朱旭芳+康洪晶+馬知遠
(海軍工程大學 a.電子工程學院;b.訓練部教務處,湖北 武漢 430033)
摘要:電子技術綜合設計課程對電類專業學員而言,是對整個大學期間參與的全部電子技術類課程進行綜合實踐,對實驗條件及資源有更高的要求,課程實施過程中多以電路仿真和基本單元電路的制作為主,難以發揮學員的主觀能動性,達到預期的應用電子技術的期望。為落實好該課程的教學實施工作,取得更好的教學效果,本文提出采用項目教學法對電子技術綜合設計課程進行教學改革。
關鍵詞:項目教學法;實戰化教學;電子技術;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)13-0097-02
一、引言
高等教育的根本任務是人才培養,而課堂教學則是人才培養的主要渠道。近年來,關于課堂教學的改革已然成為高校教育體制改革的核心內容,各種新型的教學理念和教學模式不斷走進課堂,對傳統的授課模式產生了極大的沖擊。電子技術類課程在我校的開設歷史已有幾十年,經過2110一期、二期及三期,其建設和發展也達到了一定的水平和層次。面對新的轉型要求,尤其是在2012年新的人才培養方案調整后,學校針對電子科學技術專業學員增設了電子技術課程綜合設計課程,為期兩周,要求每名學員應用《模擬電子線路》、《數字電路與邏輯設計》、《高頻電子線路》、《EDA技術》、《單片機原理》、《嵌入式系統與應用》等課程內容,獨立設計制作和實現一個特定功能的電子系統。前期課程實施過程中多以電路仿真和基本單元電路的制作為主,大多數學員都是照貓畫虎,無法真正調動其學習的積極性,難以達到預期的應用電子技術的能力培訓效果。為做好該課程的教學實施工作,力爭取得較好的教學效果,試點進行“項目教學法”教學的相關改革。
二、基本依據
項目教學法是一種基于構建主義理論的教學模式。它是按照項目管理理念組織教學進程。目的是在課堂教學中把理論與實踐教學有機地結合在一起,以提高學生的創造力及解決實際問題的能力。
1.項目教學法的特點。(1)實踐性強。以典型的實際工作為對象,使學生充分了解實際工作任務的具體實施及完成情況,有效地解決了傳統教學與實踐脫節的問題。(2)主動性強。以學生為主體,充分發揮學生的主動性。針對教學項目,學生可以根據自己的興趣積極主動地構建項目實施方案,查閱資料并實踐該方案。同時,在項目實施過程中,項目組成員都有具體分工,只有相互協調,充分交流與寫作,才能有效完成具體的項目方案,也有利于學生間的團結協作精神的培養。(3)互動性強,教學相長。在項目實施過程中,學生可以圍繞具體任務進行設計、計劃及實施,教師在此過程中不斷加以指導并及時給予評價,這種教與學互動的模式,既有利于學生知識的積累和職業能力的提高,也有利于教師不斷充實自身的執教能力。
2.項目教學法在課程設計中的應用優勢。目前,項目教學法依然較多地應用于課堂教學,將其運用于課程設計方面的研究卻一直被忽視。該方法要求指導教師以項目研制的形式向學生給出設計問題與可利用的資源,學生根據設計要求主動去查閱有關資料,并給出初步的設計方案。最優設計方案則需要通過學生與指導教師的反復討論才能確定,最終由學生來完成整個設計過程,這種實施方式非常適合課程設計教學。
在我校的電子技術課程設計中采用項目教學法,對目前教學模式進行改革,在實施過程中,選擇和裝備關聯緊密的項目作為項目,既能讓學員將前期所學的理論課程融合,轉化成實際的電子系統,又能了解裝備知識,將所學轉化為后續崗位所用,符合實戰化的教學理念。
三、教改實施
根據項目教學法的特點,擬定總體的教學思路為:組建教學團隊—制定教學改革實施方案—確定培養目標—制定相應的教學計劃—建設“裝備電子技術”實驗室—編寫《裝備電子技術應用》項目化教材—制定好評價標準。
