高職應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)綜合課程設(shè)計改革

朱 斌 譚 勇

摘 要:綜合課程設(shè)計是高職應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的重要課程。從提高學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)和解決工程問題的能力出發(fā),對綜合課程設(shè)計課程的教學(xué)模式、課程體系、教學(xué)方式等進(jìn)行了改革和探討。實(shí)踐證明,學(xué)生的協(xié)作意識和動手能力得到了較大提高,這些方法對高職教育教學(xué)具有實(shí)際的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞:高職教育 綜合課程設(shè)計 教學(xué)改革

目前,許多職業(yè)技術(shù)學(xué)院的應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)開設(shè)了綜合課程設(shè)計課程,綜合課程設(shè)計是高職應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),在專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)過程中有著不可替代的作用,知識涉及電子技術(shù)、電子工藝、EDA技術(shù)、單片機(jī)原理、傳感器技術(shù)、自動控制等多門課程,對培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng),提高學(xué)生的職業(yè)能力、設(shè)計思維能力和創(chuàng)新能力非常重要。

傳統(tǒng)的教學(xué)模式、課程體系和教學(xué)方式難以做到對思維能力、表達(dá)能力、團(tuán)隊合作能力、繼續(xù)學(xué)習(xí)能力、職業(yè)發(fā)展能力和實(shí)踐能力等關(guān)鍵綜合職業(yè)能力的全面提升,必須進(jìn)行改革。

一、改革教學(xué)模式,更新內(nèi)容體系

1.教學(xué)模式改革

由于綜合課程設(shè)計是一門綜合性、實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,電子產(chǎn)品及其實(shí)現(xiàn)又具有多樣性,因而除了要達(dá)到專業(yè)課課程設(shè)計的要求外,還應(yīng)特別注重培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,注重發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性。對該課程進(jìn)行教學(xué)模式改革必須基于課程的特點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo),為此,課題組實(shí)施了以學(xué)生為主體的“層進(jìn)循環(huán)互動式”教學(xué)模式,構(gòu)筑一種既能發(fā)揮教師主導(dǎo)作用,又能激發(fā)學(xué)生認(rèn)知主體作用的新型教學(xué)模式。

“層進(jìn)循環(huán)互動式”教學(xué)模式將整個設(shè)計過程分為六個環(huán)節(jié):基礎(chǔ)理論教學(xué)、選題及方案論證、電路設(shè)計、印刷版設(shè)計與制作、組裝與調(diào)試和總結(jié)報告撰寫?！皩舆M(jìn)”即學(xué)生在每一個設(shè)計環(huán)節(jié)通過指導(dǎo)老師認(rèn)定達(dá)到該環(huán)節(jié)的設(shè)計要求后,方可進(jìn)行下一環(huán)節(jié)的設(shè)計工作,如果未達(dá)到要求,則繼續(xù)進(jìn)行本環(huán)節(jié)的設(shè)計?！把h(huán)互動”指在課程設(shè)計的各個環(huán)節(jié),指導(dǎo)教師與學(xué)生之間以進(jìn)度報告的形式進(jìn)行探討,學(xué)生將設(shè)計過程中遇到的問題反饋給教師,指導(dǎo)教師針對問題進(jìn)行指導(dǎo)?！皩舆M(jìn)循環(huán)互動式”教學(xué)轉(zhuǎn)變了以往單純的教師講,學(xué)生聽的教學(xué)模式,收到了很好的教學(xué)效果。學(xué)生反映,這種教學(xué)模式豐富了學(xué)習(xí)和探究的體驗,提升了合作與分享的個性品質(zhì),培養(yǎng)了研究之風(fēng)和團(tuán)隊意識。

2.更新內(nèi)容體系。

課題組在更新內(nèi)容體系方面,倡導(dǎo)以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新設(shè)計能力為出發(fā)點(diǎn),以培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計思維能力和實(shí)際動手能力為目標(biāo)。

