社區(qū)教育《電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)》課程開發(fā)研究*

丁晨陽(yáng)，劉冬梅

（揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué) 電子工程學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225009）

社區(qū)教育是建立終身教育體系和建設(shè)學(xué)習(xí)型社會(huì)的重要教育活動(dòng)[1]。隨著技術(shù)革新和智能化水平的提高，企業(yè)對(duì)低水平勞動(dòng)力的需求逐漸減少，而具有更高能力要求的職位數(shù)量不斷提高。因此，社區(qū)教育需要不斷開發(fā)職業(yè)技能類課程，為一些從事低水平勞動(dòng)、有意愿進(jìn)行技術(shù)提高、職位提升的中青年提供幫助。目前社區(qū)教育學(xué)習(xí)者趨于老齡化，中青年因?yàn)槿狈线m的課程、時(shí)間等原因參與度較低，本文即是關(guān)注電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程開發(fā)，對(duì)課程資源進(jìn)行微型化設(shè)計(jì)，以多媒體、微視頻的形式陳述知識(shí)，社區(qū)學(xué)習(xí)者可以通過(guò)筆記本電腦、智能手機(jī)隨時(shí)隨地接入課程，并能使用口袋實(shí)驗(yàn)室邊學(xué)習(xí)邊實(shí)踐。

一、當(dāng)前課程教學(xué)面臨的問(wèn)題

面向社區(qū)學(xué)習(xí)者進(jìn)行《電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)存在一定的挑戰(zhàn)。首先學(xué)習(xí)難度較大，學(xué)習(xí)者需要付出一定的時(shí)間。其次，缺乏計(jì)算機(jī)、電子類基礎(chǔ)知識(shí)難以完成課程學(xué)習(xí)，但傳統(tǒng)社區(qū)課程中并沒(méi)有多少時(shí)間能夠重復(fù)大量的基本知識(shí)。第三，選擇職業(yè)技能類課程的社區(qū)學(xué)習(xí)者往往期望改進(jìn)知識(shí)和技能，而在工作中表現(xiàn)的更好，傳統(tǒng)課程無(wú)法讓他們立即看到課程的學(xué)習(xí)對(duì)于工作的益處，因此缺乏一定的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和積極性完成課程。第四，對(duì)開發(fā)板及電子儀器的真實(shí)體驗(yàn)是電子類課程一個(gè)很重要的部分，如果手邊沒(méi)有相應(yīng)的實(shí)踐條件，學(xué)習(xí)效果會(huì)有較大影響。最后，課程還面臨著社區(qū)教育的一些共性問(wèn)題，比如學(xué)習(xí)和生活、工作的沖突，到達(dá)社區(qū)授課地點(diǎn)上課付出的各方面成本，由于社會(huì)背景、學(xué)習(xí)層次不同，有些學(xué)習(xí)者不太適應(yīng)和他人在教室環(huán)境中共同學(xué)習(xí)等。

二、社區(qū)教育移動(dòng)微型課程

隨著移動(dòng)終端更加智能化，使其也可以用來(lái)支持社區(qū)教育提供更加靈活的課程教學(xué)方式。當(dāng)前大多數(shù)中青年，每天都在使用智能終端進(jìn)行社交、獲得各種信息，因此社區(qū)課程可以利用移動(dòng)技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，提供移動(dòng)課程平臺(tái)，讓他們?cè)谌魏螘r(shí)間任何地點(diǎn)按需、多次的學(xué)習(xí)。

由于社區(qū)學(xué)習(xí)者往往只有有限的時(shí)間學(xué)習(xí)，設(shè)計(jì)合適的課程資源，減輕學(xué)習(xí)過(guò)程的認(rèn)知負(fù)擔(dān)，提高學(xué)習(xí)效率則是非常重要的。學(xué)習(xí)者需要處理轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)期記憶的信息越多，認(rèn)知負(fù)擔(dān)就越高。一種減少認(rèn)知負(fù)擔(dān)的方法就是使用信息化技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，參考文獻(xiàn)[2]中比較了教師授課組和移動(dòng)技術(shù)組的教學(xué)，結(jié)果顯示使用移動(dòng)技術(shù)有更好的學(xué)習(xí)成就感以及更低的認(rèn)知負(fù)擔(dān)。

