高校“模拟电子技术基础”课程项目化教学改革研究及实践

2024-01-25饶星星

文教资料 2023年18期

饶星星

摘要：对高校“模拟电子技术基础”课程开展项目化教学改革研究与实践，在明确课程项目化教学改革的基础上，提出以项目任务引领学习过程、以翻转课堂推进项目化教学、以项目成果为导向实施课程评价等多方面的改革措施。通过教学实例证明，应用新的教学方式可以有效促进该课程通过率的提升，对于提高学生分析与解决问题的能力具有一定积极作用。

关键词：高校课程教学改革项目化 “模拟电子技术基础”

“模拟电子技术基础”课程是电气、电子和机电专业的基础课程，也是必修课程，对此课程的授课教师提出了这样的要求：既要确保学生正确理解该课程的基本概念、规律，又要对学生进行相关专业设备、仪器的运用进行培训，并要使学生具备解决具体应用中出现的问题的能力，在此基础上，进一步提高学生的专业素养。

传统教学方法中，将电子器件及应用电路拆分成单独的一章，在课堂中主要是对电路模型、数学推导等进行理论解释，并进行相应的实验。这种教学方式与高职学生的知识、能力等基本情况脱节，难以达到预期的教学目的，因此，“模拟电子技术基础”也就成了一门“难教难学”的课。在这种情况下，教育领域研究人员建立了一个项目化的教改团队，并对该课程的困难进行了研究，运用了关联载体设计、翻转课堂的教学方法，并以结果导向的思想为基础设计了一套考核方案。［1］在两年多的时间里，这项教学改革获得了良好的成效。针对当前高校“模拟电子技术基础”课程中存在的难教、难学问题，分析其具体原因为电路分析困难、理论与实践相节、项目载体单一等。［2］同时，在教学过程中，缺少对学生实践能力和创造力的培养。因此，当前有必要对该课程的教学进行改革。本文则主要论述了笔者关于高校“模拟电子技术基础”课程项目化教学改革研究及实践。

一、课程项目化教学改革的必要性说明

当下，在大多数高校中，“模拟电子技术基础”课程的教学仍然采用传统的教学方式，即以“黑板、粉笔、实验”为主要形式，把知识的传授作为主要任务，来完成教学。这一教学模式实质上是对教学内容的压缩，使学生缺乏或根本没有实践的机会，从而难以对本学科的相关知识有深入了解。针对一些专业的学生而言，“模拟电子技术基础”与其他课程相比，比较难懂，所以学习起来也比较困难，而采用项目化的教学方式，可以更好地解决难题，从而减小这门课程的学习难度，提高教学质量。［3］对于 “模拟电子技术基础”课程，采用项目化的教学方式的必要性具体体现为以下两点：第一，为以后的其他专业课学习打下一个扎实的基础。“模拟电子技术基础”是学科的基础课，也是机电、电子等专业的核心课程，学生该课程的学习情况会直接影响到其他相关课程的学习。第二，实现项目化教学对于提升学生综合能力具有极大促进作用。［4］结合翻转课堂实现对项目化教学的推动，教师在这一过程中主要起到咨询、指导和排难的作用。学生可以分为若干个小组，通过小组成员之间的相互配合，实现共同动脑和动手，按照项目任务的要求顺利完成项目。［5］采用这种教学方式能够在极大程度上促进学生学习积极性的提升，并有利于学生对相关理论知识的掌握，实践运用技能的提升。

二、项目化教学改革

（一）以项目任务引领学习过程

在总体思想上，本课程的实施是对实际工作的一种模仿，将以电子产品信号处理模型架构设计项目为载体的教学作为实例，分析在实际学习中，按照硬件工程师开发产品的流程来进行项目，让学生们在课堂中发挥出自己的作用，从而达到教学目的。［6］

在开展“模拟电子技术基础”课程教学的过程中，首先，以专案合约的方式开展项目，将研习内容以专案合约的方式呈现，比如项目合同应该包括项目的职能、目标、接受标准、完成时间等。通过学习和专题讨论，了解专案项目的实施意义，并在老师的指导下，进行小组讨论与细致分工。按照“先实践，再理论”的顺序，由表及里，实现知识的突破，实现对所学知识的巩固。［7］

其次，学生们根据工作页上的工作流程，抽取课程相关关键字，寻找和这个工作类似的方案、电路等，将其作为参考，并通过阅读参考电路中的新元件，例如二极管、稳压管等，同时，还可以了解到有关稳定电路和放大电路的结构，构建出一个测试电路。在电路的分支上连接信号发生器，在终端上连接检测仪表等，对电路中的某一参数进行调节，并对其他参数的随行变化的数据进行记录，利用 Excel表格，画出各参数的变化趋势图，对比输入和输出波形的变化，从而得出要学的知识。［8］