(1)課程內(nèi)容體系的出發(fā)點(diǎn)。課題組將培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新設(shè)計能力作為課程內(nèi)容體系的出發(fā)點(diǎn)。課程內(nèi)容體系的改革思路是:強(qiáng)基礎(chǔ),寬視野,勤動手,培養(yǎng)創(chuàng)新意識、思維與能力。在完善課程內(nèi)容體系的過程中,團(tuán)隊人員不斷進(jìn)行創(chuàng)新教育的理論研究,達(dá)成了培養(yǎng)創(chuàng)新人才的基本共識:知識是基礎(chǔ),創(chuàng)新是關(guān)鍵,實(shí)踐是根本。

(2)課程內(nèi)容體系的目標(biāo)。課題組以培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計思維能力和實(shí)際動手能力為目標(biāo)。實(shí)踐是工程最本質(zhì)、最重要的屬性,高等職業(yè)教育要回歸工程,必須加強(qiáng)實(shí)踐,重視實(shí)踐教學(xué)在工程能力培養(yǎng)方面的主導(dǎo)作用。在實(shí)踐方面,必須培養(yǎng)學(xué)生選擇設(shè)計方案和器件的能力、分析電路的能力、電路設(shè)計及調(diào)試能力。改革現(xiàn)行“綜合課程設(shè)計” 的教學(xué)現(xiàn)狀,突出學(xué)生的主體地位,面向工程實(shí)際,修訂培養(yǎng)方案、更新教學(xué)內(nèi)容,優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)境,提高教學(xué)質(zhì)量。

二、完善課程教學(xué)體系

以往,綜合課程設(shè)計在教學(xué)過程中存在著諸多弊端:過分注重課堂教學(xué),忽視學(xué)生的實(shí)踐能力、知識的綜合運(yùn)用和科研能力的培養(yǎng);注重了教師在教學(xué)中的作用,忽視學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的主動性和創(chuàng)造性;以設(shè)計報告定成績的單一考核方式。完全由教師指定實(shí)驗題目,實(shí)驗室規(guī)定元器件的綜合課程設(shè)計缺乏完整的過程訓(xùn)練,也缺乏一個全面的基本技能、思維方式和創(chuàng)新思維的訓(xùn)練過程。造成的不良后果是:學(xué)生只重視設(shè)計報告的撰寫,抄襲嚴(yán)重;不重視設(shè)計原理的理解和實(shí)踐能力的提高;限制了學(xué)生的選題,也就限制了學(xué)生的思路。這種教學(xué)不利于對學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng),甚至在某種程度上還束縛了學(xué)生的能力、才能的充分發(fā)揮,為此,對“綜合課程設(shè)計”的教學(xué)體系進(jìn)行了以下改革。

1.修訂培養(yǎng)方案

綜合課程設(shè)計課程很可能與少數(shù)專業(yè)課程在同一學(xué)期開設(shè),這在一定程度上加大了設(shè)計難度,學(xué)生會因為自身基礎(chǔ)理論知識的缺乏產(chǎn)生畏難情緒,不利于學(xué)生主動性和創(chuàng)造性的發(fā)揮,也使得“綜合課程設(shè)計”課程的教學(xué)質(zhì)量難以保證,所以課題組對培養(yǎng)方案中的開課時間做了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,對課程的理論課時進(jìn)行了調(diào)整,即減少理論授課課時,增加實(shí)踐課時。

2.改革設(shè)計選題

改革教師指定設(shè)計題目的弊端,采取學(xué)生自主選題和教師命題相結(jié)合的形式。教師命題分三個層次,學(xué)生根據(jù)自身情況選題。第一層次,基礎(chǔ)型。教師布置題目后,學(xué)生根據(jù)所學(xué)的理論知識經(jīng)過分析和綜合基本上可以獨(dú)立完成設(shè)計內(nèi)容。第二層次,提高型。設(shè)計內(nèi)容由幾部分組成,主要部分由教師給出原理框圖。第三層次,綜合型。其題目來自工程實(shí)際,難度大。它要求學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)和自動控制理論等知識解決實(shí)際問題。學(xué)生經(jīng)歷從查找資料,到設(shè)計方案的確定、選擇器件、安裝調(diào)試、查找故障等電子系統(tǒng)設(shè)計的全過程,可以得到系統(tǒng)的訓(xùn)練。實(shí)踐發(fā)現(xiàn):能完成這部分綜合型設(shè)計題目的學(xué)生大約15%左右,這部分學(xué)生可以集中起來參加各類電子設(shè)計大賽。

