極管等常用的半導體器件的課程內容,并只講解以晶體二極管、晶體三極管做成的各種簡單的電路。如:以晶體二極管做成的橋式整流、濾波和穩壓電路,以晶體三極管做成的單級放大電路,并且以兩個單級放大電路組成兩級阻容耦合電路,同時還保留了簡單的集成電路,簡單的功放電路等內容。對于較復雜的調諧電路、復雜的功放電路、集成觸發器、時序邏輯電路、脈沖產生和整形電路這些理論性太強的電路我們做了刪節。這樣就簡化了我們的教學內容,使同學們對于我們所講授的內容也比較容易接受。
2、 理論教學與實驗教學結合起來
電子技術是一門實驗性學科,如果只以理論課的形式,理論知識“滿堂灌”、“抱著走”的這種教學方式,學生學習表現出很大的被動性,缺乏學習的動力,對所學知識不感興趣,教學質量不高。因此電子技術課程必須走理論和實踐相結合的道路,激發出學生們的學習興趣,并培養出同學們的實際操作和動手能力。我校在省教委支持下,政府采購,購置了十幾臺電子實驗操作臺,配置相關的實驗箱后,可以完成我們所要做的全部電子線路實驗。
現在我們課程的教學方式是邊講理論課,邊做實驗。也采用了先做實驗,知道實驗結果后,再講解理論課,通過理論加實驗的這種模式,使同學們即掌握了電子線路常用儀器、儀表的用途和使用方法,也學會了連接各種電子線路圖,并很容易學會各種電子線路圖的工作原理。由于同學們親自操作,對自己親手所測得實驗數據,和親眼所見的實驗結果,表現出極大的興趣,從直接的感受中了解事物,掌握知識,教學質量得到了很大提升。
例如:(1)先完成晶體二極管的伏安特性理論課程的講解,作出伏安特性的曲線圖,再通過實驗驗證二極管伏安特性曲線。
a. 測量二極管正向特性
不斷改變加在二極管的正向電壓,測流過的二極管電流。Ud從0.1V――0.2V――0.3V――0.4V――0.5V――0.6V――0.7V――0.8V,只有當Ud加到0.5V(門坎電壓)時二極管才能導通,隨后電流隨電壓不斷變大上升,開始增加較為緩慢,以后急劇增大,進入導通狀態,二極管正向壓降的增大十分微小,近于定值硅管為0.7V。
b. 測量二極管反向特性
在起始一定范圍內,反向電流很小,它不隨反向電壓而變化,但反向電壓增加到某一數值時(反向擊穿電壓)時,反向電流會突然急劇增大,這種現象稱為反向電擊穿。
同學們通過親手測出的數據,再作出二極管的伏安特性曲線圖,和我們理論課所講的完全一致,使理論課的知識在實驗課得到了證實。
(2)先做實驗,再講理論課。單相橋式整流電路,如果單純采用講述的方式學生會對整流波形,電壓,電流公式不理解,甚至記不住。因此先讓學生自己動手連接電路,用示波器觀察整流波形,用萬用表測電壓,電流。再講理論課同學們就很容易掌握所學的知識了。
3、 以新的教學模擬開展教學
電子教學的難點之一是,許多復雜流動的電子圖像難以用語言描述清楚,我們可以采用仿真電路制成多媒體課件,集文字、圖片、動畫和聲音于一體的方法加以改進。同學們很容易理解,又容易記憶。還可以采用當今電子技術最新設計手段的電子線路計算機輔助設計,使用仿真元件,將模擬電子線路實驗所需的元件和組件全部以圖標的形式顯示在屏幕上,使用者只需要打開各種工具欄和元件庫,取出需要的儀器設備(如:萬用表、示波器、信號源等)接在線路上。點擊開關,就可以通過電子模擬完成實驗。在課堂上我們也可以完成我們想做的實驗。
4、 加強實訓課 培養同學們的動手能力
實訓課的目的,就是培養同學們實際動手能力,并可完成簡單的電子產品的焊接與組裝,這是從理論到實踐相結合的很好途徑。
在實訓課上,同學們即熟悉各種電子產品裝配用的常用工具,電子產品各種元器件,印制電路板和其它一些常用材料。通過在練習用的線路板上反復焊接、拆焊。通過:“五步法”到“三步法”的練習,同學們熟悉了點焊、搭焊、鉤焊、繞焊、拆焊等焊接技巧。同時也學會了看懂簡單電子產品電路圖,學會了組裝簡單的電子產品的工藝。組裝了電子門鈴、萬用表、收音機、直流穩壓電源等電子產品。也使得電子技術這門課從理論到實踐有機的結合起來,提升了教學質量,也為同學們今后走向社會打下了一個良好基礎。
