CDIO教學(xué)模式下“高頻電子線路”課堂實踐活動設(shè)計

譚菲菲 張杰 陳愛萍 黃飛 馬文英

摘? ?要：以CDIO國際化工程教育理念為指導(dǎo)，根據(jù)“高頻電子線路”課程實際教學(xué)問題設(shè)計了幾類課堂實踐教學(xué)方案，并闡述了實施方法。文章為提高教學(xué)質(zhì)量提供了新的方法。

關(guān)鍵詞：CDIO;高頻電子線路;課堂實踐

學(xué)生是教學(xué)活動的主體，教學(xué)活動的高效實施離不開學(xué)生的參與。在任何教學(xué)活動中，學(xué)生的參與度都是影響教學(xué)質(zhì)量的重要因素。設(shè)計各類教學(xué)方案，最終目的都是引領(lǐng)學(xué)生深度參與到課程的學(xué)習(xí)中，進而掌握這門課程[1]。

“高頻電子線路”對通信工程專業(yè)以及電子類專業(yè)學(xué)生而言，是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程[2-3]。這門課程包含知識點眾多，學(xué)習(xí)難度大，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中往往因為學(xué)習(xí)難度的增加而逐漸缺乏興趣，學(xué)習(xí)成績逐漸下滑，繼而更加缺乏學(xué)習(xí)興趣，形成惡性循環(huán)。而構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)和運作（Conceive-Design-Implement-Operate，CDIO）教學(xué)模式提倡實踐與教學(xué)相結(jié)合，其本身就是一種提高學(xué)生學(xué)習(xí)參與度的有效方式[4]。本文將探討在CDIO教學(xué)模式下使用高頻電子線路課堂教學(xué)活動的設(shè)計方案，為提高學(xué)習(xí)興趣、提升教學(xué)質(zhì)量提供方法。

1? ? 課堂活動的設(shè)計

根據(jù)教學(xué)目標和教學(xué)內(nèi)容的不同，本研究設(shè)計了3種不同類型的教學(xué)實踐活動，完成了從提升學(xué)生興趣到加深理解、再到自我評價的過程。課堂教學(xué)活動類型如表1所示。

表1? 課堂教學(xué)活動類型

章節(jié) 活動內(nèi)容 活動類型 活動評價

第1課 思維拓展 提高學(xué)習(xí)興趣

促進交流 教師評價

其他小組評價

第2課 角色扮演 激發(fā)思考深度

加深對知識點的理解 教師評價

第3課 角色互換 從答題者—評閱者

認識自身不足

學(xué)習(xí)他人長處 學(xué)生相互評價

表1是對課堂教學(xué)實踐活動的分類，在實際課程中，教師可以根據(jù)不同授課班級的學(xué)習(xí)情況進行靈活安排。例如學(xué)習(xí)態(tài)度積極的班級，思維拓展類型的課程可以安排較少的時間，10 min以內(nèi)即可。對于學(xué)習(xí)熱情不高的班級，思維拓展類型的課程可以進行15～25 min，以便充分調(diào)動學(xué)生的積極性，也可以在上課期間次開展這類活動。

2? ? 課堂活動的實踐

2.1? 思維發(fā)散類

思維拓展類的課堂實踐活動在課程前期開展，可以發(fā)揮最大的作用。這類活動旨在活躍教學(xué)氛圍，促進學(xué)生交流，引起學(xué)習(xí)興趣。因此，教師可以選擇比較輕松的主題讓學(xué)生討論。這類主題沒有標準答案，也可以與課程內(nèi)容沒有直接關(guān)聯(lián)。根據(jù)課堂實踐的經(jīng)驗，學(xué)生在面對這樣的討論主題時往往表現(xiàn)出更加濃厚的興趣，發(fā)言的次數(shù)也較多。所以這類主題可以在短時間內(nèi)有效地調(diào)動課堂氛圍。

