基于OBE理念的“模擬電子技術”課程教學改革探索

李向麗　周林成

摘要：針對當前“模擬電子技術”課程教學過程中存在重理論輕實踐、動手能力培養(yǎng)不夠、現(xiàn)代教學手段缺失、課程評價方式單一的問題，以成果導向課程發(fā)展理論為支撐，提出該課程教學目標、內(nèi)容、方法和考核形式的改革。改革后的“模擬電子技術”課程教學方案更適應國際工程教育認證的理念，知識體系更清楚，考核形式更合理，對促進學生工程設計能力、工程實踐能力和工程創(chuàng)新能力的提高具有積極作用。

關鍵詞：模擬電子技術 結果為導向 工程認證 教學改革

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）09（a）-0152-02

Abstract：There are some problems in the course teaching of "Analog Electronicstechnology"，which include paying attention to theoretical teaching，ignoring the practical behavior and practical ability，lack of modern teaching means and course evaluation methods.The reform of the teaching objectives，contents，methods and examination forms of the course is put forward based on the mode of OBE.After the reform， the curriculum teaching scheme is more suitable for the Engineering Education Association certification，which has a positive effect on promoting students'engineering design ability，engineering practice ability and engineering innovation ability.

Key words：Analog Electronicstechnology；Results-oriented；Engineering certification；Teaching reform

成果導向課程基于“產(chǎn)出”的核心思想，把焦點放在學生“學到了什么”，而不是學校、教師“教了什么”[1]。課程發(fā)展回歸學生畢業(yè)后能“帶走”的實際能力，強調(diào)圍繞學生學習任務、專業(yè)設置、職業(yè)范圍展開，加強學生適應未來和社會的綜合能力。在“模擬電子技術”課程實施中強調(diào)師生共同參與，以“知識、技能”和“態(tài)度”三個領域的目標能力為導向，結合自主學習、團隊學習、網(wǎng)絡學習、案例分析、現(xiàn)場學習等多種教學方式，配合老師的指導、企業(yè)參觀考察等環(huán)節(jié)，全方位促進職業(yè)本科學生“核心能力”形成。

“模擬電子技術”作為自動化、電氣工程等專業(yè)的重要的專業(yè)技術基礎課，該課程在教學中具有概念性強、理論復雜、電路圖較多、實踐性和工程性強等特點，近年來圍繞“模擬電子技術”教學改革提出了一些有效的方法[2-4]。文獻[2]闡述了虛擬仿真技術在處理模擬電子技術課程的難點教學中的運用；文獻[3]從理論、實踐和考核三個方面對模擬電子技術的教學進行改革探索，提高了學生的思辮能力、分析和解決問題的能力；文獻[4]針對本科院校轉(zhuǎn)型的課改要求探索模擬電子技術課程的改革，并提出了新的教學方法。針對常熟理工學院（以下簡稱“我?！保┳吭桨鄬W生的特點以及卓越工程師培養(yǎng)目標和國際專業(yè)認證的要求，提出基于成果導向“模擬電子技術”的課程改革。課程評價的焦點是學生學習“成果”，并進一步對教學內(nèi)容進行優(yōu)化；提出自主學習、團隊學習、網(wǎng)絡學習等多元化教學手段；改變考核方式，為該課程的教學改革提供一種新思路。

1 學習目標的確定

根據(jù)《為學習、教學和評量而分類：布魯姆教育目標分類之修訂》一文中，布魯姆等人的目標分類理論[5]，結合模擬電子技術課程的實際，將課程目標分為“知識、技能”和“態(tài)度”三個領域。

1.1 知識領域

將“知識領域”作為一種學習結果，是指自動化、電氣工程等專業(yè)學生通過學習以后，能記憶、了解、應用和分析相關知識，包括“模擬電子技術”的術語知識及個別細節(jié)和要素的知識。具體包括概念知識，即將二極管、三極管、集成運放等基本概念知識在更為廣闊的結構下建立彼此關系，使其功能緊密結合的知識，包括電子元件分類的知識、選用原則和通則的知識等；程序知識，即如何進行電路、模型分析的知識，包括電路研究的方法、規(guī)則和所需的知識以及在此基礎上分析全新模型的知識；元認知知識，學習者借以調(diào)節(jié)感知、記憶、思維等內(nèi)部心理過程的知識。知識領域?qū)Α昂诵哪芰Α毙纬煞浅Ｖ匾?，它不僅本身是一種重要的能力，也是其他類型的學習結果習得的基礎和進一步學習的條件。