通過十多年教學工作,使電子技術這門課程無論在理論、實驗、實訓上都積累了一定的寶貴經驗。今后需更加努力,不斷探索更新,更完善的教學方法和手段,使電子技術這門課程教學質量得到更大的提升。
參考文獻
關鍵詞:電子技術課程;項目教學;超星學習通;高職院校
互聯網發展新形勢下,通過互聯網的優勢,各行各業都在轉化和升級。作為最大民生事業的教育,當然刻不容緩,需要通過智能互聯實現優質教育資源共享,利用大數據分析推動教學效率提升[1],進一步深化教育教學改革。
1電子技術課程教學現狀
1.1校情分析。據教育部公布的數據,2017年我國高職院校有1388所,對于機械、電子信息、自動化、工業工程、汽車等專業來說,電工電子技術是必須開設的一門技術基礎課,以培養學生基本電路分析能力和儀器儀表使用能力為主,提高學生綜合素質和職業能力。僅以臺州職業技術學院(以下簡稱我校)為例,目前有機電一體化技術專業、數控設備應用與維護專業、工業過程自動化技術專業、電氣自動化技術專業、建筑智能化工程技術專業和計算機應用技術專業等6個專業開設了電工電子技術課程,近3年來,我校每年至少有11個班級,超過400人需要完成這門課程的學習。隨著現代社會的發展,各行業智能化、數字化程度不斷提高,電子技術專業人才需求越來越大,專業素質要求也越來越高。1.2教學現狀。電子技術是一門專業基礎課程,主要培養學生具備電子電路分析、估算、安裝、調試、檢測設計能力和元器件檢測、使用、選擇能力。課程的理論知識不僅抽象難懂,且理論性強,教師在授課中比較注重理論知識的講解[2],但學生很難理解理論知識,因此,在課堂上很難有互動,學習熱情不高,動手制作電路時熱情高漲,但理論掌握不好的結果就是一旦電路出現故障就束手無策,完全不會檢查和調試,學生只會焊接電路和接線這樣的單一操作。電子技術課程包含“模擬電子技術”和“數字電子技術”兩部分內容,內容多學時少,一般采用大班授課,我校班級規模在40人左右,教師無法及時關注每個學生的學習情況,也不能保證及時輔導和溝通。目前的電工電子技術課程資源信息量大,視頻、課件等資源豐富,大多是本科教學資源,重理論學習,主要應用于高職的電工電子技術課程教學資源比較少,資源庫內容更新慢,難以滿足高職教學需要。
2電子技術課程教學改革探索
2.1教學內容的優化。通過對多所高職院校開設電子技術課程內容調研發現,教學大綱與教學日歷與我?;鞠嗤饕獓@“整流電路”“放大電路”“運算放大電路”“穩壓電路”“常用集成門電路”“顯示譯碼電路”“觸發器”“計數器”等內容,教學內容以實際項目為載體,將職業技能和知識點分解到項目中[3],通過項目制作和實施實現教學目標。在選擇項目時,以激發學生學習興趣為目的,選擇生活中的實例作為項目內容,根據專業要求和課程課時量,確定項目數量和復雜程度,以我校機電工程學院“電子技術應用”課程為例,教學項目設計如表1所示。2.2教學方法的改革?;谡n程特點和生源特點,教學從知識灌輸走向學習引導,以學生為主體,教師為主導,重視理論教學與實踐教學的融合[4]。我校教學采用小組形式,2-3人一組完成技能訓練和項目制作,通過技能訓練和實際項目的制作讓學生作為學習的主體,參與學習活動,主動探究相關知識點。鑒于課時問題,在項目教學中引入仿真軟件是一種便捷有效的方法,利用仿真軟件直觀地觀察電路連接關系和狀態變化,不但提高課堂效率,更能激發學生的學習興趣和自主探究欲望。電路仿真軟件種類很多,比如PSPICE、saber、PLECS、Multisim等,我校教學使用的是Multisim10.0,界面簡單,軟件儀器的控制面板和操作方式都與實物相似。在有限的課時內,利用multisim10.0軟件能高效地完成電路連接,用虛擬儀器測量各處電壓或輸出波形情況,也可以完成元器件測試,掌握芯片使用方法。2.3數字資源的建設。