高工專電類基礎(chǔ)課程模塊化教學的研究與實踐*

陳曉宇，郭 靜

(河南機電高等?？茖W校，河南 新鄉(xiāng) 453000)

1 引言

電路、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)是工科各專業(yè)都非常重要的電類基礎(chǔ)課程，在培養(yǎng)目標中屬于必修課。開設(shè)的目的是為各專業(yè)學生講授電學的基本知識、基本理論及基本的實踐技能。通過學習使學生獲得電工技術(shù)和電子技術(shù)的基本理論和基本知識，了解電工技術(shù)與電子技術(shù)的最新發(fā)展動態(tài)及發(fā)展動向，為學生學習后續(xù)專業(yè)課程奠定堅實的理論基礎(chǔ)和實踐基礎(chǔ)。近幾年，隨著科學技術(shù)的迅猛發(fā)展，各工科院校先后增設(shè)了許多新的電類專業(yè)，同時原有的各專業(yè)又新增了很多專業(yè)課和專業(yè)基礎(chǔ)課，它們當中的許多課程都與信號測試、信號處理、微機控制等技術(shù)有關(guān)，為此各專業(yè)都要求拓寬基礎(chǔ)知識，不斷擴展電學基礎(chǔ)知識的內(nèi)容，引入前沿技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)內(nèi)容。圍繞電路、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)等電類基礎(chǔ)課程的教學內(nèi)容、教學方法及教學手段的改革都在不斷發(fā)展。從新世紀高等教育的人才培養(yǎng)模式來看，電類基礎(chǔ)課程的教學需要大幅度改革。

隨著普通高等教育特別是高等職業(yè)教育的迅猛發(fā)展，高職高專不僅比重增加，而且社會性更強。它在培養(yǎng)目標和培養(yǎng)方式上與本科教育都有著本質(zhì)上的區(qū)別。經(jīng)多年的努力，國內(nèi)已有多種為“研究型”、“設(shè)計型”、“操作型”等各種人才培養(yǎng)而專門設(shè)置的電類基礎(chǔ)課程。但是它們并不完全符合高職高專人才培養(yǎng)的定位，既不能直接采用，也不可能簡單地改造移植，所以只有按高職高專的特點進行改革。

高職高專是按我國國情需要培養(yǎng)高級技術(shù)應(yīng)用型人才，受教育者既要掌握一定的理論知識，又要有較強的專業(yè)技能，能獨立靈活地處理實際問題。顯然，由于培養(yǎng)目標有異而導致培養(yǎng)模式不同，使得電類基礎(chǔ)課教學必然在選材、對前期數(shù)理課程的要求，其與后續(xù)相關(guān)課程的關(guān)系上，還有高職高專對技能訓練提出的特殊要求等一系列重大問題上都要慎重考慮。為此首先是要轉(zhuǎn)變觀念，立足于高職高專的人才培養(yǎng)模式，完全跳出現(xiàn)有的框子。指導思想是在突出實用性的基礎(chǔ)上兼顧知識體系的完備，貫徹“必需、夠用、管用”的原則，務(wù)求熟練，能靈活應(yīng)用。既注重基礎(chǔ)知識的傳授，又偏重于實用性;既要滿足后續(xù)課程對電類基礎(chǔ)課的要求，增添新技術(shù)對電類基礎(chǔ)課的要求，又要少而精，重點突出，保持原有的課時不變。［1］

高專學制時間短，只有三年。隨著控制技術(shù)的發(fā)展，在電類基礎(chǔ)課之后不僅要安排一系列后續(xù)的相關(guān)課程，而且每門課還都特殊地增加了相應(yīng)的技能訓練科目。迫使電類基礎(chǔ)課必須提前開設(shè)，電類基礎(chǔ)課若不能提前結(jié)束，必然導致一系列后續(xù)電類控制課程與技能訓練科目無法正常進行，不僅在整體上支出更多的學時，而且效果非常不理想。電類基礎(chǔ)課的提前開設(shè)可為諸多后續(xù)的相關(guān)課程的教學提供一個寬松的環(huán)境，有益于整體教學質(zhì)量的提高。高職高專對人才培養(yǎng)模式的改變，要求各課程都要進行重新定位，改革的工作量是很大的。電類基礎(chǔ)課程的提前，解除了它們之間的約束關(guān)系，使其他課程的改革有更充足的時間，體系更科學，內(nèi)容更符合需要。

