姚 澄, 朱昌平, 高 遠(yuǎn), 殷 明

(河海大學(xué) 物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院, 江蘇 常州 213022)

利用團(tuán)隊(duì)模式提高電子工程實(shí)踐課程教學(xué)質(zhì)量的探索與實(shí)踐

姚 澄, 朱昌平, 高 遠(yuǎn), 殷 明

(河海大學(xué) 物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院, 江蘇 常州 213022)

實(shí)踐是學(xué)習(xí)基本技能和創(chuàng)新技術(shù)最有效的方法,但受教師工程背景和精力的影響,實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量成為高等教育的短板。結(jié)合先進(jìn)的團(tuán)隊(duì)模式教學(xué)理念,通過(guò)電子工程實(shí)踐課程教學(xué)中10余名教師合作教研、共享資源,團(tuán)隊(duì)教師長(zhǎng)期帶領(lǐng)本科學(xué)生開展實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng),提前輔導(dǎo)骨干學(xué)生(小老師),建立“指導(dǎo)教師—小老師—普通學(xué)生”三位一體的雙循環(huán)模式,使每8位學(xué)生均能得到1位教師的精心指導(dǎo),有效解決了教師精力和因材施教的難題,豐富了教學(xué)內(nèi)容,提升了教學(xué)質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)了教學(xué)目標(biāo)。

工程實(shí)踐； 團(tuán)隊(duì)模式； 電子工程

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與工程應(yīng)用的快速發(fā)展,對(duì)工科人才的綜合素質(zhì)提出了更高的要求,也對(duì)高校的人才培養(yǎng)模式,提出了新的挑戰(zhàn)[1]。在我國(guó)《中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》中,明確提出了要著力提高包括學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力在內(nèi)的大學(xué)生綜合能力[2]。如何在有限的時(shí)間內(nèi)將在校學(xué)生培養(yǎng)成適合行業(yè)發(fā)展、社會(huì)需求的全方位復(fù)合型人才,營(yíng)造適宜的工程實(shí)踐環(huán)境,激發(fā)學(xué)生專業(yè)興趣,提升動(dòng)手能力,培養(yǎng)創(chuàng)新思想,全面推進(jìn)素質(zhì)教育,是21世紀(jì)高等工科院校的重要使命[3-4]。近年來(lái),河海大學(xué)對(duì)如何提高實(shí)踐類課程的教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行了深入的思考和廣泛的研究,采取了很多有針對(duì)性的措施,特別是將先進(jìn)的團(tuán)隊(duì)理念引入到實(shí)踐教學(xué)體系,取得了良好的成效。

1 在實(shí)踐課程建設(shè)中引入團(tuán)隊(duì)先進(jìn)理念

作為培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的重要途徑,實(shí)踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練與保障已逐漸成為高校教學(xué)不可或缺的重要組成部分,起著其他任何教育形式都無(wú)法替代的重要作用[5-6]。但實(shí)踐過(guò)程的多樣性和復(fù)雜性,決定了其課程規(guī)劃與設(shè)計(jì)不會(huì)像理論教學(xué)那樣具有高度的統(tǒng)一性和嚴(yán)格的計(jì)劃性,尤其是指導(dǎo)教師的個(gè)人能力與工程背景更成了制約課程質(zhì)量的瓶頸。國(guó)外不少高校通過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐探索,形成了很多各具特色、卓有成效的工科人才培養(yǎng)模式:麻省理工學(xué)院將學(xué)生教育融入團(tuán)隊(duì)發(fā)展中,培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)觀念；華盛頓大學(xué)、斯坦福大學(xué)等通過(guò)師生混合編隊(duì),致力工程與教育相結(jié)合、鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與團(tuán)隊(duì)建設(shè)[7-9]。諸多研究表明,極具張力的團(tuán)隊(duì)模式,以其先進(jìn)的思想理念,科學(xué)的建設(shè)機(jī)制,人性化的管理架構(gòu),已成為當(dāng)下各所高校培養(yǎng)優(yōu)秀學(xué)生的重要途徑[10-11]。筆者所在的河海大學(xué)通信電路與聲學(xué)技術(shù)研究室(315室)從2002年開始組建大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐團(tuán)隊(duì)以來(lái),在教書育人、人才培養(yǎng)和服務(wù)社會(huì)方面探索出了一些有效的方法[12-13]。將團(tuán)隊(duì)建設(shè)的理念、方法與資源,引入到電子工程實(shí)踐課程的教學(xué)過(guò)程中,充分利用了團(tuán)隊(duì)優(yōu)勢(shì)資源,以點(diǎn)帶面,使精英教育的培養(yǎng)模式讓普通學(xué)生受益。

