社区教育《电子产品设计》课程开发研究*

丁晨阳，刘冬梅

（扬州市职业大学 电子工程学院，江苏 扬州 225009）

社区教育是建立终身教育体系和建设学习型社会的重要教育活动[1]。随着技术革新和智能化水平的提高，企业对低水平劳动力的需求逐渐减少，而具有更高能力要求的职位数量不断提高。因此，社区教育需要不断开发职业技能类课程，为一些从事低水平劳动、有意愿进行技术提高、职位提升的中青年提供帮助。目前社区教育学习者趋于老龄化，中青年因为缺乏合适的课程、时间等原因参与度较低，本文即是关注电子产品设计课程开发，对课程资源进行微型化设计，以多媒体、微视频的形式陈述知识，社区学习者可以通过笔记本电脑、智能手机随时随地接入课程，并能使用口袋实验室边学习边实践。

一、当前课程教学面临的问题

面向社区学习者进行《电子产品设计》课程的教学存在一定的挑战。首先学习难度较大，学习者需要付出一定的时间。其次，缺乏计算机、电子类基础知识难以完成课程学习，但传统社区课程中并没有多少时间能够重复大量的基本知识。第三，选择职业技能类课程的社区学习者往往期望改进知识和技能，而在工作中表现的更好，传统课程无法让他们立即看到课程的学习对于工作的益处，因此缺乏一定的学习动机和积极性完成课程。第四，对开发板及电子仪器的真实体验是电子类课程一个很重要的部分，如果手边没有相应的实践条件，学习效果会有较大影响。最后，课程还面临着社区教育的一些共性问题，比如学习和生活、工作的冲突，到达社区授课地点上课付出的各方面成本，由于社会背景、学习层次不同，有些学习者不太适应和他人在教室环境中共同学习等。

二、社区教育移动微型课程

随着移动终端更加智能化，使其也可以用来支持社区教育提供更加灵活的课程教学方式。当前大多数中青年，每天都在使用智能终端进行社交、获得各种信息，因此社区课程可以利用移动技术进行教学，提供移动课程平台，让他们在任何时间任何地点按需、多次的学习。

由于社区学习者往往只有有限的时间学习，设计合适的课程资源，减轻学习过程的认知负担，提高学习效率则是非常重要的。学习者需要处理转化为长期记忆的信息越多，认知负担就越高。一种减少认知负担的方法就是使用信息化技术进行教学，参考文献[2]中比较了教师授课组和移动技术组的教学，结果显示使用移动技术有更好的学习成就感以及更低的认知负担。

课程材料还需要进行微型化设计，以适合社区学习者碎片化学习的需求，通过减少学习过程的认识负担促进学习。我们将电子产品设计课程内容分解成多个学习单元，每个单元又分解为若干主题单一的微型模块，每个微型模块都提供学习目标和测试，当学习者完成某个学习单元的学习，提供给他们带有总结性的实践练习，以实现各个微型模块的有机关联。

三、《电子产品设计》移动微型课程开发

课程在移动课程平台超星学习通运行。选择此平台是因为这是一个开发较为成熟、功能较为全面的课程管理和传送系统，能很好的支持交互。除了可以存储课程演示课件，视频，进行作业发放、测试，还可以收集提交的电子报告和作业，分析学习者学习行为、记录并分享学习者的学习效果。

1.学习单元设计

《电子产品设计》课程要求学习者掌握常用电子产品设计开发板的应用、电子产品的软硬件调试、使用仿真软件进行辅助设计、加工方法和工艺的操作技能、电子仪器仪表的使用。我们以高职院校电子产品设计课程为基础进行开发，对现有课程资源进行二次改造，将体系化资源转化为碎片化资源、静态资源转化为动态资源[3]，引入身边电子产品设计实例，有效激发学习者的学习动机和兴趣。课程内容分为九个学习单元，如表1所示。

表1 电子产品设计课程学习单元

针对每个学习单元，还可以再分解为若干微型模块，每个模块目标单一，内容短小实用，即可独立运行，又同时服务于一个主题。以学习单元九中智能避障小车为例，可进一步分解为：最小系统模块；LED灯闪烁；显示模块；直流电机控制模块；步进电机控制模块；循迹模块；避障模块。通过移动课程平台，学习者可以一目了然看到分解的各个知识点之间的关系，并规划好自己的学习路径。微型模块包含以下几部分内容，允许学习者以不同的方式体验课程知识。

