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一、職業學校課程教學資源建設現況
近年來,為了適應教育信息化改革的步伐,適應學生自主學習、實現教學資源共享和提高職業學校的教學效率,各個職業學校積極開展課程資源建設,同時建成了不少精品課程和各類專業的網絡課程。但是當前職業學校的課程資源還存在許多問題:第一,課程資源沒有以學生為學習主體,課程資源學生利用率非常低;第二,課程資源僅是課件、動畫、圖片及習題的簡單拼湊,內容雜亂無序,缺乏教學資源建設的系統性;第三,電子教材、教學視頻及相關教學資料容量較大,學生閱讀、下載非常不方便;第四,課程資源僅是電子資料的堆砌,缺乏師生,生生之間的互動。
二、微課的相關概念及特點
職業學校的微課是指按照專業的課程標準和技能實訓實踐的要求,以視頻為主要媒介,記錄教師在課堂內繞某個知識點而展開的教學或實踐活動。微課主要包含兩層含義,時間之“微”和傳授知識量之“微”。微課主要是以某個知識點為基本教學模塊來設計和組織教育教學活動。微課的核心是短小精煉的課堂教學視頻,同時還包括與知識點相關的課程設計、課件材料、教學思考、測試練習及學生評價、教師評價等輔教學與課程資源。因此,微課既與傳統意義上的教學資源不一樣,又是在教學設計、教學課件、教學課例、教學反思等教學資源其基礎上建設和發展起來的一種新型課程教學資源,其主要操作技能流程進行更全面的分解和細化,也讓學生對于操作要求和操作流程把握更加準確和更加到位。
三、“電工技術基礎與技能”課程及其特點
“電工技術基礎與技能”課程是職業教育機電專業學生必修的專業基礎課,通過這門電工技術基礎與技能課程的學習,使學生能夠認識電工實訓室、了解安全用電與觸電急救,電氣火災的防范及撲救,供電用電與節約用電,常用電工工具的使用,常用電工材料的選擇與導線的連接,電壓、電流、功率的測量,電阻的測量,基爾霍夫定律的驗證,電容、電感的識別,單相交流電的測量,單相交流電路的測量,三相交流電的測量,基本照明電路的安裝和家用配電板的安裝等工作任務。然而,在電工技術基礎與技能課程的教學過程中,還存在一些問題:第一,由于電工實訓設備較少,教學過程中不得不進行分批,分組進行,教學效率低下;第二,理論內容比較抽象,讓學生理解比較困難;第三,現在的電工技術發展非常快,學校的教學設備也很難與時俱進,無法跟上行業發展的速度,造成學生學習的技能與行業需求脫節。四、基于微課“電工技術基礎與技能”課程教學資源庫建設基于微課的“電工技術基礎與技能”課程教學資源建設,將充分利用信息技術將課程資源進行模塊化方式進行設計,將教學重點、實踐操作步驟和習題解答錄制成微課,讓學生通過網絡能夠全面了解“電工技術基礎與技能”課程的理論知識和操作技能。
(一)全面系統地進行課程分析。為了讓“電工技術基礎與技能”課程教學資源真正服務于學生,并適合學生學習和教學內容符合企業需要,組成由企業專家、課程專家和信息技術工程師的團隊對課程進行分析。從企業對技術技能人才知能的要求出發,使得電工技術基礎與技能課程能夠更加貼近實踐的要求,貼近崗位的需求,并根據專業理論和實訓教學分成不同層級,讓學生根據需要進行不同層級的選擇性自主學習,為學生提供專業課程個性化的學習平臺。
(二)科學合理地分解教學內容。為了讓每一個微課和其他微課之間符合學習規律和教學規律,為了體現微課短小、精煉和高效的特點,需要對理論知識按一定的規律進行細化,也請教育專家按學生的對理論教學和實訓教學的內容進行分解和細化,并針對一些難點和重點提出教學設計和教學方法建議;針對相關的實踐操作進行了分析和研討,確定該微課要突出的步驟和細節,給微課的錄制提出相應的要求。
