張震強(qiáng),任喜偉,黨宏社
摘要:目前,在電子技術(shù)教學(xué)過程中,存在實(shí)踐環(huán)節(jié)有限,缺乏設(shè)計(jì)訓(xùn)練等問題。為了提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力,從大二第二學(xué)期開始,對(duì)學(xué)生引入電子技術(shù)“項(xiàng)目式培養(yǎng)模式”的實(shí)踐教學(xué)方法。在教師參與指導(dǎo)的前提下,讓學(xué)生在課外完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)和制作,激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,有效地培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。通過這種教學(xué)方法培養(yǎng)了學(xué)生的獨(dú)立思考能力、組織溝通協(xié)作能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力。
關(guān)鍵詞:電子技術(shù),項(xiàng)目式培養(yǎng)模式,教學(xué)方法
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A ?搖文章編號(hào):1674-9324(2012)12-0279-03
電子技術(shù)是電子信息類學(xué)生重要的技術(shù)基礎(chǔ)課,也是工程性與實(shí)踐性很強(qiáng)的一門課,長(zhǎng)期以來存在著實(shí)驗(yàn)教學(xué)薄弱,教學(xué)效果難以提升的現(xiàn)象[1]。主要表現(xiàn)在:教學(xué)內(nèi)容與方法比較單一,教學(xué)過程中的理論與實(shí)際應(yīng)用不緊密,難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的主動(dòng)性;實(shí)驗(yàn)課時(shí)有限,短期內(nèi)學(xué)生難以牢固掌握相關(guān)內(nèi)容,難以學(xué)以致用;學(xué)生在課外制作和實(shí)踐過程中,缺少必要的課外指導(dǎo),降低了學(xué)習(xí)效率,相對(duì)延長(zhǎng)了學(xué)生走向成功的時(shí)間。為解決上述存在的問題,強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),結(jié)合目前教學(xué)現(xiàn)狀,采用電子技術(shù)“項(xiàng)目式培養(yǎng)模式”實(shí)踐教學(xué)方法,開發(fā)綜合項(xiàng)目,讓學(xué)生按照工程設(shè)計(jì)要求,課外完成設(shè)計(jì)任務(wù),培養(yǎng)學(xué)生的電子設(shè)計(jì)能力和工程實(shí)踐能力,達(dá)到了較好的教學(xué)效果。
一、實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀
目前電子技術(shù)課程的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)主要體現(xiàn)在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、電子實(shí)習(xí)、課外制作、各類競(jìng)賽等方面,在培養(yǎng)學(xué)生綜合能力方面起到了很好的作用,但也存在一些不足。①基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)以演示性、驗(yàn)證性、操作性、設(shè)計(jì)性等多層次的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容構(gòu)成,目的在于培養(yǎng)學(xué)生基本的實(shí)驗(yàn)思想、方法和技能[2]。由于電子技術(shù)課程面向大二學(xué)生,這時(shí)的學(xué)生剛剛接觸到課程最基本的內(nèi)容,處于接觸這門知識(shí)的初期和起步階段,只能完成一些基本的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,無法真正獨(dú)立自主地完成較復(fù)雜的設(shè)計(jì)性內(nèi)容。因此在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)課時(shí)內(nèi),存在即要讓學(xué)生完成基礎(chǔ)訓(xùn)練內(nèi)容,又要讓學(xué)生掌握一定的綜合設(shè)計(jì)技能的矛盾,是存在于高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的現(xiàn)實(shí)問題。②針對(duì)電子技術(shù)課程設(shè)計(jì),學(xué)校目前采用的方法是真題實(shí)做,讓每個(gè)學(xué)生按照設(shè)計(jì)要求完成設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、測(cè)試等任務(wù),一定程度上培養(yǎng)了學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和動(dòng)手能力。但課程設(shè)計(jì)涉及的內(nèi)容范圍窄,大部分題目?jī)H實(shí)現(xiàn)了電子電路部分功能的設(shè)計(jì),與實(shí)際應(yīng)用還有差距。③電子實(shí)習(xí)是讓學(xué)生獲得電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝基本知識(shí)與基本技能的實(shí)踐過程,一般不包含設(shè)計(jì)內(nèi)容。④課外科技制作由學(xué)生自主設(shè)計(jì),課外獨(dú)立完成,主要缺陷是缺乏輔導(dǎo)和技術(shù)支持。