再次，在学生掌握的知识的基础上，指导学生探究知识点间的内在联系，以降低学生理解知识点的难度。同时，在实践和学习的过程中，学生也进行了大量的练习，学生的实践技能得到了提升。

最后，利用所学到的有关电路的理论知识，调整参考电路的构成及器件参数，并测试其性能，最终达到课题的要求。

在这个过程中，学生将会面临很多的问题。对这些问题进行归纳和分类，并把这些问题的解答记录下来，通过不断累积，这些知识点就会被整理成一个“专家库”，里面有典型的应用案例，有常用的元件的信息描述，还有一些问题的解决办法。［9］比如在面对一个新的问题的时候，如何提取关键字，如何对不熟悉的元件和电路进行测试，如何推断出问题的原因等。

具体而言，针对高校“模拟电子技术基础”课程，在开展项目化教学时，可针对不同课程内容设置多个项目。在每一個项目中，又可以分解出若干个子项目。每个子项目都必须有着明确的教学目标和教学内容，通过这样的方式能够促进相关专业的学生更好地理解所学理论内容，并将学到的知识灵活运用于实际，促进其动手能力的提升。以装配、调试与检测电源电路为例，将该内容作为产品项目，应用到“模拟电子技术基础”课程教学当中，根据该项目内容可以设置的子项目包括实现对台灯或其他简单电子产品电路的设计、制作以及调试。针对该项目可设立的考核任务包括实现对滤波电路的调试和装配，实现对串联稳压电路的调试与装配以及学会如何应用集成稳压设备等。该项目的设置要求的相关理论知识包括晶体管以及半导体材料的主要功能和电路的具体分析。该项目的设置要求的相关实践能力包括学会应用常规电路检测工具，实现对简单电路故障的分析与处理。通过上述设置，学生不仅可以充分掌握理论知识，还能够将其运用到实际，顺利完成整个项目。经过项目化的教学培训，学生在面对困难和问题时，逐渐学会给出自己的解决方法和对策，学会独立解决问题。

（二）以翻转课堂推进项目化教学

在开展项目化教学时，还应当结合现代化的教学方式，这一过程是以“翻转课堂”的方式来推动的。在首次开展项目化教学时，可能存在以下问题：由于学生刚刚接触工程设计，他们对工程的流程还不是很了解，在一些基本的理论方面，如二极管和其他元件的特性、电路原理等方面还不够了解。［10］在学习基础、能力以及学习态度等方面，不同学生的实际情况存在着较大的差异，因此使得学生在合作开展学习和工作时进度很难保证统一。在传统的实验教学模式下，由于实验教学的不确定性，实验教学中存在着大量错误的实验数据，而实验教学中出现的问题又是影响实验教学效果的关键。

为了解决上述问题，引入了一种“翻转课堂”的方法，把相关的教学资料放到 Moodle的网页上。同学们先在网上资料里阅读专案指导文件，可以将这份文件当作学习中的重要指导，从而对项目的整体流程有一个清晰的认识，并逐步地推动项目的发展。根据实际情况和二者的差异，在课题的工作页面中分别给出各环节的具体操作步骤。［11］学生可以在网络上学习以文档、微课视频、链接网址等形式所提供的知识概念。在实际条件允许的情况下，学生可以对其进行一次又一次的重复学习，并进行联机过程测试，以保证他们能充分掌握所需的基础知识。在线上课程中，同学们可以分组讨论学习中遇到的困难，并在此基础上完成作业。在项目任务的引导下，学生可以更加积极地开展学习活动，同时线上平台也为进一步扩大学习的时间与空间提供了条件，从而使项目化教学更具实效。

（三）以项目成果为导向实施课程评价

以成果为本的教育以“全体学员为本”为目的，其成果评价的标准不是以成绩为标准，而是以学习完成后的真实知识和技能掌握情况为标准。根据这一特点，对该课程原有的评价方式进行优化，将评价分为理论评价和实操评价。其中，理论评价通过理论考试的方式实现；实操评价通过操作考试的方式实现。对于前者，教师可以采用理论考试的方式同时也是较为传统的方式对学生的学习成果进行考核。考核结果只能作为基本参考依据，在总结学生理论学习情况中只能起到较为微弱的作用，更多的是为教师后续开展该课程教学提供借鉴。操作考试的主要考核内容是学生的实践动手能力，在考试中要求学生在有限的时间内，完成所有的操作步骤，并进行调试和相应计算分析。通过这种考核方式能够促进学生动手操作能力的提升，同时也能够为学生该课程日后的学习奠定良好的基础。