(三)高質高效的微課錄像與制作。根據教學設計,認真做好相關主題的課件、案例、習題等輔助素材,然后采取現場錄像,以顯示教育教學的真實性和可靠性。同時,為保障視頻的質量,可要請攝像專業的教師加入微課課程資源建設團隊,使得視頻錄制高質有效,以便于學生認真學習和后期推廣。
關鍵詞:行動導向教學法;數控機床故障維修;綜合能力;學習情境
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2012)09-0076-02
《數控機床故障維修》課程是以培養具有獨立排除數控機床運行故障能力的人才為目標,為滿足數控機床制造和使用行業對數控機床安裝調試維修崗位的工作需求而設置的一門數控設備應用與維護專業的核心課程。該課程圍繞數控機床實際運行故障的診斷與排除工作,培養學生依據工作任務單,運用常用數控設備維修工具,借助機床安裝與調試說明書、參數設置表及故障報警信號等,提出故障排除思路,經濟快速地確定故障部位,掌握簡單典型故障的排除方法,按照標準規范進行數控機床的故障診斷工作,并對已完成的工作進行記錄存檔,自覺安全作業及“5S”的工作能力。該課程具有很強的實踐性,若采用傳統的“粉筆+黑板”的教學模式和單一的理論考核方法,學生被動地接受、記憶、再現,將可能產生“教師累,學生睡”的結果,無法滿足高職教育培養面向生產、建設、管理、服務第一線工作需要的高技能人才的培養目標。針對這種狀況,筆者做了一些探索。
行動導向教學的內涵
行動導向教學源自德國,是在德國“雙元制”職業教育改革中產生和發展起來的。德國的實踐證明,行動導向教學有助于調動學生學習的自主性、積極性,變被動接受為主動探索,有助于培養學生的專業能力、方法能力、社會能力、創新能力等,使學生更有效地形成必要的職業能力。由于行動導向教學法對于培養學生具有十分重要的作用。因此,該教學法被譽為德國職業教育的“銳利工具”。在德國,運用行動導向教學法已經產生了良好的教學效果,很多國家都在效仿德國的做法。要發揮行動導向教學在職業教育中的優勢。筆者認為,首先,要更新傳統的教學觀、知識觀、學習觀、評價觀等,要變“知識本位”為“能力本位”,要重視“教學做”合一,要強調“為行動而學習”和“通過行動學習”,要以職業活動為導向,提高學生綜合能力,要培養學生“學會求知,學會做事,學會共處,學會生存,學會學習”。其次,實施行動導向教學不僅要重視教學理念的應用,也要重視具體教學方法的應用。
行動導向教學的應用
(一)合理設計學習情境
在行動導向教學中應強調學習情境的設計,要求建構合理、科學的學習情境,讓學習者在其中進行自由探索和自主學習。
《數控機床故障維修》課程學習情境的設計有以下原則:
1.貼合數控機床維修工作的實際情況,圍繞解決數控機床實際故障、調節常用數控參數設計學習情境。
2.主要按照機床工作過程設計學習情境。按照實際操作機床的工作過程,從機床上電到啟動數控系統、主軸系統、進給系統到最后零件加工,針對每一步工作過程中可能出現的故障,選取有代表性的故障現象為教學載體,完成學習情境的設計。
3.兼顧機床參數的設置和調節工作設計學習情境。在學習情境的設計中也要考慮到在數控維修過程中還要涉及數控系統參數的設置和調節,所以,應專門設計數控系統參數調節的學習情境。
4.按照循序漸進的原則設計學習情境。將數控機床的多發故障進行歸類,構建典型學習情境,將每個情境作為大類,以小的故障現象作為該學習情境的載體,對小的故障現象進行知識引入、故障排除,突出故障排除由簡單到復雜,由單一到復合的循序漸進的過程,選取比較常用的、重要的參數設置作為學習情境,重視參數設置方法的培養。
5.每一個學習情境都應是一個完整的排故或參數修改的過程。按照以上原則,最終構建成8個典型的學習情境(如表1 所示),在學習情境中包括數控系統技術、伺服驅動技術、變頻技術、PLC技術、傳感檢測技術、接口技術、數控編程技術等多種技術和多門學科的知識。
