电子工艺实习课“四融合”教学模式改革与实践

陈宏巍 刘忠富

摘  要：“金课”建设背景下，电子工艺实习课程的教学改革势在必行。当前，在电子工艺实习课程教学过程中，使用传统教学方法产生学生学习动机不足、与产业脱节和能力培养不足等问题。针对这些问题，该文提出“四融合”的教学模式，有机融合“任务驱动、线上学习、线下实践和竞赛”四种教学手段。教学实践表明，该教学模式充分调动学生的学习积极性，加强学生实践能力的培养，拉近与产业需要的距离，有效提高教学效果。总体上看，“四融合”教学模式适应当前国家和社会对人才的需求，有效達成锻炼学生工程实践能力的目标。

关键词：电子工艺实习；金课；任务驱动；线上学习；线下实践

中图分类号：G642        文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2023）19-0156-04

Abstract： Under the background of "gold course"， the teaching reform of Electronic Technology Practice course is imperative. At present， in the process of Electronic Technology Practice teaching， the use of traditional teaching methods has caused some problems， such as students' lack of learning motivation， disjointed from industry and lack of ability training. In response to these problems， the teaching mode of "Four Integration" is put forward， it organically integrates four teaching methods of "task driven， online learning， offline practice and competition". The teaching practice shows that the teaching mode has fully mobilized the students' learning enthusiasm， the cultivation of students' practical ability has been strengthened， the distance from the needs of the industry has been shorten， the teaching effect has been effectively improved. On the whole， the "Four Integration" teaching mode adapts to the current national and social demand for a person of ability， and effectively achieves the purpose of training students' engineering practice ability.

Keywords： Electronic Technology Practice; gold course; task-driven; online learning; offline practice

随着国际形势的发展，国家和社会对高质量人才的需求越来越迫切。如何培养出基础扎实、知识面宽、专业水平高和竞争意识强的工程人才，已经成为学校不得不考虑的问题。教育部提出实施一流课程“双万计划”，即建设一万门国家级一流课程，并配套一万门省级一流课程[1]。与此同时，国家、省、市各级教育主管部门以及专业学会都发起和组织了许多提高学生实践能力的竞赛，以促使学生提高技能，增强就业能力[2]。因此，各高校针对当前形势，对各个专业重新制定了相应的培养目标和培养计划，修改了教学计划和教学大纲。

一  电子工艺实习课程的教学挑战

当前，中国高等教育仍然是以“知识传递”为核心构建起来的[3]，缺少工程实践能力培养等内容。为了对学生进行系统性的工程教育，培养基本工程素质、提高工程实践能力，解决当前教学过程中的问题，弥补当前教学效果的不足，结合我校实际情况，以“任务驱动、线上学习、线下实践和竞赛”四种教学方式相融合（以下简称“四融合”）为实践教学模式，对电子工艺实习进行了教学改革。通过任务驱动式教学明确学生的学习目标，提高学生学习专业课程的信心；通过线上教学资源为学生提供充分的学习支持，拓展学生的知识面，开阔视野；通过线下训练知识运用能力、动脑动口动手实践能力和团队协作的能力[4]；通过竞赛进一步培养学生动手实践能力和发现问题解决问题能力。

二  电子工艺实习“四融合”教学模式

（一）  “四融合”教学模式的整体架构

电子工艺实习是电类相关学科大学生工程训练的入门级课程。“四融合”教学模式既是沟通教学目标和教学内容的桥梁，又是解决教学问题的教学手段，如图1所示。电子工艺实习这门课设置了丰富的电子制作及与其相关的知识作为教学内容，包括安全用电常识、焊接技术理论、器件检测技术、单片机焊接和组装、收音机焊接和组装及现代电子产品生产线知识等。希望能够达到使学生掌握电子工艺知识和技能的教学目标。包括传授与电子工艺相关的理论知识、训练基本的实践动手能力和培养基本工程素养[5]，并为系统性地提升学生解决复杂工程问题的能力打下坚实的基础，等等。然而，在教学内容和教学目标之间存在着缺乏趣味性、与产业需求脱节和能力培养不足的问题。这些教学问题就像一堵无形的墙，横在教学内容和教学目标之间，阻碍了教学目标的顺利实现。为了能够更加顺利地达成教学目标，本文融合任务驱动、线上学习、线下实践和竞赛提高四种教学手段，设计了“四融合”的教学模式，用以解决以上教学问题。

（二）  传统教学过程中的问题

在实践环节的教学实践中，几乎在所有的教学环节都会出现各种各样的问题，电子工艺实习课程也不例外。但从影响教学效果和达成教学目标的重要程度上分析，当前使用传统教学模式的教学过程中主要存在教学内容难以激发学生学习动机、教学资源与社会需要的脱节和工程实践能力培养不足三个问题。

