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基于OBE理念的数字电子技术课程教学改革探索

2020-11-25李晓平

河南农业·教育版 2020年9期
关键词:OBE教育理念数字电子技术课程教学改革

李晓平

关键词:OBE教育理念;数字电子技术;课程教学改革

成果导向教育是指基于学习产出的教育模式,英文是Outcomes—based Education,缩写为OBE。OBE理念是强调学生取得的成果,提高学生学习的积极性和主动性,能够把所学知识转化为执业能力。数字电子技术课程有自身比较完整的理论体系,还具有很强的实践性,注重培养学生分析问题和解决问题的能力,强化学生动手实践能力,基于OBE理念的课程改革模式适合数字电子技术课程教学改革。

一、数字电子技术课程目前教学现状

随着电子技术的快速发展,数字电子技术在我国各行各业已经广泛应用,成为高职高专院校电子类专业必须开设的课程,更是电子电气类专业的核心基础课程。近年来,随着高职院校逐年扩招以及国家单独招生政策的实施,高职院校学生人数越来越多,但学生整体基础知识相对薄弱,接受能力较差。传统的教学模式通常是教师在课堂上利用PPT、板书等进行理论教学,然后,学生再去实验室做实验,对理论知识的正确性加以验证。这种教学模式的缺点是学生被动学习,对知识点理解及应用存在很大的困难,学生失去学习的兴趣和动力。期末考试对学生的考核评价采用平时成绩加试卷成绩,这种重理论轻实践的考核方式不能检验学生灵活运用知识解决实际问题的能力,故很难把理论知识转化为实践技能,所以,数字电子技术教学改革势在必行。

数字电子技术课程引入OBE教学理念,摒弃以往的以教师“教”为中心,改为以学生“学”为中心进行教学设计。OBE教学理念以学生学习取得的学习成果制定教学目标;以如何有效地帮助学生取得这些学习成果设计教学方法;以如何知道学生已经取得了这些学习成果制定评价考核方案。OBE教学模式通过培养学生的学习能力、创新能力、团队协作能力以及分析问题、解决问题的能力来提高教学质量,以培养对社会有用的创新型技能人才。

二、OBE教育理念对教师的要求

OBE教育教学理念以学生为中心,以学生学习成果为导向,对教师提出了更高的要求。OBE教学改革要求教师在教学理念上实现转变与认同,也要求教师提升职业道德和专业素养。教学中贯彻党的教育方针政策,引导学生增强职业意识,形成正确的职业价值观。教师具有扎实的专业知识,及时掌握专业发展方向,才能更好地把握数字电子技术在该专业领域的应用,才有可能使学生获得该学科最前沿性的知识。

在OBE教育改革系统中,教师需要真正理解“以学生为中心”的新内涵,了解数字电子技术课程在学生毕业目标中的作用与地位,结合职业发展目标,分解细化知识目标和能力目标,使学生通过该课程的学习获得知识、技能以及形成专业素养。教师要摒弃以“教学内容为中心”,接受以“学生学习成果为中心”的OBE教学理念,要善于运用不同的教学方法和教学手段,使学生主动参与到课堂中来。同时,教学内容和教学方式应与学生发展的实际需要紧密对应,以满足社会对学生工作能力的需要。

三、根据OBE理念确定数字电子技术学习目标

根据OBE教学理念,学生通过对数字电子技术这门课程的学习,掌握了基本的理论知识,电路与系统的分析方法及设计方法;学会标准的集成电路资料的查找和使用方法,能够设计并制作较简单的具有一定功能的数字电路。

根据学生的学习成果,结合数字电子技术这门课程理论实践相结合的特点,把数字电子技术教学目标分为理论教学、实验教学、实践技能教学、职业素质的培养。理论教学目标主要包括门电路、组合器件、时序器件、555定时器、A/D和D/A转换器等电路的工作原理;实验教学目标主要是学生通过理论学习之后,能够通过实验验证理论知识的正确性以加深理解,能够通过实验检验自己设计电路的正确性和可行性;实践技能教学目标是通过课程设计培养学生的动手能力和创新能力,使学生通过理论知识和实践技能的学习,掌握具有一定功能的数字电路的分析和设计方法。通过元器件的选择、安装、调试制作出实际电路,并且能借助仪器、仪表对简单数字电路的故障进行检测与维修;职业素质目标主要培养学生勤于思考、勤学好问的良好习惯,培养学生的团队协作意识和创新能力。