(二)研究教學方法、實施行動導向
行動導向教學法 在德國,行動導向教學模式的方法有一百多種,主要有項目教學法、引導教學法、案例教學法、實驗法、角色扮演法、結構任務法、自由學習法、考察法、問卷調查法等,每種教學方法都有其適用范圍,應用什么方法取決于課程的內容、實驗實訓設備和教師的課堂教學組織水平。各種教學方法無優劣之分,目的是培養不同專業、不同層次的學生。因此,德國職校教師行動導向教學模式的選擇與運用不是機械的,而是根據實際情況對各種教學方法進行藝術的再創造。將行動導向教學法應用到《數控機床故障維修》課程中,不僅可以傳授學生數控機床維修相關的專業知識,更能讓學生在維修中鍛煉計劃能力、學習能力、實施能力、交往能力、協作能力、質疑能力、探索能力等。要想達到這些目標,需要將案例教學法、項目教學法、角色扮演法、“頭腦風暴”法等多種具體的教學方法綜合運用,形成一種最優的學習情境,以最適宜的方式促進學習者的發展。在《數控機床故障維修》教學中,對機床故障的原因進行分析時,就可采用“頭腦風暴”法,引導學生自由發表意見,并對其意見的正確性或準確性暫不做任何評價,使其在最短的時間內獲得最多的想法。具體的實施步驟:描述或模擬故障現象分組討論故障可能的原因故障因果分析得出小組結論匯總討論整理記錄總結評價。在對故障描述時,可以采用角色扮演法,讓學生扮演機床的操作者和維修者,親身體驗角色的心理、態度、情境等,從而使學生了解學習的要求。數控機床的故障形式很多,故障的種類也很多,采用案例的形式,可以在解決問題和決策的行為環境中更好地形成職業行為能力。
關鍵詞:技工院校 電子技術應用 畢業設計課程
以往技工院校電子專業的課程大多是以學科體系為主,所講授的知識比較分散,基本沒有體現出整個電子產品設計制作的工作過程,在教學上已經遠遠滯后于企業對畢業生的技能要求。因此為了提高學生的技能水平,提升教學質量,筆者學校從2009年開始在電子專業高級工畢業班開設了畢業設計的課程。對于技師學院的學生來說,經過4年理論與技能的學習以后,完全具備實施該課程的技術水平。通過幾年的課程實施與不斷改進后,該課程取得了良好的效果,既提升了學生的技能水平,同時也提高了指導教師的教學水平。以下是課程具體實施的6個環節。
一、課程的策劃
筆者學校畢業設計課程安排在高級工學習階段的最后一個學期,安排的課時為每周6節課,采用小班化教學模式,即安排一位指導老師輔導不超過30名學生,以保證畢業設計作品的質量,并確保教師有足夠的時間進行輔導。在指導教師的選擇上,學校會安排一些有企業工作經歷與實踐經驗的雙師型教師來擔任,以保證教學質量。畢業設計形式采用實物作品與論文相結合的兩種方式,既考察了學生的技能水平、理論知識水平,又通過撰寫畢業設計論文提高學生對理論知識的理解與技術上的歸納總結能力。
二、課程實施場地與時間安排
在課程實施與指導的過程中,指導教師要安排好合適的場地與設備給學生,引導學生到學校圖書館或者上網查找資料。在教學實施的場地上,白天正常課程的6課里面會安排每30人一個實訓室給學生進行教學活動,同時在實訓室里提供必要的工具與儀器設備,例如電烙鐵、萬用表、示波器、電腦等,也允許學生自帶工具與筆記本電腦進入實訓室,盡量為學生提供良好便利的制作場地與條件。在教學時間的安排上,每周6節課的時間對于學生要完成畢業設計來說肯定是遠遠不夠的,因此也把晚上的時間利用起來,在每周的晚自習時間里把實訓室也開放給學生進行畢業設計。
三、分組與選題
第一天的課程先安排學生進行分組,以小組的形式進行選題,原則上規定每個小組不超過3人。分組以指導老師意見與學生自我組織相結合,最后得出分組名單。選題是實施畢業設計課程的一個重要環節,給學生安排好合適的課題,是保證畢業設計質量的關鍵,既要考慮學生的實際水平,難度要適中,又要有一定的實用性和趣味性,吸引學生去制作。筆者學校一般會由指導教師提供20個左右的課題供學生進行選擇,考慮到學生技能水平的參差不齊,因此在課題難度上會按照20%屬于高難度、50%屬于中難度,30%屬于低難度來組合。
