改革试点模拟电子技术的论文

2022-04-28

【摘要】汽车运用与维修、智能新能源汽车两个专业是1+X证书制度首批试点专业,意味着汽车类专业已成为职业教育改革中重要的改革实施专业。随着我国汽车行业的不断发展,汽车领域技术技能型人才的需求量也持续增长。1+X证书制度的实施,对高职汽车专业人才培养质量的提升具有重大意义。下面是小编整理的《改革试点模拟电子技术的论文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

改革试点模拟电子技术的论文 篇1:

基于能力本位的课程教学改革与实践举措研究

【摘要】课程建设与改革是提高教育教学质量的核心,也是教育教学改革的重点和难点。长沙航空职业技术学院在课程建设与教学改革实践过程中,坚持学习者中心、自主学习、快乐学习的现代职业教学理念,先后对120门课程进行了基于能力本位的教学改革与实践,形成了一批教学理念模式先进、教学效果显著、课程特色鲜明的课程改革成果,对高职院校的课程建设和教学改革具有借鉴作用。

【关键词】高职院校 课程建设 教学改革

课程是学校或培训机构为实现一定的培养目标而精心选择的教育教学内容、教育教学活动设计及其实施过程的总和。建构行为主义认为,学习是学习者主动建构内部心理表征的过程。知识不能简单地进行传授,必须通过学生已有的经验、方式和信念,在知识与知识、知识与能力之间的互动中,以积极主动的建构方式获得,课程的主要任务是为学生主动学习知识、训练技能而创设的一种真实而复杂学习环境[1]。

现代职业教育体系建设规划中明确指出:要推动专业设置与产业需求、课程内容与职业标准、教学过程与生产过程对接,实现职业教育与技术进步和生产方式变革以及社会公共服务相适应。按照科技发展水平和职业资格标准设计课程结构和内容。通过用人单位直接参与课程设计、评价和国际先进课程的引进,提高职业教育对技术进步的反应速度,形成对接紧密、特色鲜明、动态调整的职业教育课程体系。职业院校要按照真实环境真学真做掌握真本领的要求开展教学活动。按照企业真实的技术和装备水平设计理论、技术和实训课程得要求推动教学内容改革。依据生产服务的真实业务流程设计教学空间和课程模块来推动教学流程改革。通过真实案例、真实项目激发学习者的学习兴趣、探究兴趣和职业兴趣的方式推动教学方法改革[2]。

长沙航空职业技术学院坚持对接产业、产教融合、校企合作、协同创新的办学理念,以培育学生职业精神、职业素养和提升技术技能、创新创业能力为重点,树立学习者中心、自主学习、快乐学习等现代职业教育教学理念,以工学结合为主线,以提高学生学习兴趣和学习能力为牵引,优化能力本位的专业群课程体系,完善课程标准,调整课程结构和教学内容,丰富教学资源,优化教学组织和过程,创新课程考核方式,改革教学方法,重构教学和学习生态,全面提高课程教学效果和人才培养质量。自2012年以来,先后对120门课程进行了深入的研究与实践,形成了一批教学理念模式先进、教学效果显著、课程特色鲜明的课程改革成果。

一、课程教学改革内容和举措

坚持问题导向,针对课程改革与建设中存在的问题,分析问题产生原因,探索解决问题的方法,做到有的放矢,注重实效。更新课改理念与观念,创新建设模式与机制,吸收新技术与新工艺,不断改进教学方法与手段。坚持分类改革,区分不同课程的性质与特点,因课制宜,重点突破,不求面面俱到,但求彰显特色。

1.以可学习性为基本前提的教学内容改革

根据职业教育特点,遵循学生认知规律,分析学生的学习基础和学力水平,对接职业岗位(群)的任职要求及国际标准、国家标准、行业企业标准和技术规范,对所有课程的可学习性进行梳理与评估,优化课程目标,调整教学内容,把课程建设成为学生容易学、学得会的课程。创设适合学生个性发展的开放性条件和环境,实行分层分类教学,让学生能自主选择课程、自主选择教师、自主选择学习时间和学习进度,探索实践了个性化教学改革。

贯彻因材施教理念,以学生学情为基础,针对课程特点和专业需求,在满足岗位群基本能力培养的基础上,分设课程教学目标,分层教学内容,改革教学组织模式,对《航空电子技术与应用》等18门课程探索实施了分层教学改革。

2.以行动导向为主要特征的教学方法改革

根据课程的不同性质和特点,大力推进案例教学法、项目教学法、头脑风暴法、仿真教学法、角色扮演等多种行动导向教学方法运用,学生通过亲身参与学习行动,掌握显性知识,获得隐性经验和策略,训练技术技能,提高学习兴趣,建设学生喜欢学的课程。

