工程认证背景下“高频电子线路”课程改革探析

2024-06-07 15:46何小莲覃光锋黄伟铭黄祖存廖丽丽
科技风 2024年14期
关键词:高频电子线路工程认证翻转课堂

何小莲 覃光锋 黄伟铭 黄祖存 廖丽丽

摘 要:基于工程教育专业认证理念的课程教学改革,对于提高工科教育水平、提升工科人才培养质量具有重要的作用。本文结合工程教育专业认证的理论、围绕当前“高频电子线路”课程教学中存在的不足进行探析,并据此提出了以下教学改革思路:SPOC+翻转课堂的混合式教学模式、线上线下课程教学评价模式,为提高课程教学成效提供参考。

关键词:工程认证;教学改革;SPOC+翻转课堂;高频电子线路

Analysis on the Curriculum Reform of "High Frequency Electronic Circuits" under the Background of Engineering Certification

He Xiaolian   Qin Guangfeng*   Huang Weiming   Huang Zucun  Liao Lili

Guangxi Normal University of Science and Technology   GuangxiLaibin  546199

Abstract: The curriculum teaching reform based on the concept of engineering education professional certification plays an important role in improving the level of engineering education and the quality of engineering talent cultivation. This article combines the theory of engineering education professional certification and analyzes the shortcomings in the current teaching of "high-frequency electronic circuits" course. Based on this, the following teaching reform ideas are proposed: a blended learning

mode of SPOC+flipped classroom, and an online and offline course teaching evaluation mode, providing reference for improving the effectiveness of course teaching.

Keywords: engineering certification; Teaching reform; SPOC+flipped classroom; High-frequency electronic circuit

2016年,中國正式成为《华盛顿协议》成员国之一,自此工程教育专业认证制度被引入全国各大高校,截至2021年底,全国共有288所高等学校的1977个专业通过了工程教育专业认证。工程教育认证专业认证是高等教育质量保障体系的重要组成,为工程教育改革和发展服务,为工程教育适应政府、行业和社会需求服务,为提升中国工程教育国际竞争力服务[1]。“学生中心、产出导向、持续改进”是工程教育专业认证的核心理念,其要求专业课程体系设置要围绕学生毕业能力达到行业认可的既定质量标准这一核心任务展开,并强调建立有效的质量监控和反馈制度,实现课程体系建设的持续改进,以保证专业教育质量和专业教育活力[2]。

为培养更多顺应社会发展的电子信息工程专业人才,各高校的专业课程体系建设应做到与时俱进。在工程教育专业认证大背景下,本文以“高频电子线路”课程为例,探索课程建设策略,切实做到以学生为中心、以行业为标准、以时代发展为动力,促进学生德智体美劳全面发展,探究工程教育人才培养的新模式。

一、高频电子线路课程的教学现状

(一) 课程内容难度大

“高频电子线路课程”是电子信息工程专业课程体系中非常重要的一门专业核心课程,其前修课程包括电路基础、模拟电子技术、信号与系统等课程。如果学生之前没有掌握这些课程的主要知识点,那么在学习“高频电子线路”这门课程时还需要重新学习这些课程的知识点,无形中会给学生留下这门课程比较难学的印象。再加上课程本身内容繁多,单元电路工作原理复杂,理论性和专业性强,分析方法既包括线性也包括非线性,并且参数计算过程繁琐,这也导致学生理解困难,容易对学习失去兴趣和动力。

(二)教学模式单调

传统的教学一般都是教师单纯地只通过板书或者PPT教授,学生可以不假思索第坐在教室听的模式。教师只是教了,但是不知道学生学了没有;即使学生学了,也不知道学生学会了没有;所以传统课堂单调的教学模式总会存在这样两个不等式,“教了”不等于“学了”,“学了”不等于“学会”。单调的教学模式在一定程度上忽视了学生作为学习主体的存在,成为了禁锢学生的自由创造和大胆创新的枷锁。

(三)实验教学薄弱

作为一所应用型本科院校,应该更注重实验教学环节。以往的实验教学课时少,验证性实验比例大,综合性、设计性实验比例小。学生只是跟着实验指导书或者教师的演示进行机械地复制,即使不理解其中的实验原理,不做思考,也能得出正确的结果。另外,由于受限于实验仪器设备的数量,采用分小组进行实验的形式,也会导致小组间学生效果得不到保障。

(四)考核方式单一

目前部分高校在“高频电子线路”课程教学中仍采用传统的评价形式,即只是简单的包含平时考核和期末考核两部分,分别占比30%和70%。平时考核主要通过考勤、作业、实验报告和课堂表现进行,期末考核主要采用一张考卷定成绩的僵化模式,且考试内容过于依赖所学教材、题型简单、方式单一、重结果而轻过程,缺乏对学生在课程学习过程中所付出的每一点努力和进步的肯定。这样的考核方式无法在教学活动之中立即评估和诊断学生學习的结果,无法及时获得学习效果的反馈。教师不能实施补救教学,导致教学效果下降。

二、高频电子线路课程改革方案

(一)基于项目式的教学内容重构

1.课程教学目标

根据工程认证和毕业能力的要求,结合“高频电子线路”课程特点,重新制定了以项目教学为载体的课程目标,具体如下:

知识目标:了解通信系统发送端和接收端所涉及的各单元电路的基本知识、基本原理、基本方法;系统地掌握“高频电子线路”的基本内容,理解高频电路的重点单元电路的基本原理和基本分析方法; 掌握高频电路的特性及其应用。

能力目标:具备针对特定需求,完成对电子信息工程的电路单元与电路系统的设计与开发的能力;具备针对电子信息工程领域的工程问题进行实验方案设计,开展实验并获取实验数据,对的实验数据、现象和结果进行合理分析和解释的能力。

