王 偉 李泳泉
《電子技術(shù)》課程核心能力的培養(yǎng)體系研究*
王 偉1李泳泉2
(1.浙江同濟科技職業(yè)學院 浙江 杭州 311231;2.縉云電力局 浙江 麗水 321400)
首先根據(jù)課程特點確定分析能力是《電子技術(shù)》課程培養(yǎng)的核心能力,然后通過推進《電子技術(shù)》校本課程開發(fā)、抓課堂教學及利用實踐環(huán)節(jié)三方面的論述,初步探討了培養(yǎng)學生課程核心能力——分析能力的途徑和方法,同時,對核心能力培養(yǎng)以及教學中采用的一整套能力培養(yǎng)體系做了進一步研究與探討。
電子技術(shù)課程;核心能力;分析能力;培養(yǎng)體系
隨著素質(zhì)教育的不斷深化,以能力為本位的教學理念已深入人心。目前廣大職教工作者面臨的最迫切任務(wù)之一是:通過具體課程的教學,切實提升各種能力的培養(yǎng)成效。《電子技術(shù)》課程是電力技術(shù)類專業(yè)中一門相當重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,其內(nèi)容抽象,與實踐結(jié)合緊密,而且是學生專業(yè)素質(zhì)形成和發(fā)展的關(guān)鍵課程,關(guān)系到學生今后各種專業(yè)能力的培養(yǎng)。同時,隨著電力技術(shù)和電子技術(shù)本身的發(fā)展,電子技術(shù)在電力技術(shù)類專業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛,《電子技術(shù)》這門課程的學習成效將直接影響后續(xù)專業(yè)課的學習,因此,提高該課程的教學成效對整個專業(yè)學習意義重大。筆者從事《電子技術(shù)》教學多年,為了提高課程成效不斷探索,在能力培養(yǎng)方面積累了一些教學經(jīng)驗。
職業(yè)核心能力是指任何職業(yè)或行業(yè)工作都需要的、具有普遍適用性且在職業(yè)活動中起支配和主導(dǎo)作用的技能,而課程核心能力是在課程中起支配和主導(dǎo)作用的技能。根據(jù)課程論的觀點:不同課程在能力培養(yǎng)上各有側(cè)重點,因此在各類教學大綱中都明確地指出了各門課程的能力培養(yǎng)目標。根據(jù)《電子技術(shù)》高職教學大綱:該課程的教學目標是“使學生掌握晶體二極管、三極管、晶閘管、集成電路等電子元器件的構(gòu)造特性和有關(guān)參數(shù),理解常用電子線路的工作原理,掌握典型電子電路的分析方法,具備常見電子電路的分析能力和應(yīng)用能力……”。與以前的教學大綱相比,新大綱中突出了對電子電路的分析和應(yīng)用,很明顯,應(yīng)用電路教學也必須在全面分析電路的基礎(chǔ)上展開,因此,《電子技術(shù)》新教學大綱更加注重培養(yǎng)學生的分析能力。同時,《電子技術(shù)》注重培養(yǎng)學生的分析能力也是由其本身課程特點所決定的。與電工專業(yè)另一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課《電工基礎(chǔ)》相比較,《電工基礎(chǔ)》整個理論體系非常嚴謹,電路計算要求非常精確,而《電子技術(shù)》由于受電子元件分散性等因素影響,進行精確計算不可能也毫無必要,因此,要求學生一開始就要建立“工程思維”,計算中樹立“近似觀點”,將主要精力放在電子電路的分析和應(yīng)用上。
