中职电子专业项目课程教学模式及评价的研究与实践

2015-12-25蔡建聪

科技视界 2015年18期

蔡建聪

（广州市番禺区职业技术学校，广东广州 511400）

0 前言

在工业4.0 即以智能制造为主导的第四次工业革命浪潮下，我国经济发展进入新常态，产业升级加快，更加注重科技进步和创新。由多门技术融合成的智能控制应用日益广泛。为适应社会发展对人才需求的变化，中职电子专业课程改革势在必行，其培养目标应从培养“简单技能”型转向“复合技能”型，加强培养学生技术技能、职业素质和创新意识，增强创造附加价值的能力，为建设创新型智慧城市、企业智能生产及技术改造提供人才需求及储备。为此，我们结合实际积极进行课程改革，紧跟科技发展态势，适度超前，根据职业岗位及中职学生认知发展需求，设计开发了《智能控制装置安装与调试》课程，按照工作过程系统化的原则，以单片机应用技术为核心，融合传感、机械技术等知识，整合为工学结合模块化项目课程，它重在应用，力求体现新知识、新技术和新工艺，旨在培养学生智能控制技术应用能力。该课程不仅是首批广州市建设精品课程，也是2014年广东省数字化课程资源建设项目。本文将结合教学实践，着重进行课程教学模式和评价方面的具体实施研究，旨在有效提高课程建设质量。

1 研究背景

1.1 产业发展和人才需求分析

随着电子科技的不断发展，由单片机技术、传感技术等相互融合形成的智能控制技术，在工业控制、智能装置、嵌入系统、物联网和智慧家居等领域得到了广泛应用。电子产品设备日趋微型化、多功能化和智能化。高新技术融合，职业技能由“简单”变得更为“复合”，广州市作为电子、轻工业和房地产业重点发展的城市，急需复合型智能控制应用技能型人才。

科技的高速发展，带动信息化和自动化程度极大提高，岗位分工被灵活、整体化和以解决问题为导向的综合任务所替代，这对就业人员的职业能力提出了更高的要求。特别是工作中的计划、决策和分析复杂问题的综合能力，均需在真实的“工作情境”和整体化的“工作过程中”获得，而传统的课程模式很难承担此任。以单片机应用技术为核心，融合传感技术、机械技术等多门知识，优化整合的《智能控制装置安装与调试》工学结合模块化项目课程，力争在课程结构和教学模式和评价创新上有所突破，更有助于拓展学生思维，促进学生全面发展。

1.2 我校相关课程教学改革历程

我校长期开设单片机等相关课程，积累较丰富的课改经验。

第一、二阶段（1997～2003～2007年）：处于学科体系，分设单片机原理及应用、传感器技术、机械基础等课程，主要有验证、制作等技能训练。

第三阶段（2008年～2011年）：跳出学科体系，对课程进行项目化改造。在单片机课程教学中，按照工作过程展开，采用理实一体项目教学，通过“小项目”制作实现对知识和技能的掌握。

第四阶段（2012年1月～）建设广州市精品课程：打破学科体系，以单片机技术为核心，融合传感、机械技术等知识，优化整合为《智能控制装置安装与调试》工学结合模块化项目课程，采用“大项目、能力递进式”教学模式。

第五阶段（2014年11月～）建设省数字化课程资源：结合市精品课建设进一步完善课程资源建设。

1.3 以往教学实施情况分析

过去单片机课程的教学内容一般按“小项目”的形式设置，采用理实一体化教学模式，通过完成一个个独立“小项目”的编程制作来实现知识和技能的掌握。首先，在微观上看，的确体现了在“做中学，学中做”的教学理念，形成了工作过程系统化的概念，但在实际的工作岗位或生产活动中，往往并不是只完成一个简单的“小项目”如流水灯或数码管显示电路的制作，它需要融合众多“小项目”才能称作完成一个项目的开发或产品的制作。再次，单片机技术的发展日新月异，在很多产品项目中，已经融入了传感技术或机械控制的内容，知识复合程度高，能否选择合适的学习项目将内容融会贯通并应用于实际十分关键。另外，过去的教学评价主要以项目形式考核，考核较多的是学生完成某个项目的理论知识和实操水平，而对学生平时的表现、小组协作能力等情况的考核则较少。因此，须对该课程内容、教学模式及评价方式作适当的调整，要考虑知识和技能的整体性、关联性和发展性，选择合适的项目载体承载课程的内容，项目载体既包含课程所学的知识，又是一个完整的工作项目，让学生能真真实实地体验完成一个实际项目的工作过程，对工作形成整体的认识，获得工作过程知识，更快地适应工作岗位，实现教学过程与工作过程的对接，培养职业素质。

