曹乃文
摘 要:本文從電子技術(shù)課程的特點和教學(xué)現(xiàn)狀出發(fā),提出基于工作過程的電子技術(shù)課程的課程改革,即對課程結(jié)構(gòu)的開發(fā)和對教學(xué)結(jié)構(gòu)的開發(fā),具體為對課程內(nèi)容進(jìn)行整理,對課程單元進(jìn)行劃分,以及與工作過程相結(jié)合的教學(xué)設(shè)計,并討論了基于工作過程的課程改革和項目驅(qū)動式課程改革的異同。
關(guān)鍵詞:工作過程;電子技術(shù);課程改革
一、引言
電子技術(shù)課程包括模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù),是電氣信息類專業(yè)的基礎(chǔ)課,同時也是各專業(yè)的主干課程的先修課程。這兩門課程的特點是理論性與應(yīng)用性并重,在教學(xué)過程中,要求學(xué)生有一定的理論分析能力,即要有數(shù)學(xué)、電路的理論基礎(chǔ),同時又特別強(qiáng)調(diào)工程應(yīng)用,如電路參數(shù)的計算或元件參數(shù)的選取非常依賴工程應(yīng)用經(jīng)驗。應(yīng)用性本科院校的本課程的教學(xué),必須在二者之間取得平衡,既教給學(xué)生適度夠用的知識,又培養(yǎng)學(xué)生運用電子技術(shù)解決問題的工程思維。
二、教學(xué)現(xiàn)狀分析
在目前高等教育大眾化的大背景下,學(xué)生的理論基礎(chǔ)參差不齊。對應(yīng)用性本科高校而言,傳統(tǒng)的電子技術(shù)課程的教學(xué)走入困境,教師難教,學(xué)生難學(xué),課程改革勢在必行。改革的方向之一是在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上增加實踐的比重,對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)刪減、調(diào)整,教學(xué)方式上將理論與實踐相結(jié)合,通過應(yīng)用學(xué)過的理論知識解決實際問題來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。改革的另一方向是按照職業(yè)教育的思路,以項目的方式將知識組合起來教給學(xué)生,即純粹地以項目帶動理論學(xué)習(xí)。我們嘗試采用第一種改革思路進(jìn)行課程改革。比之傳統(tǒng)教學(xué)方式,學(xué)生的專業(yè)技能水平得到了提升,學(xué)習(xí)興趣也有所提高,但是在理論知識的教學(xué)方面,效果仍然不盡如人意??梢姡瓉碚{(diào)整的課程教學(xué)內(nèi)容仍不夠符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,有待繼續(xù)調(diào)整。
三、改革思路
本科電子技術(shù)課程的經(jīng)典教材,如童詩白、華成英主編的《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》和閻石主編的《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》、康華光的《電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分》、《電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分》等,其內(nèi)容無一不是在學(xué)科體系的結(jié)構(gòu)框架下依據(jù)學(xué)科體系的排序來組織的。這是基于知識儲備的課程特點。應(yīng)用性本科高校顯然應(yīng)該更加強(qiáng)調(diào)知識的應(yīng)用,而基于知識應(yīng)用的課程,應(yīng)該基于工作過程來進(jìn)行課程開發(fā),在具體的某門課程上,就是基于工作過程對課程內(nèi)容重新排序,包括課程結(jié)構(gòu)的開發(fā)和教學(xué)結(jié)構(gòu)的開發(fā)。
(一)課程結(jié)構(gòu)的開發(fā)
課程結(jié)構(gòu)的開發(fā)包括對課程內(nèi)容的整理和課程單元結(jié)構(gòu)的劃分。
1.課程內(nèi)容的整理
根據(jù)畢業(yè)、就業(yè)所需的人才規(guī)格要求,特別是專業(yè)或行業(yè)崗位的需求,結(jié)合當(dāng)今社會相關(guān)行業(yè)的發(fā)展情況,必須對電子技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整理。
課程內(nèi)容包含電子技術(shù)基礎(chǔ)知識、基本放大電路、功能電路、數(shù)字電路、電子電路系統(tǒng)設(shè)計五個方面。其中,其中電子技術(shù)基礎(chǔ)知識包括基本元器件的特性及其識別方法,常用儀器儀表的使用等內(nèi)容;基本放大電路主要涉及分別以三極管、場效應(yīng)管、集成運放三種元器件為核心元器件的基本放大電路的原理、基本組態(tài)、性能分析等內(nèi)容;功能電路則涵蓋了波形變換與振蕩電路、功率放大電路、有源濾波電路及穩(wěn)壓電路等內(nèi)容;數(shù)字電路包括數(shù)字電路的基礎(chǔ)知識、門電路(與、或、非門,異或門,傳輸門)、組合邏輯電路(編碼器、譯碼器)、觸發(fā)器(D觸發(fā)器)、時序邏輯電路(計數(shù)器)等內(nèi)容;電子電路系統(tǒng)設(shè)計則是對模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)兩門課程教學(xué)內(nèi)容的綜合應(yīng)用并進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計的方法介紹。