高職院校要培養(yǎng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)一線的高技能應(yīng)用型技術(shù)人才,高職畢業(yè)生應(yīng)具有較高的能解決生產(chǎn)實際問題的崗位適應(yīng)能力。高等職業(yè)教育的培養(yǎng)目標決定了高職教育必須以就業(yè)為導(dǎo)向,以能力為本位,以服務(wù)為宗旨,因而職業(yè)教育體系中的課程也必須充分適應(yīng)這一教育要求。目前,推行“校本教材”已成為各類高職院校培養(yǎng)學生各項能力的重要手段,而且已經(jīng)取得了可喜的成績。針對《電子技術(shù)》課程來講,一方面,現(xiàn)行電子專業(yè)教材主要考慮知識的系統(tǒng)性和邏輯性,基本上按照學生應(yīng)具備的知識結(jié)構(gòu)來編寫,有的電子專業(yè)教材盡管也考慮到了能力結(jié)構(gòu)和能力培養(yǎng),但關(guān)于能力培養(yǎng)知識的系統(tǒng)性和深度不夠;另一方面,由于電子技術(shù)作為一門新的工業(yè)技術(shù),本身在日新月異地發(fā)展,新器件、新技術(shù)層出不窮,知識更新很快,造成教材內(nèi)容相對滯后,脫離實際,因此,如果我們不從能力角度入手而僅僅從知識角度入手根本無法滿足學生的職業(yè)能力需要。解決上述問題最根本的舉措是根據(jù)行業(yè)需要,結(jié)合學院和學生實際,采取開發(fā)《電子技術(shù)》校本教材等措施,謹慎而又積極推進《電子技術(shù)》校本課程建設(shè)。
筆者通過《電子技術(shù)》校本課程在進行分析能力培養(yǎng)方面作了一些探索,初步形成了一套核心能力培養(yǎng)體系,具體如圖1所示。
根據(jù)教育學理論,課堂教學是教學的最基本組織形式,也是整個教學過程的核心環(huán)節(jié),因此,實施核心能力的培養(yǎng)也要緊緊抓住這個核心環(huán)節(jié)。
1.對于重要知識點要反復(fù)講、深入講,力求學生全面理解和掌握。授課中對于《電子技術(shù)》中基礎(chǔ)性的重要知識點要講深、講透。如PN結(jié)的單向?qū)щ娦?,只要學生充分掌握這項知識點,則后繼二極管、三極管、場效應(yīng)管及可控硅的結(jié)構(gòu)和特性就相對容易理解。同樣,對于三極管在三個工作區(qū)的參數(shù)變化特征這個知識點也一樣,在后繼的電路分析中反復(fù)要用到此知識點,如共發(fā)射極基本放大電路、分壓式偏置放大電路及串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的分析中都將應(yīng)用到此知識點。因此,對于電子技術(shù)中基礎(chǔ)性的重要知識點,教師在講課中要反復(fù)講、深入講,不斷加深學生對重點知識的理解程度。只有這樣才能使學生在分析電子電路時得心應(yīng)手,避免成為“無本之木、無源之水”,并且通過不同電路的分析不斷提升自己的分析能力。
2.授課中引入“積木式”思維方法,重點鞏固16個基本單元電路。由于《電子技術(shù)》課程應(yīng)用性較強,因此為了提高教學效果,并根據(jù)《電子技術(shù)》的課程特點,教師可采用一些新手段和新方法增強學生的學習興趣,從而提高教學效果。筆者結(jié)合《電子技術(shù)》的課程特點——任何復(fù)雜的電子線路都是由基本的單元電路像“積木”一樣拼起來的,在教學中引入“積木式”思維方法。首先,筆者深入研究教材,根據(jù)電路的重要性和實用性并結(jié)合專業(yè)特點確定了16個基本單元電路,具體包括:共發(fā)射極基本放大電路;分壓式偏置放大電路;甲乙類互補對稱OCL電路;帶調(diào)零電位器的長尾式差動放大電路;反相比例運算放大電路;同相比例運算放大電路;反相加法運算電路;差動輸入式減法運算電路;單相橋式整流電流;串聯(lián)型穩(wěn)壓電路;三端集成穩(wěn)壓電路;三相橋式整流電路;三相半控橋;單結(jié)晶體管觸發(fā)電路;四位左移(右移)寄存器;三位異步二進制加法電路。然后,筆者要求學生重點掌握這16個基本單元電路,要求他們對這些基本單元電路不但要理解,而且要熟練記憶。當所有電路講授完畢后,筆者在課堂中再引導(dǎo)學生分析一些比較復(fù)雜的實用電子電路,讓學生在復(fù)雜電路中“尋找”基本單元電路,使學生能夠?qū)⒒締卧娐废瘛胺e木”一樣進行“拼裝”,進行綜合。通過這種手段和方法,增強了學生分析復(fù)雜電子電路的信心,顯著提高了學生對電子技術(shù)的學習興趣。
