应用型本科电子实习课程教学改革与实践
2024-01-12郭志成周德东
郭志成,周德东
(兰州工业学院 电气工程学院, 甘肃兰州 730050)
高校的实践教学环节在人才培养过程中起着重要的作用[1-2],强化实践教学环节是加强高等教育改革的重要内容[3-4]。电子实习课程是兰州工业学院电气信息类各专业的一门综合实践课程,通过学习使学生掌握常用电子元器件的识别、使用,焊接技术,电子产品的装配、调试、维修,培养学生的综合知识运用能力、工程实践能力和创新能力。该课程传统教学环境相对闭塞,与实际情况脱节,现代教育教学技术和教学理念融入不足,缺乏设计性、综合性教学内容,难以满足该校“高素质、实基础、重应用、善创新、强能力”的应用型本科人才培养目标的要求。因此,有必要对课程的教学内容、方法、评价考核等方面进行改革,以提高教学效果和质量,适应社会发展需求,增强学生的创新实践能力。
1 课程教学存在的问题
传统电子实习存在的问题主要体现在以下几个方面。
1.1 教学理念未及时更新
传统的“教师讲解+学生实操+结果评价”的教学模式,较少关注学生的诉求[5],对“以学生为中心,以能力为导向”的教学理念践行不足,需要从基于知识传授的传统教学理念向以目标成果为导向的教学理念转变,构建一套以目标成果为导向的教学模式[6]、教学内容以及教学方法。
1.2 实践教学内容综合性、创新性不足
所有学生的实习内容都是统一的,未体现学生的差异化需求,没有构建多层次、菜单式、递进式的实践内容,不能做到循序渐进、因材施教。实践内容缺乏实际工程案例,综合性和创新性内容不足,学生的现代工程设计思想和方法难以建立,理论和实践不能有效融会贯通,与学科竞赛的联系不够紧密,不能有效激发学生的学习兴趣。
1.3 现代教育教学技术运用不足
传统教学模式受时间和场地的限制,学生被动学习,缺乏互动交流;教师未利用线上资源开展线上线下混合式教学,未熟练应用智慧教学工具来辅助教学,未能及时收集学生的学情信息,未对教学内容、方法等进行调整以适应学生的学习情况,未能形成教学闭环反馈系统来有效提升教学效果。
1.4 课程思政未有效融入教学过程
传统教学重视知识的传递,忽视了课程思政。为适应新形势下的教学需求,教师需要重新对教学过程的各环节进行设计,要积极发掘与课程内容相关的思政元素,将其融入教学[7-8]。
2 课程改革目标
针对上述课程教学中存在的问题,基于OBE理念进行课程改革[9-11],以学生为中心,以培养学生知识、能力、素质为导向,对课程内容进行选取、重组、优化;以具体实践项目为载体,构建菜单式、多层次、递进式的实践教学内容;利用线上教学资源及智慧教学工具构建混合式教学模式[12];融入课程思政,培养学生专业能力、塑造学生品德;积极拓展课外实践项目,以大学生创新创业计划训练项目和各类学科竞赛为抓手,进一步提升学生的创新思维能力、实践能力,使学生对所学知识融会贯通,解决复杂工程问题的能力得到提高,课程教学目标得以达成。
3 教学改革的主要内容
3.1 “四维度融合”的菜单式、递进式实践教学内容
电子实习是学生学习模拟电子技术和数字电子技术课程后进行综合训练的一门实践课程,学生虽已掌握相关理论知识,但缺少实践锻炼,未能形成现代工程设计思想。若课程内容较难,会使一些学生产生一定的挫败感,若内容较易,又达不到培养学生专业能力的目的。针对学生的实际情况及认知规律,对课程内容进行优化组合,从基本能力、专业能力、综合能力、创新能力四个维度设计模块化的教学内容,课程内容及思政情况见表1,内容由易到难、循序渐进,使学生的能力逐步提升,每个维度又中设置了菜单式的教学内容,满足学生个性化的学习需求。
表1 课程内容及思政情况
