曹乃文
摘 要:本文从电子技术课程的特点和教学现状出发,提出基于工作过程的电子技术课程的课程改革,即对课程结构的开发和对教学结构的开发,具体为对课程内容进行整理,对课程单元进行划分,以及与工作过程相结合的教学设计,并讨论了基于工作过程的课程改革和项目驱动式课程改革的异同。
关键词:工作过程;电子技术;课程改革
一、引言
电子技术课程包括模拟电子技术、数字电子技术,是电气信息类专业的基础课,同时也是各专业的主干课程的先修课程。这两门课程的特点是理论性与应用性并重,在教学过程中,要求学生有一定的理论分析能力,即要有数学、电路的理论基础,同时又特别强调工程应用,如电路参数的计算或元件参数的选取非常依赖工程应用经验。应用性本科院校的本课程的教学,必须在二者之间取得平衡,既教给学生适度够用的知识,又培养学生运用电子技术解决问题的工程思维。
二、教学现状分析
在目前高等教育大众化的大背景下,学生的理论基础参差不齐。对应用性本科高校而言,传统的电子技术课程的教学走入困境,教师难教,学生难学,课程改革势在必行。改革的方向之一是在传统教学的基础上增加实践的比重,对教学内容进行适当删减、调整,教学方式上将理论与实践相结合,通过应用学过的理论知识解决实际问题来提高学生的学习兴趣,促进学生的自主学习。改革的另一方向是按照职业教育的思路,以项目的方式将知识组合起来教给学生,即纯粹地以项目带动理论学习。我们尝试采用第一种改革思路进行课程改革。比之传统教学方式,学生的专业技能水平得到了提升,学习兴趣也有所提高,但是在理论知识的教学方面,效果仍然不尽如人意。可见,原来调整的课程教学内容仍不够符合学生的认知规律,有待继续调整。
三、改革思路
本科电子技术课程的经典教材,如童诗白、华成英主编的《模拟电子技术基础》和阎石主编的《数字电子技术基础》、康华光的《电子技术基础模拟部分》、《电子技术基础数字部分》等,其内容无一不是在学科体系的结构框架下依据学科体系的排序来组织的。这是基于知识储备的课程特点。应用性本科高校显然应该更加强调知识的应用,而基于知识应用的课程,应该基于工作过程来进行课程开发,在具体的某门课程上,就是基于工作过程对课程内容重新排序,包括课程结构的开发和教学结构的开发。
(一)课程结构的开发
课程结构的开发包括对课程内容的整理和课程单元结构的划分。
1.课程内容的整理
根据毕业、就业所需的人才规格要求,特别是专业或行业岗位的需求,结合当今社会相关行业的发展情况,必须对电子技术课程的教学内容进行整理。
课程内容包含电子技术基础知识、基本放大电路、功能电路、数字电路、电子电路系统设计五个方面。其中,其中电子技术基础知识包括基本元器件的特性及其识别方法,常用仪器仪表的使用等内容;基本放大电路主要涉及分别以三极管、场效应管、集成运放三种元器件为核心元器件的基本放大电路的原理、基本组态、性能分析等内容;功能电路则涵盖了波形变换与振荡电路、功率放大电路、有源滤波电路及稳压电路等内容;数字电路包括数字电路的基础知识、门电路(与、或、非门,异或门,传输门)、组合逻辑电路(编码器、译码器)、触发器(D触发器)、时序逻辑电路(计数器)等内容;电子电路系统设计则是对模拟电子技术和数字电子技术两门课程教学内容的综合应用并进行系统设计的方法介绍。
2.课程单元结构划分
课程单元结构的划分,其实质是对课程内容的重新组织和排序。将课程内容划分为各个典型的工作过程,并按照平行、递进、包容的原则设计课程单元(学习情境)。
在所确定的教学内容中,电子技术基础知识是专业技能,属于课程学习的基础,因此可以单列一章,电子电路系统设计方法是综合性的方法介绍,也应单列一章。对其他的课程内容,以应用系统的角度来看,每个电路都可以看作使某种输入变成某种输出的一个系统,可以以此为依据进行划分归类。在电子技术课程中,模拟部分的输入和输出只有两种类型:直流(DC)和交流(AC)。因此,课程内容可以分为输入DC输出DC、输入DC输出AC、输入AC输出DC、输入AC输出AC几大类,而每一大类的实现方式,就是以几种基本元器件(三极管、场效应管、运放、集成电路)为主的电路。比如,放大电路就是输入AC输出AC的,它的实现方式可以用三极管、场效应管、运放来实现,这三者之间存在平行、包容的关系,可以归为一个课程单元;再比如,直流稳压电源是输入AC输出DC的,它的实现方式可以是分立元件(三极管、场效应管),也可以是集成电路,两者之间也有平行的关系,也应归为一个课程单元。归类的课程单元涉及的电路在信号的变化上有共同点,便于学生归纳总结电路的工作流程,易于学生理解。
(二)教学结构的开发
根据基于工作过程的课程开发理论,课程的教学结构的设计,要将实际的工作过程,根据完整的行动和思维的过程,即“资讯、决策、计划、实施、检查、评价”六步骤,将其设计为教学过程。
首先应引导学生从应用的角度来看待电路,引导学生将实际的工作过程的步骤抽象成思维方式。比如学习直流稳压电源电路,要将220V的交流输入变成最后的5V直流输出,要先具体了解电路的性能要求,根据性能要求去考虑有哪些可行的方案,其中信号将经历怎样的变化,哪种方案较好,需用到哪些元器件以及元器件的参数如何等问题。培养学生的工程思维,才符合社会对应用型人才的定位。其次,教学设计中必须要有合适的载体,即合适的电路。所谓合适电路,就是充分体现教学内容的、易于学生理解的典型电路。以典型电路为载体,分析电路的原理,从中学习设计思路和解决问题的方法,从而掌握相关电子技术。再次,学与做结合,理实一体化,举一反三,重复工作过程,促进学习迁移、内化。对每个单元的学习内容,创设几个与典型电路类似的工作情境,促进学生的思考、迁移,再通过实际操作举一反三,加深学生的印象,从而把知识和技能内化。
(三)与项目驱动式课程改革的异同
基于工作过程的课程改革,与项目驱动式课程改革,是两种改革思路,但两者也有一些共同点。前者强调以工作过程的相对稳定的结构组织教学内容,后者强调以具体项目来将知識串接、融合。无论组织课程内容的是工作过程还是具体项目,都是以教给学生应用知识为目的。都是从应用角度出发来进行课程内容的组织和排序。两者的不同之处在于,前者是基于工作过程,而工作过程的结构是相对固定的,因此基于工作过程的课程开发,课程单元(学习情境)之间有共通点,学生的对课程内容的思考、迁移、内化比较容易实现。后者是以项目驱动课程内容的组织,项目之间的共通点不够明确,学生不容易建立迁移,不利于学生的思考、总结、归纳。
四、结语
由于电子技术课程在专业课程体系中的重要地位,对电子技术课程的改革尤为重要和必要。基于工作过程的课程改革从工作过程的角度出发,将适度够用的知识重新排序,对电子技术课程的课程单元结构、教学结构进行开发,引导学生发现问题,并运用所学知识分析问题、解决问题,切实提高学生的学习兴趣和专业技能水平,改善教学效果。
参考文献:
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