2 研究理论依据及主要目标

2.1 理论依据

建构主义理论认为：知识是在一定的情境之下，以学习者为中心，学习者借助他人的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式主动获得的。以学生为中心，强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构。

多元智能理论认为：能力是多元的，人的智力不是单一的能力，而是有多种能力构成。因此，应根据教学对象因材施教，教学评价指标、评价方式也应多元化，注重对不同人的不同智能的培养。

2.2 主要目标

2.2.1 有效实施工学结合模块化项目课程教学模式，验证课程开发成效

通过对该课程的具体实施过程的研究，探索与实践工学结合模块化项目教学模式，以工作过程系统化为导向，实现教学过程与生产过程的对接，提高教学有效性。同时，希望通过该课程教学模式的改革，进一步验证课程开发的成效，并在专业核心课程的改革中起引领示范作用。

2.2.2 完善教学评价方式，促进学生综合职业能力的形成

以多元智能理论为指导，建立完善的课程教学评价体系，设计有效、可行及易于操作的教学评价表，充分反映学生的知识水平、技能水平及职业素质等，提高学生的综合职业能力。

3 课程的具体实施

3.1 课程教学项目整体安排

3.1.1 课程内容整体规划

该课程以单片机技术为核心，融合传感器、机械技术等多种知识，不仅注重基本知识和实操技能的学习，还注重实际的应用，更注重学生思维的拓展、创新及可持续发展。通过分析相应职业能力，转化成学习项目，选择具体“大项目”载体，例引进投篮游戏机项目对接动漫游戏产业，引进智能家居项目对接建设智慧城市的定位。课程以多种知识的有机融合设计成初、中、高三个模块，注意与时俱进，不断更新和精心组织教学内容。课程内容微观结构如图1 所示。

图1 课程内容微观结构

3.1.2 课程内容的组织设计

（1）模块一为初级阶段（入门）：采用“大项目主导，小项目内嵌”的教学方式，整个教学围绕一个完整的大项目（如投篮游戏机），学生通过逐步完成每个小项目进而完成整个大项目也即课程基础部分的学习。

（2）模块二为中级阶段（应用）：通过对完整的功能任务书的分析及框图设计，完成项目的制作、安装与调试等。如以智能小车或智能机械手作为学生提升的项目载体。突出实用性，以单片机为核心，加大传感器、机械等知识的融合度。

（3）模块三为高级阶段（拓展）：主要通过翻转课堂的形式，将关键知识点、技能点拍成微课，以多媒体、网络的形式进行学习和实际操作。因智能控制综合技术应用较强，例如智能家居里就用到多种传感器（光、热、湿、气、位移、红外）、太阳能和机械等知识，在教学中注意知识的融合性和拓展性，适度介绍新知识新技术及单片机应用趋势。

值得注意的是，项目载体并不是一成不变的，可根据实际进行调整。同时还应适度加强真实生产项目的教学。另外，在中、高级阶段的教学中，应注意“分类定制”，采取分层教学，关注学生个体处境和需要，使各类学生均学有所长，为学生的职业成长和发展服务。

3.2 项目实施的过程

加强校企实训基地建设，为实施工学结合教学提供保障条件。基于单片机产品典型工作过程，不同工作任务的职业能力训练采用不同的教学方法。以工作过程为导向，按“资讯、计划、决策、实施、检查和评价”展开，学习功能分析、设计、编程、仿真、装配与调试等多种知识技能，体现完成工作任务的行动过程。在完成每个项目的工作任务中，行动导向，任务引领，学做结合，关注学生综合能力的培养，按照能力培养目标的要求，突出学生的主体地位，进行教学过程的系统化设计并组织实施。项目实施过程中，采取“一个工作项目实例，六个教学步骤”的“一项六步”法。所谓“一个实例”是每个模块的教学都以一个实际项目为引领，“六个步骤”是指每个项目教学中，分六个阶段进行，如图2所示。

3.3 课程的具体实施

3.3.1 教学组织形式与要求

一般采用小班教学。将一个行政班划分两半，用另一门项目课程如《机电一体化设备安装与调试》配合，学生按项目课程轮换学习。采取“全体大班导学，项目小组训练，个别针对辅导”的操作形式。