實踐證明，電類基礎(chǔ)課按專業(yè)不同、學時不同、學習重點要求不同采用自由組合、模塊化教學的方式是一條值得探求之路。在原試行中我們已著手進行了相關(guān)問題研究，采取一系列措施，盡管仍存在許多問題，但從學生的接受能力顯示出的互動作用等方面看，這一教學模式的改革具有可行性。下面就理論教學、實踐教學、仿真教學、考試考核等幾個方面談一下具體實施措施:

2 教學改革措施

2.1 理論內(nèi)容的改革

鑒于高職高專教育的特點，各專業(yè)對電類基礎(chǔ)課程的要求是不同的，課時分配也有差異。如:我校機電專業(yè)的電路基礎(chǔ)有70學時，印刷專業(yè)的電工技術(shù)與電子技術(shù)兩門課程共計80學時，機制專業(yè)兩門課程總計130學時。為了精選基礎(chǔ)理論內(nèi)容教學內(nèi)容，保證教學質(zhì)量，教師應(yīng)根據(jù)教學目的，針對教學對象不同和各專業(yè)特點，按照“實用、夠用”的原則，重組基礎(chǔ)理論內(nèi)容結(jié)構(gòu)。重組時可采用“四不、一增、一簡”的原則精選和調(diào)整教材內(nèi)容，一般打“※”號的內(nèi)容不用;與物理課或其他課重復(fù)的內(nèi)容不用;與專業(yè)結(jié)合不緊的不用;與實際應(yīng)用聯(lián)系不多的不用。增加后續(xù)課程需要及新技術(shù)在本專業(yè)應(yīng)用的內(nèi)容。簡化一些繁瑣的理論推導如電工學中，磁路、有效值的推導、變壓器等對印刷或化工等非電專業(yè)而言，則可刪除;而類似變壓器阻抗變換等在電子學中要用到的知識則可增加。

對有些繁瑣的數(shù)學推導可只做定性分析，對關(guān)鍵的基本知識點要講深講透。例如，基爾霍夫定律是電路理論中分析問題的基礎(chǔ)，貫穿于所有電工類課程的全過程，要讓學生明確，它雖然是直流電路的實驗定律，但對交流電路的瞬時值同樣適用。對精選的內(nèi)容，也要做好教材分析，抓住重點、難點和關(guān)鍵。

2.2 實驗實踐內(nèi)容的改革

電類基礎(chǔ)課程是實踐性很強的課程，必須通過實踐性教學才能加深學生對所學理論知識的理解，提高動手能力、思維能力與創(chuàng)造能力。本次改革將實現(xiàn)基礎(chǔ)型實驗教學主要采用教師在實驗現(xiàn)場授課和指導實驗的教學方法;綜合設(shè)計型實驗教學主要采用自主式、開放式實驗教學方法;創(chuàng)新實踐型實驗主要采用合作式、研究式教學方法。

逐步完善開放式、網(wǎng)絡(luò)互動式、多媒體方式等多種實驗教學手段。開放式主要是利用網(wǎng)絡(luò)預(yù)約平臺，學生通過校園網(wǎng)絡(luò)了解實驗教學中心開放實驗的時間、地點、內(nèi)容、指導教師等信息，進行網(wǎng)上預(yù)約，中心通過開放預(yù)約管理系統(tǒng)安排實驗時間、地點等信息，并通過校園網(wǎng)反饋給學生。保證了學生自主實驗的需要。

網(wǎng)絡(luò)互動式主要是網(wǎng)絡(luò)課件、視頻錄像、電子教案、答疑等可以通過實驗網(wǎng)絡(luò)平臺進行傳送，部分實驗室實驗課堂情況在校園網(wǎng)內(nèi)可以通過授權(quán)在學校網(wǎng)絡(luò)里的任何計算機上觀察交流;多媒體方式主要是利用仿真、動畫、建模等方式，把過去一些只能靜態(tài)演示的實驗和過程進行立體、動態(tài)演示，從而獲得更為直觀的實驗效果。

在實驗實踐內(nèi)容中要注意抓好以下幾個方面:

1)精心設(shè)計實驗教學的內(nèi)容和方法。實驗是理論的延續(xù)，是提高學生實際操作能力與創(chuàng)造能力的一個途徑。在實驗內(nèi)容設(shè)計方面，應(yīng)注意由傳統(tǒng)的驗證性實驗逐步轉(zhuǎn)變到設(shè)計型和創(chuàng)造性實驗，以提高學生的思維能力和創(chuàng)造能力［2］。