例如“假如你獨自一人前往荒島，你會選擇哪3樣物品攜帶”。教師可以提前準備好物品卡道具，這樣學(xué)生會覺得比口頭交流更有帶入感。通常在課程的第一堂課進行這樣的活動，可以起到促進師生交流的作用。在實際操作過程中，將學(xué)生分成5～7人一個小組，每個小組一組物品卡。給定選擇的數(shù)量，學(xué)生需要通過交流、討論甚至投票來選擇最終留下的物品。各小組討論時教師可以輪流旁聽，特別要注意引導(dǎo)學(xué)生，這個問題沒有標準答案，選擇想要保留的物品，并充分闡釋理由。通常，每個學(xué)生想要保留的物品不完全一樣，理由也多種多樣。此時他們需要相互交流，說服組員以達到一致。討論時間不宜過長，10 min左右即可。然后教師選擇比較有代表性的小組講解其選擇保留的物品以及理由。活動結(jié)束之后，學(xué)生的狀態(tài)已經(jīng)調(diào)整過來，余下的時間可以更加專注地投入到課堂學(xué)習(xí)中。但是此時，教師還可以按照事先準備好的講稿對活動內(nèi)容進行升華，將主題與課程聯(lián)系起來，可以起到更好的效果。升華的角度見仁見智，例如對于本次活動主題，可以將選擇攜帶的物品類比為知識，荒島類比于社會。想要在荒島上生存，要攜帶必要的工具，那么想要在社會上立足，也同樣要掌握專業(yè)的知識。進行這樣的類比，學(xué)生可以從活動中進行更加深入的思考，理解學(xué)習(xí)的重要性，端正學(xué)習(xí)態(tài)度。

其他可參考的主題例如“假如你是教師，你會如何設(shè)計安排這堂課”“電子游戲的益處”等。主題可以任選，但要能夠引起學(xué)生充分的討論興趣。學(xué)生在討論交流的過程中，會活躍思維，可以更加集中注意力進行接下來的課程學(xué)習(xí)。另外，如果活動的主題與課程不是強相關(guān)，那么教師的總結(jié)就十分重要，必須起到升華主題的作用。例如要讓學(xué)生認識到自己才是學(xué)習(xí)的主體，正如在討論中所扮演的角色一般，認真參與討論的同學(xué)必能有所領(lǐng)悟和收獲。

2.2? 角色扮演類

角色扮演特指學(xué)生扮演教師。扮演類活動一般在課程中期開展，此時學(xué)生有一定的知識基礎(chǔ)，有了階段性的成果，可以更好地完成任務(wù)，達到更好的教學(xué)效果。傳統(tǒng)的方式是教師提前站在課堂上，一名或幾名學(xué)生上臺對某道題分享自己的解題思路，這樣的教學(xué)方式產(chǎn)生的效果比較小。上臺分享的學(xué)生會因為緊張而語無倫次，甚至分享錯誤的方法。同時，臺下的學(xué)生也會因為思路難以跟上而感到索然無味，從而失去注意力。

我們對這種教學(xué)方法進行了改進，首先，將分享習(xí)題改變?yōu)橹v解知識點。這個知識點不必選擇難點，可以選擇重點、容易講解的部分，例如“三點式振蕩器的工作原理”。學(xué)生可以通過教材和其他參考資料進行查閱和學(xué)習(xí)，圍繞給定的知識點搜集素材。在準備材料的過程中，學(xué)生自覺地會閱讀大量的書籍資料，搜索科技文獻，這本身就是一種學(xué)習(xí)、鞏固的過程。由于有足夠的時間進行準備，講解的條理性會更好，其他聽講的學(xué)生也會更加專注。另一個改進的地方，是變個別學(xué)生參與為全體參與。讓所有的學(xué)生都進行講解準備，并且上交準備的講稿和課件等過程化資料。這樣雖然因為時間限制，不能讓每一個同學(xué)都有上臺講解的機會，但在開課之前，每個同學(xué)都不確定是否會上臺講解，因此，都會認真準備。

學(xué)生在準備講稿的過程中會搜集到更多的相關(guān)知識，在講解中又鞏固一次，從而達到拓寬知識面、加深理解的目的。由于學(xué)生和教師的身份區(qū)別，學(xué)生選擇的講解角度可能會不同，甚至更貼近其他學(xué)生的思維習(xí)慣，所以對其他同學(xué)也會起到知識鞏固的作用，對于教師也是一種學(xué)情反饋。需要注意的是，講解的時間不需要太長，控制在10 min以內(nèi)，這樣不會給學(xué)生太大的壓力，同時，如果出現(xiàn)講解不清楚或者有誤的地方，教師也能及時進行補充和糾正。

2.3? 角色互換類

如果說角色扮演類實踐活動使學(xué)生都可以參與到課前準備中，那么體驗備課的學(xué)習(xí)過程角色互換類實踐活動就使學(xué)生都可以體驗到當教師的新鮮感。

具體實施方法是：首先，在課程中后期，選擇恰當?shù)臅r間進行隨堂測試。時長以一個課時為佳，題目選擇計算題、應(yīng)用題等需要一定分析問題、解決問題能力的題型。讓學(xué)生在一定時間內(nèi)作答，然后相互交換作業(yè)。為了避免相互交流，可以將兩個授課班級的作業(yè)進行交換。其次，教師進行詳細的講解和點評，并給出評分要點，讓學(xué)生對手中其他學(xué)生的作業(yè)進行評分。實際操作過程中，在評分環(huán)節(jié)學(xué)生的積極性很高，課堂活躍度很強。學(xué)生在評分過程中可以體會到評閱者的樂趣，且更加專注于教師的講解。在看到其他學(xué)生錯誤的時候，可以反省自己可能犯的錯誤，從而達到自我評價的目的。