首先，教学内容难以激发学生学习动机。电子工艺实习课程中通常会安排制作收音机、单片机等小的电子系统，这些电子产品受成本和教学实践的限制，明显比学生正在使用的手机、电脑等电子产品要差，很难在视觉上吸引到学生的注意力，导致学生学习动力不足[6]。

其次，教学资源与社会需要的脱节。对于电子专业的学生，企业要求其懂得波峰焊、回流焊等先进的工艺知识，但是由于条件所限，在高校里很难养护这样的先进设备。导致学生所学到的知识不能满足工厂的岗位要求[7]。

最后，工程实践能力培养不足。在传统的教学过程中，都是由指导教师讲解并进行指导，学生进行模仿制作。这样的教学模式，虽然能够培养学生的一部分动手能力，但是会出现学生只会制作但不知道为什么这么做，以及当制作的作品出现故障后，也不知道如何应对的问题[8]。

（三）  “四融合”的教学模式

为了解决以上三个问题，设计了“四融合”的教学模式。“四融合”的教学模式为“任务驱动、线上学习、线下实践和竞赛”这四种教学方式的有机融合。这四种教学方式既具有各自的特点，又有各自的不足，将四者有机融合可以有效取长补短，有效解决传统教学过程中的核心问题。

任务驱动是实现循序渐进式教学的有效方法，将教学内容分为几个小任务有利于学生明确学习目标，增强学习信心。围绕一个小任务，学生更容易聚焦问题，及时查缺补漏、向教师寻求帮助等。这样可以部分地弥补学习动力不足的问题[9]。

线上学习具有不受空间和时间限制、快速跟踪前沿的特点。线上学习不仅包括视频、文档等学习资料，还包括虚拟仿真等。这些资料更容易在视觉上加以美化，更容易吸引学生的兴趣，进一步提高学习动机[10]。其中虚拟仿真不仅可以模拟真实的焊接装配情况，还能够承担一部分实践能力的训练，替代一部分教师的指导工作。

线下实践是锻炼学生的动手能力和其他综合能力的重要环节，是其他教学方式所不能替代的。首先，无论是线上的视频还是仿真都无法给学生带来真实的感受；其次，没有教师的引导学生很难真正获得实践能力，而线下活动是学生与教师接触最多的机会，也是提升实践能力最有效的教学环节。经过线上学习，学生已经掌握电子工艺的基本知识，学生就有了进一步锻炼实践能力的基础和需求。因此，此时的线下实践教学才能够真正落实实践能力培养的任务[10]。

竞赛是一个能力训练良好机会，相对于普通的考核，竞赛更能够全面考核学生的综合素质。也能够为课堂增添活力，提高学生的兴趣。同时，为后续校级、省级和国家级竞赛选拔人才[11]。

（四）  教学内容与学时安排

电子工艺实习课程紧紧围绕教学目标安排教学内容，内容包括安全用电常识、焊接技术理论、常用电子元件检测及仪器仪表使用、收音机的虚拟仿真和装配调试、单片机的装配调试和现代电子产品装配生产线相关知识等。课程一共40学时，各个内容的学时分配见表1。其中线上16学时（虚拟仿真6学时），线下24学时，线下学时还可以根据实验室使用情况延长，以充分满足学生训练的需要。

三   “四融合”教学模式改革的实施

（一）  改革实施过程

“四融合”教学模式的实施过程中，始终遵照以学生为中心的基本理念，以培养学生工程实践能力为目标，以帮助和促进学生学习为基本原则，以调动和激发学生学习动机为主线，从教学资源、教学组织过程和教学评价三个方面进行补充和调整。

首先，教学内容和教学资源分为基础训练和综合性训练。基础训练包括基本的安全知识、器件认知、整理和焊接技术等。综合性训练包括产品的安装、调试和维修。为更好对接社会需求，在线上平台除了提供收音机和单片机的焊接、安装教学视频等资源外，还增加收音机和单片机的应用场景，使学生了解其用途，激发学生的学习兴趣。线上资源同时提供一些现代生产线的焊接设备和技术的学习资源，弥补学校电子工艺设备缺乏的不足。线下的实践操作则集中组织进行，为每位学生提供必要的工具。为了保证学生随时都有教师进行指导，整合了教师资源，组建优秀的指导教师团队。

其次，“四融合”教学模式的教学过程中，学生能否保持积极的学习心态，教学的组织实施是关键因素之一。无论线上还是线下，所有阶段的教学内容均有相应的教师跟踪指导，在为期一周的时间里，充分整合使用线上线下资源，调动学生的課上、课下的积极性。围绕收音机和单片机开发板的焊接、安装和调试，将整个实习过程分为四个阶段，分别是线上知识学习和基础训练阶段、仿真练习阶段、综合训练与实践操作阶段和竞赛阶段。除了竞赛以外其他三个阶段再分为几个小任务，例如，线上学习分为安全知识、焊接知识、安装和调试知识和虚拟仿真等。虽然线上学习由学生自主完成学习和训练，但是每个任务完成之后都有考核，只有通过考核才可以进入下一步的学习，并且有教师在线上提供答疑。经过知识学习和虚拟仿真之后，学生再进行综合性训练与实践操作，此时学生犯错的几率大大降低，进而达到能力训练的效果。在实习的最后安排竞赛环节，在规定时间内焊接一个电子装置，按照既快又好的原则评比出一、二、三等奖。

