以學(xué)生為主體的分階段引導(dǎo)式實(shí)踐教學(xué)方法探索

石 飛， 馮 龕， 張 莉， 周 剛， 楊夢思

(新疆大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院， 烏魯木齊 830046)

0 引 言

電子信息工程專業(yè)具有工程實(shí)踐性強(qiáng)、適用范圍廣、綜合技能要求高的特點(diǎn)，該專業(yè)畢業(yè)學(xué)生就業(yè)崗位覆蓋電子、通信、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息服務(wù)等多領(lǐng)域，這些領(lǐng)域要求學(xué)生具有較高的綜合基礎(chǔ)知識(shí)、實(shí)踐技能以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力；同時(shí)，企業(yè)希望招聘具有分析問題、解決問題能力強(qiáng)、實(shí)踐動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生。然而，從近幾年我校電子信息工程專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)反饋的信息來看，能進(jìn)入行業(yè)頂尖領(lǐng)域的學(xué)生很少。主要是因?yàn)榇蠖鄶?shù)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力弱，團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)淡薄，進(jìn)入該類企業(yè)后難于適應(yīng)、融入企業(yè)活動(dòng)，不能滿足企業(yè)的要求[1-2]。

為什么會(huì)出現(xiàn)這些問題？首先，我國高等工科教育普遍存在重理論輕實(shí)踐、強(qiáng)調(diào)個(gè)人學(xué)術(shù)能力、忽視團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神；其次，即使有工程實(shí)踐教學(xué)課程，教學(xué)方法落后，手段單一，未讓學(xué)生真正通過實(shí)踐課程掌握技能，提高實(shí)踐能力。因此，實(shí)踐教學(xué)是提高學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的有效手段，科學(xué)的實(shí)踐教學(xué)方法有利于學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、掌握科學(xué)方法和在實(shí)踐過程中培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

1 實(shí)踐教學(xué)中存在的問題

目前，我院在實(shí)踐教學(xué)方面存在的問題主要有：

(1) 對實(shí)踐教學(xué)的重要性認(rèn)識(shí)不夠。實(shí)踐教學(xué)本是電子信息工程專業(yè)學(xué)生掌握技能、提高實(shí)踐動(dòng)手能力的必要手段。然而，學(xué)校在各種考核制度中強(qiáng)調(diào)個(gè)人學(xué)術(shù)能力，受到這種思想的影響，教師以及學(xué)生都認(rèn)為實(shí)踐教學(xué)只是輔助理論教學(xué)；同時(shí)，在培養(yǎng)方案里面，相對于理論教學(xué)來講，無論是在學(xué)時(shí)、學(xué)分方面都不能足夠體現(xiàn)實(shí)踐課程的重要性，導(dǎo)致教師以及學(xué)生都認(rèn)為學(xué)校的導(dǎo)向是重理論、輕實(shí)踐[3-7]。

(2) 承擔(dān)實(shí)踐教學(xué)教師數(shù)量少。目前，大多數(shù)沒有工程背景的理論教師無法勝任實(shí)踐教學(xué)，從事實(shí)踐教學(xué)的專職教師人數(shù)少。在學(xué)生人數(shù)多、師生比低的情形下，導(dǎo)致教師的精力不夠，對學(xué)生實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的指導(dǎo)會(huì)力不從心，不能對學(xué)生進(jìn)行一對一的輔導(dǎo)，達(dá)不到想要的實(shí)踐教學(xué)的目的和效果。

(3) 實(shí)踐教學(xué)配置不合理。從大學(xué)一年級至三年級第二學(xué)期，每個(gè)學(xué)期第17～18周都安排了相應(yīng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)。但實(shí)踐教學(xué)實(shí)踐相對集中，并且分布在期末考試前兩周，大部分學(xué)生都在準(zhǔn)備期末考試，無心從事實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。其次，每次實(shí)踐期間都在訓(xùn)練新的內(nèi)容，每個(gè)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容之間無直接聯(lián)系，使得沒有一項(xiàng)能夠讓學(xué)生深入理解、運(yùn)用自如，這種集中式的實(shí)踐教學(xué)模式不利于學(xué)生實(shí)踐技能的提高。

(4) 學(xué)生缺乏自主探求知識(shí)的渴望。在應(yīng)試教育的影響下，加上我校學(xué)生生源基礎(chǔ)差，學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后未養(yǎng)成主動(dòng)學(xué)習(xí)、主動(dòng)探索知識(shí)的習(xí)慣，習(xí)慣于灌輸式的教育方式，以完成任務(wù)、通過考核為目標(biāo)。導(dǎo)致學(xué)生在完成實(shí)踐任務(wù)的過程中不能掌握相關(guān)知識(shí)，更不用說通過實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)能提高分析問題和解決問題的能力。

(5) 實(shí)踐教學(xué)方法不得當(dāng)。我國高等教育仍然是以教師為中心的教學(xué)文化，教師在臺(tái)上講，學(xué)生跟著做，教師在教學(xué)過程中發(fā)揮主導(dǎo)作用，卻忽視了學(xué)生的主體性和能動(dòng)性。這種教學(xué)理念及相應(yīng)的教學(xué)方法，不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性、積極性，不利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，不利于培養(yǎng)學(xué)生自主實(shí)踐的能力[8-9]。