在实施过程中，应将学生的知识掌握情况、能力和素质的实际提高情况，当作课程的最终结果，而非单纯地将学生的完成情况与目标的完成情况进行比较。实行“宽严相济”的评价，其中“宽”包含两个含义，第一，在学习和讨论时，氛围相对轻松，在实施项目的时候，采取的是小组合作的模式，让各个小组自己选定、推进对应项目，老师们在这一过程中不会过多地参与其中。第二，结果的评价标准和评定的范围较广，在执行项目的时候，因为不同的团队方案上的差异，以及实践中的错误，一些团队在执行的时候出现了一些偏差，没有能够在规定的时间内达到设计的目标。［12］但是，他们可能在知识、工具和技巧等方面都获得了很好的学习、锻炼和提高，他们在考试中的表现也很好，所以，要将实际工作量、工作页面的数据、分析的结论以及项目报告中对主要问题的解决过程和解决结果的反思，作为打分的基础。这样一来，如果学生们真的参加了项目，就可以获得分数，这样做能激励他们坚持自己的想法，并将其付诸实践，不制造虚假数据。在做结题报告的时候，不同的小组之间可以互相进行点评，可以从不同角度交流项目成功与失败的经验，这样不但可以让学生们增长知识，还可以让他们体会到谦虚、团结合作、严谨的重要性。“严”是指在项目执行的时候，对学生的纪律性和操守的严格要求，包括对项目成果的原创性、对项目成果的评价等，一旦出现违反规则的情况，则将其该项记为0分。

总体而言，课程评估注重的是项目的过程，以评促练，以评促学习，对于从客观上不能完全实现的目标，采取“宽严相济”的态度，同时对学生的行为进行严格规范，从而推动项目的顺利进行、学生的良好素质和习惯的养成。

三、教学实例

在上述论述基础上，将改革后的项目化教学方式应用到某高校的“模拟电子技术基础”课程当中，对改革后的教学方式的教学效果进行检验。选择一班和二班两个班级作为研究对象，其中一班学生人数为32人，在近一个学期的学习中学生学习“模拟电子技术基础”课程的综合平均成绩为82.36分，课程通过率为62.5%；二班学生人数为30人，在近一个学期的学习中学生学习“模拟电子技术基础”课程的综合平均成绩为83.21分，课程通过率为63.33%。在下一个学期，一班采用上述提出的项目化教学方式开展该课程的教学；二班采用以往传统教学方式开展该课程的教学。经过一个学期后，对比两个班级的课程通过率。一个学期后的学习成果记录如表1所示。

表1不仅记录了每个班级的课程通过率，同时也记录了该班级“模拟电子技术基础”课程的综合平均成绩。从表1中记录的学习成果可以看出，一班与二班相比，综合平均成绩明显提升，且课程通过率已经达到了93%以上，而二班的课程通过率和综合平均成绩仍然处于原来的水平。因此，通过上述教学实例可以证明，改革后的项目化教学方式对于学生“模拟电子技术基础”课程成绩的提升具有极大促进作用。

四、结语

通过“模拟电子技术基础”课程的项目化改革，可以在“项目化”的过程中，把“理论性”的学习和“实践性”的培养结合起来。此外，利用这种教学方式可以为学生营造一个很好的教学环境，可以提高他们的求知欲和学习能力，从而为相关专业其他课程的学习奠定坚实的基础。同时，将本文提出的改革后的項目化教学方法应用于实际时，教师应该以课程的教学目的为依据，在有限的课时之内，对课堂教学的内容和方法进行改革，指导学生进行自主学习和探索，促使学生通过实践，加深对模拟电路的认识，将理论知识与工程实践相结合，使学生参与到工程中去，从而在激发学生学习兴趣的同时，全面提升学生的实际应用能力，从而提高“模拟电子技术基础”课程的项目化教学效率。

参考文献：

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［3］马龙，燕曼君.高校计算机类专业“电路与模拟电子技术基础”课程的教学改革［J］.科技风，2022（25）：133-135.

［4］王燕.对接企业岗位需求的制造类专业课程项目化教学改革与实施［J］.创新创业理论研究与实践，2022（15）：18-20.

［5］王慧萍，杨建林.能力导向，项目引领，平台支撑——高职专业课程项目化教学改革探索与实践［J］. 职业教育（中旬刊），2022（6）：16-19.

［6］韩志艳，王健.课程思政融入“模拟电子技术基础”课的方法研究［J］.教育教学论坛，2022（24）：156-159.

［7］叶方，韩芳芳，金睿.项目化教学改革在《猪生产与猪病防治》课程的应用实践［J］.中国畜禽种业，2022（5）：66-67.

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［9］孔丽文，刘艳.课程思政教学理念下的“模拟电子技术基础”实践与思考［J］.大连大学学报，2022（2）：108-112.

［10］魏永涛，赵勇.模拟电子技术基础课程思政实施原则与实例分析［J］.高教学刊，2022（1）：176-179.