3? ? 結(jié)語

“高頻電子線路”課程一直以來都存在教學(xué)難度大、學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣的問題。同時，它又是通信工程專業(yè)和電子信息專業(yè)的一門基礎(chǔ)專業(yè)必修課，學(xué)校很重視課程教育教學(xué)改革[5-6]，所以長期以來研究、實踐了很多教學(xué)方法。分析認為，提高“高頻電子線路”課程的教學(xué)質(zhì)量，首要條件就是提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生只有主觀上有積極的學(xué)習(xí)態(tài)度，注意力集中，才能順利地進行后續(xù)的學(xué)習(xí)，并提高學(xué)習(xí)效率。在課程學(xué)時允許的范圍內(nèi)進行大膽探索，提出多種課堂實踐教學(xué)辦法以調(diào)動學(xué)習(xí)積極性，效果良好。在相關(guān)課堂實踐課程結(jié)束后，有多位學(xué)生主動聯(lián)系任課教師，表示這堂課很生動，覺得很有趣，希望以后可以多以這樣的方式授課。在課程結(jié)束后，從學(xué)生對教師的評價來看，也能夠發(fā)現(xiàn)學(xué)生更加欣賞授課方式靈活多變的教師，這是對教學(xué)教育改革研究工作的肯定和鼓勵。

可以繼續(xù)改進的地方包括學(xué)生的動手能力還有待加強，進行實驗操作時失誤較多。如何將實驗實踐教學(xué)變得生動、有趣是要進一步研究的[7-8]。另外，將電路仿真軟件Multisim有效地與課堂教學(xué)和實驗課程結(jié)合起來，也是十分重要的課題[9-10]。課后習(xí)題是鞏固和提高學(xué)習(xí)質(zhì)量的重要部分，但是教材課后習(xí)題固定不變，不利于思維鍛煉。教師在準備其他習(xí)題時往往花費大量的時間。所以接下來還要研究如何有效地建立習(xí)題庫以豐富教學(xué)資源。

[參考文獻]

[1]陶瑞卿，溫川飊，嚴小英，等.基于CDIO人才培養(yǎng)模式對課堂教學(xué)與實踐教學(xué)的重構(gòu)研究[J].成都中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報（教育科學(xué)版），2019（21）：29-30.

[2]譚菲菲，張杰，馬文英.基于CDIO教學(xué)模式的“高頻電子線路”課程研究[J].無線互聯(lián)科技，2017（23）：100-101.

[3]彭曉良，陳生海，丁建群.關(guān)于高頻電子線路的教學(xué)改革[J].數(shù)字通信世界，2018（12）：244.

[4]賈玉坤，沈姝君，陳進熹，等.基于CDIO模式的學(xué)期項目課教學(xué)改革探索[J].教育論壇，2019（17）：75.

[5]李志威，郭艷穎.高頻電子線路課程多元化教學(xué)模式探討[J].科技視界，2018（17）：102-103.

[6]雷麗.以工程能力為導(dǎo)向的高頻電子線路教學(xué)改革[J].電子世界，2018（9）：50.

[7]官茜.《高頻電子線路》實驗教學(xué)方法研究[J].計算機產(chǎn)品與流通，2017（8）：209.

[8]王麗.“高頻電子線路”實驗課程教學(xué)的改革[J].江蘇科技信息，2018（32）：59-61.

[9]王香，王迎勛，王彩峰，等.Multisim13.0在《高頻電子線路》課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].電子制作，2019（13）：75-76.

[10]時偉.Multisim在高頻電子線路教學(xué)中的應(yīng)用[J].電子世界，2019（3）：67-68.

Design of practical activity of “High Frequency Electronic Circuit”

classroom under cdio teaching model

Tan Feifei， Zhang Jie， Chen Aiping， Huang Fei， Ma Wenying

（Chengdu University of Information Technology， Chengdu 610225， China）

Abstract：Under the guidance of CDIO internationalization engineering education idea， according to the actual teaching problems of High Frequency Electronic Circuit course， several kinds of classroom practice teaching schemes are designed， and the implementation methods are expounded. This paper provides a new method for improving the quality of teaching.

Key words：CDIO; High Frequency Electronic Circuits; classroom practice