“互联网+”基于工程教育专业认证的模电教学改革探索与实践

来源 :中国新通信 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xxxxx20090818
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  【摘要】    基于工程教育专业认证的理念,在“互联网+”的背景下“以学生为中心、以成果为导向、持续改进”,对模拟电子技术课程的教学内容、教学模式和教学考核方式进行了改革,激发了学生的学习兴趣,提高了学生的参与度和积极性,增强了学生的过程实践能力。
  【关键词】    专业认证    项目化    “互联网+”    分组合作    教学评价
  引言:
  《模拟电子技术应用》是本校微电子学院电子与科学技术专业一门专业基础课,系统讲述模拟电子技术的基础知识、基本分析方法以及有关参数的计算方法。课程在全面介绍模拟电子技术的基础上,侧重于各种单元电路工作原理的分析及电路有关参数的计算。通过本课程的学习,使学生能掌握模拟电路的基本分析方法和计算方法,为后续专业课程的学习以及有较强工程实践能力的高级应用型人才的培养打下坚实基础。
  在教学中,基于工程教育专业认证的核心理念(以学生为中心,以成果为导向,进行持续改进)[1-4],对课程的教学内容、教学模式和教学考核方式等方面进行了改革[5-6]。
  一、教学内容的改革
  模电课程主要内容包括了常用半导体器件、基本放大电路、集成运算放大电路、信号的运算和处理电路、波形的发生和转换电路、功率放大电路、直流电源等。以学生为中心,紧紧围绕学生的发展需求,聚焦学生的能力培养,依托传统模电教材,把课程内容分成六个项目展开教学。每个项目依托一个实际可行的电路,对电路进行解剖提取出单元电路和核心元器件,结合仿真对器件特性和单元电路原理开展理论教学,并通过实验进行验证测试,最后对整个电路进行原理分析和功能测试,完成测试报告。
  本课程以工程实践能力培养为主线,理論与实践并重,将理论知识和实践操作相结合,有利于启发引导,激发学习积极性,加强了工程实践能力的培养。如表1所示为直流稳压电源项目的教学内容安排。
  二、教学模式的改革
  2.1“互联网+”课堂
  在信息技术快速发展的时代,充分利用互联网的快捷便利,基于网络、QQ、微信、学习通APP,整合网络资源、课程资源,打破原有教学模式,以学生为中心,从被迫满堂灌输理论推导分析中走出来,侧重学生能力的培养,教、学、思、做合一,突破课堂、课时的限制,走向开放式、对话式的教学,课内课外、线上线下有效结合。
  每个项目开始后,学生在学习通接收项目任务单,根据项目电路原理图找出核心器件,自主上网查询器件产品说明书,了解基本特性。根据说明书测试条件,利用multisim虚拟仿真软件完成对器件特性测试,完成器件测试报告并登录学习通上传。在该环节,教师通过QQ班群或微信群提醒学生接收任务单,并通过QQ或微信或学习通讨论区指导学生查找资料、阅读说明书和测试电路的设计、仿真,学生也可以通过学习通在线课程中的相关微课资源学习如何完成任务。
  课内,教师通过学习通发布随堂练习,检测学生课前完成情况。通过课前预习及练习情况汇总数据调整本次课的教学难点。课内,综合应用各种信息化手段和教学方法,完成理论讲授部分。下课前,通过学习通完成随堂测试以便了解学生知识掌握情况。课后,学生完成课后作业,上传至学习通平台。
  由于课时的限制,在课内是不可能完成理论讲授、仿真和实验测试的教学任务的,所以需要把课堂拓展至课外。课内主要是完成理论讲授、实验测试指导、小组讨论的组织、小组汇报点评等。在课外主要是完成各项作业,理论分析计算、仿真测试、实验测试、项目电路焊接及测试等作业。理论分析计算需要写在作业本上,一般独立完成,检测学生理论知识掌握情况。仿真测试一般在学生个人PC机上完成,教师在课程开始前会下发软件安装程序、安装指南及简单使用说明,多数同学在前导课程《电路分析》学习时应该已经安装软件。教师学期初下发仿真实验任务书,在学期内课程结束前需要完成并提交仿真测试报告。因为是课外完成,难以实时掌握情况,所以在一个项目完成后,利用辅导课时间,随机抽取一个小组讲解某一个仿真测试数据的分析及收获体会,教师提问点评后继续抽取下一个小组讲解。通过这种随机方式检测学生仿真完成情况,避免出现大量应付交差的情况。理论和仿真作业在完成困难时可以求助其他同学或连线老师实时答疑。实验测试一般在课内完成,有未完成的可以申请去实验室。项目电路焊接及功能测试以小组为单位进行,所费时间较长,安排在课外完成,教师需现场巡回指导解决问题。