1.2 技能領域

在技能領域目標的達成過程中，必須運用已經(jīng)掌握的先決知識，但知識并不直接轉(zhuǎn)化為職業(yè)教育的“核心能力”，此時技能就成為聯(lián)絡知識和能力的橋梁。技能是運用知識和經(jīng)驗順利完成某種任務的主觀能力?！澳M電子技術”在技能領域方面更關注于培養(yǎng)學生的綜合實踐能力，包括知識運用能力、信息獲得能力、方案選取能力、實踐操作能力和創(chuàng)新能力等，通過實驗、綜合設計來提高學生的工程設計水平，滿足用人單位的需求。

1.3 態(tài)度領域

工作態(tài)度是人們對工作的評價和采取的行動，包括工作的責任度、認真度、努力程度等。明確的工作目標和強烈的責任心，認真、踏實的工作態(tài)度，積極進取的上進心都是畢業(yè)生在職場中取得進步的關鍵因素。

將成果導向“模擬電子技術”課程目標劃分為“知識、技能”和“態(tài)度”三個領域，有利于目標的具體化、操作化。進一步根據(jù)分解目標確定學習內(nèi)容、完善學習方法、調(diào)整考核方式將有利于目標的最終實現(xiàn)。

2 學習內(nèi)容的確定

此次授課選用的教材是東南大學出版社出版的成立、王振宇主編的《模擬電子技術》（修訂版）[5]。該教材綜合了編者30多年的教學經(jīng)驗，在內(nèi)容和章節(jié)安排上都進行了改革，突出學習重點、分散了學習難點、將理論與實際緊密結合起來。該教材每章都有適量的例題和習題，利于學生的自主學習和檢測。但是在教學過程中，受到學時要求的限制，不可能做到面面俱到，所以要從教學內(nèi)容上進行調(diào)整和精化。

2.1 理論教學內(nèi)容

電子世界日新月異的創(chuàng)新發(fā)展、新知識的不斷涌現(xiàn)，需要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和自學能力。因此，需要對教學內(nèi)容進行評估和篩選，在保留基礎和精髓的原則上給學生留出自學和發(fā)散思維的空間。在教材的基礎上將教學內(nèi)容整合為四個模塊：半導體器件及應用、集成運算放大器及應用、功率放大電路及電源電路。通過上述四個模塊的學習完成知識領域的目標（見圖1）。

2.2 實踐教學內(nèi)容

“模擬電子技術”是實踐性非常強的學科之一，實踐教學的目的幫助學生掌握正確使用各類電子儀器儀表、基本測量和研究方法、以及電子電路技術基礎知識及其運用，并通過工程性、功能性和趣味性相結合的實踐研究與系統(tǒng)設計等實踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生積極思考、主動學習、自主動手和獨立解決工程問題的研究能力和創(chuàng)新的意識，以提高學生的工程設計水平。但是目前的驗證性實驗很難滿足要求，所以該學院通過基礎實驗、仿真實驗和綜合設計三個模塊來完成實踐領域的目標（見圖2）。

基礎實驗在實踐報告書指導下完成，其目的在于驗證電路原理進行，加深基礎理論的理解并提高動手能力，增強學習興趣。仿真實驗采用Multisim 10.0作為輔助教學工具。解決了基礎實驗受設備制約的問題，更有利于學生利用課余時間通過信息化平臺靈活、自主地進行學習。Multisim 10.0可幫助學生完成元件選型、電路設計、參數(shù)調(diào)節(jié)以及仿真結果觀測等環(huán)節(jié)，可以幫助學生更好的理解模擬電路工作原理，為電子電路的課程設計打下良好基礎。綜合設計環(huán)節(jié)，旨在提高學生的工程設計水平。每四個同學一組選擇一個課題進行電路的設計，通過Multisim 10.0仿真驗證，在開放實驗室進行焊接、調(diào)試。最終上交成品和技術文檔（包括電路原理、參數(shù)選型和仿真情況）。

3 學習方法的確定

傳統(tǒng)的教學是以教師為中心的直接教學法與講授法，強調(diào)教師的講解式教學和學生的意義學習。而以成果為導向的教學則強調(diào)師生共同參與，結合實踐學習、團隊學習、自主學習、網(wǎng)絡學習等多種教學方式，配合現(xiàn)場學習等環(huán)節(jié)，為學生提供一個追求卓越與成長的契機。通過多元化的學習方法可以完成態(tài)度領域的目標要求。