高職院校要成為中小微企業技術研發中心,既專注人才培養,也專注于技術研發,這對我們的課程教學提出了更高的要求,2020年總理在國務院政府工作報告中提出,全面推進“互聯網+”,人們對網絡的使用和需求越來越大,伴隨智能手機的普及,課程數字資源的建設也成為課程教學的關鍵,嚴重影響課程教學質量。在這個互聯網時代,網絡資源豐富,各種形式的課程資源必然不少,高職電工電子技術課程需要對教學內容作相應的建設和拓展,為學生“碎片式”學習提供保障[5],成為獲得理論知識和基本技能的平臺,后臺利用大數據分析有針對性的查漏補缺[6],我校課程平臺建設在超星學習通中完成,教師通過學習通學習任務、教學資料、分組任務、討論話題、練習作業等要求,學生使用電腦網頁和移動客戶端可以及時完成在線學習,提升學生在互聯網學習中的獲得感、滿足感。從我校19級建筑智能化工程技術專業統計結果發現,學生對于的62個任務點學習次數達到3000次以上,視頻觀看時長超出平均值2倍以上,如圖1所示。電子技術課程改革中,建立課程習題庫、作業庫等,講課視頻音頻傳上網,不斷完善數字資源,供學生根據需要隨時獲取,再通過討論、交流等互動環節,為學生開展創新設計和個性化學習提供空間,通過三年的平行班課程成績對比可以看到,班級平均成績逐步提高,如圖2所示。2.4學習評價的調整。學習評價是對學生學習效果和教師教學工作過程的評價,隨著教學改革的推進,學習評價應做相應的調整。總體上本課程成績評定采用過程考核+期末考試的方式,期末考試仍然是理論考試,可以采用傳統筆試也可以采用無紙化考試,利用題庫可以按要求組卷,線上考試。項目式教學以過程性評價為主,在課程中及時記錄學生的表現[7],注重技能操作和平時表現,項目中的在線學習部分也需要有相應考核評價指標,視頻觀看時長,討論參與,線上作業等都作為過程考核的一部分,學生操作和訓練除了教師評分外,可以由小組記錄上傳到課程平臺進行多元評價[8],比如學習通平臺上可以選擇“生生互評”,設定好開始時間和互相批閱份數,選擇“隱藏做作業人姓名”和“隱藏批作業人姓名”,增加學生參與感,并讓學生了解其他小組完成情況。
3結論
電子技術課程是一門理論性強、實踐性強的技術基礎課,為后續的相關專業課程的學習提供理論知識與技能的支持,也為從事相關工作奠定基礎,為達到教學目標,從校情學情出發,本文在教學內容、教學方法、數字資源、學習評價四個方面進行總結,經過三年的教學改革探索與實踐,班級平均分逐年提高,為其他高職院校電子技術課程教學提供參考。社會發展和企業實際情況變化會使教學項目的選取發生變化,互聯網和多媒體設備的發展會使我們的教學方法更多元化,課程數字資源的建設更新和不斷完善更是一個持續性過程,今后的課程改革仍然需要不斷探索和實踐。
參考文獻
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關鍵詞: 工作過程課程;學習情境;學習情境設計;學習情境實施
中圖分類號:G42文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2012)07-0142-02
0引言
基于工作過程課程即行動體系課程,又稱為學習領域課程,屬于工學結合課程,是與傳統的學科體系課程相對應的一種課程類型,是國內外高職教育界所公認的培養學生實踐能力的一種較好的課程類型。所謂工作過程教學,就是參照企業生產環境和生產過程,在教學實施過程中采用“資訊-計劃-決策-實施-檢查-評價”六步驟教學,同時以項目導向、任務驅動的教學模式,以學生為中心,小組合作為基礎,真實產品為載體,完成課程的學習性工作任務。
1基于工作過程的《電子電路安裝與調試》課程設計理念
