高?！澳M電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程項目化教學(xué)改革研究及實踐

饒星星

摘 要：對高?！澳M電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程開展項目化教學(xué)改革研究與實踐，在明確課程項目化教學(xué)改革的基礎(chǔ)上，提出以項目任務(wù)引領(lǐng)學(xué)習(xí)過程、以翻轉(zhuǎn)課堂推進(jìn)項目化教學(xué)、以項目成果為導(dǎo)向?qū)嵤┱n程評價等多方面的改革措施。通過教學(xué)實例證明，應(yīng)用新的教學(xué)方式可以有效促進(jìn)該課程通過率的提升，對于提高學(xué)生分析與解決問題的能力具有一定積極作用。

關(guān)鍵詞：高校課程 教學(xué)改革 項目化 “模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”

“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程是電氣、電子和機(jī)電專業(yè)的基礎(chǔ)課程，也是必修課程，對此課程的授課教師提出了這樣的要求：既要確保學(xué)生正確理解該課程的基本概念、規(guī)律，又要對學(xué)生進(jìn)行相關(guān)專業(yè)設(shè)備、儀器的運(yùn)用進(jìn)行培訓(xùn)，并要使學(xué)生具備解決具體應(yīng)用中出現(xiàn)的問題的能力，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)。

傳統(tǒng)教學(xué)方法中，將電子器件及應(yīng)用電路拆分成單獨的一章，在課堂中主要是對電路模型、數(shù)學(xué)推導(dǎo)等進(jìn)行理論解釋，并進(jìn)行相應(yīng)的實驗。這種教學(xué)方式與高職學(xué)生的知識、能力等基本情況脫節(jié)，難以達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目的，因此，“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”也就成了一門“難教難學(xué)”的課。在這種情況下，教育領(lǐng)域研究人員建立了一個項目化的教改團(tuán)隊，并對該課程的困難進(jìn)行了研究，運(yùn)用了關(guān)聯(lián)載體設(shè)計、翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方法，并以結(jié)果導(dǎo)向的思想為基礎(chǔ)設(shè)計了一套考核方案。［1］在兩年多的時間里，這項教學(xué)改革獲得了良好的成效。針對當(dāng)前高校“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程中存在的難教、難學(xué)問題，分析其具體原因為電路分析困難、理論與實踐相節(jié)、項目載體單一等。［2］同時，在教學(xué)過程中，缺少對學(xué)生實踐能力和創(chuàng)造力的培養(yǎng)。因此，當(dāng)前有必要對該課程的教學(xué)進(jìn)行改革。本文則主要論述了筆者關(guān)于高?！澳M電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程項目化教學(xué)改革研究及實踐。

一、課程項目化教學(xué)改革的必要性說明

當(dāng)下，在大多數(shù)高校中，“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)仍然采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式，即以“黑板、粉筆、實驗”為主要形式，把知識的傳授作為主要任務(wù)，來完成教學(xué)。這一教學(xué)模式實質(zhì)上是對教學(xué)內(nèi)容的壓縮，使學(xué)生缺乏或根本沒有實踐的機(jī)會，從而難以對本學(xué)科的相關(guān)知識有深入了解。針對一些專業(yè)的學(xué)生而言，“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”與其他課程相比，比較難懂，所以學(xué)習(xí)起來也比較困難，而采用項目化的教學(xué)方式，可以更好地解決難題，從而減小這門課程的學(xué)習(xí)難度，提高教學(xué)質(zhì)量。［3］對于 “模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程，采用項目化的教學(xué)方式的必要性具體體現(xiàn)為以下兩點：第一，為以后的其他專業(yè)課學(xué)習(xí)打下一個扎實的基礎(chǔ)?！澳M電子技術(shù)基礎(chǔ)”是學(xué)科的基礎(chǔ)課，也是機(jī)電、電子等專業(yè)的核心課程，學(xué)生該課程的學(xué)習(xí)情況會直接影響到其他相關(guān)課程的學(xué)習(xí)。第二，實現(xiàn)項目化教學(xué)對于提升學(xué)生綜合能力具有極大促進(jìn)作用。［4］結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂實現(xiàn)對項目化教學(xué)的推動，教師在這一過程中主要起到咨詢、指導(dǎo)和排難的作用。學(xué)生可以分為若干個小組，通過小組成員之間的相互配合，實現(xiàn)共同動腦和動手，按照項目任務(wù)的要求順利完成項目。［5］采用這種教學(xué)方式能夠在極大程度上促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的提升，并有利于學(xué)生對相關(guān)理論知識的掌握，實踐運(yùn)用技能的提升。