四、制作過程與教師指導
在學生分組完畢和選擇好課題以后,就要開始設計方案了。畢業設計方案是整個畢業設計成功與否的關鍵所在,因此在該教學環節上是容不得半點馬虎的。每組學生都要把完成的畢業設計方案提交給指導教師進行審查,指導教師在審查以后再給出技術指導意見,然后把意見反饋給學生進行修改,學生修改后要再給指導老師進行審閱。
確定了設計方案以后,接著就要求學生列出元器件材料清單與采購計劃。一般來說一些常用的電子元器件與材料,只要學校有的都會提供給學生,但是有些學校沒有的材料,學生就要自己到電子市場或者在網上進行采購。指導老師在學生制作與調試電路的過程中也會指導學生解決一些技術上的疑難問題。畢業設計的主體還是學生,必須要讓學生自己去做,在學生遇到困難以后,也要盡量讓他們自己獨立思考和解決困難。只有這樣,才能實現課程的教學目的。教師在此過程中主要起到引導督促和技術指導的作用。在畢業論文寫作方面,由于學生都沒有寫作論文的經驗,因此指導老師要對學生講授論文寫作的流程、格式與方法等知識,同時可以給出幾篇范文給學生參考。為了鼓勵學生寫好論文,指導教師也可以設立論文優秀獎來獎勵論文寫得好的同學。
五、作品演示與現場答辯
課程實施的最后一周,就要進入作品演示與現場答辯的環節。學生既能會做項目,又要把技術要點說出來。在該環節,筆者學校組織包括指導老師在內的5名教師擔任評委,給每組學生的作品打分并現場對學生進行提問。首先由每個小組的學生上臺展示他們的作品,并由學生通過PPT來介紹作品的結構、工作原理、具體功能和收獲感想等。然后由評委對該組的學生進行現場答辯,考察學生的技能和理論水平。在答辯現場也會安排本專業的其他學生進行旁聽,從而讓現場答辯起到公開示范的作用。
六、評價與反饋
在每個小組作品演示與現場答辯環節結束以后,各評委會根據畢業設計作品的功能、技術難度、學生的答辯表現等給每組學生進行評分,然后由評委對畢業設計作品進行現場點評,給學生提出技術上的改進意見。學生評分表由三個部分組成,它們分別是學生自評、小組互評和教師評分,課程的總成績就由這3部分成績綜合起來。當所有小組都完成演示與答辯以后,指導教師現場宣讀分數,并對每一個小組學生的表現和作品質量進行評價。
畢業設計課程的開設與實施可以把理論教學與技能實踐有機結合起來,充分調動學生學習的主觀積極性,從而使學生由以前的“要我學,要我做”改變為“我要學,我要做”,并激發了學生的成就感,增強了學生對本專業的學習興趣和信心,引導學生向更高端的技術領域進行探索,拓寬了學生的知識面,培養學生主動收集信息、小組合作與溝通、學習和自我探索完成工作的能力。以工作過程為導向的過程,使技校生熟悉整個電子產品設計制作過程,掌握工作任務所需要的綜合職業能力,為即將踏進社會的他們打下堅實的基礎。
參考文獻:
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關鍵詞:實驗教學;課程設計;示范中心;電工電子
一、引言
在現代電子技術發展日新月異的今天,電工電子相關課程的教學模式受到了很大的沖擊。隨著大規模集成電路、計算機技術、信息處理技術的迅猛發展,電子系統的設計手段和方法也在不斷更新。在實踐教學過程中如何提高學生的實踐能力,培養滿足社會發展需要的優秀人才是高校工作者在教學工作中需要不斷思考和探索的問題。
按照知識傳授、能力培養、素質提高、協調發展的教育理念,以學生能力培養為核心,建立有利于培養學生實踐能力和創新能力的實驗教學體系,是北京交通大學國家級電工電子實驗教學示范中心建設的目標之一。為此,示范中心設計了一系列基礎性、設計性、綜合性、創新性和研究性的實驗內容。