《電子電路安裝與調試》課程設計時,合作企業(金山電子有限公司)全程參與本課程開發,以電子企業生產一線操作和技術崗位(包括電子產品裝接工、調試工、檢驗員、維修工等)的知識和技能為目標,以電子產品生產過程為主線,針對典型作業流程和作業項目,根據技能類型的層次,構建崗位技能鏈。采用工作過程導向的課程教學理念,合作企業提供電子產品套件和典型案例作為載體引入到教學過程中,基于工作過程構建教學過程(學習情景),進行系統化的課程設計,形成“教、學、做”一體化的特色課程。
2基于工作過程的學習情境設計
2.1 課程開發流程企業調研確定就業崗位群職業分析,典型任務分析確定專業課程體系、《電子電路安裝與調試》課程標準教材編寫、開發項目專家論證課程實施反饋、修改完善。
2.2 《電子電路安裝與調試》學習情境設計《電子電路安裝與調試》學習情境設計時,盡可能選擇完整的電子產品為學習載體,這個載體本身應能夠盡可能多地包含課程目標要求的學習性和實踐性工作任務,按照電子產品工作流程分解成若干單元工作任務,按照由簡單到復雜,從單一到綜合的邏輯關系排序,學生每學完一個單元就將該單元電路板與前面所學過的單元電路板拼裝在一起,當各個單元工作任務完成后,一個完整的整機項目(即綜合性學習任務)也就制作完成,從第一堂課起,學生自始至終都投入到對這個載體(實例產品)的學習、安裝、調試和不斷改進的實踐中,學生的知識和能力也隨著產品成果的形成而形成。
合作企業(金山電子有限公司)全程參與本課程開發,提供行業標準、企業規范與大量工程案例、作業指導書、檢驗規范,管理規范,企業培訓資料,設備操作手冊、設備維護手冊等技術工藝文件,構建組編教學資料。合作企業提品套件,直接作為教學項目載體。
本課程內容分為三個部分:模擬電子技術部分,數字電子技術部分,電子工藝部分。①《電子電路安裝與調試》——模擬電路部分的情境設計。模擬電子技術部分設計的情境以音頻放大器為主分解了四個學習情境,如圖1所示。②《電子電路安裝與調試》——數字電路部分的學習情境設計。數字電子技術部分設計的學習情境以頻率計為主分解了四個情境,如圖2所示。③《電子電路安裝與調試》——電子工藝實習部分構建情境9,數字調諧收音機安裝與調試。
3教學內容的組織與安排
3.1 教學環節設計教學環節包括企業崗位認知實習、“理實一體化”情境教學、校內工藝實訓和校外企業頂崗實習。兩頭在外,中間在內的模式。①企業崗位認知實習:依據課程學習需要到合作企業咸陽金山電子有限公司見習,感知各種電子產品生產系統環境、崗位工作內容和企業管理文化特點等。②理實一體化教學:以學習性工作任務為載體,通過八個學習情境,重點培養學生在電子電路安裝調試等方面的專業能力。③校內綜合工藝實訓:重點培養學生獨立工作能力。通過綜合性學習情境,在校內電子工藝實訓基地,學生分組輪崗,自主完成實際電子產品加工的全過程。
3.2 教學情境設計構建集實訓設備、理論教學設施、多媒體設備于一體的“教學做一體化”的職業情境教學場所,共構建九個學習情境,即九個完整的工作過程,完成知識傳授、小組工作、實訓操作等教學、實訓與實習功能,使教學模式中的“學生、教師、教學情境、教學內容、教學手段”等幾大要素融為一體,實現職業環境中的教、學、做一體化。
3.3 學習情境實施以“任務驅動”形式,在教學實施過程中采用“資訊-計劃-決策-實施-檢查-評價”六步驟教學(情境六步法實施流程如圖3),以學生自主學習為主,使學生有計劃的學習,有目的的學習,有評價過程的學習,由簡單到復雜的完成工作任務,逐步形成職業能力。
資訊環節:首先由教師布置情境任務,下發任務書,在任務書中提出情境的各項技術指標,教師組織學生分組,推舉組長,明確職責;同時教師描述工作場景,布置工作任務,分析工作任務;下發任務單等學習資料,提供參考學習資料和引導文。學生分析工作任務,收集整理資料。
計劃環節和決策環節:每組組長組織學生討論;每個學生交流對工作任務的認識及相關知識的分析;分解學習任務難點;制定學習計劃和組員分工。各組成員按照計劃完成各個學習任務后,組織學習交流討論;確定解決方案;編寫具體實施計劃;編制檢查單。教師負責組織、答疑。
