“以兴趣为中心”的电学课程设计与探讨
2022-03-16王春媛张立军马天鸣
金 婕,王春媛,张立军,马天鸣
(上海工程技术大学电子电气工程学院,上海 201602)
随着科技的进步和国际局势的发展,我国提出了三大国家战略,其中把科技自立自强作为国家发展的战略支撑,面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略,完善国家创新体系,加快建设科技强国,是我国实现国家经济转型和快速稳定发展的重中之重。
而在科技发展中,电学是其中重要的组成部分,特别是集成电路和人工智能方向人才的培养。电学课程是电子类、计算类、人工智能等专业的必修课程,具有课程难度较大,理论和实践并重的特点。爱因斯坦曾说:“兴趣是最好的老师”。在大学阶段,如何引导学生找到自己的兴趣所在,从而培养学生终生学习的动力,是每一位老师面临的难题。因此,本文就如何有效进行电学课程的设计,从而提高学生的学习积极性,进行了探讨。
1 课程的内容和组织
以产出为导向成了大学课程的一个重要指导方向和评价指标,所以在进行课程内容设计的时候,首先要考虑的问题是“学生从课堂能带走什么?”。对于电学类课程,课程的教学目标应包括对基本原理和理论的运用,进而到解决实际问题能力,和对终身学习能力的培养。因此,本文提出的课程目标如下所示:
(1)能够运用自然科学、工程基础和专业相关知识对电子工程问题进行分析;
(2)能够掌握电学相关的EDA工具和仪器仪表,对实际系统进行仿真、设计、调试和实现,在实践中体会“工匠精神”;
(3)能够运用文献检索等工具获取电学类课程的相关理论与技术的最新进展,相关器件的技术手册和应用系统的解决方案。
针对上述课程目标,如何以提高学生兴趣为中心,有效的开展课程教学,成了亟待讨论的问题。近些年,随着“翻转课堂”,“以学生为中心”,“混合式教学”的教学理念出现,目前大学课程的教学方法和理念产生了巨大的变化,而本文所提出的“以兴趣为中心”的教学理念是在“以学生为中心”的教学理念上提出的,下面将就课程内容和课程组织进行讨论。
1.1 课程内容设计
首先要解决“什么能提高学生的学习兴趣”,从青年心理学的角度,青年喜欢具有“新鲜感”,“时代潮流强”和符合现代化的人生观价值观的事物。因此,在教学案例的选择上,需要抓住青年人的特点,选择“新鲜”的,“领先”的案例,也可以选择能够“直接抓住眼球的”的案例,作为重点讲解的案例。比如在文献[1]中,为了引发学生的学习积极性,采用无人机作为教学案例;在文献[2]中,引入公司实际课题,成立iOS俱乐部学习社团,采用Swift语言进行iOS移动程序设计课程的讲授。上面的例子中,课程的内容都非常“新潮”,符合年轻人的期待,因此在课程内容的案例选取上是具有代表性的。
1.2 课堂的设计
课堂的组织和设计也要具有一定的“新意”,平铺直叙的课堂是难以吸引学生的注意力的,学生有可能更想玩一下“游戏”,看看精彩的小视频,因此如何把学生的注意力拉回课堂,也是老师面临的难题。在课堂的组织上,可以通过多种方式,提高学生的有效参与度,比如使用混合式教学方法,在诸如学习通、雨课堂等手机端进行课堂提问,便于了解学生的学习情况;还可以使用“翻转课堂”,让学生针对所提出的问题进行分组讨论,建立相互探讨、互相学习的氛围等。在课程内容的组织上,也要给学生充分的思考和提问的时间,以有趣的案例为核心,进行深入和展开。
以文献[3]为例,在课堂的组织上采用了分组制,组长的主要职责是辅导教会自己的组员,而组长不会的可以请教老师,这样形成了一个互帮互促的学习团体,整体学习氛围得到了很大的提高,而学生的问题也能及时得到解决,提高了学生的学习自信心和学习兴趣。同时,对作业进行了分级制,由易到难,四个等级,如果组长累计两次没有通关达到四级,就会降级为组员。这种类似于游戏通关的课堂组织和作业设计形式,将会刺激学生的学习兴趣,从而感觉到学习就和打游戏一样,充满了挑战。
2 课程的考核
即使老师采取了上面所述的课程内容组织和设计方法,也有可能得不到想要达到的教学效果,究其原因在于缺乏合理的课程考核和保障机制。课程的考核对于取得教学效果的作用毋庸置疑,任课老师必须紧随电子学科技术的发展,不断完善考核模式和考核理念,使课程考核具有客观性、多样性,与课程的组织密切结合,通过考核来达到教学目标。
2.1 命题的多样性和开放性
教师为了能够使教学达到预期的效果,需要紧跟科技的发展,不断扩展考题的深度和广度,同时增加命题的多样性和开放性。“以兴趣为中心”的教学理念,最终是希望学生能够主动的运用文献检索等工具获取电学类课程的相关理论与技术的最新进展,相关器件的技术手册和应用系统的解决方案。在考核中,就需要对应教学目标的考核方式。当然,不一定是用试卷来完成考核,也可以是报告或者讨论等形式。另一方面,教师需要对本学科的知识有持续性的跟踪和深入的理解,不仅仅是局限于书本的,更重要的是如何将本学科的知识应用到实际中。很多实际问题并没有唯一的答案,答案具有多样性和主观性,而增加主观性命题也会促使学生遇到问题可以进行多种思考,从而提高其学习的兴趣。
2.2 考核形式的多样性和客观性
考核形式也要与时俱进,具有多样性和客观性。在考核过程中,要与课程组织紧密结合起来,比如要提高学生参与度,引发学生兴趣,就需要根据学生回答问题的次数和课堂表现,给出相应的分数;要提高考核的客观性,可以部分采用学生互评的方式,学生在进行项目设计互评的时候,往往具有很强的客观性;对于编程类的电学课程,可以采用题库选题的方式,每隔两年更新题库,这样试卷将具有一定的客观性;或者引入新的考核方式,比如业内比较被认可的资格证书,基于国际、高内高水平的学科竞赛,获得资格证书或者学科竞赛获奖对于考试成绩有一定的加分比例等;要注重过程考核,比如理论和实践并重的课程,不能太过注重学生的卷面成绩,还要对学生的课内实验表现进行评分,最后一起放到总评成绩里面;同时,在课程教学过程中,还可以增加课堂测试的次数,让学生能够对需要掌握的课程要点进行把握。
3 保障机制
为了达到电学课程的教学目标和合理评教“以兴趣为中心”的电学课程的教学效果,应当每隔4年对教学目标进行重新修订(一届),期间需要每隔两年对教学目标进行合理性评价并根据评价结果进行局部修订。合理性评价机制包括任课教师、教务处等内部评价,还包括用人单位、行业企业专家、往届毕业生等外部评价。通过采用座谈、走访、问卷调查等形式对本专业的教学目标与学科发展的一致性、是否符合学生的学习愿望以及是否能达到用人单位的需求进行评价,评价的结果作为教学目标修改的依据。在教学组织、课程设置与安排等方面持续进行研究和改进,不断提高教学水平以满足社会与行业对学生的需求。
4 结语
科教兴国是我国的重大发展战略,是大学教师需要承担起的不可推卸的责任。因此,本文从课程内容设计,组织形式和考核制度等方面探讨了如何“以兴趣为中心”进行电学课程设计与探讨,所提出的观点还需要再实践中进一步的完善和发展。兴趣是终身学习的关键所在,只有帮助学生在学习中找到乐趣,找到自己的学习道路,才能使他们担负起未来的重任。