周云艷,寧仁霞,孫 劍
(黃山學院 信息工程學院,安徽 黃山 245041)
隨著中國高等教育由精英教育走向大眾化教育,學生數10年增長了6倍,高等學校數量很多,在辦學規格、辦學層次、辦學類型上出現了多樣化的特征,新建地方本科院校定位應用型人才的培養,正順應了高等教育這一發展趨勢。[1]
應用型本科人才重在“應用”二字,應當具有比較扎實的理論基礎和良好的發展后勁,同時具有較強的職業技能,并且要求有一定的解決實際問題的能力和一定的綜合創新能力。[2]
麥可思《2011年中國大學生就業報告》中指出:“2010屆大學畢業生認為專業教學中最需要改進的地方是實習和實踐環節不夠 (本科50%,高職高專46%)、課程內容不實用或陳舊(本科20%,高職高專18%);其中本科畢業生認為實習和實踐環節最主要的是加強專業實習(85%),高職高專畢業生認為最主要的是加強專業技能相關實訓(69%)。對于已畢業3年的2007屆大學畢業生來說,認為母校專業教學中實習和實踐環節不夠的比例更高(本科72%,高職69%)。 ”
由此可見,應用型本科人才的“應用”關鍵在于加強實踐環節使教學培養與社會需求對接,而這也已經成為大學畢業生對學校教學的最主要的要求。
電子技術課程是電類專業極其重要的專業技術基礎課,包括模擬電子技術、數字電子技術、EDA與電子技術課程設計3部分。該課程旨在通過嚴密的理論學習和科學的實驗操作,使學生系統地獲得電子技術必要的基本理論、基本知識和基本技能,了解電子技術的應用和國內外電子技術發展的概況,培養學生分析和解決工程實際問題的能力,并為后續專業課程的學習提供堅實的基礎。為了適應應用型本科人才培養的要求必須改革教學,以應用為導向進行課程開發和教學設計。“課程開發比較關注教育的價值尺度和價值標準,十分重視使教育系統能夠滿足社會的客觀需求;而教學設計更多地是考慮教與學之間的相互作用,以及如何創設良好的外部條件來促進學生內部的認知活動過程。”[3]
美國當代著名教育心理學家加涅提出了著名的學習結果分類理論如表1所示,他將學習結果分為認知、動作技能和態度3方面,其中認知學習又包括言語信息、智力技能和認知策略3類。

表1 加涅的學習結果分類
加涅根據信息加工理論提出了學習過程的基本模式,認為學習是學習者通過自己對來自環境刺激的信息進行內在的認知加工而獲得能力的過程。并提出人的學習記憶模型由加工系統、執行控制系統和預期系統三者相互影響、相互作用、協同活動的過程。[4]有效的學習條件可區分為內部條件和外部條件,內部條件包括學習者應具有適當的知識準備,學習者應具有主動加工的心理傾向。外部條件的大至社會、學校、家庭,小至班級、課堂,就學校教學而言,最為重要的就是教師的“教”,包括教材的組織與呈現、教學方法的選擇和運用、教師的知識水平和人格特征等。
教師的“教”對學習結果起著至關重要的作用,同時,“教”若要改動一定要依據學習者的內部條件,要關注學習的原有知識水平和學習動機。進行電子技術課程開發,需要認識課程的地位,學生的特點,以及課程的目的等等。電子技術課程開設于電路分析課程之后,課程內部大部分是環環相扣,要循序漸近,要注意基本元件的原理鋪墊,提供適當的預備素材,課程的目標是希望通過學習掌握電子技術的基本理論并能夠解決一些工程實際問題,要根據不同類型的學習以不同的教學指導。
建構主義學習理論最早由瑞士心理學家皮亞杰提出,建構主義認為學習是學習者主動建構內部心理表征的過程,強調學習過程中學習者主動性的發揮,強調學習的情境性。學習是在一定的情境(即文化背景)下,借助他人的幫助(即人際間的協作活動)而實現的意義建構過程。[4]其中,意義大致是指事物的性質、規律、事物間的聯系等。因此“情境”、“協作”、“會話”和“意義建構”被認為是建構主義學習過程的四大要素。[5]意義建構是最終目的,協作會話是主要手段,而情境則是學習過程中異常重要的條件,也是教師在進行教學時應給予特別關注的地方。
電子技術課程開發的目的是為了更好地培養應用型人才,使學生具有更強的職業能力和一定的理論基礎。根據建構主義學習理論,“情境”對學習結果即“意義建構”具有重要作用,教學不僅要考慮教學目標分析,還要考慮有利于學生建構意義的情境的創設問題,并把情境創設看作是課程開發與教學設計的最重要內容之一。
根據建構主義學習理論,應用型本科培養生產領域的實用技術人才,這就要求一方面做好校企合作工作,建立真實的生產性實訓基地和各種實踐場地,如學生學習電路焊接技術和印刷電路板的設計時,如果僅僅將其中的技術用文字和語言傳授給學生是遠遠不夠的,只有將學生置于真實的實習實訓環境中,才能進行真正的意義建構,真正習得這些技能。另一方面在學校教育中要積極創設“情境”,如學習放大電路,可以在一定的基礎之上讓學生分組設計實現一個放大器,通過這一目標的實現,學生必然能夠更好地建構出真實的意義。
課程是對育人目標、教學內容、教學活動方式及教學實施環境資源的規劃和設計,是教學計劃、教學大綱和教材等全部內容及其實施過程的總和。課程開發是指產生一個完整課程方案的全過程,包括課程分析、課程方案設計、課程方案實施、課程方案評價等步驟。應用型本科課程開發目的在于,解決面臨市場的現實需要和人才知識結構方面的問題,注重未來市場對人力資源需要的發展趨勢。根據現代教育教學理論,結合電子技術課程自身的特點,進行電子技術課程開發。
