基于CDIO模式下模擬電子技術(shù)課程教學(xué)改革初探

陸柳延

(江蘇商貿(mào)職業(yè)學(xué)院，江蘇 南通 226011)

1 課程現(xiàn)狀分析

模擬電子技術(shù)課程是電子信息類的一門必修科目，課程是一門理論性、工程性與實(shí)踐性都很強(qiáng)的學(xué)科，學(xué)生通過(guò)對(duì)常用電子器件、模擬電子電路及其系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，來(lái)獲得相應(yīng)的理論和技能?，F(xiàn)階段，本課程的教學(xué)組織仍然存在很多弊端：①傳統(tǒng)的講授教學(xué)，老師將知識(shí)點(diǎn)逐一講解，學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)。由于知識(shí)點(diǎn)枯燥抽象，導(dǎo)致學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)積極性，課堂參與度大打折扣。②理論課與實(shí)踐課獨(dú)立開(kāi)設(shè)，理論知識(shí)和實(shí)踐操作不成體系，學(xué)生無(wú)法真正理解理論知識(shí)的應(yīng)用，也不利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力。③課程考核形式單一，注重抽象的理論知識(shí)考核，而淡化了實(shí)踐設(shè)計(jì)的培養(yǎng)。學(xué)生往往只會(huì)記公式、常規(guī)電路圖，學(xué)生缺乏創(chuàng)新精神、工程素養(yǎng)、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。傳統(tǒng)教學(xué)下，學(xué)生接受“填鴨式”的教學(xué)，學(xué)習(xí)興趣日漸下降，沒(méi)有學(xué)習(xí)成就感，降低課程的學(xué)習(xí)效果。所以，進(jìn)行《模擬電子技術(shù)》課程改革，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提升課程的理論與實(shí)踐的契合度，是課程改革急需解決的問(wèn)題。

CDIO工程教育模式是工程教育改革的最新成果，以產(chǎn)品項(xiàng)目研發(fā)到產(chǎn)品項(xiàng)目運(yùn)行的生命周期為載體，建立一體化的課程體系，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)和技能，具備解決實(shí)際問(wèn)題的能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)合作精神和可持續(xù)發(fā)展能力。

2 改革措施

為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，構(gòu)建CDIO理念下的理論與實(shí)踐一體化的體系。本課程改革出發(fā)點(diǎn)有以下2個(gè)方面。

1)以工程項(xiàng)目開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)為方向，項(xiàng)目選取符合多層面工程訓(xùn)練模式，即工程基礎(chǔ)——個(gè)人設(shè)計(jì)能力——團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新能力——工程系統(tǒng)能力，逐步遞進(jìn)。每個(gè)層次的目的和作用不同，但又相互聯(lián)系，層層推進(jìn)。采用自上而下的教學(xué)內(nèi)容組織形式，如穩(wěn)壓電源電路系統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容，首先提出系統(tǒng)的電路功能及作用，再引出各個(gè)部分的功能及應(yīng)用的理論知識(shí)點(diǎn)。

2)理實(shí)一體化教學(xué)，以任務(wù)實(shí)施帶動(dòng)課程教學(xué)，覆蓋知識(shí)點(diǎn)，真正做到教、學(xué)、用一體化。同時(shí)，合理選用仿真軟件，如Multisim、Protues等，利用軟件提供的各種分析方法增強(qiáng)學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解，打破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中時(shí)間和空間對(duì)學(xué)生的限制，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識(shí)。

2.1 基于CDIO理念的多層面工程訓(xùn)練模式

結(jié)合學(xué)生的學(xué)情特點(diǎn)，建立“突出能力培養(yǎng)，強(qiáng)化工程導(dǎo)向”的多層面工程訓(xùn)練模式，旨在建立從易到難，循序漸進(jìn)的課程體系，建立學(xué)生的自信心，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。底層的工程基礎(chǔ)主要通過(guò)教師完成對(duì)知識(shí)點(diǎn)的講授；個(gè)人設(shè)計(jì)能力指學(xué)生在具有相關(guān)工程知識(shí)的基礎(chǔ)上，完成電路的設(shè)計(jì)與制作，培養(yǎng)學(xué)生分析能力、實(shí)踐操作能力及解決實(shí)際問(wèn)題的能力。團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新能力旨在開(kāi)發(fā)第二課堂，學(xué)生組成團(tuán)隊(duì)，以工程項(xiàng)目為導(dǎo)向，充分發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，不斷提升團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、溝通表達(dá)能力。最高層的工程系統(tǒng)能力，則是通過(guò)團(tuán)隊(duì)形式，參與創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)類大賽，運(yùn)用工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人設(shè)計(jì)能力、團(tuán)隊(duì)合作能力，進(jìn)行全面系統(tǒng)的訓(xùn)練。

2.2 基于CDIO理念的項(xiàng)目制定

為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，根據(jù)課程教學(xué)目標(biāo)和要求，對(duì)課程進(jìn)行項(xiàng)目化教學(xué)改革與實(shí)踐。為了涵蓋各個(gè)知識(shí)點(diǎn)，并確保教學(xué)項(xiàng)目和工程項(xiàng)目的高度契合，如表1所示，將模擬電子技術(shù)課程構(gòu)劃分為5個(gè)代表性項(xiàng)目。并且基于CDIO教學(xué)模式的要求，每個(gè)項(xiàng)目都集合了理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐操作。