使學(xué)生在設(shè)計(jì)初期,在題目選取、創(chuàng)新點(diǎn)發(fā)掘、設(shè)計(jì)方案的合理性、功能的完整性、實(shí)現(xiàn)的可能性方面,存在設(shè)計(jì)盲區(qū),不知如何實(shí)現(xiàn)。導(dǎo)致部分學(xué)生心有余而力不足,往往事倍功半。⑤電子競(jìng)賽全面培養(yǎng)和鍛煉了學(xué)生,但參加的學(xué)生人數(shù)有限受,益面很小。由于所有電子技術(shù)方面的教學(xué)內(nèi)容主要在大學(xué)二、三年級(jí)完成,各個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)目的和側(cè)重點(diǎn)也不同,學(xué)生往往學(xué)了后面內(nèi)容,又忘了前面內(nèi)容,在這期間,大部分學(xué)生在電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)方面無法得到比較系統(tǒng)的、綜合的訓(xùn)練。根據(jù)電子技術(shù)工程性與實(shí)踐性特點(diǎn),以及學(xué)習(xí)的反芻規(guī)律,為了提升教學(xué)效果,彌補(bǔ)上述教學(xué)過程中的不足,有必要在原有教學(xué)內(nèi)容上,完善實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,探索新的實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)模式。
二、改進(jìn)方法與措施
本著以能力為中心構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系,在教學(xué)過程中重視書本知識(shí)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考,主動(dòng)探索未知領(lǐng)域,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性的理念。吸收國(guó)內(nèi)、外將傳統(tǒng)學(xué)科體系中的知識(shí)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為若干個(gè)教學(xué)項(xiàng)目,圍繞著項(xiàng)目組織和展開教學(xué)的思想,組織學(xué)生進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)訓(xùn)練[2,3]。提出電子技術(shù)“項(xiàng)目式培養(yǎng)模式”實(shí)踐教學(xué)方法,使設(shè)計(jì)內(nèi)容更完整、設(shè)計(jì)過程更接近實(shí)際運(yùn)用,在電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)方面開拓出適合學(xué)校運(yùn)作的實(shí)踐教學(xué)新方法,以提高學(xué)生電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)、綜合運(yùn)用與工程實(shí)踐能力為目標(biāo),為學(xué)生后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)打下扎實(shí)基礎(chǔ)。電子技術(shù)“項(xiàng)目式培養(yǎng)模式”是在原有教學(xué)計(jì)劃的基礎(chǔ)上并加以補(bǔ)充實(shí)踐環(huán)節(jié),引入多個(gè)綜合訓(xùn)練項(xiàng)目,在學(xué)生完成課內(nèi)基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,進(jìn)入該層次的綜合訓(xùn)練和,以項(xiàng)目設(shè)計(jì)的形式和指標(biāo)要求,由課題小組的學(xué)生們?cè)谡n余時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定的任務(wù),我們所采取的具體方法與措施如下:
1.硬件資源與師資力量的準(zhǔn)備。依托學(xué)校電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的各類電子測(cè)量?jī)x器、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及裝置提供設(shè)備支持,以基礎(chǔ)部教師、實(shí)驗(yàn)中心技術(shù)人員,部分專業(yè)教師組成的輔導(dǎo)隊(duì)伍,為項(xiàng)目式教學(xué)提供技術(shù)支持。
2.開放實(shí)驗(yàn)室,提供實(shí)踐場(chǎng)地。利用現(xiàn)有資源,長(zhǎng)期開放電工電子實(shí)驗(yàn)中心的各個(gè)實(shí)驗(yàn)室。其中電路、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、EDA等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室在保證正常實(shí)驗(yàn)教學(xué)的前提下,面向?qū)W生開放。電工電子實(shí)驗(yàn)中心的綜合實(shí)驗(yàn)室以及學(xué)生自主管理的大學(xué)生創(chuàng)新基地,面向?qū)W生長(zhǎng)期開放。電子實(shí)訓(xùn)基地的電子調(diào)試室、多媒體教室、制板室等場(chǎng)地也為項(xiàng)目式教學(xué)提供實(shí)踐場(chǎng)地的保障。讓多數(shù)學(xué)生受益。