3.1 師生共同學習

通過“問題導向?qū)W習”鼓勵和支持學生對問題進行積極探究、培養(yǎng)合作精神，改變以往消極被動的學習方式。在“模擬電子技術”課程內(nèi)容的設計上結合四個知識模塊，利用真實的問題引發(fā)學生的興趣，并于團隊學習等互動過程中進行知識和能力的交融與建構。在教師的輔助下學生能將多方面獲取的信息整合成有效率、可行、系統(tǒng)的知識，并在此基礎上搜尋問題解決策略、發(fā)展電路分析技巧，同時學習有效人際互動技巧、加強自我完善意識。

3.2 實踐學習

課程一方面通過實踐教學模塊提高學生的工程實踐能力；一方面組織專業(yè)實踐，通過企業(yè)的參觀和培訓提高學生創(chuàng)造性解決問題的能力、發(fā)展組織管理的能力。

3.3 團隊學習

通過團隊進行學習每位學生可以充份地互動，達到學習的效果。授課過程中采樣小組討論的方式對典型電子電路進行分析，并撰寫學習報告，通過共同研討，不僅有助于產(chǎn)生團隊整體成果，個別成員成長的速度也比其他學習方式快。

3.4 自主學習

自主學習是學生自我主宰的一種學習方式。課程不僅安排了Multisim 10.0的自主學習，學生也可以根據(jù)大綱和網(wǎng)絡資源自我選擇學習內(nèi)容、自我管理學習時間、自我調(diào)節(jié)學習策略，充分調(diào)動自我驅(qū)動的學習動機。

3.5 網(wǎng)絡學習

隨著數(shù)字信息技術、網(wǎng)絡技術和多媒體技術的不斷發(fā)展，推廣“在線學習”勢在必行。目前我校應用的“畢博網(wǎng)絡課程平臺”是一個基于互聯(lián)網(wǎng)來開發(fā)課程或網(wǎng)站的軟件包。這個系統(tǒng)涵蓋了課程管理、作業(yè)提交、測驗、聊天、資源共享、論壇、郵件溝通等功能。課前教師將教學大綱、教學進度、課件等資料上傳，幫助學生的自主學習；教學開展時通過網(wǎng)絡單元測驗、仿真試驗測驗等測試手段督促學生的平時學習；并借助平臺進行小組討論和作業(yè)提交，同時獲得教師彈性化的支持和幫助；教師和學生可以通過平臺開展集體討論，通過電子郵件加強教師和學生間的溝通。

4 考核方式的確定

從學生自主學習、工程實踐和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)“三大核心能力”的培養(yǎng)需求出發(fā)，為了有效地提高學生的學習主動性、積極性、學習興趣和效率，使學生的學習過程從被動接受變?yōu)橹鲃荧@取，提出了在傳統(tǒng)的課程考核以外，依托于三電實驗平臺、畢博網(wǎng)絡平臺以及仿真軟件Multisim等多渠道的考核方式改革方案。具體方案如下：

（1）模擬電子技術課程總成績由平時成績和課程考核成績兩部分加權求和獲得，課程考核成績的權重為70%，平時成績的權重為30%，即課程總成績=平時成績×30%+課程考核成績×70%。

（2）課程考核分成理論考核、試驗考核和仿真實驗考核兩部分進行，相應的權重分別為60%、25%、15%，即課程考核成績=理論考核×60%+試驗考核×25%+仿真實驗考核×15%。

通過上述該課程考核方式的多樣化、考核內(nèi)容的全面性、考核時間的過程化、理論與實踐相結合、學生自主學習和教師教學相結合的方式，使該課程的考核機制更趨合理、科學。

參考文獻

[1] 李智.成果導向式學習——信息管理專業(yè)課程規(guī)劃新思維[J].教育進展，2013（3）：1-8.

[2] 涂水林，王燚.運用虛擬仿真技術解決模擬電子技術課程中的教學難點[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2009（13）：77-79.

[3] 劉平英，徐軍，陳煒峰.《模擬電子技術》教學改革探索與實踐[J].科技創(chuàng)新導報，2014（21）：139-140.

[4] 于海平.國家卓越工程師專業(yè)《模擬電子技術》課程建設研究[J].軟件導刊，2014（8）：6-7.

[5] Anderson，L.W.&Krathwohl， D.R..ATaxonomy for Learning，Teaching and Assessing：A Revision of Bloom'sTaxonomy of Educational Objectivcs[M].New York：Longman，2001：158.

[6] 成立，王振宇.模擬電子技術[M].修訂版.江蘇：東南大學出版社，2012.