2 建立“三位一體”雙循環(huán)教學(xué)模式

“電子工程實(shí)踐”課程屬于電氣信息類各專業(yè)本科生工程實(shí)訓(xùn)的基礎(chǔ)課程,是基本技能和工程知識(shí)的入門、創(chuàng)新實(shí)踐和科學(xué)研究啟蒙課程之一。課程的教學(xué)目標(biāo)是希望通過(guò)基礎(chǔ)工程訓(xùn)練,讓學(xué)生初步接觸生產(chǎn)實(shí)踐,了解電子設(shè)計(jì)規(guī)范,掌握常規(guī)電路制作技術(shù),同時(shí)培養(yǎng)科學(xué)研究興趣,為后續(xù)課程與專業(yè)的學(xué)習(xí)奠定扎實(shí)的工程基礎(chǔ)。課程以往的內(nèi)容是統(tǒng)一讓學(xué)生對(duì)從市面上購(gòu)置的成套收音機(jī)零部件進(jìn)行整機(jī)組裝與調(diào)試。由于這個(gè)階段的學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)薄弱,且選課人數(shù)眾多(學(xué)院大二年級(jí)所有專業(yè)近500名學(xué)生),層次能力有高有低,課程的實(shí)際效果難以滿足教學(xué)的需求。通過(guò)建立師生教學(xué)梯隊(duì),合理調(diào)整實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,在指導(dǎo)教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間建立互助合作、教學(xué)相長(zhǎng)雙循環(huán)的教學(xué)模式來(lái)解決實(shí)踐教學(xué)中的實(shí)際問(wèn)題。

2.1 建立指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì),形成師生互動(dòng)大循環(huán)

為了讓不同層次的學(xué)生都能得到鍛煉,提升興趣,拓寬視野,切身體會(huì)專業(yè)魅力,將團(tuán)隊(duì)建設(shè)的先進(jìn)理念與優(yōu)勢(shì)資源引入教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié),構(gòu)建的三位一體雙循環(huán)教學(xué)模式如圖1所示。

圖1 三位一體雙循環(huán)教學(xué)模式

在師資層面,以經(jīng)驗(yàn)豐富的省教學(xué)名師牽頭,10多名各具所長(zhǎng)的專業(yè)教師為業(yè)務(wù)骨干,構(gòu)建核心課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)(平均每位教師負(fù)責(zé)一個(gè)小班30～40人的日常管理和學(xué)習(xí)指導(dǎo),組成課程團(tuán)隊(duì)建設(shè)的支撐主干)。依托團(tuán)隊(duì)成員的經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢(shì)、科研底蘊(yùn)與人文素養(yǎng),指導(dǎo)教師可實(shí)現(xiàn)個(gè)人工程能力的互補(bǔ)與優(yōu)勢(shì)共享,并且強(qiáng)調(diào)對(duì)課程的總體規(guī)劃與過(guò)程保障。教師充分利用自身的學(xué)科知識(shí)和團(tuán)隊(duì)教學(xué)平臺(tái)與學(xué)生主體進(jìn)行直接交流與互動(dòng),準(zhǔn)確把握學(xué)生動(dòng)態(tài),隨時(shí)調(diào)整教學(xué)方法,使學(xué)生能夠更好地理解課程精髓,掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容,構(gòu)成以教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體,教學(xué)相長(zhǎng)大循環(huán),如圖1中①所示。

2.2 建立“小老師”團(tuán)隊(duì),形成互助合作微循環(huán)

指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生規(guī)模和課程規(guī)劃,在自己的實(shí)踐創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)中精心挑選出部分平時(shí)表現(xiàn)比較優(yōu)秀,具備一定工程實(shí)踐能力的學(xué)生作為自己的助手(同年級(jí)的學(xué)生),構(gòu)建課程輔助團(tuán)隊(duì),積極參與對(duì)普通學(xué)生的日常管理與指導(dǎo),大家親切地稱之為“小老師”(平均每位“小老師”負(fù)責(zé)一個(gè)大組8名學(xué)生的組成規(guī)模)。“小老師”來(lái)源于學(xué)生,可以非常清楚地了解學(xué)生間各自的長(zhǎng)處與短處,同時(shí),他們常年工作學(xué)習(xí)在實(shí)踐創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)中,又非常熟悉指導(dǎo)教師的工作方式與指導(dǎo)風(fēng)格,就像一座橋梁,將指導(dǎo)教師和學(xué)生主體緊密聯(lián)系在一起,形成了高效有序的互助合作微循環(huán),如圖1中②所示。

