CDIO模式下的模擬電子技術(shù)課程教學(xué)改革
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摘要:傳統(tǒng)《模擬電子技術(shù)》課程在組織教學(xué)中，學(xué)生的理論課與實踐課分開開設(shè)，將教、學(xué)、用完全脫離開來。理論課以教師“教”為中心，按部就班的對知識點進行逐一講解。實踐課大部分以驗證性的實驗為主，很多驗證性實驗依附于理論知識，且實驗孤立不成體系，不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。為此，基于cdio教育理念，對《模擬電子技術(shù)》課程進行改革，重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，改進教學(xué)方式，開發(fā)教學(xué)手段，重在培養(yǎng)學(xué)生的工匠精神、創(chuàng)新精神、團隊合作精神。
關(guān)鍵詞:CDIO理念;模擬電子技術(shù);教學(xué)改革
1課程現(xiàn)狀分析
模擬電子技術(shù)課程是電子信息類的一門必修科目，課程是一門理論性、工程性與實踐性都很強的學(xué)科，學(xué)生通過對常用電子器件、模擬電子電路及其系統(tǒng)的分析和設(shè)計的學(xué)習(xí)，來獲得相應(yīng)的理論和技能。現(xiàn)階段，本課程的教學(xué)組織仍然存在很多弊端:①傳統(tǒng)的講授教學(xué)，老師將知識點逐一講解，學(xué)生被動接受知識。由于知識點枯燥抽象，導(dǎo)致學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)積極性，課堂參與度大打折扣。②理論課與實踐課獨立開設(shè)，理論知識和實踐操作不成體系，學(xué)生無法真正理解理論知識的應(yīng)用，也不利于培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作能力。③課程考核形式單一，注重抽象的理論知識考核，而淡化了實踐設(shè)計的培養(yǎng)。學(xué)生往往只會記公式、常規(guī)電路圖，學(xué)生缺乏創(chuàng)新精神、工程素養(yǎng)、分析問題、解決問題的能力。傳統(tǒng)教學(xué)下，學(xué)生接受“填鴨式”的教學(xué)，學(xué)習(xí)興趣日漸下降，沒有學(xué)習(xí)成就感，降低課程的學(xué)習(xí)效果。所以，進行《模擬電子技術(shù)》課程改革，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提升課程的理論與實踐的契合度，是課程改革急需解決的問題。CDIO工程教育模式是工程教育改革的最新成果，以產(chǎn)品項目研發(fā)到產(chǎn)品項目運行的生命周期為載體，建立一體化的課程體系，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識和技能，具備解決實際問題的能力、創(chuàng)新能力、團隊合作精神和可持續(xù)發(fā)展能力。
2改革措施
為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，構(gòu)建CDIO理念下的理論與實踐一體化的體系。本課程改革出發(fā)點有以下2個方面。1)以工程項目開發(fā)設(shè)計為方向，項目選取符合多層面工程訓(xùn)練模式，即工程基礎(chǔ)———個人設(shè)計能力———團隊創(chuàng)新能力———工程系統(tǒng)能力，逐步遞進。每個層次的目的和作用不同，但又相互聯(lián)系，層層推進。采用自上而下的教學(xué)內(nèi)容組織形式，如穩(wěn)壓電源電路系統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容，首先提出系統(tǒng)的電路功能及作用，再引出各個部分的功能及應(yīng)用的理論知識點。2)理實一體化教學(xué)，以任務(wù)實施帶動課程教學(xué)，覆蓋知識點，真正做到教、學(xué)、用一體化。同時，合理選用仿真軟件，如Multisim、Protues等，利用軟件提供的各種分析方法增強學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解，打破傳統(tǒng)實驗教學(xué)中時間和空間對學(xué)生的限制，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識。
2.1基于CDIO理念的多層面工程訓(xùn)練模式
結(jié)合學(xué)生的學(xué)情特點，建立“突出能力培養(yǎng)，強化工程導(dǎo)向”的多層面工程訓(xùn)練模式，旨在建立從易到難，循序漸進的課程體系，建立學(xué)生的自信心，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。底層的工程基礎(chǔ)主要通過教師完成對知識點的講授;個人設(shè)計能力指學(xué)生在具有相關(guān)工程知識的基礎(chǔ)上，完成電路的設(shè)計與制作，培養(yǎng)學(xué)生分析能力、實踐操作能力及解決實際問題的能力。團隊創(chuàng)新能力旨在開發(fā)第二課堂，學(xué)生組成團隊，以工程項目為導(dǎo)向，充分發(fā)揮自身優(yōu)勢，不斷提升團隊協(xié)作能力、溝通表達(dá)能力。最高層的工程系統(tǒng)能力，則是通過團隊形式，參與創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)類大賽，運用工程基礎(chǔ)知識、個人設(shè)計能力、團隊合作能力，進行全面系統(tǒng)的訓(xùn)練。