按照理实一体、工学结合的教学思想,选取了企业真实的产品、案例为教学载体,教学过程对接真实生产过程和服务流程,采用项目教学法、案例教学法等多种形式行动导向教学方法,对《航空电子设备维修》等30门课程探索实施了“教学做”一体化教学改革。

3.以自主学习为主要形式的教学组织改革

贯彻以学习者为中心、自主学习等现代教育理念,探索改革传统的先老师讲,后学生学、教师课堂教,学生课外学的被动教学组织形式,调整教学设计,丰富课程网络资源,改革教学组织方式,促使学生能利用各种智能终端,借助课程网络空间资源和校园课程网络平台,实现随时学,随地学、线上学,现场练,从而激发学生主观能动性和学习原动力,建设学生创新思维培养与学习能力提升相结合的课程。

根据不同课程性质和特点,打破传统教学组织的时间、空间范围,开发设计适合自主学习的课程网络资源、教学设计和教学组织方式,对《航空手册查询与标准线路施工》等18门课程探索实施了“翻转课堂”教学改革。

4.以信息化为主要特征的教学手段改革

适应“互联网+教育”新趋势,更新教学观念,将传统教学手段与现代教学手段相结合,重点实施以智能终端、多媒体设备、虚拟软件、网络平台、课程空间为主要形式的信息化教学手段改革。

依托课程教学资源网络平台,建设满足自主学习要求的课程网络资源库,建立基于在线学习的教学组织形式、教学监控与考核方式,对《单片机技术与应用》等24门课程探索实践了“MOOCs课程”教学改革。

应用现代计算机应用技术,虚拟仿真课程教学内容中高端及复杂装备结构、装配及维修过程,重复再现高风险、不可逆等工作过程,对《飞机故障远程诊断技术》等6门课程探索实践了“虚拟仿真课程”教学改革。

5.以能力测试为主要方式的课程考核改革

改革考试内容,根据课程不同性质和特点,坚持知识与能力考核并重,重点考核学生应用知识分析和解决问题的能力。全面实施“形成性考核与终结性考核相结合”的过程考核方式改革。形成性考核项目包括学习态度、学习项目(案例)、职业素养等,终结性考核以考核知识及其应用为主,按照“分项达标”的原则评定考核成绩。积极探索网络考核、面(口)试考核、“非唯一答案”考核等多样化考核方式。探索实施课程抽考制度,通过抽样学生参加“第三方”考核,检验课程教学改革效果。

借鉴游戏闯关理念,改革教学设计、教学组织、教学方法和考核方式,设计不同难度系数和梯次的教学项目,设置教学项目中关键知识点和技能点的“关卡”,实施“闯关”考核,对《人为因素与航空法规》等18门课程探索实践了“闯关式”课程教学改革。

二、课程教学改革的成效

1.课程标准中不断融入新内容。坚持课程标准对接国际、国家、行业企业职业资格标准和岗位要求,认真研究分析企业岗位能力要求、生产及服务流程、生产案例以及企业产品所采用的标准,将新标准、新知识、新技术、新工艺、新案例融入课程标准和教学内容。

2.课程教学探索了新方法。积极探索基于行动导向的教学方法,教学做一体化、项目教学、案例教学等教学方法在各门教改课程中得到推广。MOOC、微课、翻转课堂等新型教学模式在教学改革中逐步实施,《航空显示技术》等课程微课教学改革顺利推进。世界大学城、QQ、微信、微博、信息系统等信息化平台在教学中广泛运用。实践教学实现了教学情境与生产情境相吻合、教学过程与生产过程相结合。开发了基于数字化工卡的实训平台,在电子产品生产性实训车间等实训室进行了数字化工卡教学改革试点,取得了较好教学效果,得到了同行和企业好评。

3.建成了丰富的课程教学资源。依托职教新干线,搭建专业群课程网络学习资源平台,建设微课、MOOC、专业教学资源库等多种形式的网络学习资源,教师在职教新干线大学城空间建设了丰富的网络课程资源,120门立项教改课程均在大学城空间建立了比较完善的课程标准、授课计划、电子教案、实训项目、教学案例、教学视频、多媒体课件、课后作业、考核题库等课程资源。编写出版了《电视机的装调修》等工学结合的国家规划教材69本。