“指導(dǎo)教師—小老師—普通學(xué)生”,這種三位一體層層遞進(jìn)的梯隊(duì)設(shè)置,一師八生、分工明確的教學(xué)策略,資源共享,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),以點(diǎn)帶面,點(diǎn)面結(jié)合,形成了完善的雙循環(huán)教學(xué)模式,有效地克服了實(shí)踐教學(xué)中“基礎(chǔ)好的學(xué)生吃不飽、基礎(chǔ)差的學(xué)生打醬油”的現(xiàn)象。

3 重視過(guò)程管理,保證教學(xué)相長(zhǎng)雙循環(huán)

為保證課程內(nèi)容設(shè)計(jì)合理、信息豐富,教師團(tuán)隊(duì)課前做了認(rèn)真的研討與準(zhǔn)備,充分重視實(shí)踐課程的過(guò)程管理,以讓各層次的學(xué)生都得到全面、具體的鍛煉。

3.1 合理設(shè)置教學(xué)內(nèi)容,注重師生互動(dòng)交流

針對(duì)大多數(shù)學(xué)生專業(yè)知識(shí)欠缺,工程能力薄弱的特點(diǎn),作者摒棄了以往在電路理解和實(shí)物組裝上都有一定難度的對(duì)收音機(jī)的組裝與調(diào)試,另外選擇了2款更符合現(xiàn)階段學(xué)生能力的制作電路:可調(diào)直流穩(wěn)壓電源(模擬電路)和數(shù)字時(shí)鐘(數(shù)字電路)。普通學(xué)生可以比較容易地理解系統(tǒng)的基本原理和設(shè)計(jì)思路,比較從容地建立簡(jiǎn)單的電路制作理念,為后續(xù)“模電”、“數(shù)電”等專業(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)作好鋪墊。而對(duì)于從實(shí)踐創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)中精選出來(lái)的“小老師”,指導(dǎo)教師則根據(jù)每個(gè)人的具體情況,安排他們繼續(xù)自己在學(xué)科競(jìng)賽或者在導(dǎo)師科研團(tuán)隊(duì)中還沒有完成的內(nèi)容上擬定題目。

由于這類題目本身具有一定的難度和深度,因此對(duì)最終結(jié)果不作硬性規(guī)定,但要求“小老師”把制作的過(guò)程、采用的方法方式、碰到的問(wèn)題以及獲得的經(jīng)驗(yàn)及時(shí)與班上同學(xué)一起分享。實(shí)踐證明,榜樣的力量是無(wú)窮的:自己同學(xué)樸實(shí)無(wú)華的現(xiàn)身說(shuō)法,哪怕還有各種缺陷,也比教師在講臺(tái)上苦口婆心地講授更能促進(jìn)與觸動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的潛意識(shí)。

為激發(fā)學(xué)生興趣,保證知識(shí)體系的全面性和前瞻性,指導(dǎo)教師會(huì)根據(jù)教學(xué)進(jìn)度,向?qū)W生展示自己科研團(tuán)隊(duì)的最新研究成果,向大家傳遞相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的新思路、新概念和新成果,作為對(duì)課程內(nèi)容必要的補(bǔ)充和拓展。在整個(gè)實(shí)踐課程進(jìn)行過(guò)程中,師生根據(jù)自己的能力與特長(zhǎng),積極進(jìn)行面對(duì)面的交流與指導(dǎo),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題、獲得提高,形成了人人參與的教學(xué)互動(dòng)大循環(huán)。

3.2 精心設(shè)計(jì)教學(xué)方案,加強(qiáng)互助合作微循環(huán)

實(shí)踐課程的內(nèi)容安排,形式上主要包括制版軟件的運(yùn)用以及實(shí)際電路的焊接、安裝與調(diào)試。制板軟件的使用較易上手,以往采取讓學(xué)生自學(xué)的形式。但由于沒有相應(yīng)的考核機(jī)制與保障環(huán)節(jié),學(xué)生往往淺嘗輒止后即束之高閣,并沒有獲得相應(yīng)能力的提高,在個(gè)人的專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)斷層。