實施環節:學生決策后,確定試驗方案,并提交試驗具體實施計劃,經過老師審核后,分組進行實施。
檢查環節和評價環節:學生組織討論實施的完成情況和完成質量;總結工作任務相關的知識、技能點;制作匯報文件。學生自評;小組互評;教師對小組、對學生評價。學生整理資料。
4課程考核評價的設計
《電子電路安裝與調試》課程教學考核評價注重職業能力考核,根據任務完成、項目實施情況等綜合評定。主要包含以下幾方面:①學生學習積極性和階段學習效果評價(考勤、課堂表現、單元考核成績);②自主學習能力評價(獨立完成作品);③表述能力評價(課堂發言、討論);④團隊合作及協作學習能力評價(項目合作);⑤綜合能力評價(操作考試)。
5總結
采用工作過程教學,在傳承傳統教學模式優點的基礎上,同時對傳統教學模式進行改革、創新,設計出基于電子產品生產過程的情境教學模式,通過情境設置、行為活動,引導學生在認知中去體驗,去實踐,使學生經歷完整的工作過程,從“學會”到“會學”,培養他們的專業能力、方法能力和社會能力。基于工作過程經過在我院三屆應用電子技術專業試點,學生的電子技能普遍較好。
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關鍵詞:電子技術基礎;課程內容;教學模式;課程建設創新
高職教育的目的是培養具有全面素質和綜合職業能力的、面向生產、建設、管理、服務第一線的高級應用型人才,核心問題是以職業崗位需求為依據,培養學生的綜合能力。傳統的《電子技術基礎》課程教學模式在此背景下顯示出其局限性。因此,新的教學模式要打破以學科為中心的課程模式,建立以全面素質為基礎,以綜合職業能力為本位,以職業實踐為主線,以項目課程為主體的模塊化專業課程體系和教學模式,切實有效提高高職人才培養的針對性和實效性。為培養更多更好的高職人才,需要從《電子技術基礎》的課程內容、教學模式和課程建設等方面進行創新和探索。
高職院?!峨娮蛹夹g基礎》的課程內容及改革
(一)教學目的
《電子技術基礎》是研究各種半導體的性能、電子電路的組成、功能及應用的學科,其任務是使學生獲得電子方面的基礎理論、基本知識和基本技能,培養學生分析問題和解決問題的能力。該課程的理論性和實踐性都很強,在整個專業教學中起著承上啟下的作用。
高職院?!峨娮訉I技術》課程在新形勢下的教學目的是,培養學生掌握必要的、能適應崗位需要的l~2項具有明顯特色的專業技能,注重提高學生的自學能力、獨立分析和解決問題的能力以及培養學生作為現代電子技術應用人員所必備的基本技能,為后續課程的學習、各類創新競賽、畢業設計乃至就業打下良好基礎。
(二)教學內容及其改革
目前高職教育中的《電子技術基礎》課程設置基本上是以學科為中心,這需要既要考慮較完整的學科體系,又要加強實踐技能的訓練,結果教學往往達不到預期的教學目標。因此,課程教學模式的改革必須首先轉變傳統的教育觀念,充分分析與研究高職教育的任務、特點和規律,認清教育必須面向電子行業發展的趨勢和生產崗位的需要,對職業能力的形成規律及高職畢業生的崗位(群)進行深入分析和研究,廣泛吸取生產、管理第一線的技術管理人員的意見,制定如下所示的職業能力分析(DACUM)表,并以此為依據進一步制定教學計劃和教學大綱。
該表系統、全面地體現了高職《電子技術基礎》課程的教學內容和要求,清晰地反映了各單項能力之間的內在規律與聯系,確定了以下關鍵能力:電子儀器的使用能力,電子產品的分析和制作能力,電子線路的設計能力和EDA技術的應用能力。職業能力分析(DACUM)表還給學生提出了職業能力和考核測試的要求,體現了培養目標的導向性,這樣,學生對自己所學的知識和應具備的能力做到了心中有數,有助于充分發揮學生學習的主動性。
改革后的高職《電子技術基礎》課程教學內容應包括模擬電子技術、數字電子技術、電子工藝基礎、實驗實訓、課程設計、EDA仿真技術、技能培訓等。這些課程往往在內容上有重復,在能力培養上有斷層,例如模擬電子技術、數字電子技術課程教學中進行的綜合實驗及綜合實訓與電子工藝課程中的教學內容有重復。又如基本實驗后隨即進行對實用電路的分析制作,中間能力的培養存在斷層等。因此,節省教學課時,提高課堂教學質量,彌補能力培養的不足就成為重要的問題。