教學的實施方案首先選定26人的班次試點,通過“教學做”一體化教學模式,使學生的理論與實踐相結合,學生通過自己動手完成一個和裝備關聯緊密的系統,從而激發專業學習興趣、獲得成就感,本次課改從以下幾個方面進行改革:
1.教學團隊的組建。教學改革的團隊由系領導、精通電子技術基礎理論的教員、精通裝備知識的教員和具有豐富實踐經驗的教員組成,課程的實施過程中由教員們配合來完成,共同引導學員,駕馭課堂,并積累經驗,跟進配套的教材和實驗室建設。
2.確定培養目標。(1)技術能力培養。首先掌握用電常識、操作規程。其次掌握技術參數、測試方法、檢驗標準,同時鍛煉結合成本與可靠性進行合理選用的能力等。再次突破傳統、引入現代數字系統和先進的工藝技術。(2)工程師素質培養。本課程主要培養學員的工程意識、綜合設計能力、自主學習能力、團隊精神及工程素質等。實現軟硬結合、真刀真槍、設計與制作,最終達到課程改革目的。
3.制定教學計劃。為了更好地完成課改計劃,選擇合適的設計項目十分重要。為此團隊成員分別到電院的通信工程系、水聲工程系和預警探測系進行了調研,對電子技術在裝備中的應用,做了初步的梳理。接下來我們將擴大調研范圍,到其他院系和基層部隊調研,以求將最典型,最先進的電子技術裝備應用知識引入課堂,讓學員切實感受到所學轉化為所用的成就感。
4.籌建“裝備電子技術”教室。目前已由大學訓練部教保處、教務處及電子工程系于2014年共同研究建設了電子技術創新活動室。建設項目包含場地建設、儀器設備建設、文化建設等方面。活動室占地150平方米,能同時提供20組學員進行培訓和比賽,安排有專人負責競賽的培訓、組織和管理工作。
除了以上的場地、基本硬件配套和測試儀器之外,項目式教學的實施離不開研發平臺的搭建。綜合考慮學員專業背景特點和項目應用需求,并結合當前電子技術的發展,計劃建設一個以EDA/SOPC技術為主的配套實踐教學平臺。實踐教學平臺應包含高性能通用FPGA教學實驗設備、軟件平臺及配套的數據處理和采集模塊。Altera DE系列開發平臺集尖端FPGA/SOPC技術、軟硬件開發平臺及豐富教材為一體,是各大高校研發競賽主流平臺。
5.編寫《電子技術在裝備中應用》教材。改變了本課程傳統的教材學科體系的陳舊模式,從一個全新的視角去重新構件教材的編寫框架,主要把教材的內容進行整合,把教材內容進行項目化。在每個項目教學過程中體現的電子技術課程的知識點,使理論與實踐真正的結合在一起,這樣學習更有目的性和針對性,每個模塊都開發了任務單、資訊單、信息單、實施單、評價單等5個單子作為教材框架的支撐。
6.制定好評價標準。本門課沒有期末考試,屬于過程性考核,編制評價手冊,便于存檔歸案。我們主要從自我學習能力、自我管理能力、社會能力、動手操作能力、專業能力等五個方面對學生進行考核,每個項目任務細化為幾項,根據學生完成任務的情況給予評價。
四、總結
目前,項目教學法依然較多地應用于課堂教學,將其運用于課程設計方面的研究卻一直被忽視。開展項目教學法在課程設計中的應用,對于當前的院校教育改革具有極其重要的理論和實踐意義。
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基金項目:2016年海軍工程大學教育科研“師師合作式”教學法應用研究(項目編號:NUE2016110)
作者簡介:朱旭芳(1978-),女(漢族),湖北天門人,博士在讀,海軍工程大學電子工程學院講師,研究方向:電路與系統;康洪晶(1984-),男,黑龍江延壽人,碩士,海軍工程大學訓練部教務處講師,研究方向:教學管理;馬知遠(1982-),男(漢族),湖北武漢人,博士在讀,海軍工程大學電子工程學院講師,研究方向:電路與系統。