许利军,黄海燕
(张家口教育学院,河北张家口075000)
“数字电子技术”在电子类专业基础教学中占有重要地位[1],是一门具有很强理论性和实践性的课程,也是学生从理论学习走向工程实践的必经之路。目前,半导体光刻技术已经从微米时代走向纳米时代,电子器件的集成度也越来越高,正逐渐向集成化的积木式器件发展,而传统的数字电子技术教材基本上还在讲述目前已经较少应用的分立电子元器件和基本的数字逻辑器件,传统的教学方式使理论与实践严重脱节,理论教学由一位老师在教室里讲授,而实践教学则是由实验老师在实验室里带领学生做简单的单元实验,导致学生对抽象的理论教学和简单枯燥的单元实验很难产生兴趣,感到理论与实践相差甚远,久而久之,就会严重影响教师的教学热情,降低课程的教学质量。
根据我国教育部〔2006〕16号等文件的精神,针对高职“数字电子技术”课程在传统教学模式下理论与实践严重脱节、学生实践能力薄弱的状况,改变传统的以教师为中心的教学模式,积极推进基于工作过程的课程观与“项目驱动式”教学方法,提出基于工作过程的“数字电子技术”教学设计方案。基于工作过程的教学模式是基于建构主义的一种新的教学模式,是以电子信息企业真实的数字电子产品作为教学项目,学生在教师的指导下按照项目教学设计方案完成产品制作的教学活动。这种基于企业真实工作过程教学模式,所有教学活动都是围绕真实的项目展开的,不仅能使学生自主地进行知识的建构,还能使学生接触到最新的数字电子产品项目,了解到数字电子产品的组装、制作过程,很好地适应高职教育校企合作、工学结合的要求[2]。
(一)设计基于工作过程、教学做一体化和符合行业标准的课程标准
基于工作过程的课程标准,其核心是融“教、学、做”一体化,注重培养学生动手实践能力和综合应用能力。在上述改革思路的指导下,制定符合高职教育的“数字电子技术”课程标准是实施基于工作过程的教学模式的基础。基于工作过程的“数字电子技术”课程分为基础知识部分和项目实践部分。基础知识部分简单介绍数字电子技术的基本概念和常用定律、定理;项目实践部分选取若干数字电子产品作为教学项目,主要训练学生对常用数字电子元器件的识别、焊接与装配技术和相关仪器仪表的使用,教学重点是使学生了解数字电子产品组成、工作原理和制作过程,掌握常用数字集成器件的原理与应用[2],具备从事相关专业工作的基本实践能力和基本素质,具备一定的团队合作精神、良好的心理素质等社会能力。
(二)编写基于工作过程的课程设计方案
1.组成一个多元化的课程开发团队。团队成员应包括行业企业专家和校内具有双师素质的专任教师。
2.课程开发团队要根据“数字电子技术”课程在理论和技能方面的要求,通过对企业实际生产一线的调研,选取一批具有综合性、可拓展性,能激发学生学习兴趣的产品项目,准确确定项目对应的学习目标和学习内容,设计符合实际的教学情境,确定课程体系的设计方案。
3.课程开发团队要按照项目要求建设实训室,或者通过校企合作的形式共建,要选择当前企业通用的设备,将电子信息专业的最新技术通过实际项目引入教学环节,保证具备完成课程设计方案的基本功能。在教学过程中也可以采取工学结合的方式,安排学生顶岗实习,使学生在真实的工作环境中进行规范的职业训练。这样不仅能培养学生解决项目教学和生产实践中实际问题的能力,还能培养他们爱岗敬业和团结协作的精神。
(三)制定基于工作过程的项目教学的实施步骤
1.确定项目任务。学生根据教师提出的项目,通过集体讨论,搜集资料,确定本组项目的目标和任务。
2.制定项目计划。学生在教师的指导下进行分组,制定小组的项目实施计划,明确个人在小组中的任务和分工,制定详细的操作步骤和工作程序。
3.组织项目实施。以学生为中心,教师为主导,有效组织“教、学、做一体化”的课堂,让学生在自主学习、合作学习的基础上,按照已确定的项目计划,独立完成各工作过程。教师应努力为学生的自主性发挥创设一定的学习氛围和工作环境。教师要走下讲台,走到学生中间去,理论讲解与学生实践相结合,综合运用多种教学手段,指导学生掌握项目所蕴含的理论知识和职业技能,提高自主学习的能力、创新能力以及团队协作能力。
(四)提出基于工作过程的课程评价体系
当前“数字电子技术”的评价体系主要是以教师为主的单一主体评价,从平时作业,实验报告,期中、期末考试几个方面由教师对所有学生做出评价。这种单一主体的教师评价方法不够科学。一方面,“数字电子技术”课程的学习效果通常需要从实际操作体现出来;另一方面,传统考试只注重结果评价而忽视过程评价,不能及时地反映学生各个阶段的学习情况,不利于发挥学生学习的主体性。