2.2基于CDIO理念的項目制定
為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，根據(jù)課程教學(xué)目標(biāo)和要求，對課程進行項目化教學(xué)改革與實踐。為了涵蓋各個知識點，并確保教學(xué)項目和工程項目的高度契合，如表1所示，將模擬電子技術(shù)課程構(gòu)劃分為5個代表性項目。并且基于CDIO教學(xué)模式的要求，每個項目都集合了理論教學(xué)和實驗、實踐操作。
2.3基于CDIO理念的項目實施
信息化的教學(xué)改革模式已成熟，利用超星平臺構(gòu)建在線開放課程，拓展了學(xué)習(xí)時間和空間。通過網(wǎng)絡(luò)平臺，可以在課前將理論知識點、項目實施要求等送至平臺供學(xué)生預(yù)習(xí)，教師也能實時掌握學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。教師事先錄制好仿真演示視頻，實踐操作演練視頻等，學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)過程中，也可以根據(jù)自身情況，有選擇性地觀看，有效提高了課堂效率。課后，學(xué)生可以登錄平臺完成作業(yè)報告，項目作品的展示，便于其余學(xué)生和教師查看評價，達(dá)到了寓教于樂的目標(biāo)，同時也培養(yǎng)了學(xué)生的崗位職業(yè)能力和誠信評價意識。為了構(gòu)建CDIO理念下的理論與實踐一體化體系，在項目實施之前，給學(xué)生引入工程應(yīng)用范例，隨后剖析出相關(guān)知識點進行講解。理論教學(xué)之后，進入實驗操作環(huán)節(jié)，通過分析實驗電路的相關(guān)設(shè)計、性能參數(shù)，再次反饋知識點，使得“做中學(xué)”和“學(xué)中做”的CDIO理念貫穿在整個教學(xué)環(huán)節(jié)。突出了職業(yè)能力訓(xùn)練和職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)，在學(xué)生自己“動手”的實踐中，掌握了課程知識點，培養(yǎng)了分析問題、解決問題和綜合應(yīng)用專業(yè)技術(shù)的能力。此外，由于模擬電子課程實驗設(shè)備和場地的有限性，使課程的教學(xué)存在一定的局限性，進一步造成了理論和實踐的脫節(jié)。合理利用仿真軟件Multisim、Protues等，有效改善這一缺點。在理論教學(xué)階段，可以一邊講解一邊仿真，將抽象枯燥的知識點形象化;在實踐階段，通過進行虛擬電路的設(shè)計的仿真實驗，代替了電子實驗室的傳統(tǒng)儀器，達(dá)到電路設(shè)計的靈活性。在確定電路仿真無誤后，可以利用開放實驗室進行焊接調(diào)試，完成成品制作，提升課程理論與實踐的結(jié)合度。
2.4基于CDIO理念的項目考核
基于CDIO理念下的項目考核，弱化理論考試成績，重點以綜合應(yīng)用設(shè)計能力為目的對學(xué)生進行考核，因此增加了學(xué)習(xí)中過程考核的比重。如表1所述的5個項目為基本單元，通過對項目工程應(yīng)用中理論知識水平、電路分析能力、電路設(shè)計能力、實踐操作能力、綜合應(yīng)用能力、團隊參與合作能力進行全方位的考核記錄平時成績。期末考試內(nèi)容不再局限于理論計算等客觀題，而是盡可能選取貼合實際的工程應(yīng)用項目，讓學(xué)生通過具體的工程應(yīng)用設(shè)計、實物制作以及書面分析計算等方面構(gòu)成一份完整的“成績單”。
3改革創(chuàng)新點
CDIO教學(xué)理念完整的再現(xiàn)了工程應(yīng)用的全過程，結(jié)合《模擬電子技術(shù)》理論及實踐課程存在的問題，以學(xué)生為中心，強化課程的實用性與工程特性。在教學(xué)過程中，將工程開發(fā)實例融入到理論及實踐教學(xué)內(nèi)容中，讓學(xué)生在實際應(yīng)用中能夠靈活應(yīng)用所學(xué)知識，能夠自己設(shè)計并制作電子電路模塊，活學(xué)活用，促進了學(xué)生綜合能力發(fā)展。在本課程的教學(xué)過程中，充分利用信息化技術(shù)和資源，引導(dǎo)學(xué)生完成項目，對激發(fā)學(xué)生興趣、促進自主學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生能力、提高教學(xué)效果都有促進作用，學(xué)生的知識技能和職業(yè)素養(yǎng)也會穩(wěn)步提升。其中在線開放課程貫穿整個教學(xué)過程，Multi-sim、Protues虛擬仿真軟件有利于學(xué)生進行電路設(shè)計的全程監(jiān)控，實時修改，因此通過本課程讓學(xué)生學(xué)會使用仿真軟件，有助于拓寬學(xué)生學(xué)習(xí)面，提高學(xué)習(xí)效果，培養(yǎng)興趣。
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作者：陸柳延 單位：江蘇商貿(mào)職業(yè)學(xué)院