最后，评价方式分为基础训练评价和综合训练评价。无论哪种评价，无论采用哪种评价方式，评价结果都会及时反馈学生以督促学生复习。基础训练中的线上学习环节评价采用客观题为主的方式，学生可以即时得到反馈，发现不足，加以改进。基础训练中的虚拟仿真环节评价则由仿真软件完成，无论是知识点还是操作技能的考核都是即时反馈，学生可以得到学习结果，然后根据结果或者复习提高，或者进入下一任务的学习。综合训练评价则主要由答辩、撰写报告和竞赛组成。这其中的每一项考核都由教师团队精心组织实施，确保公平公正。

（二）  改革效果

经过督导评价、学生评教、同行互评，任务驱动、线上学习、线下实践和竞赛“四融合”的电子工艺实习教学模式具有良好的教学效果，解决了当前使用传统教学方法产生的学生学习兴趣不高、能力培养不足和与产业脱节等问题。充分调动了学生的学习积极性，加强了学生实践能力的培养，拉近了与产业需要的距离，有效提高了教学效果。

“四融合”教学模式经过三轮实践，在2021年，电子工艺实习课被评为校级一流课程。近年来，大连民族大学校参加电子工艺实习的学生综合素质得到较大的提高。有很多学生成为省级和全国各类竞赛的选手，例如电子设计竞赛、iCAN大赛和互联网+大赛等，并获得较好的成绩。

四  結束语

在“金课”建设背景下，实施了电子工艺实习课程的“四融合”教学模式改革，即有机融合使用“任务驱动、线上学习、线下实践和竞赛”四种教学手段开展教学，利用四种教学方式各自的优势，相互补充，相互促进。进一步解决了当前使用传统教学方法产生的学生学习兴趣不高、能力培养不足和与产业脱节等问题。“四融合”教学模式不仅调动了学生学习的主观能动性，培养学生的工程实践能力，还能够紧跟时代潮流，适应了当前国家和社会对人才的需求，有效达成了锻炼学生工程实践能力的目标。

参考文献：

[1] 教育部.教育部关于一流本科课程建设的实施意见[EB/OL].https：//www.gov.cn/gongbao/content/2020/content_5480494.htm？ivk_sa=1024320u.

[2] 吴明晖，李培兴.学科竞赛在创新人才培养中的作用与实践探索[J].教育现代化，2019（53）：18-19，42.

[3] 田洪鋆.批评性思维与写作[M].北京：北京大学出版社，2021.

[4] 张伟，付广春，徐军鹏.赛课结合的电子专业实践教学改革[C]//教育部中南地区高等学校电子电气基础课教学研究会第二十届学术年会会议论文集（上册），2010.

[5] 许伟，王元昔，姚亮，等.电子工艺基础实践类课程育人模式研究——在“一流本科教育”背景下[J].黑龙江科学，2020，11（7）：28-29.

[6] 陈宏巍，李厚杰.“1-2-3”课堂教学模式的改革实践[J].黑龙江教育，2020（1）：59-61.

[7] 梁莉.表面贴装技术在电子工艺实习中的运用研究[J].黑龙江科技信息，2017（1）：34-35.

[8] 冯伟，于丹石，张新，等.电子工艺实习课程改革探索[J].实验科学与技术，2021，24（2）：201-203.

[9] 曲凌.任务驱动的小组教学法在实践教学中应用[J].实验室研究与探索，2014，33（6）：200-203.

[10] 任喜伟，张震强，闫红超.电子工艺实习教学信息化改革探索[J].中国教育信息化.2019（2）：60-62.

[11] 陈新兵，龙晓莉，谢斌盛，等.课赛结合的电子实习中心建设探索[J].实验技术与管理，2016，33（1）：159-162.

基金项目：国家级一流本科示范专业建设点“大连民族大学电子信息工程专业”（教高厅函[2021]7号）；2021年度辽宁省普通高等教育本科教学改革研究项目“民族院校电子信息类一流专业实践教学的改革与实践”（辽教办[2021]254号）

第一作者简介：陈宏巍（1981-），男，汉族，吉林洮南人，博士，讲师。研究方向为电子信息技术。

*通信作者：刘忠富（1973-），男，汉族，辽宁大连人，硕士，副教授，系主任。研究方向为创新创业教育。