基于工作过程的课程评价体系是主体多元化、考核标准职业化的评价体系,以教学项目为考核单元,注重过程性评价[3]。评价主体是包括教师、工作小组、学生本人以及企业在内的多元主体,充分体现评价的客观性。基于工作过程的课程评价结果由平时成绩、项目考核成绩和期末笔试成绩构成,平时成绩占20%,期末考试成绩占30%,项目考核成绩占50%。项目考核成绩由学生根据评价标准对本项目小组的操作过程和完成结果进行自我评价,然后在小组内互评,最后再由教师进行考核评分,个人自评占20%,小组成员之间互评占30%,教师评价占50%。“数字电子技术”这门课程的产品项目可以再分为若干单元项目,每个单元分占一定比例的分数,主要考核包括学生在实践过程中的项目完成情况、技能水平和团队合作能力。技能水平的鉴定可以由第三方进行,教师要鼓励学生参加一些部门的职业资格考试,如人力资源和社会保障部的家用电子产品维修工、电子仪表检定修理工、电子设备装接工等职业资格。
学生根据自己的学习情况和兴趣,经过集体讨论,确定本门课程的教学主项目为感应式自动语音盒,该产品以ISD1806录音芯片为核心,麦克风为音频信号录入设备,光敏传感器为音频控制器[2],当人体距离该产品2米以内时,语音盒将发出事先录制的语音,一般适用于商场和超市。把主项目分解为四个单元教学项目:印制PCB板、元器件的识别与焊接、产品的组装与调试、工作原理与故障检测。学生在每个项目单元完成后都会做出一个相对独立的实物产品,最后在四个项目单元全部完成之后,再组装成感应式自动语音盒成品。
该主项目总学时为16学时,每个单元项目分占4学时。教学目标是通过感应式自动语音盒的工作原理学习、组装及调测,使学生了解数字集成芯片的工作原理、传感器的应用和音频产品的制作过程,掌握电路的焊接方法,学会相关仪器仪表的初步使用等。
感应式自动语音盒基于工作过程的教学过程大概分为以下四个环节:
(一)学生在教师的指导下确定感应式自动语音盒的项目学习要求。项目要求PCB板布局美观合理;焊接的元器件符合电子工艺标准;组装的电路可以正常工作;通过使用数字万用表、示波器、信号发生器等相关仪器仪表排除常见的故障。学习要求里还应注明每个单元项目所涉及到的理论知识和基本职业技能,让学生通过查阅书籍、上网查阅资料等多种途径做好充分的预习、准备工作,以避免走不必要的弯路。
(二)学生在教师的指导下,依据能力、知识、性别等相关因素,组成2-3人的项目学习小组,并推选技术能力较强的同学担任小组长。然后,让学生分组讨论,制定本小组的项目实施计划,确定每个人承担的具体工作任务,并提出详细的解决问题的方法和工作程序,列出感应式自动语音盒的物料清单,认真完成实际工作前的准备工作。
(三)教师通过“教、学、做一体化”的课堂教学[4],组织、引导学生进行自主学习、合作学习,独立完成感应式自动语音盒的全部工作过程。在教学时教师首先充分利用现代教育技术手段对每个项目单元的任务、相关知识与技能进行演示、讲解,如电原理图和PCB板的设计和印制、贴片元件的手工焊接技术、产品的组装原则和流程、产品的故障检测方法等,指导学生进行模仿训练,提高学生的学习兴趣;接下来教师和企业行业专家严格按照行业职业标准指导学生在生产操作台上进行实际操作,随时对学生在操作中遇到的问题进行有针对性的技能知识讲解。最终,把单元项目产品组装成成品,并进行调试和故障检测,提出解决方案,撰写项目总结报告。
(四)检查学生项目完成情况并做出全面客观的评价。在学生完成每个单元项目和全部的工作过程之后,各进行一次验收和考核。每次考核都分为工作态度、操作过程、工艺水平、产品性能以及团队协作能力五个方面,最后按照考核方案折算出最终的项目实训成绩。
基于工作过程的高职“数字电子技术”课程教学改革通过校企合作、工学结合等多种方式,开发真实产品项目,由教师指导学生自主完成项目的工作过程,实现了理论教学与实践的有机融合,激发了学生进行自主学习、合作学习的热情,培养了学生的团队协作能力,使学生的职业技能和市场竞争力得到了显著的提高。基于工作过程的高职“数字电子技术”教学模式需要在今后教学实践中不断地探索与总结,需要更多的教育工作者做进一步的研究。
[1]阎石.数字电子技术(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2006.5.
[2]王瑞春.基于工作过程的数字电子技术教程[M].西安:西安电子科技大学出版社,2011.
[3]殷红梅.基于项目导向的高职课程评价体系的研究[J].现代计算机,2011,(10):51.
[4]郎朗.基于工作过程的高职《模拟电子技术》课程改革研究[J].出国与就业,2011,(7).