趙珉 劉如軍 劉桂英 黃曉桃
摘要:工程教育認(rèn)證對推動工程教育改革、促進(jìn)高等工程教育的國際交流、提升我國高等工程教育的國際競爭力具有重要意義。“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”是工程教育專業(yè)認(rèn)證的基本理念。在該理念指導(dǎo)下,文章著眼于電子信息工程專業(yè)中的通信電子線路課程,從課程目標(biāo)確立、教學(xué)內(nèi)容引入、教學(xué)過程實(shí)施以及對學(xué)生學(xué)習(xí)效果和教師教學(xué)效果評價(jià)等方面展開探討。
關(guān)鍵詞:工程教育認(rèn)證;通信電子線路課程;項(xiàng)目式教學(xué);過程化評價(jià)
中圖分類號:G642;TN710? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:1009-3044(2022)21-0175-03
開放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)識碼(OSID):
工程教育認(rèn)證由專門職業(yè)協(xié)會同專業(yè)領(lǐng)域教育工作者針對特定專業(yè)或特定學(xué)校所培養(yǎng)人才進(jìn)入專門職業(yè)界從業(yè)的預(yù)備教育提供質(zhì)量保證[1]。認(rèn)證內(nèi)容包括對專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)和質(zhì)量、師資隊(duì)伍、課程設(shè)置、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、教學(xué)管理、教學(xué)文件及各種原始資料等方面進(jìn)行評估[1]??v觀我國高校專業(yè)認(rèn)證方面的實(shí)踐和探索,該標(biāo)準(zhǔn)有力推動了我國高等教育的健康發(fā)展和專業(yè)內(nèi)涵式發(fā)展。本文基于工程教育認(rèn)證背景,著眼于電子信息工程專業(yè)中的通信電子線路課程,進(jìn)行教學(xué)研究與實(shí)踐的探討。
1 課程目標(biāo)
基于“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的理念[2],首先需要根據(jù)電子信息行業(yè)的人才需求制定相應(yīng)的培養(yǎng)方案、畢業(yè)要求和課程目標(biāo)。行業(yè)是高校人才培養(yǎng)的目標(biāo)輸送地,因此行業(yè)需求是頂層方案制定的風(fēng)向標(biāo);培養(yǎng)目標(biāo)與畢業(yè)要求是專業(yè)建設(shè)內(nèi)循環(huán)的根基,而課程體系是專業(yè)建設(shè)的微組織。在評價(jià)與分析的驅(qū)動下實(shí)現(xiàn)對各層級的持續(xù)改進(jìn)。因此首先根據(jù)行業(yè)需求設(shè)定電子信息工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),然后在工程知識、問題分析、設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案、研究、使用現(xiàn)代工具、工程與社會、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展、職業(yè)規(guī)范、個(gè)人和團(tuán)隊(duì)和溝通等方面設(shè)立本專業(yè)的畢業(yè)要求。通信電子線路課程的先導(dǎo)課程主要有電路分析基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電技術(shù),后續(xù)課程主要有信號處理、通信原理等。在該課程體系中,通信電子線路課程處于連接基礎(chǔ)課與應(yīng)用課程的位置,起到承上啟下的作用。因此可設(shè)立如表1所示課程目標(biāo)。
2 場景實(shí)例引入
通信電子線路課程涉及的內(nèi)容非常豐富,包含復(fù)雜多變的實(shí)際電路結(jié)構(gòu),具有較強(qiáng)的理論性和工程實(shí)踐性,這使得學(xué)生在剛開始學(xué)習(xí)時(shí)不僅在基本理論和原理部分就感到困難,更是在分析實(shí)際電路與工程設(shè)計(jì)實(shí)踐時(shí)感到茫然和力不從心[3]。因此,通過鮮明的應(yīng)用實(shí)例以“抓眼球”的方式引入教學(xué)內(nèi)容,能夠更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,不僅寓學(xué)于樂、避免抽象、單調(diào),還可以與生活實(shí)際緊密關(guān)聯(lián),使學(xué)習(xí)內(nèi)容真正“落地”,從而提高學(xué)習(xí)效率和效果。表2列舉了教學(xué)內(nèi)容中部分實(shí)例引入的切入點(diǎn)及與掌握內(nèi)容的關(guān)聯(lián)性。
3 項(xiàng)目式教學(xué)
根據(jù)“產(chǎn)出導(dǎo)向”理念,可將章節(jié)知識點(diǎn)打包,設(shè)計(jì)以驗(yàn)證、實(shí)現(xiàn)電路功能為目的項(xiàng)目式教學(xué),避免過多的數(shù)學(xué)推導(dǎo),有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能。長期以來,通信電子線路課程呈現(xiàn)出“既不好學(xué),又不好教”的態(tài)勢。隨著時(shí)代和技術(shù)進(jìn)步,形式生動、手段多樣、引入計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的“虛實(shí)結(jié)合”教學(xué)方式逐漸成為主流。項(xiàng)目的提出可設(shè)置于場景實(shí)例引入之后,向?qū)W生發(fā)起疑問,并布置目標(biāo)任務(wù),讓學(xué)生帶著任務(wù)、帶著疑問進(jìn)入該內(nèi)容的學(xué)習(xí)。在該內(nèi)容學(xué)習(xí)基本完成之時(shí),也是要解決疑問和實(shí)現(xiàn)目標(biāo)之時(shí)。
如在高頻基礎(chǔ)電路部分,基于Multisim軟件平臺設(shè)置如圖1所示題為“LC諧振回路的設(shè)計(jì)”的項(xiàng)目??蔀閷W(xué)生布置如下待解決任務(wù)。
1)基本任務(wù):
①當(dāng)開關(guān)J3、J4閉合時(shí),計(jì)算諧振狀態(tài)下的輸出信號頻率的理論值。
②用示波器觀察輸出波形。
2)拓展任務(wù):
①當(dāng)開關(guān)J1或J2閉合時(shí),通過示波器觀察輸出波形,分析有何變化?