3.開發(fā)多個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目。集思廣益,開發(fā)出多個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目,內(nèi)容與難度應(yīng)適合學(xué)生,盡量開發(fā)出解決實(shí)際問題的題目,對(duì)于大二學(xué)生側(cè)重于功能性、實(shí)用性、趣味性;對(duì)于有一定基礎(chǔ)的學(xué)生還應(yīng)進(jìn)一步提出指標(biāo)性、創(chuàng)新性要求,并鼓勵(lì)學(xué)生自主開發(fā)選題。要求學(xué)生運(yùn)用新知識(shí)、新技能,解決過去從未遇到過的實(shí)際問題,保證選題科學(xué)、內(nèi)容新穎,具有挑戰(zhàn)性和前景價(jià)值,有助于增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)造、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)意識(shí)和能力[3,4]。
4.教學(xué)輔導(dǎo)資料的準(zhǔn)備。制作了多種形式的教學(xué)輔導(dǎo)資料,例如常用測(cè)量?jī)x器使用方法、數(shù)字萬用表使用方法等視頻資料,電子線路仿真軟件、電路板設(shè)計(jì)軟件實(shí)用的教學(xué)PPT,各種單片機(jī)、開發(fā)裝置的輔導(dǎo)材料以及光盤資料等,多種元器件資料以及常用網(wǎng)站列表清單,為學(xué)生提供學(xué)習(xí)參考。
5.完善制度。針對(duì)項(xiàng)目式模式實(shí)踐教學(xué),完善項(xiàng)目申報(bào)與驗(yàn)收、實(shí)驗(yàn)室開放、儀器設(shè)備管理、材料管理等制度,保障項(xiàng)目的順利進(jìn)行。
6.組織形式。由3~5個(gè)學(xué)生自由組成一個(gè)課題小組,申報(bào)選題,課外完成設(shè)計(jì)內(nèi)容;鼓勵(lì)高年級(jí)學(xué)生與低年級(jí)學(xué)生的組合,鼓勵(lì)不同專業(yè)的學(xué)生組合。教學(xué)中心選派教師輔導(dǎo),提供師生交流的渠道。在設(shè)計(jì)初期,每周教師進(jìn)行輔導(dǎo)和進(jìn)度檢查,采用講座、討論、匯報(bào)等多種組織形式,在老師的引導(dǎo)下,讓學(xué)生完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)。真正體現(xiàn)“以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo)”的思想。
7.耗材保障措施。指定題目與學(xué)生自主開發(fā)的題目,采取部分由學(xué)校支持,部分由學(xué)生自購(gòu)的形式。實(shí)驗(yàn)中心指派專人管理耗材,規(guī)范管理。
8.項(xiàng)目驗(yàn)收。項(xiàng)目實(shí)施完成的時(shí)間規(guī)定為半年,新開發(fā)項(xiàng)目可延長(zhǎng)至一年。項(xiàng)目結(jié)題時(shí),要求學(xué)生展示實(shí)物,操作演示,遞交設(shè)計(jì)說明、使用說明以及相關(guān)技術(shù)文件和成果復(fù)印件。
9.政策保障。項(xiàng)目設(shè)計(jì)的作品中有專利申報(bào)、論文發(fā)表、競(jìng)賽獲獎(jiǎng)的成果,學(xué)校明確規(guī)定了對(duì)各類獲獎(jiǎng)學(xué)生和教師的獎(jiǎng)勵(lì)措施,政策上給與支持。
通過以上措施,使教學(xué)從傳統(tǒng)的集中式教學(xué)逐步過渡到自主開放教學(xué),學(xué)生的學(xué)習(xí)過程由被動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樽灾鳎季S訓(xùn)練由封閉轉(zhuǎn)變?yōu)殚_放[5]。通過項(xiàng)目式訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生查找有關(guān)文獻(xiàn)、取舍有關(guān)信息,提高信息查詢和利用能力。讓學(xué)生學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)和解決實(shí)際問題的方法,提高實(shí)際應(yīng)用能力;學(xué)會(huì)描述設(shè)計(jì)過程、總結(jié)設(shè)計(jì)結(jié)論,撰寫設(shè)計(jì)說明,提高科學(xué)論文的寫作能力;學(xué)會(huì)總結(jié)、提煉、觀察、研究、改進(jìn)、發(fā)展等方面的技能,提高創(chuàng)新和創(chuàng)造能力,學(xué)會(huì)相互協(xié)作,相互配合,提高溝通能力[6]。
三、實(shí)踐效果
近幾年來通過對(duì)學(xué)生進(jìn)行真題實(shí)做的項(xiàng)目訓(xùn)練,在實(shí)踐教學(xué)中取得了初步成效。許多學(xué)生畢業(yè)后能夠很快適應(yīng)工作環(huán)境,普遍得到社會(huì)用人單位的認(rèn)可。
項(xiàng)目式培養(yǎng)模式的實(shí)踐教學(xué)方法具有設(shè)計(jì)內(nèi)容接近工程應(yīng)用、適合培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)、學(xué)生自由支配的時(shí)間多、能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和學(xué)習(xí)熱情等優(yōu)點(diǎn)。但是這種電子技術(shù)項(xiàng)目式教學(xué)方法從大二進(jìn)行比較合理,并且一定要在教師的引導(dǎo)下進(jìn)行,使學(xué)生少走彎路。另外,這種教學(xué)方法對(duì)輔導(dǎo)教師的要求更高,也需要教師更多的奉獻(xiàn)。經(jīng)過實(shí)踐鍛煉后,學(xué)生就可以慢慢脫離教師的指導(dǎo),自己獨(dú)立完成一些新的設(shè)計(jì)和制作,這正是電子技術(shù)項(xiàng)目式培養(yǎng)的目的所在。
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基金項(xiàng)目:受陜西科技大學(xué)教學(xué)改革研究項(xiàng)目資助(11JG15)
作者簡(jiǎn)介:張震強(qiáng)(1959-),男,實(shí)驗(yàn)室主任,高級(jí)工程師/學(xué)士,研究方向嵌入式應(yīng)用。