為了強化電子類專業學生的綜合設計能力,示范中心進行了電子類系列課程設計的教學設計。系列課程設計的教學目的是鞏固加深相關電子技術課程的理論知識和綜合使用技能。通過對一個具體實際應用系統的設計過程,讓學生掌握系統設計的一般方法和設計流程,熟悉現代電子產品設計過程中常用的計算機輔助設計工具及其使用方法。
通過系列課程設計,加強實踐環節,提高學生的實踐技能,為學生在本科學習期間工程設計能力的培養打下堅實的基礎。而這種工程實踐能力無論是對于一名工程師還是一名研究人員都是非常重要的基本素質。
二、建設基礎和建設理念
為加強實踐教學,近年來示范中心開設了四門課程設計:電子技術課程設計、DSP技術課程設計、EDA技術課程設計、單片機技術課程設計。四門課程設計均單獨授課、單獨考核。2001年“電子電路實驗系列課程改革”教學研究項目獲得國家教學成果二等獎,2004年“數字電子技術課程建設的研究與實踐”教學研究項目獲得北京市教學成果一等獎。示范中心奠定的良好基礎和全體教師的不懈努力,為課程設計的課程建設奠定了可持續發展的基礎。目前電子技術課程設計的課程建設已經被列入學校精品課程建設的行列。
在課程設計的建設過程中,示范中心一貫強調具有鮮明時代特征的“一個優先、兩個結合、三種意識”的教學思想。即強調師資隊伍建設優先,建立一支教學水平與科研能力兼備、教育思想和知識結構先進、年齡結構合理的從事電子技術基礎教學的師資隊伍;強調課程建設和當前教學改革、人才培養目標相結合,課程建設和科研相結合;強調領先意識、精品意識和特色意識。按照我校“國內一流、國際知名”的發展定位來建設課程設計,使課程設計的教材、網絡課程、電子教案、實驗教學等內容形成立體化規模,適應時展需求。
三、課程建設與實踐
先進的教學理念需要切實有效的教學方法與手段來實現,這些手段和方法需要符合學生的認知水平和教育規律。在近幾年的實踐教學工作中,示范中心針對課程設計的教學內容、實驗教學方法、實驗組織方式、考核方式等進行了研究、探索與實踐。課程建設與實踐工作主要表現在以下幾個方面。
1.以學生為本,尊重學生的學習興趣
“興趣”是最好的老師,一旦學生對學習的內容產生了興趣,那么學生的學習積極性將會得到極大的提高,學生的潛能也會得到最大的挖掘。
考慮到電子技術、單片機技術、DSP技術、EDA技術應用的廣泛性和學生興趣的迥異,目前每門課程設計均提供多個設計性題目。
在課程設計過程中,學生根據自己的興趣自主選擇設計題目。題目的難易程度有一定的差別,每個題目均有基本功能和擴展功能兩個部分,基本功能是要求學生必須完成的設計工作,是對學生實踐能力培養的最基本的要求;擴展功能有一定的難度,屬于選做的設計工作,這部分設計工作給優秀學生提供了發展的空間。這種教學設計兼顧了不同層次學生的水平,滿足分層教學的需求。課程設計中的設計題目是在充分考慮通信工程、自動化、電子科學與技術不同專業的特點,考慮了設計內容的實用性和先進性以及學生的實際情況確定的,設計題目基本符合學生的認知規律。
在進行設計選題過程中,學生不僅可以選擇課程設計講義中提供的設計題目,還可以選擇講義以外自擬的設計題目,但是需要指導教師的審核,以確定學生自擬的題目能夠達到教學計劃的要求,把好教學質量關。這樣做不僅提高了學生的學習興趣,同時不同題目的設計工作同時在開放的實驗室進行,學生們可以互相交流,擴展了視野。
2.實驗室開放,提供自主學習環境
課程設計的教學內容強調學生的學習自主性,強調學生的發展是在學生自主學習與外部條件的相互作用中完成的。