2)為了提高學生動手能力、動腦能力及科研意識，本教材創(chuàng)新性地引入課程設(shè)計環(huán)節(jié):

(1)介紹一些小制作，如:組裝簡單電動玩具、收音機、門鈴及電器維修等既實用、學生也感興趣的小課題。

(2)引入一些工業(yè)現(xiàn)場的實例講解:如伺服電機的控制、繼電器的使用等。通過課程設(shè)計內(nèi)容的講解，使學生能自己設(shè)計制作一些簡單的控制電路。

如條件允許，計劃在全學校各專業(yè)選拔優(yōu)秀的學生組成創(chuàng)新班，探索新的教學方法和培養(yǎng)模式。為了實現(xiàn)“創(chuàng)新應(yīng)用型”人才培養(yǎng)的目標，對進入中心的創(chuàng)新班學生實行導師制。每位導師負責1～3名學生的能力培養(yǎng)，強化科研能力培訓。通過個性化教育，創(chuàng)新班學生在電子大賽、創(chuàng)新大賽、創(chuàng)新設(shè)計與制作等方面表現(xiàn)出色，顯示了創(chuàng)新班導師制培養(yǎng)的良好發(fā)展前景?？偨Y(jié)導師制經(jīng)驗，細化導師制度，進一步完善創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。

通過這些實驗實踐，不僅使學生對電工學課程有一個系統(tǒng)的認識和掌握，而且使學生增強了動手、動腦的應(yīng)用能力，使他們走出校門就能適應(yīng)電工類崗位的需要。

2.3 EDA教學內(nèi)容的改革

現(xiàn)階段的電類基礎(chǔ)課教學手段過于單一，理論推導過于抽象，學生接受知識難度較大，如何豐富課程的教學手段以提高教學效果是我們現(xiàn)階段需要解決的又一個重要問題。所以教學手段的改革也迫在眉睫，電路仿真較好地解決了理論推導過于抽象、繁雜的難題，所以我們把EDA仿真教學引入到電類基礎(chǔ)課的課堂教學和實踐教學中。

EDA教學是運用實物、半實物或全數(shù)字化動態(tài)模型深層次揭示教學內(nèi)容的新方法，是計算機輔助教學的高級階段。EDA訓練是一種多通道綜合作用的教學方法，學生置身于EDA環(huán)境之中可以充分調(diào)動感覺通道、運動通道和思維通道的學習機能，接受知識的效率明顯提高。此外EDA訓練系統(tǒng)是一種能夠充分發(fā)揮學生創(chuàng)造意識的環(huán)境，學生可以在沒有教師的情況下自學并反復(fù)試驗自行設(shè)計電子電路方案。

試點教學班級電子電路EDA教學要達到的效果:

1)深入了解電子電路分析及EDA軟件操作原理。

2)熟悉工作參數(shù)在操作系統(tǒng)中的整定。

3)掌握現(xiàn)代工業(yè)復(fù)雜電路的設(shè)計調(diào)整技術(shù)。

4)提高對復(fù)雜電子電路過程動態(tài)運行的分析并提出最優(yōu)工作方案。

5)科學的、嚴格的考核與評價。

6)學生經(jīng)過訓練后所達到的操作水平和理論聯(lián)系實際的能力。

2.4 考核手段的改革

伴隨著科學技術(shù)的突飛猛進和世界經(jīng)濟一體化進程，知識結(jié)構(gòu)日新月異，社會對各類人才的需求呈現(xiàn)多樣化的要求，培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級專門人才，以滿足社會的多層次要求。這是市場經(jīng)濟條件下高校共同面臨的新課題。而考試作為人才培養(yǎng)的激勵機制和引導機制，如果運用得恰到好處，就會對新型人才的培養(yǎng)起到催化劑的作用。

在我們共同努力下，讓考試全面發(fā)揮其診斷、評價、反饋、導向和激勵的功能;能夠引導學生進行自主性學習、研究型學習;能夠引導良好的教風和學風的形成，使學生的知識、能力和素質(zhì)得到全面的協(xié)調(diào)發(fā)展;能夠在高校培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的人才中起到正確而有效的“指揮棒”作用。

課程教學的改革必然導致考核手段的改革，考試只有正確地反映教學，才能準確地反映學生的學習情況，起到考試應(yīng)有的作用?？荚嚨墓δ苋∠蛑饕?