習題課是鞏固理論和方法的一種重要課堂教學類型。《電子技術(shù)》這門專業(yè)基礎(chǔ)課由于內(nèi)容抽象、概念多,高職學生普遍反映較難掌握,因此,必須通過習題課對重點內(nèi)容加以引申,使學生對重點理論和重要方法能進一步掌握,而掌握重點理論和解題方法都必須建立在學生具備一定的能力基礎(chǔ)上,因此在上習題課的過程中突出能力教育顯得尤為重要。
1.通過對比分析法提升學生的分析能力。在《電子技術(shù)》這門課程中,近似估算法是一種相當重要的分析方法,因為這種方法是分析模擬電路的一種通用方法,故非常有必要通過習題課對這種方法加以鞏固和深化。本人在相應(yīng)的習題課中精選了兩種基本電路進行對比分析。算法求靜態(tài)工作點,而兩種題型的解法相差很大,第一個電路即基本放大器要先求IBQ,第二個電路即分壓式放大電路必須先求UB,筆者在習題課中將兩種題型進行比較,使學生印象相當深刻。對此筆者趁熱打鐵,要求學生在解題時應(yīng)針對具體電路多分析、多概括,找出問題的共性和個性,做到具體電路具體分析,不斷提高自身的分析能力。
2.通過方法創(chuàng)新提高學生的分析能力。根據(jù)自然辯證法的觀點,科學技術(shù)方法是通過科學認識主體的活動而表現(xiàn)出來的,它是主體把握客體的主觀手段。列寧曾提醒人們注意黑格爾的如下論斷:“在探索認識中,方法也就是工具,是主觀方面的某個手段,主觀方面通過這個手段和客體發(fā)生關(guān)系?!痹诳茖W認識系統(tǒng)中,科學技術(shù)方法處于實現(xiàn)主體與客體相互作用的中介地位,從而在科學認識中起著重大作用,因此為了提高習題課的課堂效果,應(yīng)高度注重方法,而且可引進其他學科的一些方法。如在解決下面這個問題時,筆者引進了數(shù)學中的反證法,起到了良好的成效。電路如圖2所示,判斷二極管是導(dǎo)通還是截止。若導(dǎo)通,則求流過二極管的電流。學生在解題過程中都明確解這道題的關(guān)鍵是正確判斷二極管V的工作狀態(tài) (正向?qū)ㄟ€是反向截止),但不知從何下手,有部分學生能夠解出,但解題過程不嚴密。針對這種情況,筆者在課堂上采用了反證法,同時引入二極管的理想模型。解題過程如下:假設(shè)二極管反向截止(UA<UB);根據(jù)二極管的理想模型,即二極管截止時相當于“開關(guān)”斷開,可作以下等效電路:以C點為參考點,可求出:UA=20V UB=10V即UA>UB與假設(shè)不符,故此二極管應(yīng)處于導(dǎo)通狀態(tài),流過二極管的電流為:ID=(20-10)/1=10mA。采用反證法后,能將模糊抽象的問題清晰化,而且過程嚴謹規(guī)范,學生都深感各門課程至少在方法上是相通的??傊?,在習題課中可引入各種新方法,可以拓展學生思路,提高學生的分析能力。
《電子技術(shù)》本身是一門實踐性很強的課程,課程中很多原理和特性都要通過實驗等手段獲得,因此,在《電子技術(shù)》的教學中筆者高度重視實踐環(huán)節(jié)。由于實驗主要是驗證性的,與實際應(yīng)用有一定距離,除了完成教學計劃規(guī)定的實驗外,為了進一步在實踐中提升學生的分析能力,提高《電子技術(shù)》的學習效果,筆者根據(jù)教學進程引入一些電子小制作。如在講授功放電路后,筆者帶領(lǐng)學生裝配TDA2030D集成功放電路;在講授可控硅逆變和交流調(diào)壓這一節(jié)后,由于書上提供的單相交流調(diào)壓電路是原理性電路,無實用價值,筆者引入了相當實用的雙向可控硅交流調(diào)壓電路,可用來將普通臺燈改裝成調(diào)光臺燈。電路如圖3所示。