從“理論+實踐”到“知識+技能”的教學模式創新
(一)教學手段和培養方式的創新
針對當前各學科之間相互滲透、界線逐漸模糊的特點,應當把《電子技術基礎》的課程內容當作整體來考慮。根據高職的培養目標,對現有各門課程的知識點、需要培養的能力等教學要求進行綜合分析,對現有課程進行大膽整合,把傳統的以“理論+實踐”為指導的教學模式轉變成以“知識+技能”為指導的教學模式,模糊學科體系及學科之間的界線,強調教學以學生的能力培養為主線。具體的做法是:
(1)理論教學以夠用為原則。對課程之間的重復內容、理論偏深的內容和陳舊的知識要大膽進行刪減,而對所需的新技術、新知識、新工藝及新器件則應進行補充,例如讓學生了解特種放大器、可編程邏輯器件及EDA技術等。
(2)提高實踐課程的比例,增設綜合性的實訓課程。增加綜合的集中實踐課程,要求學生在教師的指導下,通過查閱資料,確定原理圖,裝接好電路并進行各種參數的測定與分析,寫出相應報告。
(3)依托實訓基地培養學生的技能,努力實現車間、教室合一。課堂即實驗實訓室,車間就是學場;學生、學徒合一,學生既是專業技能的學習者,又是合格產品的生產者。加強學校與企業之間的人才交流、技術交流和信息交流,推進教育與生產勞動相結合,堅持校企合作。實訓基地建設要服務企業發展,吸引企業參與,跟蹤企業技術進步,不斷探索和建立優勢互補、互利雙贏的合作機制,真正實現“訂單式”教育,推進高職院校招生與企業招工的一體化,培養出適應現代企業需要的技能型人才和操作型人才。
(二)軟硬件相結合的教學模式創新
隨著教育現代化進程的不斷推進和素質教育的深入開展,傳統的“粉筆+書本”教學模式必須進行改革,教師要綜合運用多種教學手段,充分利用現有的EDA、EWB等軟件、課程設計、制作和實驗實訓等硬件教學資源和工具,進一步優化教學效果。
傳統的《電子技術基礎》課程實驗教學一般是讓學生先自行設計電路,再在實驗室搭線,進行電路調試。由于受到經費和數量品種的限制,在調試過程中,不僅不能及時提供全部所需器件來調整電器元件參數,而且存在儀器和元件的損壞問題。隨著電子信息和通信領域新技術的飛速發展,當前EDA已經成為現代電子設計技術的核心,電子系統的設計已越來越依賴于EDA軟件工具的支持。因此,改革傳統課程設計教學結構和模式,把EDA教學與《電子技術基礎》課程設計結合起來既是適應了信息技術發展的需要,也是高職教育實踐環節教學改革的必然趨勢。
為進一步激發高職學生對專業課程的學習興趣和愛好,在《電子技術基礎》課程中還應采用EWB軟件進行輔助教學。EWB被譽為“計算機里的電子實驗室”,它采用仿真方法在計算機上虛擬出測試儀器。學生通過學習EWB軟件,可以在計算機上進行自學或對相關課程的內容進行預習和練習。比如可以對放大器進行靜態和動態技術指標的檢測,可以觀察電路中某些參數變化的情況等,可以利用它來進行各類驗證型、綜合型和創新型的實驗,幫助學生更快、更好地掌握課堂講授的內容。
與傳統的實驗方法相比,采用計算機仿真技術進行電路的分析和設計,真正體現了以學生為中心的開放式教學模式,這種“以虛代實”、“以軟代硬”的教學方法是當今教學模式改革的一種趨勢,它在大幅提高教學效率的同時,進一步培養了學生的綜合分析能力。
(三)考核方式的改革
把以理論為主的考試改革為以考核學生對單元電路的分析測試等綜合技能為主,考核方式也從筆試為主改革為平時實際動手操作與筆試相結合(如期末筆試占40%,實踐操作占40%,平時占20%),強化平時實踐環節的考核力度,重視學生基本專業素質的培養,全面提高學生的競爭意識和就業適應能力。同時,為培養和考核學生的技能水平,還應在教學計劃中專門設置技能訓練環節,通過實際訓練使學生拿到相應的等級工證書。