表1 模擬電子技術(shù)課程項(xiàng)目表

2.3 基于CDIO理念的項(xiàng)目實(shí)施

信息化的教學(xué)改革模式已成熟，利用超星平臺(tái)構(gòu)建在線開(kāi)放課程，拓展了學(xué)習(xí)時(shí)間和空間。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，可以在課前將理論知識(shí)點(diǎn)、項(xiàng)目實(shí)施要求等送至平臺(tái)供學(xué)生預(yù)習(xí)，教師也能實(shí)時(shí)掌握學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。教師事先錄制好仿真演示視頻，實(shí)踐操作演練視頻等，學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)過(guò)程中，也可以根據(jù)自身情況，有選擇性地觀看，有效提高了課堂效率。課后，學(xué)生可以登錄平臺(tái)完成作業(yè)報(bào)告，項(xiàng)目作品的展示，便于其余學(xué)生和教師查看評(píng)價(jià)，達(dá)到了寓教于樂(lè)的目標(biāo)，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的崗位職業(yè)能力和誠(chéng)信評(píng)價(jià)意識(shí)。

為了構(gòu)建CDIO理念下的理論與實(shí)踐一體化體系，在項(xiàng)目實(shí)施之前，給學(xué)生引入工程應(yīng)用范例，隨后剖析出相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解。理論教學(xué)之后，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)電路的相關(guān)設(shè)計(jì)、性能參數(shù)，再次反饋知識(shí)點(diǎn)，使得“做中學(xué)”和“學(xué)中做”的 CDIO 理念貫穿在整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。突出了職業(yè)能力訓(xùn)練和職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)，在學(xué)生自己“動(dòng)手”的實(shí)踐中，掌握了課程知識(shí)點(diǎn)，培養(yǎng)了分析問(wèn)題、解決問(wèn)題和綜合應(yīng)用專業(yè)技術(shù)的能力。

此外，由于模擬電子課程實(shí)驗(yàn)設(shè)備和場(chǎng)地的有限性，使課程的教學(xué)存在一定的局限性，進(jìn)一步造成了理論和實(shí)踐的脫節(jié)。合理利用仿真軟件Multisim、Protues等，有效改善這一缺點(diǎn)。在理論教學(xué)階段，可以一邊講解一邊仿真，將抽象枯燥的知識(shí)點(diǎn)形象化；在實(shí)踐階段，通過(guò)進(jìn)行虛擬電路的設(shè)計(jì)的仿真實(shí)驗(yàn)，代替了電子實(shí)驗(yàn)室的傳統(tǒng)儀器，達(dá)到電路設(shè)計(jì)的靈活性。在確定電路仿真無(wú)誤后，可以利用開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行焊接調(diào)試，完成成品制作，提升課程理論與實(shí)踐的結(jié)合度。

2.4 基于CDIO理念的項(xiàng)目考核

基于CDIO理念下的項(xiàng)目考核，弱化理論考試成績(jī)，重點(diǎn)以綜合應(yīng)用設(shè)計(jì)能力為目的對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核，因此增加了學(xué)習(xí)中過(guò)程考核的比重。如表1所述的5個(gè)項(xiàng)目為基本單元，通過(guò)對(duì)項(xiàng)目工程應(yīng)用中理論知識(shí)水平、電路分析能力、電路設(shè)計(jì)能力、實(shí)踐操作能力、綜合應(yīng)用能力、團(tuán)隊(duì)參與合作能力進(jìn)行全方位的考核記錄平時(shí)成績(jī)。期末考試內(nèi)容不再局限于理論計(jì)算等客觀題，而是盡可能選取貼合實(shí)際的工程應(yīng)用項(xiàng)目，讓學(xué)生通過(guò)具體的工程應(yīng)用設(shè)計(jì)、實(shí)物制作以及書(shū)面分析計(jì)算等方面構(gòu)成一份完整的“成績(jī)單”。

3 改革創(chuàng)新點(diǎn)

CDIO教學(xué)理念完整的再現(xiàn)了工程應(yīng)用的全過(guò)程，結(jié)合《模擬電子技術(shù)》理論及實(shí)踐課程存在的問(wèn)題，以學(xué)生為中心，強(qiáng)化課程的實(shí)用性與工程特性。在教學(xué)過(guò)程中，將工程開(kāi)發(fā)實(shí)例融入到理論及實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容中，讓學(xué)生在實(shí)際應(yīng)用中能夠靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，能夠自己設(shè)計(jì)并制作電子電路模塊，活學(xué)活用，促進(jìn)了學(xué)生綜合能力發(fā)展。

在本課程的教學(xué)過(guò)程中，充分利用信息化技術(shù)和資源，引導(dǎo)學(xué)生完成項(xiàng)目，對(duì)激發(fā)學(xué)生興趣、促進(jìn)自主學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生能力、提高教學(xué)效果都有促進(jìn)作用，學(xué)生的知識(shí)技能和職業(yè)素養(yǎng)也會(huì)穩(wěn)步提升。其中在線開(kāi)放課程貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程，Multisim、Protues虛擬仿真軟件有利于學(xué)生進(jìn)行電路設(shè)計(jì)的全程監(jiān)控，實(shí)時(shí)修改，因此通過(guò)本課程讓學(xué)生學(xué)會(huì)使用仿真軟件，有助于拓寬學(xué)生學(xué)習(xí)面，提高學(xué)習(xí)效果，培養(yǎng)興趣。