四、根据OBE理念确定数字电子技术教学方法设计

(一)项目理论教学模式改革

根据数字电子技术的教学目标,教学上采用项目教学法,项目按照知识点的先后顺序进行设计,前一个项目的知识点是后一个项目知识点的支撑。每个项目内容包括相关基本理论知识、项目电路设计、电路制作与调试等内容。在OBE教育理念中,教师对学生每一个项目应达到的知识水平和技术能力有清楚的构想。在项目实施之前,教师引导学生分析项目的功能,让学生思考实现这个项目要用到哪些知识点等,根据学生讲解情况了解学生的学习动态,对学生的学习成果进行记分作为平时成绩的一部分记入到总成绩中。在學生分析讲解的过程中,教师对学生讲解中出现的问题加以补充、纠正和总结。老师对学生学习的成果要给予充分的肯定。对于较难理解的知识点,教师可以录制成微课,传到班级群里,便于学生课下学习。

(二)实践教学模式改革

传统的数字电子技术课程教学侧重于课堂理论知识的教学,学生的实践活动主要是在实验室做实验,并且大部分实验是以简单的验证性实验为主,学生主要是按照教师的实验演示步骤模仿着完成实验,甚至实验指导书都不看。也不知道为什么要这样做实验,更不要说理解知识点举一反三了。实验教学的目的在于将理论知识转化为学生的实践技能,并把所学知识灵活运用到实际工作中。实验教学引入OBE教学理念,教师以学生学习结果为导向,根据课堂项目教学内容首先引导学生完成验证性实验,在验证性实验的基础上进行扩展实验。这种循序渐进的教学方法可以拓展学生的思维,加深学生对理论知识的理解和应用,同时,学会与他人合作,培养学生的团队协作意识。根据学生学习成果安排基础设计性实验,如学习组合逻辑电路后,可以让学生设计表决器电路等;学习过计数器后,就可以让学生设计随机数字显示电路等,最后是综合设计性实验。基础设计性试验和综合设计性实验都要求学生自己选择合适的元器件,在万能板上安装、焊接、调试等工序制作出实际电路,期间老师根据学生需求进行指导。

在学完数字电子技术课程以后进行课程设计。数字电子技术课程设计的目的是通过设计和制作数字电子产品电路,使学生巩固和深化数字电子技术课程的理论基础和实验技能,培养学生制作数字电子产品的动手能力。通过课程设计,设计出符合任务要求的电路,掌握数字电子电路的一般设计方法和步骤,提高学生在资料查找、方案比较、元器件选择等方面的综合能力。

在实验和课程设计的初始阶段,学生依据实验项目目标,充分利用自身已有知识和学习经验,分析实验项目的学习任务,提出目标和需求,选择自己的学习途径和学习方式,然后小组讨论并建立实现实验项目和课程的解决方案。在实验实践过程中,以学生认知和实验实践效果为主体,及时评价学生学习效果。学生根据自己达到的水平,找到差距,加强薄弱环节的学习,不断完善自我。

(三)网络自主学习改革

数字电子技术的知识点庞杂而琐碎,课堂上不可能面面俱到,这就要求学生学会在网络上自行查找资料。为了减轻学生的学习负担,以“必需、够用”为依据,要求学生能看懂所查集成电路的真值表,根据真值表和说能分辨输入端和输出端以及各端口的作用,会用所查的资料分析逻辑电路,会根据实现的电路选择合适的元器件。

建立数字电子技术学习交流群,教师把难以理解的知识点做成小视频发到群里,学生可以随时学习。学生利用网络进行学习互动讨论,教师随时能看到学生讨论的问题,学生解决不了的问题,教师可以帮助学生理解掌握。同时,教师给学生推荐学习网站(如自学网)和学习用APP(如大学慕课)等,以便于扩大学生的知识面。通过丰富的网络资源自主学习,拓宽了学生的知识领域,学生在了解本课程相关知识的同时,还了解了相关学科的知识,也了解了本课程在相关知识领域中的作用和地位。学生在实践学习中不断地总结归纳研究,逐步掌握解决问题的科学方法。

五、OBE教学采用多元考核方式

数字电子技术教学采用OBE教学理念,对学生的学习效果应采用多元考核方式,能够客观有效地反映学生学习成果,学习成果体现在对知识的理解运用能力、学习能力、分析问题和解决问题的能力、表达沟通能力以及团队协作能力等方面。OBE教学理念考核模式采用平时成绩、实操成绩和课程设计成绩,平时成绩主要包括课堂讨论及作业完成情况;实操成绩主要包括实验完成情况、实验报告的书写、电路设计焊接调试能力等;课程设计成績主要包括创新意识、综合能力和技术文件组织写作能力以及团队协作能力。然后利用考核结果进行分析,查找原因改进教育教学方案,优化教学内容、更新教学方法和改进教学手段,从而促进教学质量的提高。

结语

数字电子技术课程采用OBE教育教学理念,教师改变以往的教学方式,更新教学方法,以学生为中心,设定教学内容和学习目标,结合学习成果多样化评估模式,激发了学生的学习积极性和主动性。以学生学习结果再进一步优化课程理论教学和实践教学,持续改进优化教学方法和教学手段,对促进学生理论联系实际能力、综合应用能力以及创新能力的提高起到积极的作用。

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