為改善這種現(xiàn)狀,教師團(tuán)隊(duì)首先利用假期對(duì)遴選出來(lái)的“小老師”進(jìn)行專項(xiàng)的指導(dǎo)與培訓(xùn),認(rèn)真了解每位學(xué)生的個(gè)人能力與軟、硬件基礎(chǔ),制定了詳細(xì)的課程規(guī)劃,并對(duì)有可能出現(xiàn)的各種問(wèn)題作了充足的預(yù)案。開課后,教師團(tuán)隊(duì)則充分放手讓“小老師”對(duì)普通學(xué)生進(jìn)行電路設(shè)計(jì)軟件使用的指導(dǎo)與考核:每個(gè)專業(yè)由一名“小老師”主講1～2次,其余的“小老師”對(duì)自己的組員進(jìn)行面對(duì)面、手把手的講解與引導(dǎo)。對(duì)于“小老師”而言,如何凝練自己的知識(shí)體系以便完整、準(zhǔn)確地傳授給大家,并隨時(shí)隨地準(zhǔn)備同學(xué)的各種提問(wèn),無(wú)疑是一種非常有效的鍛煉方式。而對(duì)于普通學(xué)生來(lái)說(shuō),通過(guò)與“小老師”-面對(duì)面的交流,切身感受到在專業(yè)領(lǐng)域上與同學(xué)的差距,是一種非常直觀的激勵(lì)。這種指導(dǎo)教師與“小老師”、“小老師”與學(xué)生之間互助交流、共同進(jìn)步的合作微循環(huán),無(wú)疑將極大地提升各層次學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力,起到事半功倍的效果。課程中段,教師對(duì)電路設(shè)計(jì)軟件的使用進(jìn)行了一次摸底,基本上每位學(xué)生都能夠比較準(zhǔn)確地完成測(cè)試的內(nèi)容,并且都有自己對(duì)實(shí)際問(wèn)題的認(rèn)識(shí)和理解。整個(gè)培訓(xùn)過(guò)程,現(xiàn)場(chǎng)氛圍熱烈,教學(xué)效果明顯,學(xué)生展示出了良好的學(xué)習(xí)風(fēng)貌。

工程實(shí)踐能力包含對(duì)客觀事物敏銳的觀察力與執(zhí)行力、解決實(shí)際應(yīng)用的動(dòng)手能力以及處理工程問(wèn)題時(shí)所必備的組織與協(xié)調(diào)能力[14]。在實(shí)際電路制作環(huán)節(jié),安排每2名學(xué)生為1組,分別完成可調(diào)穩(wěn)壓電源和智能數(shù)字鐘的制作,利用電源給數(shù)字鐘供電,實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)和鬧鐘的功能。教師鼓勵(lì)學(xué)生充分利用現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行資料的查詢與共享、小組成員之間的互相幫助與合作、大組成員之間的合理競(jìng)爭(zhēng)與引導(dǎo)。對(duì)于多數(shù)學(xué)生存在平時(shí)實(shí)踐機(jī)會(huì)少、動(dòng)手能力低和工程素養(yǎng)薄弱的問(wèn)題,教學(xué)團(tuán)隊(duì)花了相當(dāng)多的時(shí)間和精力在基礎(chǔ)內(nèi)容的培訓(xùn)和指導(dǎo)上，比如詳細(xì)介紹一般工程實(shí)踐應(yīng)該遵循的基本規(guī)范原則、常用電子元器件的識(shí)別方式與作用性能、相關(guān)儀器儀表的常規(guī)使用守則以及焊接工藝的基本制作要求等,以迅速填補(bǔ)學(xué)生工程實(shí)踐能力方面的空白。

在電路制作的具體過(guò)程中,由于采用了三位一體的雙循環(huán)教學(xué)模式,借助“小老師”這一非常接地氣的中間橋梁,整個(gè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)有能力對(duì)每一位學(xué)生都做到具體問(wèn)題具體對(duì)待,主要問(wèn)題分組解決,共性問(wèn)題班級(jí)討論的由小及大、層層推進(jìn)的教學(xué)組織形式。一個(gè)分工明確、有條不紊的團(tuán)隊(duì)環(huán)境使學(xué)生在不知不覺中培養(yǎng)了興趣,積累了經(jīng)驗(yàn),鍛煉了能力。

3.3 重視課程交流總結(jié),保證知識(shí)體系延續(xù)

團(tuán)隊(duì)成員之間定期的交流與總結(jié)是進(jìn)行實(shí)踐創(chuàng)新不可或缺的必備環(huán)節(jié)。行之有效的交流模式,在分享自己創(chuàng)新成果的同時(shí),學(xué)習(xí)他人先進(jìn)理念,拓展個(gè)人思路,可以充分體現(xiàn)集思廣益、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的團(tuán)隊(duì)精髓。而及時(shí)到位的總結(jié)與討論，比如對(duì)前期工作階段性的整理以及對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題的系統(tǒng)細(xì)致分析與思考,都會(huì)對(duì)下一步的研究進(jìn)展起到事半功倍的效果。在整個(gè)實(shí)踐課程進(jìn)行中,教學(xué)團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)教師的宏觀調(diào)控與總體掌握,輔助團(tuán)隊(duì)“小老師”認(rèn)真負(fù)責(zé)的指導(dǎo)與管理,學(xué)生主體你追我趕、全情投入,在各個(gè)環(huán)節(jié)都展現(xiàn)了極高的熱情與良好的效能。最后要求大家對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程和工作成果進(jìn)行總結(jié)匯報(bào),探索工程規(guī)律,分享實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),以發(fā)現(xiàn)自身在知識(shí)與能力上的不足,樹立切實(shí)目標(biāo),為下一階段的學(xué)習(xí)和未來(lái)的發(fā)展做好充分的準(zhǔn)備。