高職《電子技術基礎》的課程建設
(一)師資建設
高職教育的職業性、實用性和技術性特征決定了從業教師應該是既能傳授專業理論知識,又能指導專業實踐的“雙師型”教師。因此,具備較強的專業技術應用能力、職業技能和實踐經驗是高職院校教師應當具備的最基本的教學能力。
應當鼓勵和支持專業教師參加職業資格和職業技能的考核認證,鼓勵和支持專業教師結合教學和生產實際進行技術改造和技術創新,大力提高專業教師和實習指導教師的技能水平。鼓勵理論教師深入基層進行調查研究,采用下企業鍛煉、掛職頂崗、跟班研討、師傅帶徒弟等方式,定期派理論教師到生產第一線了解生產設備、工藝技術的科技信息。通過與企業合作的方式,積極進行技術方面的開發與服務,積累教學所需的職業技能、專業技術和實踐經驗。通過項目開發等活動,促使教師得到實踐鍛煉,實現由單一教學型向教學、科研、生產實踐一體化的“一專多能”型人才的轉變。
(二)教材建設
目前高職《電子技術基礎》課程基本上按照普通高校的學科體系編寫教材,區別僅在于降低了理論要求,增加了一些實踐內容,而高職教學需要的卻是以能力培養為主線編寫的教材。因此,高職《電子技術基礎》課程教材要以應用性為依托,把握好“專業基礎性與專業性并舉”的原則。
教材內容的選擇要緊密聯系實際,體現實用,注重實踐,講究實效,摒棄實用價值不高及偏難、偏深的內容,增加各部分知識點相應的應用知識。要配以實踐、實訓環節,并使之與實際緊密結合,還要在編排上反映出最新的科技成果。
教材結構體系的設計和運作方式要盡量淡化純理論性知識,恰到好處地應用這些知識;力求做到圖文并茂,深入淺出;力求做到符合學生的特點,符合學生的認知規律。
(三)組織學生參加各類競賽
通過組織學生參加各類競賽,把理論、實驗、設計、技能有機地結合起來,是一種行之有效的教學模式。比如在實驗中減少驗證型實驗內容,增加以學生為主體的設計型實驗;增加課程設計的內容,由學生自己進行選題、設計、購件和制作,從各方面提高學生的能力。通過課程設計提高學生在電子技術方面的硬件應用能力,增強團結協作精神等。在平時的授課中,對一些與競賽相關的設計題目進行講解,使學生在開始學習課程時就對競賽有所了解;在實驗實訓和課程設計等過程中引入競賽模式,要求學生自己設計、選件和制作,最終做出實物,寫出論文,完成答辯。
高職教育最關注的是學生的就業能力和發展能力。學校必須通過教學模式的改革和創新統一和協調就業、教育、生源三方面的現狀,促使《電子技術基礎》課程的設置更加符合時代和企業的需求,使教學模式和教學方法更加符合學生的學習心理,努力使大多數學生具有初步的設計、制作、調試、分析及綜合總結的能力。學校必須根據社會對工程技術人才的需求,全面考慮各個教學環節的作用,逐步建立綜合性、多樣性、多層次性的新型教學模式和教學體系,為社會培養出更多更好的新型高技能人才。
參考文獻
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【關鍵詞】電子類競賽;應用電子技術專業;課程體系;微控制器
0 引言
電子類競賽項目開展以來,一直充當著教學改革的“指揮棒”的角色,“以賽促學,以賽促教,以賽促改”已成為發展職業教育,完善培養技能型人才的長效機制[1]P36-37。本院應用電子技術專業參與競賽活動歷經近十年,積累了眾多大賽課題與成果,形成了多種賽項全面參與的形勢。但是大賽受益學生僅限于若干優秀學生,推廣面不夠寬。近年來,國內各類電子大賽越來越傾向于將工作過程系統化融入大賽,大賽的評審指標與產業要求相接軌,這與高職高專最近幾年將工作過程系統化融入專業與課程的改革正相穩合,本文在剖析電子類競賽的基礎上,對大賽成果進行升級并應用于日常教學,以期取得擴大受益人群的效果,使得以賽促建的優勢得到真正的發揮。
1 電子類競賽項目的透析
目前,全國面向高職高專院校開展的電子類的競賽,主要有全國大學生電子設計競賽和全國職業院校技能大賽。