二、項目化教學(xué)改革

（一）以項目任務(wù)引領(lǐng)學(xué)習(xí)過程

在總體思想上，本課程的實施是對實際工作的一種模仿，將以電子產(chǎn)品信號處理模型架構(gòu)設(shè)計項目為載體的教學(xué)作為實例，分析在實際學(xué)習(xí)中，按照硬件工程師開發(fā)產(chǎn)品的流程來進(jìn)行項目，讓學(xué)生們在課堂中發(fā)揮出自己的作用，從而達(dá)到教學(xué)目的。［6］

在開展“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)的過程中，首先，以專案合約的方式開展項目，將研習(xí)內(nèi)容以專案合約的方式呈現(xiàn)，比如項目合同應(yīng)該包括項目的職能、目標(biāo)、接受標(biāo)準(zhǔn)、完成時間等。通過學(xué)習(xí)和專題討論，了解專案項目的實施意義，并在老師的指導(dǎo)下，進(jìn)行小組討論與細(xì)致分工。按照“先實踐，再理論”的順序，由表及里，實現(xiàn)知識的突破，實現(xiàn)對所學(xué)知識的鞏固。［7］

其次，學(xué)生們根據(jù)工作頁上的工作流程，抽取課程相關(guān)關(guān)鍵字，尋找和這個工作類似的方案、電路等，將其作為參考，并通過閱讀參考電路中的新元件，例如二極管、穩(wěn)壓管等，同時，還可以了解到有關(guān)穩(wěn)定電路和放大電路的結(jié)構(gòu)，構(gòu)建出一個測試電路。在電路的分支上連接信號發(fā)生器，在終端上連接檢測儀表等，對電路中的某一參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，并對其他參數(shù)的隨行變化的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，利用 Excel表格，畫出各參數(shù)的變化趨勢圖，對比輸入和輸出波形的變化，從而得出要學(xué)的知識。［8］

再次，在學(xué)生掌握的知識的基礎(chǔ)上，指導(dǎo)學(xué)生探究知識點間的內(nèi)在聯(lián)系，以降低學(xué)生理解知識點的難度。同時，在實踐和學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生也進(jìn)行了大量的練習(xí)，學(xué)生的實踐技能得到了提升。

最后，利用所學(xué)到的有關(guān)電路的理論知識，調(diào)整參考電路的構(gòu)成及器件參數(shù)，并測試其性能，最終達(dá)到課題的要求。

在這個過程中，學(xué)生將會面臨很多的問題。對這些問題進(jìn)行歸納和分類，并把這些問題的解答記錄下來，通過不斷累積，這些知識點就會被整理成一個“專家?guī)臁保锩嬗械湫偷膽?yīng)用案例，有常用的元件的信息描述，還有一些問題的解決辦法。［9］比如在面對一個新的問題的時候，如何提取關(guān)鍵字，如何對不熟悉的元件和電路進(jìn)行測試，如何推斷出問題的原因等。

具體而言，針對高校“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程，在開展項目化教學(xué)時，可針對不同課程內(nèi)容設(shè)置多個項目。在每一個項目中，又可以分解出若干個子項目。每個子項目都必須有著明確的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，通過這樣的方式能夠促進(jìn)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生更好地理解所學(xué)理論內(nèi)容，并將學(xué)到的知識靈活運(yùn)用于實際，促進(jìn)其動手能力的提升。以裝配、調(diào)試與檢測電源電路為例，將該內(nèi)容作為產(chǎn)品項目，應(yīng)用到“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)當(dāng)中，根據(jù)該項目內(nèi)容可以設(shè)置的子項目包括實現(xiàn)對臺燈或其他簡單電子產(chǎn)品電路的設(shè)計、制作以及調(diào)試。針對該項目可設(shè)立的考核任務(wù)包括實現(xiàn)對濾波電路的調(diào)試和裝配，實現(xiàn)對串聯(lián)穩(wěn)壓電路的調(diào)試與裝配以及學(xué)會如何應(yīng)用集成穩(wěn)壓設(shè)備等。該項目的設(shè)置要求的相關(guān)理論知識包括晶體管以及半導(dǎo)體材料的主要功能和電路的具體分析。該項目的設(shè)置要求的相關(guān)實踐能力包括學(xué)會應(yīng)用常規(guī)電路檢測工具，實現(xiàn)對簡單電路故障的分析與處理。通過上述設(shè)置，學(xué)生不僅可以充分掌握理論知識，還能夠?qū)⑵溥\(yùn)用到實際，順利完成整個項目。經(jīng)過項目化的教學(xué)培訓(xùn)，學(xué)生在面對困難和問題時，逐漸學(xué)會給出自己的解決方法和對策，學(xué)會獨立解決問題。