由于客觀條件的限制,電路板的實(shí)際制作以及一些具有較高挑戰(zhàn)性的電子設(shè)計(jì)項(xiàng)目(校、省、國(guó)家各級(jí)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽題目)無(wú)法保證讓每個(gè)學(xué)生都得到親身的實(shí)踐機(jī)會(huì),“小老師”就利用自己參與的團(tuán)隊(duì)平臺(tái),通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)演示或視頻記錄的方式向大家展示各種更高層次的電路、系統(tǒng)、項(xiàng)目的設(shè)計(jì)理念與工作進(jìn)展,給已有了一定基礎(chǔ)和興趣的學(xué)生以切身的感性認(rèn)知和專業(yè)認(rèn)同,有助于全體學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)和工作中,樹立更加明確的目標(biāo),培養(yǎng)更加良好的學(xué)術(shù)志趣。交流、總結(jié)、討論、思考,從學(xué)生實(shí)踐內(nèi)容的完成情況、交流匯報(bào)、課程總結(jié)甚至一些網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的反饋來(lái)看,大家的學(xué)習(xí)興趣、工程能力和綜合素質(zhì)都取得了明顯的進(jìn)步,實(shí)踐課程的教學(xué)質(zhì)量獲得了明顯的提升。

4 結(jié)束語(yǔ)

提高教育教學(xué)質(zhì)量是高校人才培養(yǎng)永恒的主題,而良好的團(tuán)隊(duì)大環(huán)境對(duì)學(xué)生的成長(zhǎng)有著至關(guān)重要的作用。將成熟的團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)理念引入到電子工程實(shí)踐課程中來(lái),建立“指導(dǎo)教師—小老師—普通”學(xué)生這種三位一體的雙循環(huán)教學(xué)模式,可以有效提升課堂效果與教學(xué)質(zhì)量。通過(guò)對(duì)課程建設(shè)內(nèi)容的合理設(shè)計(jì)與規(guī)劃,共享團(tuán)隊(duì)資源,保持師生互動(dòng),深入學(xué)生,以點(diǎn)帶面,點(diǎn)面結(jié)合,盡量讓每一位學(xué)生受益,用他們更易接受的方式方法,在潛移默化中培養(yǎng)興趣,鍛煉能力,提高素質(zhì),為今后更加廣闊的發(fā)展打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

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Exploration and practice on improving teaching quality in practical courses of electrical engineering by using teamwork mode

Yao Cheng, Zhu Changping, Gao Yuan, Yin Ming

(College of IOT Engineering,Hohai University,Changzhou 213022,China)

Practice is the most effective way to learn basic skills and innovative technologies,but different instructors’ irregular individual ability and engineering experience have become a major constraint in improving teaching quality.In order to resolve the problem,there are more than ten teachers are organized together in the practical courses of electrical engineering with the advanced team spirits of cooperation and resource sharing.At the same time,some excellent students who have been in teacher’s scientific research team for a long time are tutored in advance as the assistants to guide other eight ordinary classmates elaborately and a tri-unity structure of “Instructor-Little Teacher-Student” is implemented with a particular dual cycle teaching mode. It has been found that this kind of mode can enrich the practical contents,improve the class quality and achieve the aim of teaching.

engineering practice; team mode; electrical engineering

2014- 12- 06 修改日期：2015- 01- 19

江蘇省研究生教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐課題(2014JGLX14-29)；河海大學(xué)常州校區(qū)教研項(xiàng)目

姚澄(1976—)，男，湖南醴陵，在讀博士生，講師，主要從事無(wú)線通信與功率超聲方面的研究

E-mail：yaocheng00@126.com

朱昌平(1956—)，男，湖北荊門，博士，教授，博士生導(dǎo)師，江蘇省教學(xué)名師獎(jiǎng)獲得者，主要從事通信電路與聲學(xué)技術(shù)的研究.

E-mail：cpzhu5126081@163.com

G642.0

B

1002-4956(2015)7- 0026- 04