3.3.2 教学组织实施过程

以工作过程系统化为导向，做中学，学中做，以学生为主体、教师为引导，在完成每个工作任务的过程中获得不同的工作过程知识，培养一定的职业能力。

（1）模块一：“初级”阶段的课堂教学结构

采用“大项目主导，小项目内嵌”的模式，当完成全部的“小项目”后，再整合“小项目”，逐步完成“大项目—投篮游戏机”的安装与调试。

每开始一个小项目前，先下发工作任务书，然后进入“六步骤”教学：项目引入、明确任务、制定计划、任务实施、任务评估和任务拓展等。在任务实施中，重点加强该项目知识点及实操技能的训练，采用“虚拟仿真+任务制作”方法，实施“四环节”步骤：即①电路分析设计；②程序编写与仿真；③电路实物调试；④终端装置安装与调试。具体的课堂教学结构如表1 所示。

表1 课堂教学结构

（2）模块二：“中级”阶段的课堂教学组织

中级阶段的课堂教学结构主要由功能任务分析、查阅资料、电路框图设计、绘制电路图、制作及调试电路、程序编写与调试、完成产品等步骤进行，如以智能小车或智能机械手为项目载体开展。

（3）模块三：“高级”阶段的课堂教学组织

该阶段为拓展、进阶阶段，主要通过微课视频，以多媒体视频播放、网络学习等形式来拓展学习，引领学习方向。如以智能家居系统为项目载体，开阔学生视野，拓展思维，提高自我创新意识，了解科学技

术发展新动态，为学生可持续发展提供参考。

4 教学评价的关键点与主要操作方式

（1）改革考核手段和方法，采用过程考核和结果性考核相结合的考核方法，过程考核由项目负责教师在项目教学中进行，结果性考核在课程结束后统一组织考核。根据项目的完成情况和各小组成员在项目完成过程中的表现情况进行综合评价。过程考核根据回答问题、学生作业、平时测验、技能竞赛、出勤等，综合评价学生成绩。评价主体由师评、组评、自评构成，成绩比例为70%、20%和10%。考核配分如表2 所示。

表2 考核配分表

（2）注重学生动手能力和实践中分析问题、解决问题能力的考核，对在学习和应用上有创新的学生应特别给予鼓励，全面综合评价学生能力。

5 主要成果与成效

5.1 以工作过程系统化为导向，优化课程教学结构

通过分析职业能力，重组教学内容，优化课程结构，以单片机技术为核心，融入传感、机械技术等知识，实现了教学内容的有机结合。同时选择合适的项目载体（如投篮游戏机）承载课程内容，集“趣味性、综合性、实用性”于一体，按“分类定制”原则设计成“初、中、高”三个层次。“大项目主导，小项目内嵌”组织教学内容，开发了项目教材，为课程实施工学结合模块化项目教学模式，实现教学过程与生产过程的对接，培养学生的职业能力提供了前提条件。

5.2 实施工学结合模块化项目课程教学模式，提高教学有效性

加强教学环境条件建设，设置工学结合学习场景，实施“大项目、能力递进式”教学模式，精心选择生产生活中的典型实例，以简单有趣的产品入手，在一个完整的“大项目”中设计不同的“小项目”，学生逐步完成一个个“小项目”的工作任务即能完成整个产品的制作。一般采取“全体大班导学，项目小组训练，个别针对辅导”的操作形式，“大班”、“小组”、“个别”，统分结合，形式多样，注重实用，分散难点，将知识点融入到生动形象的各项任务操作中，由简单到复杂，循序渐进，采用多种教学方法和手段，使学生做中学，学中做，激发学习兴趣和主动性。开展第二课堂，设置学生创作园思维点子库，完善教学资源库，让学生学会自主学习，鼓励勤于思考大胆创新。以各级技能竞赛为推手，进行较深层次的“竞赛式”教学，利用学生间差异性与合作意识进行互动，激发学生潜能。组织学生企业顶岗实习，在实际工程环境中亲历生产过程，体验企业文化，培养职业能力。近年来学生在省市技能竞赛中取得良好成绩。

5.3 完善以能力为本位的多元评价模式，促进学生进步

实施分层、分类、分项目考核，注重学生“心智技能”方面的评价，将第二课堂、技能竞赛和顶岗实习表现等纳入综合评价，采用过程性评价、形成性评价及结果性评价相结合的评价方式，既评价学生的理论知识和实操技能水平，也评价学生的综合职业素质、团队协作能力等，以自评、组评和师评相结合的方式，使教学评价方式能充分反映学生的学习状况及效果。以能力为本位，评价主体、评价内容和评价方式多元化的评价模式，使评价更加客观有效，促进各类学生进步和综合素质的提高，为今后“首岗适应”或“多岗迁移”就业、升学及创业等打好基础，为学生职业生涯多元化发展服务。