在進行電子制作時,首先筆者將整個制作過程和要求進行了詳細的講解,然后要求學生自行購買元器件,自行設(shè)計印刷板,獨立裝配調(diào)試。調(diào)光電路裝配好后,讓學生接上燈泡進行調(diào)光試驗,結(jié)果由于很多學生裝配經(jīng)驗不足,出現(xiàn)了燈泡不亮或無法調(diào)光等故障。此時筆者就要求學生利用學過的可控硅電路知識進行分析,同時向?qū)W生介紹了查找故障的常用方法和應(yīng)遵循的原則(如可控硅電路應(yīng)先查主電路,再查觸發(fā)電路)。最后,學生都獨立地排除了故障,成功地完成了調(diào)光電路裝配。這種成功體驗大大激發(fā)了學生學習《電子技術(shù)》的興趣,進一步掌握了理論知識,提高了學生的分析能力和動手能力,可謂一舉多得。
誠然,能力培養(yǎng)是一個綜合性的課題。在《電子技術(shù)》課的教學中,除了培養(yǎng)學生的分析能力外,還要提高學生的應(yīng)用能力、實踐能力及創(chuàng)新能力,而從本質(zhì)上講這些能力是相輔相成的。很明顯,如果學生連基本電子電路都不能分析,就根本談不上應(yīng)用,更無法創(chuàng)新。本人在長期的《電子技術(shù)》教學中也深深感到,分析能力的培養(yǎng)也必須遵循因材施教和循序漸進的教學原則,否則可能事半功倍。在能力培養(yǎng)上一定要千方百計發(fā)揮學生在學習中的主體作用,讓學生成為分析的主體,教師主要起引導(dǎo)作用。
當然,上述分析能力培養(yǎng)的方法和手段在教學實踐中還存在一個不斷深化的過程,同時針對不同班級的情況還要作適當?shù)恼{(diào)整,而且《電子技術(shù)》這門課程本身也在不斷迅速發(fā)展,因此,作為教師更應(yīng)抱著與時俱進的精神,不斷補充新內(nèi)容,不斷改進教學方法,如采用電路仿真技術(shù)(應(yīng)用EWB5.0虛擬電子平臺)以更好地培養(yǎng)學生的分析能力,達到較好的教學效果。1990年以來,本人在《電子技術(shù)》課程的教學過程中,運用上述理念、方法及手段,在分析能力培養(yǎng)方面取得了較好的教學成效。2005年本人撰寫的《電子技術(shù)》核心能力培養(yǎng)的論文榮獲省教育廳論文評比二等獎,同年度成功申報《電子技術(shù)》核心能力培養(yǎng)方面的杭州市教育局課題一項(現(xiàn)已結(jié)題)。2008學年筆者擔任2006機電高復(fù)班的《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學,全班29位學生中在單招單考中有17位學生上高職錄取線,其中專業(yè)課成績非常好,實現(xiàn)了機電系歷史上零的突破!同時,更令人感到欣慰的是,筆者在2005電力工程和2005電大普電力等班級講授《電子技術(shù)》課程時,每次評教分都在90分以上,得到了學生的充分認可,學生都高度認同筆者在教學中采用的一整套能力培養(yǎng)方法。
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G712
A
1672-5727(2010)08-0078-03
王偉(1969—),男,浙江杭州人,碩士,浙江同濟科技職業(yè)學院副教授,長期從事電子技術(shù)及水電站自動化技術(shù)的教學與研究。
李泳泉(1969—),男,浙江縉云人,縉云電力局工程師,長期從事電力系統(tǒng)培訓與運行及檢修等工作。