在线课程讲义：知识点的理论说明以及操作步骤图解，单元电路设计，电路参数计算方法、使用的元器件清单及指标说明。对相应功能电路的仿真设计、原理图设计，源代码等。

学习目标和时间表：微型模块的学习目标，学习日历，作业和测试的截止时间，以方便学习者合理规划学习。

微视频、演示课件：制作不超过10分钟的微视频和相应演示课件，对难理解的部分，提供外部链接辅助学习。

在线测试题：每个微型模块平均设置5个测试题，测试学习者完成学习后直接获得的知识。

练习作业：设计了不同难度的练习作业，每个作业都有三个链接，分别指向结果、提示和解决方案。结果仅显示最终结果，暗示指出对应主题的课程讲义和视频，鼓励学习者思考。解决方案提供完整的解决思路和步骤，有些还配有视频，帮助学习者顺利完成作业。

2.口袋实验室

传统教学中使用的电子测量仪器、FPGA/单片机实验箱一般体积较大、功能全面，但只能放在教室使用，无法支持移动学习。为解决移动学习中的实践问题，课程设计了口袋实验室，让学习者随时随地进行实践项目练习，如图1所示。口袋实验室配备一些价格低、尺寸小、带USB接口的便携式测量仪器、各种类型开发板和学习套件（Electronic Pioneer EPI-m102、STEP-MAX10 Altera FPGA、TI MSP430、Tiva C Series、Arduino等），软件开发环境（Labview、CCS、Quartus II等），再搭配一些传感器模块电路、扩展功能模块，可以为学习者提供多种实践应用场景。

图1 口袋实验室

虽然引入口袋实验室后需要重新设计传统实验，但这减少了社区学习者的实践学习负担，不需要在完成在线学习后，再等待另一个时间到特定的实验教室完成实践练习。这种边学习边实践的方式提供给学习者一种浸入式的学习体验，促进他们更好的理解课程知识及知识的应用。

四、课程的实施

独立式在线学习：这是课程的主要学习方式，学习者独立学习并完成移动微型课程提供的微视频和测试，使用便携式实验仪器边学习边实践。通过移动课程平台超星学习通提供的讨论区和聊天工具，丰富社区学习者之间的交流，提醒自学进度。

交互式在线学习：每周进行视频会议，总结各个微型模块的一些重要内容，提供学习者和教师面对面提问和讨论的机会。即使对社区学习者来说大多数作业是可选的，我们也为每次作业提交设定了截止日期，鼓励学习者在一定时间内连续不断的学习，通过视频会议可以让学习者进行实践类作业的在线演示和陈述，课程负责教师进行及时指导和纠正。

线下实践指导：虽然学习者能够在家中或办公室使用口袋实验室完成实践类项目，同时他们仍可选择去办公室或者实验室与课程教师见面，以获得课程实践项目设计与验证方面的指导。因此课程开设后，会组织三到五次集中研讨会，研讨会安排在晚上或者周末进行，从而避免和学习者的工作时间冲突。

五、结果与讨论

我们对参加电子产品设计课程的社区学习者进行了问卷调查，以获得他们对移动微型课程的体验和满意度，如表2所示。

调查结果显示社区学习者能够体会到使用移动设备进行学习的灵活性，对社区教育采用移动微型课程进行教学的方式比较满意，但对课程在内容理解和实践操作方面存在一定难度。基于这样的反馈，我们将在课程中增加提示，以帮助课程学习者基于自身技能水平选择恰当的学习材料，改进实践类视频，提供更多实例演示和说明，以期提高学习者对电子产品设计移动微型课程的满意度。

表2 问卷调查结果（完全同意-5，同意-4，中立-3，不同意-2，完全不同意-1）

参考文献：

[1]王洋.社区教育微课开发与应用研究[D].曲阜:曲阜师范大学,2016.

[2]Gwo Jen Hwang,Po Han Wu,Ya Yen Zhuang, et al.Effects of the inquiry-based mobile learning model on the cognitive load and learning achievement of students [J].Interactive Learning Environments,2013,21(4):338-354.

[3]徐海宁,王文婷.基于移动为学习视角下的远程教育发展思考[J].成人教育,2017,37(6):31-33.

[4]漆强,刘爽.基于嵌入式系统的“口袋实验室”设计[J].实验技术与管理,2015,32(12):97-102.