2 以學(xué)生為主體的分階段引導(dǎo)式實(shí)踐教學(xué)方法

2.1 以學(xué)生為主體的分階段引導(dǎo)式實(shí)踐教學(xué)方法

以學(xué)生為主體的分階段引導(dǎo)式實(shí)踐教學(xué)方法是以學(xué)生為中心、以項(xiàng)目為導(dǎo)向，為學(xué)生營造自我體驗(yàn)、自主學(xué)習(xí)、自由創(chuàng)造的環(huán)境，讓學(xué)生開展基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，在學(xué)中做，做中學(xué)[8-12]。該實(shí)踐教學(xué)方法在教學(xué)過程中分為5個(gè)階段，在不同階段對學(xué)生的某種實(shí)踐能力進(jìn)行培養(yǎng)，以達(dá)到學(xué)生綜合實(shí)踐能力穩(wěn)步提升的目的，以學(xué)生為主體的分階段引導(dǎo)式實(shí)踐教學(xué)方法如圖1所示。

圖1 以學(xué)生為主體的分階段引導(dǎo)式實(shí)踐教學(xué)方法

第1階段主要是營造以學(xué)生為中心的氛圍，讓學(xué)生覺得自己是整個(gè)實(shí)踐教學(xué)過程中的主體，摒除以往以教師為中心的做法，教師只是起一個(gè)引導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)踐項(xiàng)目的輔助角色。該階段教師主要任務(wù)是引導(dǎo)學(xué)生自主組建3人的團(tuán)隊(duì)，每位學(xué)生根據(jù)自身的情況激發(fā)思維，構(gòu)思需要完成的項(xiàng)目以及實(shí)現(xiàn)方案。然后組織團(tuán)隊(duì)討論各自的項(xiàng)目，每個(gè)團(tuán)隊(duì)通過投票方式對3位同學(xué)的項(xiàng)目進(jìn)行表決，選出適合于團(tuán)隊(duì)完成的最優(yōu)項(xiàng)目。

第2階段主要是引導(dǎo)學(xué)生對本團(tuán)隊(duì)的項(xiàng)目進(jìn)行方案可行性論證，讓學(xué)生自己進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)問題，同時(shí)，找到解決問題的方案，以提升學(xué)生把理論運(yùn)用于實(shí)踐的能力，提高分析問題、解決問題的能力。

第3階段主要培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。在完成項(xiàng)目過程中遇到?jīng)]有學(xué)過的理論知識(shí)，教師要引導(dǎo)學(xué)生通過自學(xué)的方式解決理論知識(shí)的不足。

第4階段主要培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。根據(jù)項(xiàng)目前三個(gè)階段的進(jìn)展，此時(shí)項(xiàng)目的方案已經(jīng)確定，接下來學(xué)生應(yīng)該自己動(dòng)手根據(jù)方案對項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，然后對項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)試、測試、驗(yàn)證等過程，以此來提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。

第5階段主要培養(yǎng)學(xué)生歸納、總結(jié)以及文稿撰寫能力。教師引導(dǎo)學(xué)生對本團(tuán)隊(duì)的項(xiàng)目進(jìn)行總結(jié)歸納，以期刊論文的要求撰寫總結(jié)文稿。

2.2 本方法在電路設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用

作者將“以學(xué)生為主體的分階段引導(dǎo)式實(shí)踐教學(xué)方法”在電子信息工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)班的電路設(shè)計(jì)實(shí)踐課程中進(jìn)行了應(yīng)用。電路設(shè)計(jì)實(shí)踐課程教學(xué)貫穿于第7～16周，該課程要求學(xué)生運(yùn)用電路知識(shí)完成一個(gè)電路設(shè)計(jì)。在以往的教學(xué)中，學(xué)生基本上只完成仿真設(shè)計(jì)，而沒有真正的動(dòng)手制作出真實(shí)的作品，因此，無法調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。

作者根據(jù)分段引導(dǎo)式實(shí)踐教學(xué)法思路，將電路設(shè)計(jì)實(shí)踐課程分為14個(gè)環(huán)節(jié)，共5個(gè)階段。根據(jù)這14個(gè)環(huán)節(jié)，循序漸進(jìn)實(shí)現(xiàn)5個(gè)階段的實(shí)踐教學(xué)，逐步培養(yǎng)綜合實(shí)踐能力。電路設(shè)計(jì)實(shí)踐課程教學(xué)環(huán)節(jié)分配如圖2所示。