1.1 競賽的主要技術體系
縱觀浙江省和教育部舉辦的大學生電子設計競賽與制作競賽,競賽的技術體系主要包含理論知識測試、電路識圖、元件選型與參數計算、原理圖繪制、PCB設計、PCB板制作、電子工藝焊接、單片機軟件程序編寫、電路調試、軟件調試、電子產品的結構與安裝工藝、電子產品的工藝文件編寫、電子產品的技術文件編寫、技術答辯等技術考核內容。整個競賽過程貼近生產、工藝、注重質量,以企業實際要求出發。
1.2 原課程體系與競賽的融合情況
通過參加各類電子競賽,我們清楚的認識到高職教育的培養目標和電子競賽的宗旨是一致的,競賽促進了電子信息專業課程體系,以電子競賽的實踐來促進教學改革,形成以“素質教育為基礎,能力培養為主線”的創新型應用性人才培養模式。
對于傳統的電子類基礎課程,如模擬電子技術、數字電子技術、高頻電子技術等,整合為《電子技術基本技能實訓》、《單元電子電路分析與測試》和《電子電路調試與應用》。按照競賽的要求,通過《電子技術基本技能實訓》專門訓練學生的技能,并在后續的課程里不斷反復應用,以促進學生掌握。
新的應用電子技術專業人才培養方案中對于創新型應用性人才的培養,主要通過《簡易智能產品編程》、《微控制器應用》、《電子產品制圖與制板》、《電子產品生產工藝與管理》、《智能電子產品設計與制作》、《電子創新設計與制作》和《嵌入式系統應用》等課程的相輔相成,實現對學生的全面素質、技能的培養。
2 競賽引領下應用電子技術專業課程的改革
根據前面對競賽的深度剖析,我們對原來應用電子技術專業人才培養方案中實踐教學環節課程的教學組織做了相應調整。將競賽中對學生提出的要求融入日常課程的教學,并重新梳理了各個課程的教學內容及上下承接的關聯部分的內容。參照企業中的技術開發部與生產部管理模式,課程中實訓項目來自于競賽題目、教師科研項目、企業實際產品等方面。
教學開展的具體步驟:
(1)在《簡易智能產品編程》課程中,以競賽項目為例,培養學生的C語言編程技巧,要求學生能夠消化吸收。
(2)在《電子產品制圖與制板》課程中,以《微控制器應用》課程教學案例為例,培養學生根據任務要求利用Protel軟件,遵循國際和行業規范,依據國家標準,完成原理圖的設計與繪制,在符合PCB布局和布線要求的基礎上完成PCB設計,并制作出相應PCB板。
(3)在《電子產品生產工藝與管理》課程中,以后續課程所選教學案例為例,培養學生常用電子元器件、基本材料和工具的使用知識、電子產品的裝配準備工藝、線路基板焊接工藝、電子產品總裝和調試工藝、電子產品檢驗和包裝工藝、電子產品生產工藝文件編制等專業知識和相關技能;同時,培養學生理論聯系實際、根據企業實際條件決定生產工藝方案的管理意識,樹立質量第一的觀點和分工協作的團隊意識和嚴肅認真一絲不茍的嚴謹作風。
(4)在《微控制器應用》課程中,以競賽項目為例,培養學生能設計一個完整的、簡單的單片機應用系統,從單片機選型、接口電路搭建、內部資源分配、程序編寫以及下載調試等環節對學生進行全面綜合的訓練,使學生具備單片機應用的基礎能力。
(5)《智能電子產品設計與制作》、《電子創新設計與制作》和《嵌入式系統應用》的課程教學中,以競賽項目及企業項目為例,培養學生根據實際需求,選擇不同的控制器,從設計方案、成本核算、電路設計、工藝設計、程序設計及系統聯調、產品裝配、工藝文件編寫及使用說明書撰寫到項目總結與創新,完整的體驗項目開發的全過程。促使學生在學習的過程中不斷的總結、不斷的提升。
(6)在《生產實習》和《頂崗實習》等實踐環節中,讓學生親臨企業一線,切身感受工作中的壓力、努力和興奮等感受,促進其快速成長。
3 結論
電子競賽在高職高專院校的普遍開展,給予了我們許多的啟示,以電子競賽為載體,促進了專業課程改革,激發了學生的學習興趣,為培養更多的高素質技能型人才提供了有效指導。
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