素养目标:注重培养学生的思维能力,采用理论与实践相结合,理论讲述与实验相结合的方法进行教学,培养学生分析问题和解决问题的能力、良好的团队合作与表达沟通能力。

2.基于项目式教学的课程教学内容设计

一般来说,“高频电子线路”课程传统的授课一般都是按照教材的顺序进行展开,没有从全局的角度去概括所涉及的单元电路。本文根据以项目教学为载体的课程目标,结合本校学生的特点,重构了课程的知识体系框架,将课程知识点融合到项目实践中,理论与实践相结合,能够提升学生的分析问题和解决问题的能力。课程内容安排如下图所示:

本课程主要由发射端电路和接收端电路构成,具体包括发射端的调制电路、高频振荡电路和高频功率放大电路,接收端的解调电路和高频小信号调谐放大电路。这样的课程内容设计使学生既能了解整个课程的全貌,又能从全貌中了解到各个详细的部分。根据课程特点,一共设置了四个项目,分别是无线电中波调幅发射机,FM调频电台发射机,AM调幅收音机和FM调频收音机。这四个项目基本包括了高频通信的主要电路模块,学生既能从项目式教学中很好地掌握本门课程的主要知识点,又能培养学生的工程实践能力。

(二)SPOC+翻转课堂的混合式教学模式

为了提高课程的生动性和趣味性,调动学生学习的主动性和创造性,采用了SPOC+翻转课堂的混合式教学模式,这种教学模式可以根据学情特点合理提升学业挑战度、适当增加课程难度以及拓展课程深度,切实提高课程的教学质量。课程主要知识点的讲授内容以SPOC平台来实现,实体翻转课堂则更多地实现教师主导下的学生自主式、参与式、探究式和合作式的学习。SPOC平台的优势在于能够覆盖课程的全部内容,能够详细的讲解知识点,覆盖面宽;实体课堂的优势更多地体现在重难点内容(课程两大重点:调制和解调,两大难点:高频谐振功率放大器和高频交流等效电路的画法)的讲授,关键知识点的精讲,知识点之间的递进、内化和转换,更多地关注和引导学生进行自主学习。这种混合式教学模式也使得师生间的互动更频繁,教师能够更方便、更快速地从线上教学平台关注到学生到课率、观看视频情况,简单问答和课堂作业反馈等的课程理解度等信息,能够较大地提升课程的教学质量。

(三)基于线上线下的多维多元考核方式

SPOC+翻转课堂下的教学使得课程考核方式也随之改变。采用多维多元形成性评价与定性定量终结性评价,对学习结果和学习过程进行全面评价,才能在最大程度上提升教师的教学质量和取得更好的教学效果。

SPOC+翻转课堂下的教学考核方式重点应该放在如何把线上教学网络平台所提供的数据,结合线下教学的反馈,实现全面全过程评价,根据“高频电子线路”课程特点,提出一个多维多元的考核评价方式(见下表)。

在上表的考核方式中增加了线上教学部分的评价项目。线上教学部分占总成绩的30%,填补了混合式教学模式下线上教学部分在课程考核方式中的空白。网络教学平台高效率的数据统计功能以及丰富的课堂活动控件,可以帮助教师及时有效地了解到每一位学生的学习态度、学习质量、学习参与度和学习成果[4],便于老师迅速地调整自己的教学方法和手段,因材施教,让每一位学生都获得进步,实现真正的成长和突破。

此外,在此次提出的考核方式中丰富了评价主体的多元化。传统考核方式的成绩评价主体通常只有任课教师,注重结果的比重较大。“高频电子线路”课程考核方式评价主体增加了学生,另外还有线上平台的自动评价。在翻转课堂汇报和小组研究项目实验考核项目中增加学生自评和互评的评判方式,能够充分发挥评价的激励与进取作用,鼓励学生勇于展示自我,提高学习的积极性和自信心。

結语

本文针对工程教育专业认证下的课程建设与教学改革,根据“高频电子线路”课程的特点,提出了若干教学改革的思路。提出了重构课程教学内容,使学生既能从项目式教学中很好地掌握本门课程的主要知识点,又能培养学生的工程实践能力;采用SPOC+翻转课堂的混合式教学模式,可以合理地增加课程难度,拓展课程深度;重构了一种线上教学评价和线下教学评价互补,评价主体多元化的课程考核方式,拓宽教学评价途径,切实提高教学质量。

参考文献:

[1] 张晓瀛,马东堂,赵海涛,等.工程教育专业认证视角下通信工程课程体系建设研究[J].高教学刊,2022,8(16):84-87.

[2] 马见青,邵广周.基于工程教育认证的大学课程考核模式探索:以长安大学“地球物理反演概论”课程为例[J].大学教育,2019(12):52-54.

[3] 朱明,沈兆军.高频电子线路课程教学内容与方式的改进探索[J].电子世界,2020(05):72-73.

[4] 王永綦,李君.混合式教学学习行为评价机制研究[J].山东高等教育,2021,(5):50-58.

项目:2022年度广西科技师范学院校级本科教学改革工程项目:以工程能力为导向的电子信息工程专业课程体系研究改革与实践(编号2022GKSYGB11);2023年度广西科技师范学院校级本科教学改革工程项目:CDIO理念下的电子信息工程专业应用型本科人才培养体系研究与实践(编号:2023GKSYGZ01)

作者简介:何小莲( 1989—   ) ,女,汉族,广西玉林人,硕士,工程师,研究方向: 电子技术应用;黄伟铭( 1991—  ) ,男,汉族,广西贵港人,硕士,讲师,研究方向:  电 子 技 术 应 用、智能控制。

*通讯作者:覃光锋( 1983—  ) ,男,汉族,广西兴业县人,本科,高级讲师,研究方向: 电子技术应用。

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