教師選題時還要考慮以下幾點(diǎn):

(1)選擇具有實(shí)用性和趣味性的課題,從學(xué)生的實(shí)際水平出發(fā),幫助學(xué)生選擇適合自己的題目,使題目與理論知識密切相關(guān),又具有較強(qiáng)的趣味性和實(shí)用性,與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合。

(2)選擇能綜合應(yīng)用理論知識的課題。要求學(xué)生綜合運(yùn)用本課程的基本理論和知識,獨(dú)立完成一項實(shí)際課題。通過查閱資料、線路設(shè)計、選擇元器件、電路安裝調(diào)試,使學(xué)生所學(xué)的基本理論和知識充分運(yùn)用于解決實(shí)際問題。

(3)課題內(nèi)容要注重集成電路和新技術(shù)、新產(chǎn)品的應(yīng)用,課程設(shè)計可以彌補(bǔ)教材的滯后性。

(4)在電路設(shè)計中,應(yīng)盡量采用集成電路,特別是集成運(yùn)算放大器和某些專用芯片(如模擬乘法器、鎖相環(huán))作為電路的重要構(gòu)件,體現(xiàn)現(xiàn)代電子電路設(shè)計是各種集成電路構(gòu)件組合的先進(jìn)設(shè)計理念,尤其是將模擬電路、數(shù)字電路與微處理器相結(jié)合,以數(shù)字電路為主,軟硬件結(jié)合,以硬件電路設(shè)計為主,符合現(xiàn)代電子電路結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向。

(5)結(jié)合專業(yè)需要、專業(yè)特點(diǎn)的課題,為了拓寬學(xué)生的知識領(lǐng)域,使學(xué)生對專業(yè)有所認(rèn)識和了解,提高學(xué)生對專業(yè)的興趣和學(xué)習(xí)的積極性,在課程設(shè)計中引入了一些結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)的課題。

(6)鼓勵學(xué)生自主選題,充分發(fā)揮學(xué)生的能動性,鼓勵學(xué)生積極創(chuàng)新。積極鼓勵學(xué)生選擇具有一定挑戰(zhàn)性、難度較大的設(shè)計題目,當(dāng)然學(xué)生也可根據(jù)自己的興趣和愛好,自定設(shè)計題目和任務(wù),教師審定合格后便可實(shí)施。

3.優(yōu)化設(shè)計方法

綜合課程設(shè)計以往的做法是根據(jù)電路的技術(shù)指標(biāo)和性能要求,設(shè)計初始方案,確定原理框圖,計算各元件參數(shù),畫出電路圖,然后進(jìn)入實(shí)驗室搭接線路,先接好各單元電路,然后進(jìn)行整體調(diào)試、調(diào)整參數(shù)。這種方法不利于規(guī)模較大的電子系統(tǒng)設(shè)計,容易損壞器件,設(shè)計調(diào)試周期長,難以適應(yīng)社會需求。因此,在進(jìn)行理論設(shè)計時要求學(xué)生盡可能采用EDA計算機(jī)仿真技術(shù)進(jìn)行輔助設(shè)計及仿真,充分利用學(xué)校的EDA實(shí)驗平臺和實(shí)習(xí)基地的資源,使學(xué)生掌握EWB、OrCAD及PROTEL等軟件的使用方法,并在設(shè)計完成時提交仿真的電路模型及仿真結(jié)果。這種做法使學(xué)生掌握了電子系統(tǒng)的全過程,減小了儀器儀表及元器件的損壞,在提高動手能力的同時,學(xué)生的理論分析和應(yīng)用能力也得到了提高。