各模块内容、功能介绍如下:模块一为产品装配、焊接,使学生掌握元器件的识别、检测以及基本的焊接技术,能够进行电子产品的焊接和组装,使学生具备课程要求的基本能力;模块二为电路设计、安装与调试,侧重于使学生运用所学的数字电路、模拟电路知识设计制作某一功能电路,达到理论联系实际的目的,初步建立工程设计思想和方法;模块三为电子产品设计、制作与质量检测,学生选定题目后分组协作,先进行项目性能指标、功能需求分析,然后查阅资料,确定系统总体方案,并完成功能电路、软件设计,制作完成后进行系统调试,并结合性能指标对系统进行测试,寻找差距、修改设计,直至设计的系统电路满足任务要求,通过该模块的训练使学生掌握系统设计的流程,培养学生创新思维、独立思考能力、团队协作精神,初步具备系统设计、开发能力,为后续工作打下坚实的基础;模块四为创意设计制作,鼓励学生对自己感兴趣的内容或生活中的问题来进行系统设计,并申报“大创”项目立项及参加“挑战杯”等学科竞赛,激发学生学习的内驱力,在实践中注重发挥学生的创造性,引导学生从不同角度、不同层次分析问题,不同观点形成共振效应[13],有利于提升学生的创新实践能力和解决复杂工程问题的能力。
3.2 教学内容的思政建设
培养德才兼备的创新人才是教育的根本任务,电子实习课程将思政教育贯穿教学的各个环节,深挖课程内容所蕴含的思政元素,使课程教学由单一的知识传递维度扩展至德育、素养、人文等多个维度,有效延展课程的深度和广度[14]。提炼出来的课程思政元素见表1,主要包括安全意识、职业素养、爱国、家国情怀、工程意识和科学作风、理论与实践统一、团队协作、精益求精的工匠精神等主题,采用讲授法、讨论法、直观演示法、任务驱动法等教学方法,将思政元素和课程内容有机融合,还可借助智慧教学工具雨课堂,将课程思政教育由课堂向课外延伸,使学生接受思政教育,进一步提升思政教育效果。
3.3 “一点辐射”教学方法,实现分层次、差别化教学
在教学中,教师采用启发式、参与式、讨论式、探究式等实践教学方法,引导学生自主发现问题,在教与学的动态互动中学习技术;在实践中,教师通过过程巡视指导、内容组织讨论、个别示范学习、阶段总结提高,凝练出“一点辐射,多点传承,整体渗透”的“一点辐射”教学方法,逐渐缩小师生之间知识与技术的差距,快速提升学生的基本技能、技术传承与应用能力。具体实施过程以焊接训练为例说明,首先将学生分组,10 人一组,每小组推选1~2 名综合能力强的学生,由教师集中示范训练,通过技术模仿,达到技术固化、灵活应用的程度,达成技术“一点辐射”;培训完成的技术骨干返回小组,对小组成员进行技术模仿、固化训练,教师现场指导,小组成员相互学习、沟通,熟练掌握技术,达成技术多点辐射、传递;对于经过小组成员技术传递,仍无法掌握技术的学生,教师因材施教,实施分层次、差别化培训,最终使其掌握技术。
3.4 多元化的课程考核与评价
依据学生的理解分析、综合比较、概括抽象、推理论证和创新能力、分析解决问题能力,教师科学设计了多元化的课程考核与评价体系,主要从安全与职业素养、操作能力、产品质量、创新能力、自评互评、实习报告等方面展开。改革后的评价标准是在原有基础上将安全意识、职业素养、节约环保意识等思政教育纳入考核评价,其所占比例为25%,其余75%为项目功能工艺综合。在各项评价指标中,适当凸显对操作规范、工程意识、工匠精神等思政元素的过程考核,将其真正落实到实践课程中,调动学生学习的兴趣,达到学生知识、能力及素质全面提升的目的。
4 结语
兰州工业学院正处于应用型本科转型发展的关键期,对标学校应用型本科人才培养目标,深挖电子实习课程教学过程中存在的问题,基于OBE理念对课程进行改革,对课程内容重新进行选取、优化、重组,构建多层次、菜单式的教学内容,内容设置逐次递进、由易到难,符合学生认知规律,使学生的创新实践能力螺旋式上升。“一点辐射”教学方法对学生进行分层次、差别化训练,做到因材施教。在教学的全过程融入思政元素,并在课程考核评价指标中适当增加思政教育的考核点,使思政教育落到实处。近些年的教学改革实践表明:教学效果良好,能够满足教学目标的要求,成果在同类实习课程中具有一定的借鉴意义。