CDIO背景下网络通信技术课程教学改革探索

2021-04-03 14:54聂相举乔爽王希凤徐鹿眉
中国设备工程 2021年5期
关键词:网络通信电气工程实验教学

聂相举,乔爽,王希凤,徐鹿眉

(黑龙江工程学院电气与信息工程学院,黑龙江 哈尔滨 150050)

由于网络通信技术这类课程理论性比较强,在具体教学过程中,对学生来讲是种枯燥无味的,更谈不上兴趣而言。就这种不良的学习状况而言,其基本原因是教师在课堂教学内容方面大部分按照教材进行讲解,这种方法使授课内容单一、老套,容易把学生的思维束缚在固定的模式上,结果就是学生学习的创造性和主动性被削弱。本文源于CDIO的这种工程教育理念,使网络通信技术课程的教学质量得到升华,以此增强学生的创新和自学能力,同时,使学生树立严谨的职业道德观。

1 CDIO理念与专业培养目标

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。本专业即电气工程及其自动化专业成立于2001年,为校级重点建设专业。电气工程及其自动化专业2010年被确定为国家“CDIO工程教育模式”试点专业、2011年被确定为教育部“卓越工程师教育培养计划”试点专业和黑龙江省“特色应用型本科高校”试点专业。本专业培养适应区域经济社会发展需要,面向与电气工程有关的装备制造、建筑电气及智能化等领域,从事电气工程项目的开发设计、生产制造、技术咨询、指导监督、安装维护或运行管理工作,具有较强工程实践能力、组织管理能力和创新精神的应用型高级专门人才。网络通信技术大纲要求以综合的培养方式使学生达到预定目标。所以课程中引入CDIO理念对网络通信技术课程教学起着很大的导向作用。

2 教学现状解析

本门课程的任课组几位教师无论在理论方面还是在实践教学方面,都对课程进行了大量的试探性教学改革。虽然目前从效果上来看,已经获得了些许进步,但是,通过在课程教学的实际状况的反馈上来看,还是发现了一些问题,总结出以下问题仍然是有待改革乃至提高。

一方面,“看重理论而轻视实践;即重视理论知识的学习而忽视了实际动手能力的培养、强调个人能力展现然而对团队协作忽视”。这种现状恰好与本文所依托的基于CDIO模式的理念相违背。因此,解决这个问题的关键点在于,加强学生实践能力方面的培养,因此,将CDIO的模式引入网络通信技术课程教学中来已是迫在眉睫。另一方面,“在以往实验教学中,经常受到一些非人为因素的限制,比如,实验

设备和场地等外在原因,使得实验系统的搭建模式不够完整,进而学生参与实验的开发和独立操作的过程受到了限制”。针对所出现的这种现象,教研室的老师们结合网络通信技术课程实验平台和虚拟仿真平台,利用网络环境,借助虚拟仿真技术和网络通信技术综合实训系统,构建出虚拟实体相结合并且性价比相对较高的网络实训平台。建立网络通信技术实验教学体系,这样对实用型、创新型人才的培养目标才得以实现。

3 解决方法

鉴于以上问题的总结,课程组老师通过采用多元化的教学方法、引入科研项目的方法来驱动教学及重视实验操作等教学改革措施,这样可以弥补课堂教学与实际应用之间产生的不和谐,故依据提出的针对课程的教学方法,从以下四个方面分别对网络通信技术的教学进行改革。

3.1 多样化的教学形式

网络通信技术是一门理论性比较强的课程,如果继续采用老旧的教学方式显然己不能满足学生对这类知识的需求,也不能顺应现代社会对学生综合能力、素质教育的培养要求。基于此,解决这类问题,采取下面所介绍的两个方面:

(1)课堂讲授。即使众所周知,课堂讲授是老套的教学手段,但是,对于较难的理论知识讲解来说,它的确是一种无可取代的方法,同时,这也是对基础知识学习的主要教学方式。但是,对于只局限于灌输式的方式也不可取,而教师应仔细规划教学过程、引入实际案例、并且强调难点和重点,这样在老师的引导下激发出学生的学习热忱。

(2)课堂讨论。采取课堂讨论,真实目的就是让学生能主动参与学习中。在有效弥补教学内容的同时,也能较好地对传统教学中以教师为中心的一种补充,这样可以建立教会与学会的统一体。这种课堂讨论的教学形式也为同学之间的互动交流提供了场合,能够让学生体验到整个由“首先提出问题,然后分析问题,最后再到解决问题”的全过程,可以激发出学生的学习积极性,同时,也会使学生的交流能力和表达能力得到提高。

3.2 扩展教学内容

以往在教学中,教师授课内容主要是依照教材所体现的,实际上,教材的内容比较老旧,基本都是老生常谈,尤其是纯理论的知识,这样对学生来说没有新鲜感。那么,如何改善这种状况呢?就需要授课老师们在传授理论知识的同时,要讲一些与学科前沿技术和知识点,穿插到课堂中。这就需要教师不仅具备深厚的理论功底,还要有敏锐的职业洞察力,这样才会吸引学生能主动的开展学习,达到理想的效果。

3.3 项目引入驱动

项目引入教学在教学方法上实现并没有规定统一的模式,本质都是以学生为中心然后以问题为导向进而以求证为手段,来获取知识的一种方式。这种方式可以应用在课堂教学中来,比如,以“提出问题到讨论问题再到解决问题”为主要形式;还可以应用在实践教学中去,教师从科研项目中提炼出实验主要内容,通过实验项目,实现对某个知识点的验证,进而可以巩固学生对知识点的理解。

3.4 强化实验教学

CDIO这种教学模式,其要求学生具备基本的解决问题能力,那么,通常学生只有在遇到实际解决不了的问题时,才会想如何解决,也就是说,才能主动地去分析问题。所以,通过分析电气工程及其自动化专业培养目标中对网络通信技术这门课中的课内实验性质、再结合目前社会对技术人员的需求方向,我们针对网络通信技术这门课程的人才培养目标、以可以贯穿整个学年的工程案例为背景,设计完成验证型实验项目和综合型实验项目。其中,包括CAN基本通信实验、模拟量模块通信实验、iCAN-4050模块通信等。学生在做实验的过程中,学习基础知识的同时,实现知识的应用,提高自身的综合素质,体验“做中学”的乐趣。

4 结语

课程组针对网络通信技术这门课程目前所暴露出来的一些短板,把CDIO的这种教学理念引入课程改革中,构建了多元化的教学方法、教学中引入项目驱动、强化实验教学环节等方式,很大程度上可以弥补课堂教学与实际应用间的距离,这样不仅能提高教师的教学水平,还能使本门课程的教学更加生动,可以对学生综合能力的培养起到举足轻重的作用,这也为其他与网络通信技术这门课的前沿及后续课程的教学改革提供了很大参考价值。

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