  在项目结束时,在课内安排小组汇报。各小组需准备汇报PPT,包含电路焊接、原理测试、功能测试和收获体会四个部分,各环节需要有清晰的照片。各小组汇报后,需回答教师及学生的提问。
  2.2分组合作
  以学生为中心,走出关注部分学生的误区,重视全体学生的成长,因材施教,分组合作,让每个学生都能收获成功。在实施中,将全班学生合理搭配,分成学习小组,每组4到5人。课前,各小组接受任务,学习、研究资料,完成课前任务,并将作业提交至学习通平台。实践部分,各小组合作完成仿真或实验,分析数据,独立完成报告。理论部分,各小组进行讨论分析完成理论知识的学习和积累。课后,组内、组间相互讨论独立完成理论作业或报告。教师以学生学习小组为重要的教学组织手段,通过指导小组成员展开合作,形成互帮互助的学习模式,发挥群体的积极功能,提高学生的学习动力和能力,达到完成特定的教学任务的目的。
  三、教学考核的改革
  课程实施中建立了全过程、全方位的评价机制,对每个项目进行过程性的考核。
  以单个项目为例,成绩由随堂练习(占项目成绩的10%)、理论作业(占项目成绩的40%)、仿真测试(占项目成绩的20%)、实验测试(占项目成绩的20%)和项目汇报(占项目成绩的10%)五个部分组成。理论实践并重,各占项目成绩的50%。每个部分既有专业能力的考核(占项目成绩的60%),也有非专业能力的考核(占项目成绩的40%)。   随堂练习由教师通过学习通习题库组题,系统打分。
  理论作业部分主要按照完成进度、概念清晰程度、正确性和结论有效性评分。该项由教师评分。
  仿真测试按照完成度、原理掌握、测试正确性和数据分析有效性评分。
  实验测试按照实验目的和原理的熟悉程度、实验操作技能和实验报告完成情况评分。
  实训项目按照下表进行评分。过程中如出现评价为差的要及时指出并指导学生改正后继续完成任务。
  除了随堂练习和理论作业,其他部分评价有三方组成,教师(评价全体学生,权重40%)、小组(他评,权重30%)和个人(自评,权重30%),每一方按照评价标准对学生活动进行评价。评价完成后可生成雷达图和项目总分发布给学生。基于单个项目评分,可以比较教师、小组评价和自评不同,找出忽视或过高之处,在之后项目中加以重视。可以比较综合得分高低,对于表现优秀的学生,教师提出更高的要求;对于得分较低的或有薄弱部分的,教师要有针对性的提出建议和有效措施。基于前后项目,可以比较某一评价指标得分的变化,比较进步与否,教师需继续提出建议和有效措施,帮助学生顺利完成学习任务。
  四、结束语
  基于工程教育专业认证的理念,“以学生为中心、以成果为导向、持续改进”,模拟电子技术的教学改革,对课程内容进行了新的构建,提出了基于互联网的线上线下、课内课外相结合以及小组协作的教学模式,打破了固有模式,并且对学生的学习进行全过程全方位的追踪考核,大大提高了学生的参与度和积极性。
  参  考  文  献
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  [2] 陈利华等. 基于《华盛顿协议》的高等工程教育的探索与实践[J]. 北京: 中国大学教学,2017( 10) : 50-54.
  [3]刘晓峰,杜健. 我国高等工程教育质量评价制度研究[J]. 哈尔滨: 黑龙江高教研究,2017( 2) : 57-61
  [4]王铭,黄瑶,黄珊.新时代我国工程教育认证存在的问题与对策[J].教育理论 与实践,2019.35(15):3-5.
  [5]邓天平,张林. “模拟电子技术”教学改革探索与实践[J].南 京: 电气电子教学学报,2017( 12) : 38-40.
  [6]王波,王美玲,刘伟,金英. “模拟电子技術基础”课程改革的探索. 南京: 电气电子教学学报,2017( 12) : 34-37.
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