為了達到強化實踐教學環節的效果,課程設計基本是集中在小學期進行。為了能夠讓學生自主地安排學習、設計時間,有更多的時間自主選擇設計題目、優化設計方案,示范中心在開放實驗室的前提下,提前一個月的時間安排設計工作,明確設計要求。通過課程設計指導教師對不同題目的設計思想、設計方案、設計流程、設計方法和調試注意事項等相關內容的介紹,讓學生自主選擇題目,進行方案論證,最終確定設計方案。自主性學習尊重了人的發展規律和學習規律的客觀需求,是學生創新意識和創新能力形成的基本要素。
3.發揮網絡教學優勢,提高教學效率
由于課程設計題目多、方案多,在課程設計教學指導工作中,為了保證教學質量,提高教學效率,每位指導教師僅針對一兩個設計題目精心準備教學,進行課程設計題目和內容的介紹。同時授課電子教案在示范中心的網站,方便了學生自主學習。
4.重視啟發式教學
在教學中重視啟發式教學,將傳統的在實驗室手把手的指導方式轉變為啟發式的引導。
在課程設計教學過程中,理論課中注重總體方案設計思想的介紹、設計步驟的講解,注重技術課程設計過程中設計錯誤典型案例的介紹,以及減少設計錯誤的措施、調試方法和一些經驗。理論教學僅介紹部分設計方案中核心芯片的功能,不提倡給學生提供具體的設計電路,注重啟發式教學,鼓勵學生的創新精神。
針對學生設計中出現的問題,幫助學生分析問題出現的原因,探討解決問題的有效方法。鼓勵學生自主學習,并注重學生創新能力的培養。
5.重視實踐過程和學生綜合素質的培養
在教學工作中,我們不僅注重學生課程設計的結果,更加重視學生的實踐過程,重視學生在設計過程中的每個細節。示范中心希望通過四門獨立設課的課程設計,加強學生查閱資料的能力、工藝素質、市場素質、團隊精神以
及綜合設計和實踐能力的培養,從而達到強化學生綜合實踐能力目的。
課程設計的最終目標是設計完成一個功能系統的物理實現,因此購買材料、器件成為設計過程不可缺少的一個環節。在設計過程中要求學生在設計方案確定之前,進行市場調查,自己到電子市場購買元器件。這樣做鍛煉了學生查閱芯片資料、確定參數、尋求各器件替代品、靈活修改電路的能力。不僅培養了學生進行工程設計的成本意識,而且讓學生熟悉了市場。
由于設計工作涉及面廣,任務繁重,因此課程設計要求以3人小組的形式完成。學生自由組合,自己選出組長,組長根據小組選擇的題目進行分工。這種方式鍛煉了學生與他人之間的溝通能力和團結協作能力。在設計方案論證、資料檢索、器件購買、問題分析等過程中,培養了學生的團隊精神和合作意識,提高了學生的綜合素質。
6.完善科學的考核制度
考核的目的是檢驗教與學的效果、促進教學內容的完善和教學方法的改進。目前課程設計的考核包括三個方面:設計結果、設計報告和答辯結果。設計報告有初期的總體方案設計報告和最終的設計報告。考核過程中不僅注重設計結果,更加重視設計過程,重視學生設計報告中的問題分析及解決方法,重視學生答辯過程中分析問題的能力。突出考查創新能力,多方位、多角度地考察和評價學生的能力。
四、教學方法比較
近幾年示范中心嘗試了三種課程設計教學方式。一是全部工作由實驗室教師完成,根據自然班安排指導教師,實驗室開放,學生任選設計題目。二是由實驗教師和理論課教師共同承擔設計指導工作,根據自然班安排指導教師,實驗室開放,學生任選題目。三是實驗教師和理論課教師共同指導,實驗室開放,任選題目,但教師的安排不再是以班級為單位,而是以設計題目為單位,每位老師僅負責一到兩個設計題目。
實驗教學結果說明第三種教學方式教學效果較好,不僅指導教師人員充足,而且便于工作細化,保證了教學質量。另外,由于每個教師僅指導一至兩個題目,不再是十幾個題目、近百種設計方案,這樣教師有更充沛的精力研究分析設計題目的教學方法和設計方案,便于精品課程的建設。
五、存在的問題和改進思想
目前存在的問題主要有兩個。