②簡述用示波器測量波形頻率的方法,如何提高測量精度?
在幅度調(diào)制與解調(diào)電路部分,設(shè)置題為“模擬乘法器調(diào)幅電路分析與設(shè)計(jì)”的項(xiàng)目,對應(yīng)電路如圖2所示。為學(xué)生布置如下待解決任務(wù):根據(jù)圖2所示電路在Multisim中分別創(chuàng)建普通調(diào)幅電路和雙邊帶調(diào)幅電路,設(shè)置各元器件參數(shù),打開仿真開關(guān),從示波器上觀察調(diào)幅波及其與調(diào)制信號的對應(yīng)關(guān)系。
4 評價(jià)體系
4.1 過程化評價(jià)
根據(jù)“學(xué)生中心”理念,在學(xué)生的平時(shí)成績考核中推行過程化評價(jià)體系,對學(xué)生學(xué)習(xí)狀況和學(xué)業(yè)成果進(jìn)行全方位、多形式、分階段的考核評價(jià)[6]。課程過程性評價(jià)需涉及學(xué)生對該課程學(xué)習(xí)的各個(gè)方面,包括:課程基礎(chǔ)知識、基本技能、專業(yè)能力、學(xué)習(xí)態(tài)度、參與度、學(xué)習(xí)能力、語言表達(dá)能力、理論應(yīng)用于實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、綜合素養(yǎng)等??己诵问叫瓒鄻踊⒍嗑S度。理論課程中可包括:課程作業(yè)、課程論文、實(shí)踐報(bào)告、階段性測驗(yàn)、考勤及其他能夠評價(jià)學(xué)生知識學(xué)習(xí)情況的考核形式[7]。實(shí)驗(yàn)課程可包括:預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)考查、考勤及其他能夠評價(jià)學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)情況的考核形式[8]。
根據(jù)過程性評價(jià)可得學(xué)生平時(shí)成績。學(xué)生的總評成績以平時(shí)成績和考試成績以一定的權(quán)重比例加合計(jì)分。
4.2 課程目標(biāo)達(dá)成度評價(jià)
對教學(xué)效果和質(zhì)量采取課程目標(biāo)達(dá)成度評價(jià)。具體核算步驟如下:
①算出測驗(yàn)和期末成績中每個(gè)學(xué)生對應(yīng)某個(gè)課程目標(biāo)得分總和。
②算出測驗(yàn)和期末成績中對應(yīng)每個(gè)課程目標(biāo)的平均得分。
③算出課程目標(biāo)達(dá)成度
課程目標(biāo)n的達(dá)成度=(課程目標(biāo)n的測驗(yàn)成績平均值/課程目標(biāo)n的測驗(yàn)成績總分*測驗(yàn)成績占比)+(課程目標(biāo)n的期末成績平均值/課程目標(biāo)n的期末成績總分*期末成績占比)。
在實(shí)際操作上,在2019級所任課班級的通信電子線路課程上開始上述教改措施。為了檢驗(yàn)效果,將電子信息工程專業(yè)所任課的2018級與2019級學(xué)生課程目標(biāo)達(dá)成度結(jié)果做對比,如圖3~圖5所示。圖3(a)(b)分別是2018級與2019級學(xué)生的課程目標(biāo)達(dá)成度,圖4、圖5分別是2018、2019級學(xué)生課程目標(biāo)達(dá)成度分布圖。
根據(jù)圖3至圖5的對比可見,上述實(shí)例切入、項(xiàng)目式教學(xué)以及過程化評價(jià)等教改措施切實(shí)提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)成效。
5 結(jié)語
本文基于工程教育專業(yè)認(rèn)證中“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的理念,首先從電子信息工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求及課程體系關(guān)系等確立通信電子線路的課程目標(biāo)。然后,結(jié)合通信電子線路課程內(nèi)容討論了場景實(shí)例引入和項(xiàng)目式教學(xué)的具體措施。最后,針對工程教育專業(yè)認(rèn)證重要的評價(jià)體系問題,一方面對學(xué)生學(xué)習(xí)效果注重過程化評價(jià),另一方面對教師教學(xué)效果和質(zhì)量采取課程目標(biāo)達(dá)成度評價(jià)。
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