圖2 電路設(shè)計(jì)實(shí)踐課程教學(xué)環(huán)節(jié)分配

從圖2中可以清楚地看出，電路設(shè)計(jì)實(shí)踐課程在教學(xué)實(shí)施過程中能很好地與該實(shí)踐教學(xué)方法相結(jié)合。第1階段通過學(xué)生自主創(chuàng)建團(tuán)隊(duì)、自主擇題、團(tuán)隊(duì)討論的方式，充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，提高學(xué)習(xí)熱情。第2階段，學(xué)生首先通過Multisim軟件對第1階段的電路進(jìn)行仿真，如果遇到問題，學(xué)生自己分析問題，并通過查閱資料解決相關(guān)問題；然后，學(xué)生根據(jù)仿真正確的原理圖，在面包板上面進(jìn)行實(shí)際電路的搭建，測試電路是否能達(dá)到預(yù)期效果，如果有問題，團(tuán)隊(duì)成員協(xié)作解決相應(yīng)問題，通過該階段訓(xùn)練能提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。第3階段學(xué)生根據(jù)前兩階段的完成的電路圖，利用Altium Designer軟件繪制原理圖和PCB圖，由于學(xué)生之前沒有學(xué)習(xí)過PCB制作相關(guān)知識(shí)，該階段需要自學(xué)相關(guān)方面的知識(shí)來完成任務(wù)。本階段以任務(wù)安排的形式進(jìn)行，使得學(xué)生提高了自學(xué)能力，并掌握了PCB制作技術(shù)。第4階段，學(xué)生根據(jù)第3階段完成的PCB圖基礎(chǔ)上，經(jīng)過裁剪銅板、熱轉(zhuǎn)印、電路刻板、腐蝕、焊接、調(diào)試一系列步驟，親自制作印刷電路板，學(xué)生通過該階段的實(shí)際操作訓(xùn)練掌握了印刷電路板制作技術(shù)和流程，提高了學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力。第5階段，學(xué)生需要對前4個(gè)階段進(jìn)行總結(jié)歸納，完成文稿寫作，通過該階段的訓(xùn)練來提升學(xué)生的寫作、歸納能力。學(xué)生在經(jīng)過以上5個(gè)階段的訓(xùn)練后，提高了綜合實(shí)踐能力，培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

2.3 本方法考核評價(jià)機(jī)制

學(xué)生的實(shí)踐成績分為“平時(shí)成績”“實(shí)際作品成績”“報(bào)告成績”3個(gè)部分組成，按照30%、30%、40%的比例錄入總成績[13-15]。平時(shí)成績由組長負(fù)責(zé)評定，實(shí)際作品成績、報(bào)告成績由所有團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、實(shí)踐教學(xué)教師共同評定。為了考核學(xué)生獲得全面的實(shí)踐訓(xùn)練的效果，還以隨機(jī)抽取題目的方式，每人現(xiàn)場完成10個(gè)實(shí)踐操作題目。

2.4 本教學(xué)方法的價(jià)值

作者將“以學(xué)生為主體的分階段引導(dǎo)式實(shí)踐教學(xué)方法”應(yīng)用在實(shí)踐教學(xué)中，并組織學(xué)生以完成實(shí)際作品作為教學(xué)的基本要求進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法具有如下價(jià)值：

(1) 學(xué)生獲得主人翁意識(shí)，具有責(zé)任感、團(tuán)隊(duì)精神。該方法在實(shí)踐教學(xué)的過程中，真正確立了以學(xué)生為中心的教育活動(dòng)，自始至終，學(xué)生在整個(gè)過程中扮演著主人的角色。無論任何問題都需要自己與團(tuán)隊(duì)成員商討解決問題，培養(yǎng)了每個(gè)成員的責(zé)任感和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

(2) 獲得真實(shí)體驗(yàn)、具有成就感。學(xué)生全身心投入到實(shí)踐教學(xué)過程中時(shí)，他們的心態(tài)會(huì)發(fā)生改變，為了完成實(shí)際作品，需要學(xué)什么新內(nèi)容時(shí)就會(huì)主動(dòng)去學(xué)，需要制作的時(shí)候就積極主動(dòng)去干，還會(huì)積極主動(dòng)與指導(dǎo)教師進(jìn)行溝通。“以學(xué)生為主體的分階段引導(dǎo)式實(shí)踐教學(xué)方法”不僅激發(fā)了學(xué)生的熱情，還能讓學(xué)生全身心投入到工作中，獲得真實(shí)體驗(yàn)。一旦作品的設(shè)計(jì)、制作順利完成，學(xué)生不僅能提高自信，還能獲得滿滿的成就感。

(3) 受到全方位訓(xùn)練。使用該教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生想通過該項(xiàng)課程考核，不可能繞過其中的任何一個(gè)訓(xùn)練環(huán)節(jié)，不可能忽略或漏過任何與任務(wù)相關(guān)的任何內(nèi)容。經(jīng)過5個(gè)階段的訓(xùn)練，使得學(xué)生受到全方位訓(xùn)練。

3 結(jié) 語

從目前在實(shí)踐教學(xué)中取得的效果來看，該方法能較好地結(jié)合實(shí)踐教學(xué)，不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，而且豐富了教師的教學(xué)手段。學(xué)生在實(shí)踐的過程中鞏固了知識(shí)，提高了實(shí)踐技能，培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)意識(shí)和文稿寫作能力。由于時(shí)間較短，該方法還有待應(yīng)用到其他實(shí)踐課程中進(jìn)一步考察，評價(jià)機(jī)制也不夠完善，還有待進(jìn)一步改善。

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