一是課程的時間安排問題。課程設計的最佳教學時間應該是學生完成相關技術理論課程之后。目前由于學分制、選課制等一些客觀因素的限制,課程設計進行時,部分學生尚未完成相關課程的理論學習,這樣在一定程度上影響了課程設計的質量,同時在一定程度上限制了學生設計題目的選擇范圍。
1采用模塊化合理設計現代電子技術課程體系
設計的模塊化現代電子技術課程體系框圖如圖1所示。該課程體系大致分為三大類模塊:基礎電子技術模塊、專業電子技術模塊和實踐模塊。其中基礎電子技術模塊包括:電路原理、模擬電子技術、數字電子技術。現代電子技術模塊包括:微機原理/單片機、EDA技術。實踐模塊包括:電工電子技術實驗、基礎課程設計、專業課程設計、開放創新實驗室、學生科研與競賽和畢業設計。該課程體系的特色在于:強化實踐模塊,通過多種途徑,為學生創造電子技術實踐和提高的條件,強調培養學生工程實踐能力、創新意識和創新能力,建立學生從基礎課學習到社會就業的直接通道。
2完善現代電子技術精品課程建設
按照精品課程評估體系扎實推進課程體系建設,具體包括:
2.1推進課程教學基礎建設和教學實踐平臺建設
完成課程教學大綱、教案、多媒體課件、教學參考書、網絡教學資源、課程建設與管理規劃、實踐教學設計、教學質量控制控制等基礎性工作;并按照有關要求,建設了課程網站,優化資源配置的教學模式。建成省級電子信息實驗教學示范中心1個、省級機電工程實驗教學中心1個、省級電工電子基礎實驗平臺1個,校級開放創新實驗室1個,建成6個校企聯合實驗室和多家校企合作實習基地,拓展了學生進行電子技術設計實踐平臺。
2.2推進課程教學內容建設 突出知識的應用性
按照“分立元件起步,集成電路落腳,突出技術應用”來組織教學,努力提高學生的綜合素質和創新能力。根據電子技術的飛速發展的客觀實際,教學內容以集成電路為重點,重外部特性,輕內部結構;重實用電路,輕基本電路;重技術應用,輕理論分析;把電子技術的新概念、新器件、新設備溶入課堂教學中去;突出技術性、應用性,引入新技術、新器件,正確、妥善處理傳統內容與新知識、新技術之間關系,對教材內容的精選要遵循“少而精”的原則,教材水平應保持與本學科發展相適應的科學水平。
2.3形成“一體化,多層次”的教學體系
通過對傳統的電子技術實驗課進行優化、整合,分階段開設基礎板塊、提供板塊、拓展板塊3組系列,并增加“創新實驗”和“開放實驗”,既體現不同層次的差異,又形成一個有機整體,突出了“基礎、提高、綜合、創新”的特點。將原有以電子技術理論課程教學為主體,變為理論教學與實驗教學并舉,驗證性、應用性訓練與創新性訓練并舉,從原來被細化的按專業方向培養學生,變為按一級學科特點培養人才。
3創新教學方法 更新教學手段
利用現代化教育手段,設計多媒體課件,開展課堂演示實驗教學,創新教學方式。通過應用EWB,MATLAB和Multism軟件,制作了電路原理、模擬電子技術和數字電子技術演示實驗軟件,并課程教學中新增了演示實驗環節,使抽象的理論變得形象,加深了學生對知識點的理解,增強學生對實際應用知識點的感知力。通過引人電子設計自動化工具軟件,形成“電子仿真工作平臺”,對現成的組合邏輯器件及時序邏輯電路進行功能驗證,提供簡便快捷、準確有效的實驗手段,可以豐富教學內容,更新課程的教學思路,提高課程的實踐性與應用性。另一方面,也可以借助計算機網絡環境,將數字電子技術課程教學資料(例如:課件、講義、教案、輔助教學材料、試卷等)上網,使其成為共享的資源,能促進數字電子技術課程的交流和改革。模擬仿真突破了教學難點,具有化繁為簡、化難為易、化抽象為具體的功能。
4以開放創新實驗室為平臺 加強第二課堂實驗基地建設和指導
4.1建立開放創新實驗室和校企聯合實驗室