（二）以翻轉(zhuǎn)課堂推進(jìn)項目化教學(xué)

在開展項目化教學(xué)時，還應(yīng)當(dāng)結(jié)合現(xiàn)代化的教學(xué)方式，這一過程是以“翻轉(zhuǎn)課堂”的方式來推動的。在首次開展項目化教學(xué)時，可能存在以下問題：由于學(xué)生剛剛接觸工程設(shè)計，他們對工程的流程還不是很了解，在一些基本的理論方面，如二極管和其他元件的特性、電路原理等方面還不夠了解。［10］在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、能力以及學(xué)習(xí)態(tài)度等方面，不同學(xué)生的實際情況存在著較大的差異，因此使得學(xué)生在合作開展學(xué)習(xí)和工作時進(jìn)度很難保證統(tǒng)一。在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式下，由于實驗教學(xué)的不確定性，實驗教學(xué)中存在著大量錯誤的實驗數(shù)據(jù)，而實驗教學(xué)中出現(xiàn)的問題又是影響實驗教學(xué)效果的關(guān)鍵。

為了解決上述問題，引入了一種“翻轉(zhuǎn)課堂”的方法，把相關(guān)的教學(xué)資料放到 Moodle的網(wǎng)頁上。同學(xué)們先在網(wǎng)上資料里閱讀專案指導(dǎo)文件，可以將這份文件當(dāng)作學(xué)習(xí)中的重要指導(dǎo)，從而對項目的整體流程有一個清晰的認(rèn)識，并逐步地推動項目的發(fā)展。根據(jù)實際情況和二者的差異，在課題的工作頁面中分別給出各環(huán)節(jié)的具體操作步驟。［11］學(xué)生可以在網(wǎng)絡(luò)上學(xué)習(xí)以文檔、微課視頻、鏈接網(wǎng)址等形式所提供的知識概念。在實際條件允許的情況下，學(xué)生可以對其進(jìn)行一次又一次的重復(fù)學(xué)習(xí)，并進(jìn)行聯(lián)機(jī)過程測試，以保證他們能充分掌握所需的基礎(chǔ)知識。在線上課程中，同學(xué)們可以分組討論學(xué)習(xí)中遇到的困難，并在此基礎(chǔ)上完成作業(yè)。在項目任務(wù)的引導(dǎo)下，學(xué)生可以更加積極地開展學(xué)習(xí)活動，同時線上平臺也為進(jìn)一步擴(kuò)大學(xué)習(xí)的時間與空間提供了條件，從而使項目化教學(xué)更具實效。

（三）以項目成果為導(dǎo)向?qū)嵤┱n程評價

以成果為本的教育以“全體學(xué)員為本”為目的，其成果評價的標(biāo)準(zhǔn)不是以成績?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)，而是以學(xué)習(xí)完成后的真實知識和技能掌握情況為標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)這一特點，對該課程原有的評價方式進(jìn)行優(yōu)化，將評價分為理論評價和實操評價。其中，理論評價通過理論考試的方式實現(xiàn)；實操評價通過操作考試的方式實現(xiàn)。對于前者，教師可以采用理論考試的方式同時也是較為傳統(tǒng)的方式對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行考核?？己私Y(jié)果只能作為基本參考依據(jù)，在總結(jié)學(xué)生理論學(xué)習(xí)情況中只能起到較為微弱的作用，更多的是為教師后續(xù)開展該課程教學(xué)提供借鑒。操作考試的主要考核內(nèi)容是學(xué)生的實踐動手能力，在考試中要求學(xué)生在有限的時間內(nèi)，完成所有的操作步驟，并進(jìn)行調(diào)試和相應(yīng)計算分析。通過這種考核方式能夠促進(jìn)學(xué)生動手操作能力的提升，同時也能夠為學(xué)生該課程日后的學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。