2.課程單元結(jié)構(gòu)劃分
課程單元結(jié)構(gòu)的劃分,其實質(zhì)是對課程內(nèi)容的重新組織和排序。將課程內(nèi)容劃分為各個典型的工作過程,并按照平行、遞進(jìn)、包容的原則設(shè)計課程單元(學(xué)習(xí)情境)。
在所確定的教學(xué)內(nèi)容中,電子技術(shù)基礎(chǔ)知識是專業(yè)技能,屬于課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),因此可以單列一章,電子電路系統(tǒng)設(shè)計方法是綜合性的方法介紹,也應(yīng)單列一章。對其他的課程內(nèi)容,以應(yīng)用系統(tǒng)的角度來看,每個電路都可以看作使某種輸入變成某種輸出的一個系統(tǒng),可以以此為依據(jù)進(jìn)行劃分歸類。在電子技術(shù)課程中,模擬部分的輸入和輸出只有兩種類型:直流(DC)和交流(AC)。因此,課程內(nèi)容可以分為輸入DC輸出DC、輸入DC輸出AC、輸入AC輸出DC、輸入AC輸出AC幾大類,而每一大類的實現(xiàn)方式,就是以幾種基本元器件(三極管、場效應(yīng)管、運放、集成電路)為主的電路。比如,放大電路就是輸入AC輸出AC的,它的實現(xiàn)方式可以用三極管、場效應(yīng)管、運放來實現(xiàn),這三者之間存在平行、包容的關(guān)系,可以歸為一個課程單元;再比如,直流穩(wěn)壓電源是輸入AC輸出DC的,它的實現(xiàn)方式可以是分立元件(三極管、場效應(yīng)管),也可以是集成電路,兩者之間也有平行的關(guān)系,也應(yīng)歸為一個課程單元。歸類的課程單元涉及的電路在信號的變化上有共同點,便于學(xué)生歸納總結(jié)電路的工作流程,易于學(xué)生理解。
(二)教學(xué)結(jié)構(gòu)的開發(fā)
根據(jù)基于工作過程的課程開發(fā)理論,課程的教學(xué)結(jié)構(gòu)的設(shè)計,要將實際的工作過程,根據(jù)完整的行動和思維的過程,即“資訊、決策、計劃、實施、檢查、評價”六步驟,將其設(shè)計為教學(xué)過程。
首先應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從應(yīng)用的角度來看待電路,引導(dǎo)學(xué)生將實際的工作過程的步驟抽象成思維方式。比如學(xué)習(xí)直流穩(wěn)壓電源電路,要將220V的交流輸入變成最后的5V直流輸出,要先具體了解電路的性能要求,根據(jù)性能要求去考慮有哪些可行的方案,其中信號將經(jīng)歷怎樣的變化,哪種方案較好,需用到哪些元器件以及元器件的參數(shù)如何等問題。培養(yǎng)學(xué)生的工程思維,才符合社會對應(yīng)用型人才的定位。其次,教學(xué)設(shè)計中必須要有合適的載體,即合適的電路。所謂合適電路,就是充分體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的、易于學(xué)生理解的典型電路。以典型電路為載體,分析電路的原理,從中學(xué)習(xí)設(shè)計思路和解決問題的方法,從而掌握相關(guān)電子技術(shù)。再次,學(xué)與做結(jié)合,理實一體化,舉一反三,重復(fù)工作過程,促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移、內(nèi)化。對每個單元的學(xué)習(xí)內(nèi)容,創(chuàng)設(shè)幾個與典型電路類似的工作情境,促進(jìn)學(xué)生的思考、遷移,再通過實際操作舉一反三,加深學(xué)生的印象,從而把知識和技能內(nèi)化。
(三)與項目驅(qū)動式課程改革的異同
基于工作過程的課程改革,與項目驅(qū)動式課程改革,是兩種改革思路,但兩者也有一些共同點。前者強(qiáng)調(diào)以工作過程的相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)組織教學(xué)內(nèi)容,后者強(qiáng)調(diào)以具體項目來將知識串接、融合。無論組織課程內(nèi)容的是工作過程還是具體項目,都是以教給學(xué)生應(yīng)用知識為目的。都是從應(yīng)用角度出發(fā)來進(jìn)行課程內(nèi)容的組織和排序。兩者的不同之處在于,前者是基于工作過程,而工作過程的結(jié)構(gòu)是相對固定的,因此基于工作過程的課程開發(fā),課程單元(學(xué)習(xí)情境)之間有共通點,學(xué)生的對課程內(nèi)容的思考、遷移、內(nèi)化比較容易實現(xiàn)。后者是以項目驅(qū)動課程內(nèi)容的組織,項目之間的共通點不夠明確,學(xué)生不容易建立遷移,不利于學(xué)生的思考、總結(jié)、歸納。
四、結(jié)語
由于電子技術(shù)課程在專業(yè)課程體系中的重要地位,對電子技術(shù)課程的改革尤為重要和必要?;诠ぷ鬟^程的課程改革從工作過程的角度出發(fā),將適度夠用的知識重新排序,對電子技術(shù)課程的課程單元結(jié)構(gòu)、教學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行開發(fā),引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,并運用所學(xué)知識分析問題、解決問題,切實提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和專業(yè)技能水平,改善教學(xué)效果。
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