1)考試的評定功能

考試能夠評價、鑒定應(yīng)試者在某方面的知識和能力是否達到了規(guī)定的水平和標準。這是進行各種水平考試、資格考試和標準考試的依據(jù)。

2)考試的診斷和反饋功能

學?？荚嚹軌驒z測學生在知識和能力掌握上的不足與問題所在，給學生提供改進學習的信息，給教師提供調(diào)整和改進教學的信息。這就是考試的診斷和反饋功能。

3)考試的教育功能

考試能力是一種重要的素質(zhì)能力，它包括表達能力、鑒別能力、應(yīng)變能力、心理素質(zhì)和考風考紀等諸多方面。這些素質(zhì)能力，學生經(jīng)過考場的歷練，都可以得到很好的培養(yǎng)和鍛煉。所以，科學的考試，對學生具有綜合素質(zhì)能力的教育功能。

4)考試的激勵功能

考試成績是衡量教與學的有效性的一個質(zhì)量指標，考場是展示教師教學與學生學習成功的平臺，所以考試如同收獲，考試獲得優(yōu)異成績就意味著教與學取得雙豐收。成績優(yōu)秀，體現(xiàn)教師教學的成功和學生學習的成就，這種成就欲能極大地激勵考生及其教育者的積極性和上進心，促使他們更加勤奮地學習和工作，這就是考試的激勵功能。

綜上所述，考核的功能取向主要在于:評定功能、診斷和反饋功能、教育功能和激勵功能等。需要指出的是這些功能不是相互分割，而是綜合起作用的。它對教育、識才、用才等諸多方面都有著廣泛的應(yīng)用價值。

原來考試都僅僅是通過理論進行，許多學生僅僅通過背例題、背步驟就可以考出很好的成績，而另外一些應(yīng)用能力強，但是表達能力差的學生的考試成績往往不很理想，起不到考試應(yīng)有的以上幾個方面的作用，助長了不少學生學習的惰性，也引起部分學生的心理不平衡，傷害了他們學習的積極性，降低了他們學習的熱情和主動性，起到了不好的導向作用，使多數(shù)學生認為學習的目的就是為了考試，與實際應(yīng)用沒有太大的關(guān)系［3］。

今年3月，我們根據(jù)教學改革首先嘗試了考試改革，在理論考試中不再刻意強調(diào)學生做題的步驟，而更多的是通過分析思路來考核，大量增加了簡述題和應(yīng)用判斷題等，理論考試外我們還增加了技能訓練部分的測試并和理論考試成績做了加權(quán)，真正能夠活學活用、學以致用的學生一般都取得了比較理想的成績，考試成績很好地反映了學生對知識的掌握程度。起到了應(yīng)有的效果，達到了考試的敦促和導向作用。

表1為筆者所在學校2010級機械制造專業(yè)電類基礎(chǔ)課教學內(nèi)容模塊化詳表，在進行課時分配是充分考慮了模塊化教學改革的要求及對后續(xù)專業(yè)課程的支撐作用。

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3 結(jié)語

綜上所述，由于高職高專培養(yǎng)人才模式的不同，與其相適應(yīng)的電類基礎(chǔ)課教學必須跳出固有模式的老框框，從國情出發(fā)，為適應(yīng)高專類的特點，重新創(chuàng)建形成新的體系。本課題在選材、技能訓練科目與前期后續(xù)各課程內(nèi)容的銜接與安排、采用先進的教學手段等重大問題上都進行了重新考慮。

采用模塊化教學為電類基礎(chǔ)課的改革探索了一條道路。它具有體系上的合理性、內(nèi)容和手段上的先進性以及實施上的可操作性，為我校工科各專業(yè)的電類基礎(chǔ)課設(shè)置和內(nèi)容安排奠定了基礎(chǔ)，并已經(jīng)在此基礎(chǔ)上進行教學實踐和完善。

［1］陳新兵，謝斌盛.電類實驗教學改革的設(shè)想與實踐［J］.科教文匯(中旬刊)，2007，(01):26－31.

［2］聶宏展，蔡國偉，崔實，婁娟.電類技術(shù)基礎(chǔ)課程實驗教學體系改革與設(shè)想［J］.東北電力學院學報，2003，(03):77－81.

［3］歐偉明.論電子設(shè)計競賽推進大學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)［J］.株洲工學院學報，2006，(04):56－61.