在實施過程中，應(yīng)將學(xué)生的知識掌握情況、能力和素質(zhì)的實際提高情況，當(dāng)作課程的最終結(jié)果，而非單純地將學(xué)生的完成情況與目標(biāo)的完成情況進(jìn)行比較。實行“寬嚴(yán)相濟(jì)”的評價，其中“寬”包含兩個含義，第一，在學(xué)習(xí)和討論時，氛圍相對輕松，在實施項目的時候，采取的是小組合作的模式，讓各個小組自己選定、推進(jìn)對應(yīng)項目，老師們在這一過程中不會過多地參與其中。第二，結(jié)果的評價標(biāo)準(zhǔn)和評定的范圍較廣，在執(zhí)行項目的時候，因為不同的團(tuán)隊方案上的差異，以及實踐中的錯誤，一些團(tuán)隊在執(zhí)行的時候出現(xiàn)了一些偏差，沒有能夠在規(guī)定的時間內(nèi)達(dá)到設(shè)計的目標(biāo)。［12］但是，他們可能在知識、工具和技巧等方面都獲得了很好的學(xué)習(xí)、鍛煉和提高，他們在考試中的表現(xiàn)也很好，所以，要將實際工作量、工作頁面的數(shù)據(jù)、分析的結(jié)論以及項目報告中對主要問題的解決過程和解決結(jié)果的反思，作為打分的基礎(chǔ)。這樣一來，如果學(xué)生們真的參加了項目，就可以獲得分?jǐn)?shù)，這樣做能激勵他們堅持自己的想法，并將其付諸實踐，不制造虛假數(shù)據(jù)。在做結(jié)題報告的時候，不同的小組之間可以互相進(jìn)行點評，可以從不同角度交流項目成功與失敗的經(jīng)驗，這樣不但可以讓學(xué)生們增長知識，還可以讓他們體會到謙虛、團(tuán)結(jié)合作、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹匾??！皣?yán)”是指在項目執(zhí)行的時候，對學(xué)生的紀(jì)律性和操守的嚴(yán)格要求，包括對項目成果的原創(chuàng)性、對項目成果的評價等，一旦出現(xiàn)違反規(guī)則的情況，則將其該項記為0分。

總體而言，課程評估注重的是項目的過程，以評促練，以評促學(xué)習(xí)，對于從客觀上不能完全實現(xiàn)的目標(biāo)，采取“寬嚴(yán)相濟(jì)”的態(tài)度，同時對學(xué)生的行為進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)范，從而推動項目的順利進(jìn)行、學(xué)生的良好素質(zhì)和習(xí)慣的養(yǎng)成。

三、教學(xué)實例

在上述論述基礎(chǔ)上，將改革后的項目化教學(xué)方式應(yīng)用到某高校的“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程當(dāng)中，對改革后的教學(xué)方式的教學(xué)效果進(jìn)行檢驗。選擇一班和二班兩個班級作為研究對象，其中一班學(xué)生人數(shù)為32人，在近一個學(xué)期的學(xué)習(xí)中學(xué)生學(xué)習(xí)“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程的綜合平均成績?yōu)?2.36分，課程通過率為62.5%；二班學(xué)生人數(shù)為30人，在近一個學(xué)期的學(xué)習(xí)中學(xué)生學(xué)習(xí)“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程的綜合平均成績?yōu)?3.21分，課程通過率為63.33%。在下一個學(xué)期，一班采用上述提出的項目化教學(xué)方式開展該課程的教學(xué)；二班采用以往傳統(tǒng)教學(xué)方式開展該課程的教學(xué)。經(jīng)過一個學(xué)期后，對比兩個班級的課程通過率。一個學(xué)期后的學(xué)習(xí)成果記錄如表1所示。

表1不僅記錄了每個班級的課程通過率，同時也記錄了該班級“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程的綜合平均成績。從表1中記錄的學(xué)習(xí)成果可以看出，一班與二班相比，綜合平均成績明顯提升，且課程通過率已經(jīng)達(dá)到了93%以上，而二班的課程通過率和綜合平均成績?nèi)匀惶幱谠瓉淼乃?。因此，通過上述教學(xué)實例可以證明，改革后的項目化教學(xué)方式對于學(xué)生“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程成績的提升具有極大促進(jìn)作用。

四、結(jié)語

通過“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程的項目化改革，可以在“項目化”的過程中，把“理論性”的學(xué)習(xí)和“實踐性”的培養(yǎng)結(jié)合起來。此外，利用這種教學(xué)方式可以為學(xué)生營造一個很好的教學(xué)環(huán)境，可以提高他們的求知欲和學(xué)習(xí)能力，從而為相關(guān)專業(yè)其他課程的學(xué)習(xí)奠定堅實的基礎(chǔ)。同時，將本文提出的改革后的項目化教學(xué)方法應(yīng)用于實際時，教師應(yīng)該以課程的教學(xué)目的為依據(jù)，在有限的課時之內(nèi)，對課堂教學(xué)的內(nèi)容和方法進(jìn)行改革，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和探索，促使學(xué)生通過實踐，加深對模擬電路的認(rèn)識，將理論知識與工程實踐相結(jié)合，使學(xué)生參與到工程中去，從而在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時，全面提升學(xué)生的實際應(yīng)用能力，從而提高“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程的項目化教學(xué)效率。

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基金項目：江西省教育廳教改課題“深度融合‘1+X傳感網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)證書的《嵌入式開發(fā)》課程建設(shè)研究” （JXJG-20-74-8）。