為學生搭建良好的電子技術實踐和創新平臺學生通過項目申請,進入開放創新實驗室;實驗室則為學生提供電子技術實踐場所、儀器設備、元件耗材,并由相關的老師負責指導。具體做法是:首先,每學期開學初,學生向實驗室提出申請;其次,經指導老師審核、實驗室管理老師批準,申請獲得通過后的學生將進入創新室,借用儀器設備(如:計算機、示波器、直流電源、信號發生器)搭建自己的實驗平臺;學生可以根據自己電子系統設計的需要,使用實驗室中的電子設計設備,如打印機、轉印機、銅板腐蝕劑、鉆臺等公共設備,并申請常用的電子元器件。同時,常年有課題組教師負責創新實驗室學生的輔導。在學生座位的安排上,將高年級的學生和低年級的學生進行穿插安排,充分調動學生自主學習的主動性,讓高年級的學生起到良好的傳幫帶的作用。創新實驗室為學生提供了一個良好的實踐平臺,極大地提高了學生實踐與創新能力。
4.2利用每年暑假時間 進行大學生電子設計競賽培訓
以全國大學生電子設計競賽為切入點,舉辦電子設計培訓。培訓的重點放在實踐能力提高上,注重實踐訓練,彌補理論教學上的不足。根據競賽征題要求及歷年競賽試題,培訓內容采用基礎平臺+模塊化訓練。其中基礎平臺主要內容包括:傳感器、放大器、振蕩器、運算放大器、調制與解調、數字電路、單片機小系統。模塊化訓練主要內容是歷屆競賽試題和本年度的模擬試題,具體類型有電源、信號源、無線電、儀器、數據采集與控制類。實踐證明,這種培訓模式是行之有效的,能迅速提高大學生的動手能力,培養其創新意識和協作精神。
5加強學生科研引導和畢業設計建設 提高創新能力
5.1引導學生申報各類科研項目
鼓勵學生申報校團委科研項目、省級和校級大學生創新實驗項目,并為學生項目立項和項目實施提供指導。
5.2加強學生科研引導和畢業設計指導
以畢業設計形式或課程設計形式,引導高年級學生參與電子技術類產學研項目,鍛煉學生解決實際問題的能力和創新能力。學生通過獨立完成課題的設計、制作、調試和實驗分析,鍛煉分析問題和解決實際問題的能力,促進創新意識、創新能力和工程實踐能力的培養調,提升適應未來工作的自信心。近年來,有多名大學生通過參與教師與企業間的項目合作,得到了良好的鍛煉,畢業后直接到企業就業,成為技術骨干。
6改革成效
6.1電子技術類課程教學質量顯著提高
改革后的電子技術課程在授課內容、教學方法上都有了明顯的進步,課堂互動性增加,學生的學習興趣提高了。項目實施以來,電子技術相關的課程授課效果良好,在期末測評中獲得同學們的好評,有多位教師獲得省級、校級教學名師稱號。
6.2學生電子技術實踐和創新能力顯著提高
各類科技創新活動取得佳績項目組依托開放創新實驗室,通過暑期的大學生電子設計競賽培訓,每年完成約100人次的電子技術設計培訓;每學期指導進入開放創新實驗室和校企聯合實驗室的學生約60人,四年來累計指導學生約400人次;指導的大學省級創新創業實驗項目、校級創新實驗項和團委科研立項目60多項;四年來,本項目組成員指導大學參加了全國、全省大學生電子設計競賽,獲得各類獎項32項,其中一等獎6項、二等獎11項、三等獎15項;指導的學生分別獲得2009、2011和2013年福建省大學生課外學術科技作品競賽二、三等獎。
6.3學生畢業設計課題完成質量顯著提高
通過現代電子技術課程體系改革,學生對新技術的掌握和實踐動手能力都應該比以前有所提高,這部分學生在畢業設計中就可以做一些難度較大、有實用意義的課題。四年來,指導約200名大學生開展與電子技術相關的畢業設計,取得良好成績,近30位同學獲得校級優秀畢業論文。
6.4獲得社會的廣泛關注和用人單位的好評
幾年來,以開放創新實驗室和校企聯合實驗室為平臺的現代電子技術課程體系,培養了一大批實踐能力強、創新意識強、具有團結協作精神的大學生,這些學生畢業后能勝任與電子技術相關的技術工作,成為公司的技術骨干,獲得用人單位的好評。
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