課程材料還需要進(jìn)行微型化設(shè)計(jì)，以適合社區(qū)學(xué)習(xí)者碎片化學(xué)習(xí)的需求，通過(guò)減少學(xué)習(xí)過(guò)程的認(rèn)識(shí)負(fù)擔(dān)促進(jìn)學(xué)習(xí)。我們將電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程內(nèi)容分解成多個(gè)學(xué)習(xí)單元，每個(gè)單元又分解為若干主題單一的微型模塊，每個(gè)微型模塊都提供學(xué)習(xí)目標(biāo)和測(cè)試，當(dāng)學(xué)習(xí)者完成某個(gè)學(xué)習(xí)單元的學(xué)習(xí)，提供給他們帶有總結(jié)性的實(shí)踐練習(xí)，以實(shí)現(xiàn)各個(gè)微型模塊的有機(jī)關(guān)聯(lián)。

三、《電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)》移動(dòng)微型課程開發(fā)

課程在移動(dòng)課程平臺(tái)超星學(xué)習(xí)通運(yùn)行。選擇此平臺(tái)是因?yàn)檫@是一個(gè)開發(fā)較為成熟、功能較為全面的課程管理和傳送系統(tǒng)，能很好的支持交互。除了可以存儲(chǔ)課程演示課件，視頻，進(jìn)行作業(yè)發(fā)放、測(cè)試，還可以收集提交的電子報(bào)告和作業(yè)，分析學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為、記錄并分享學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果。

1.學(xué)習(xí)單元設(shè)計(jì)

《電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)》課程要求學(xué)習(xí)者掌握常用電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)板的應(yīng)用、電子產(chǎn)品的軟硬件調(diào)試、使用仿真軟件進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)、加工方法和工藝的操作技能、電子儀器儀表的使用。我們以高職院校電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程為基礎(chǔ)進(jìn)行開發(fā)，對(duì)現(xiàn)有課程資源進(jìn)行二次改造，將體系化資源轉(zhuǎn)化為碎片化資源、靜態(tài)資源轉(zhuǎn)化為動(dòng)態(tài)資源[3]，引入身邊電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)例，有效激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和興趣。課程內(nèi)容分為九個(gè)學(xué)習(xí)單元，如表1所示。

表1 電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程學(xué)習(xí)單元

針對(duì)每個(gè)學(xué)習(xí)單元，還可以再分解為若干微型模塊，每個(gè)模塊目標(biāo)單一，內(nèi)容短小實(shí)用，即可獨(dú)立運(yùn)行，又同時(shí)服務(wù)于一個(gè)主題。以學(xué)習(xí)單元九中智能避障小車為例，可進(jìn)一步分解為：最小系統(tǒng)模塊；LED燈閃爍；顯示模塊；直流電機(jī)控制模塊；步進(jìn)電機(jī)控制模塊；循跡模塊；避障模塊。通過(guò)移動(dòng)課程平臺(tái)，學(xué)習(xí)者可以一目了然看到分解的各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系，并規(guī)劃好自己的學(xué)習(xí)路徑。微型模塊包含以下幾部分內(nèi)容，允許學(xué)習(xí)者以不同的方式體驗(yàn)課程知識(shí)。

在線課程講義：知識(shí)點(diǎn)的理論說(shuō)明以及操作步驟圖解，單元電路設(shè)計(jì)，電路參數(shù)計(jì)算方法、使用的元器件清單及指標(biāo)說(shuō)明。對(duì)相應(yīng)功能電路的仿真設(shè)計(jì)、原理圖設(shè)計(jì)，源代碼等。

學(xué)習(xí)目標(biāo)和時(shí)間表：微型模塊的學(xué)習(xí)目標(biāo)，學(xué)習(xí)日歷，作業(yè)和測(cè)試的截止時(shí)間，以方便學(xué)習(xí)者合理規(guī)劃學(xué)習(xí)。

微視頻、演示課件：制作不超過(guò)10分鐘的微視頻和相應(yīng)演示課件，對(duì)難理解的部分，提供外部鏈接輔助學(xué)習(xí)。

在線測(cè)試題：每個(gè)微型模塊平均設(shè)置5個(gè)測(cè)試題，測(cè)試學(xué)習(xí)者完成學(xué)習(xí)后直接獲得的知識(shí)。

練習(xí)作業(yè)：設(shè)計(jì)了不同難度的練習(xí)作業(yè)，每個(gè)作業(yè)都有三個(gè)鏈接，分別指向結(jié)果、提示和解決方案。結(jié)果僅顯示最終結(jié)果，暗示指出對(duì)應(yīng)主題的課程講義和視頻，鼓勵(lì)學(xué)習(xí)者思考。解決方案提供完整的解決思路和步驟，有些還配有視頻，幫助學(xué)習(xí)者順利完成作業(yè)。