4.改革考評方式

以往,綜合課程設(shè)計主要以設(shè)計報告確定成績,抄襲情況屢禁不絕,不重視綜合課程設(shè)計的現(xiàn)象普遍存在,因此必須對考核方式進(jìn)行改革,實(shí)行課程設(shè)計全程考核機(jī)制,即在整個設(shè)計過程的每個環(huán)節(jié),導(dǎo)師都對學(xué)生的設(shè)計態(tài)度、設(shè)計完成情況等各個方面作出全面合理的評價,每個環(huán)節(jié)的成績作為平時成績。設(shè)計報告成績作為卷面成績,電子作品成績作為實(shí)驗成績。電子作品成績和設(shè)計報告成績對不同層次的課題,用難度系數(shù)加以區(qū)分,綜合型難度系數(shù)最高,提高型次之,基礎(chǔ)型最低。最終的設(shè)計成績?yōu)楦鞔纬煽兊钠骄党艘韵鄳?yīng)設(shè)計課題的難度系數(shù)得到,評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

教師按設(shè)計任務(wù)書要求,驗收作品,提出意見和建議并評分。作品驗收主要檢查設(shè)計系統(tǒng)的功能是否實(shí)現(xiàn),并就設(shè)計的相關(guān)問題以答辯的形式對學(xué)生進(jìn)行考核,培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)表達(dá)能力。設(shè)計作品所占的比例應(yīng)該結(jié)合學(xué)生的具體情況動態(tài)調(diào)整,起步階段可適當(dāng)調(diào)低,避免要求過高導(dǎo)致學(xué)生成績普遍偏低,然后逐年加大比例,鼓勵學(xué)生做出實(shí)實(shí)在在的作品。

三、改革傳統(tǒng)教學(xué)方式

通過這幾屆在高職應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)開設(shè)“綜合課程設(shè)計”的實(shí)踐,摸索出以下規(guī)律,對高職應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)人才的培養(yǎng)方面具有一定的指導(dǎo)意義。

1.精講多做

任課教師在課堂上主要講授電子系統(tǒng)設(shè)計的方法和介紹仿真軟件的使用,教師結(jié)合專業(yè)綜合課程設(shè)計的教學(xué)特點(diǎn)跟蹤電子學(xué)科的發(fā)展方向,及時學(xué)習(xí)新理論,掌握新器件的使用及新技術(shù)的應(yīng)用,課堂講授時間不宜太多,而應(yīng)該留出更多的時間讓學(xué)生自己獨(dú)立地在做中學(xué),實(shí)際動手更有直觀感。

2.知識系統(tǒng)化

以往,常有同學(xué)抱怨大學(xué)四年“沒有”學(xué)到東西。主要原因是大學(xué)幾年來學(xué)習(xí)的知識相對零亂,學(xué)生自己沒有去梳理導(dǎo)致知識不夠系統(tǒng)化。開設(shè)專業(yè)綜合課程設(shè)計可以讓學(xué)生在實(shí)踐過程中,不自覺地去梳理大學(xué)所學(xué)的知識,并逐漸使之系統(tǒng)化,各方面能力也得到了相應(yīng)的提升。

3.讓教學(xué)貼近實(shí)際

如何讓專業(yè)課教學(xué)更貼近工程實(shí)際,一直是工程教育努力的方向。目前高校的專業(yè)課教學(xué)存在與工程實(shí)際脫節(jié)的問題,高職應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)綜合課程設(shè)計可以使專業(yè)課教學(xué)更貼近工程。

4.重視實(shí)做

仿真不能代替硬件工作,應(yīng)從電子器件手冊開始,了解其元器件性能使用范圍、特點(diǎn),而在實(shí)際電子系統(tǒng)的調(diào)試過程中需要解決干擾信號、接觸不良等問題,這是在計算機(jī)仿真中是無法碰到的,而在實(shí)際電子系統(tǒng)設(shè)計中經(jīng)常碰到并需要解決的問題。

創(chuàng)新是建立在自主學(xué)習(xí)能力的基礎(chǔ)之上的,通過改革,一方面培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,另一方面使學(xué)生的求真務(wù)實(shí)的科學(xué)精神得到加強(qiáng),良好的意志品質(zhì)得到鍛煉。素質(zhì)教育的核心是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力,實(shí)踐課程的改革應(yīng)緊扣培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力這一主題,通過具體措施的實(shí)施,極大地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性,使學(xué)生的個人內(nèi)在潛能得到更充分的發(fā)揮。通過這次改革,高職應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力得到了普遍提高,在2008年參加的省部級和國家級相關(guān)設(shè)計大賽中均取得了較好的成績。

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