前蘇聯教育家巴班斯基認為,實現教學最優化的第一個辦法或第一位工作,就是制定恰當的教學目標或教學任務。電子技術課程開發首先要有明確的目標,無論是總目標、分目標,還是子目標都要力求具體化、行為化、有針對性,必須要充分反映職業結構、崗位要求和學生的學習實際情況。[9]
具體來說應該要包括這幾方面,第一要符合專業培養目標,該專業培養在電子技術、信息獲取、處理方面具備理論知識和實際操作技能,能在電子技術、信息領域中從事研究、設計、制造、開發應用的高級工程技術人才,所以該課程目標要使學生掌握電子技術的基本理論和電子電路設計制作的基本技能。第二要面向地方,就此我校提出了“堅持科學發展,依托地域優勢,建設特色鮮明的應用型本科高校”的辦學定位。作為工科院系,結合實際提出了“主動迎接沿海輻射,服務黃山工業崛起,打造素質拓展平臺,培養市場需求的應用型人才”的具體辦學思路。在進行課程開發的時候要結合當地的具體情況培養對口的專業人才。第三要注意學生創新能力的培養,所以目標的確定要注意系統性與其他課程的連貫性。
電子技術課程以模擬電路部分為例,可以分成基本放大電路、功率放大電路、負反饋放大電路、集成運算放大電路、信號運算及產生電路、直流穩定電源等6部分,雖然各部分相互聯系,但本身又自成系統。根據建構主義學習理論,要創設合適的“情境”,這里每個部分都自成一個項目,可以以項目驅動為主線來進行課程開發,創設相應的學習 “情境”。
項目學習法 (Project-Based Learning,簡稱PBL)是“行為導向”教學方法的一種,也稱“基于項目活動的研究性學習”,是將一個相對獨立的“工作項目”交由學生自己處理,從信息收集、方案設計、方案可行性分析到項目實施及最終評價,都由學生分組負責,教師則是學生學習過程中的引導者、指導者和監督者。課程開發時,針對每個項目,首先提供足夠的基礎理論材料,然后下達項目任務書,項目實施過程進行仔細記錄,最后總結評價。
當然在以項目驅動作為課程開發主線的同時也要注意,我們培養應用型本科人才不同于高職人才。應用型本科教育主要培養技術工程師、技術管理人員和技術研究人員等人才,要求比技能型人才有更寬的理論技術基礎。在構建課程體系時,注重培養對象所要從事的職業崗位的實際,把理論教學的深度和廣度限制在技術開發、運用與創新所必要的范圍內,實現“足夠、扎實”的理論基礎和相對完整實踐技能的有機結合。基礎理論也要有一定的深度。根據信息加工理論,要注意學生學習技能的同時逐步在原有基礎知識上的新的理論知識的層層鋪墊。即在進行電子技術課程開發的時候,以項目驅動為主線,同時提供豐富的基礎背景材料。此外,根據電子技術課程的特點,其中還應輔以仿真教學,項目是真實的操作,仿真是虛擬的演練,但對技能的培養同樣具有重要的意義。
在現代教育技術條件下,各級各類教育中使用的課程載體,已由過去單一的文字型,演變成了以課本為核心,包括其他傳統媒體現代電子媒體組成的多元化教材體系。面向應用的課程載體是非常豐富的,主要有教材、實物模型、掛圖、實習實訓設施等。電子技術課程開發以項目為主線,對于學校教育來說,當然最核心的還是課本,課本通過模塊化的項目來實現,同時提供足夠的支撐材料。同時項目驅動教學法要充分發揮學生的主導地位,光靠課本知識當然是遠遠不夠的,根據現代教育技術,還可以建立電子技術課程學習信息化平臺和實習實訓中心。
課程學習信息化平臺主要為學生學習提供豐富的、多元化的素材,并以各種形式和多種展示方式組織、存儲、管理,為學生的主導學習提供幫助。從內容上說,該信息化平臺應該要包括課程目標、多媒體課件、課題庫、項目設計范例、實訓項目、虛擬實驗室、參考資料。其中多媒體課件不僅僅局限于教師的上課課件,可以根據學生的不同要求提供不同版本教材的不同教學課件,方便學生選擇。項目設計范例主要是根據課程的模塊化項目提供一些工程上成熟的設計案例以及歷屆學生優秀設計范例,素材的類型可以是圖片,也可以是視頻。實訓項目不但要提供基本的項目設計要求,而且要提供一些擴展性的項目設計要求及思路。虛擬實驗室一方面為學生進行真實實驗前做預演準備,另一方面為學生進行創新實驗創造條件。此外參考資源為學生提供足夠的參考書籍和學習網站鏈接。
實習實訓中心通過對電子元器件的篩選、制作印制電路板、焊接裝配、產品安裝調試和維修、產品解剖和產品開發等一系列由淺至深的實踐訓練。使學生獲得電氣類高等職業技術人才必需的電子技術工藝和實踐的基本知識、基本技能,從而培養學生解決電子技術工程實際問題的能力。
培養應用型本科人才不僅是觀念的問題,重要的是要解決一些關鍵問題,把應用型人才的培養真正落到實處,例如課程建設、教材建設、以及師資隊伍建設等等。電子技術應用型課程的開發不是一朝一夕的事情,需要我們在摸索中不斷前進,按照步驟加緊實施,做好軟硬件兩方面的事情,只有這樣培養出來的學生才是社會所需要的。
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