2.口袋實(shí)驗(yàn)室

傳統(tǒng)教學(xué)中使用的電子測(cè)量?jī)x器、FPGA/單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱一般體積較大、功能全面，但只能放在教室使用，無(wú)法支持移動(dòng)學(xué)習(xí)。為解決移動(dòng)學(xué)習(xí)中的實(shí)踐問(wèn)題，課程設(shè)計(jì)了口袋實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)習(xí)者隨時(shí)隨地進(jìn)行實(shí)踐項(xiàng)目練習(xí)，如圖1所示?？诖鼘?shí)驗(yàn)室配備一些價(jià)格低、尺寸小、帶USB接口的便攜式測(cè)量?jī)x器、各種類型開發(fā)板和學(xué)習(xí)套件（Electronic Pioneer EPI-m102、STEP-MAX10 Altera FPGA、TI MSP430、Tiva C Series、Arduino等），軟件開發(fā)環(huán)境（Labview、CCS、Quartus II等），再搭配一些傳感器模塊電路、擴(kuò)展功能模塊，可以為學(xué)習(xí)者提供多種實(shí)踐應(yīng)用場(chǎng)景。

圖1 口袋實(shí)驗(yàn)室

雖然引入口袋實(shí)驗(yàn)室后需要重新設(shè)計(jì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，但這減少了社區(qū)學(xué)習(xí)者的實(shí)踐學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，不需要在完成在線學(xué)習(xí)后，再等待另一個(gè)時(shí)間到特定的實(shí)驗(yàn)教室完成實(shí)踐練習(xí)。這種邊學(xué)習(xí)邊實(shí)踐的方式提供給學(xué)習(xí)者一種浸入式的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，促進(jìn)他們更好的理解課程知識(shí)及知識(shí)的應(yīng)用。

四、課程的實(shí)施

獨(dú)立式在線學(xué)習(xí)：這是課程的主要學(xué)習(xí)方式，學(xué)習(xí)者獨(dú)立學(xué)習(xí)并完成移動(dòng)微型課程提供的微視頻和測(cè)試，使用便攜式實(shí)驗(yàn)儀器邊學(xué)習(xí)邊實(shí)踐。通過(guò)移動(dòng)課程平臺(tái)超星學(xué)習(xí)通提供的討論區(qū)和聊天工具，豐富社區(qū)學(xué)習(xí)者之間的交流，提醒自學(xué)進(jìn)度。

交互式在線學(xué)習(xí)：每周進(jìn)行視頻會(huì)議，總結(jié)各個(gè)微型模塊的一些重要內(nèi)容，提供學(xué)習(xí)者和教師面對(duì)面提問(wèn)和討論的機(jī)會(huì)。即使對(duì)社區(qū)學(xué)習(xí)者來(lái)說(shuō)大多數(shù)作業(yè)是可選的，我們也為每次作業(yè)提交設(shè)定了截止日期，鼓勵(lì)學(xué)習(xí)者在一定時(shí)間內(nèi)連續(xù)不斷的學(xué)習(xí)，通過(guò)視頻會(huì)議可以讓學(xué)習(xí)者進(jìn)行實(shí)踐類作業(yè)的在線演示和陳述，課程負(fù)責(zé)教師進(jìn)行及時(shí)指導(dǎo)和糾正。

線下實(shí)踐指導(dǎo)：雖然學(xué)習(xí)者能夠在家中或辦公室使用口袋實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)踐類項(xiàng)目，同時(shí)他們?nèi)钥蛇x擇去辦公室或者實(shí)驗(yàn)室與課程教師見面，以獲得課程實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)計(jì)與驗(yàn)證方面的指導(dǎo)。因此課程開設(shè)后，會(huì)組織三到五次集中研討會(huì)，研討會(huì)安排在晚上或者周末進(jìn)行，從而避免和學(xué)習(xí)者的工作時(shí)間沖突。

五、結(jié)果與討論

我們對(duì)參加電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程的社區(qū)學(xué)習(xí)者進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查，以獲得他們對(duì)移動(dòng)微型課程的體驗(yàn)和滿意度，如表2所示。

調(diào)查結(jié)果顯示社區(qū)學(xué)習(xí)者能夠體會(huì)到使用移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行學(xué)習(xí)的靈活性，對(duì)社區(qū)教育采用移動(dòng)微型課程進(jìn)行教學(xué)的方式比較滿意，但對(duì)課程在內(nèi)容理解和實(shí)踐操作方面存在一定難度?；谶@樣的反饋，我們將在課程中增加提示，以幫助課程學(xué)習(xí)者基于自身技能水平選擇恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)材料，改進(jìn)實(shí)踐類視頻，提供更多實(shí)例演示和說(shuō)明，以期提高學(xué)習(xí)者對(duì)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)移動(dòng)微型課程的滿意度。

表2 問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果（完全同意-5，同意-4，中立-3，不同意-2，完全不同意-1）

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