4.推行了多种形式的课程考核评价方式。把考核学生实际能力、过程考核、形成性考核等理念贯彻到课程考核改革中,过程考核得到全面加强。以考核学生能力为重点,确定了形成性考核与终结性考核相结合的考核模式。教学做一体化课程及实训课程以项目、作品为考核载体,实行项目化过程考核,考核内容融操作技能、职业素养为一体,科学评价学生技术技能水平与职业素养。

5.课程团队建设有了新举措。坚持以提高教师专业技能为重点,培养双师素质为核心, 提升课程团队实施课程改革与建设的各项能力。先后制订了《双师素质教师认定与考核办法》、《双师素质教师技能考核暂行办法》,组织开发了考核标准、考核办法与题库。选送了230余名专任教师分别到国外考察学习或企业顶岗培训半年到一年,教师的职教水平和执教能力有了明显提高。聘请了142名企业的技能大师、能工巧匠担任专兼职教师承担课程建设与改革任务,组建了120个课程建设团队。

通过课程建设与改革,人才培养质量有了明显提高,近三年课程考试合格率均超过了95%,学生对核心课程的满足度达到了65%以上,毕业生认为专业课对所学专业的贡献度提高到了86.15%。

参考文献:

[1]宋烨.基于职业能力培养的模拟电子技术课程教学改革实践[J].长沙航空职业技术学院学报,2011.9.

[2]教育部.现代职业教育体系建设规划(2014-2020).2015.8

作者简介:

宋烨(1967-),男,湖南双峰人,副教授,湖南省专业带头人,长沙航空职业技术学院教学名师,硕士研究生,主要从事航空电子技术专业的教学与研究工作。

作者:宋烨

改革试点模拟电子技术的论文 篇2:

1+X证书制度背景下高职汽车专业教学改革探索

【摘要】汽车运用与维修、智能新能源汽车两个专业是1+X证书制度首批试点专业,意味着汽车类专业已成为职业教育改革中重要的改革实施专业。随着我国汽车行业的不断发展,汽车领域技术技能型人才的需求量也持续增长。1+X证书制度的实施,对高职汽车专业人才培养质量的提升具有重大意义。本文根据高职汽车专业的教学现状,剖析汽车领域1+X证书模块的内容及1+X证书制度实施的意义,探索1+X证书制度背景下高职汽车专业教学改革的途径。

【关键词】1+X证书制度 高职 汽车专业

前言:

1+X证书制度是在“为加速我国产业结构调整、完成相关产业升级”的背景下提出来的,其目的之一是培养“复合型技术技能人才”。1+X证书制度鼓励学生在获得学历证书的同时,积极取得多类职业技能等级证书。这里的学历证书和职业技能等级证书是两种证书的相互衔接和相互融通,获得学历证书的学生在参加相应的职业技能等级证书考试时,可免试部分内容,获得职业技能等级证书的学生,可按规定兑换学历教育的学分,免修相应课程或模块。学历证书与职业技能等级证书的互通互换,将为构建国家资历框架奠定基础。

2019年教育部等四部门印发的《关于在院校实施“学历证书+若干职业技能等级证书”制度试点方案》中提出一个原则、三个目标、七个内容,重点强调深化教师、教材、教法“三教”改革,开发职业技能等级证书,融入专业人才培养方案,实施高质量职业培训。汽车领域是首批1+X证书制度试点的五大领域之一,包含汽车运用与维修、智能新能源汽车两个专业。试点学校为高等职业学校和应用型本科学校,试点专业包括汽车检测与维修技术、汽车电子技术、汽车智能技术、汽车营销与服务、汽车制造与装配技术、新能源汽车技术、汽车车身维修技术、汽车服务工程、车辆工程等十多个专业。

一、高职汽车专业教学现状分析

(一)校企合作不够深入

高职汽车专业教学的“痛点”之一是人才培养难以实现与企业需求零距离接轨。因此,要构建完整的职业教育体系,培育人才的学校和使用人才的企业是至关重要的两个支点。但一直以来,校企合作缺乏整体推进,校企合作不深入、产教融合层次低的现状让我国职业教育的底座始终不够牢固,校企双方还是“两张皮”,离互动介入,相互交融,深度合作,形成学校与企业的利益共同体还有较大差距。市场要什么,企业最敏感。然而,遗憾的是,相对于在市场上真枪实弹竞争的企业,职业院校的反应总是慢一拍,即使是延续多年的传统制造专业,职业院校的课程设计往往也无法满足企业实际。

(二)缺乏配套的实训教材

对高职学生而言,实训教学是其掌握职业技能的关键环节,因此,实训教材在职业教育中占据着举足轻重的地位。但从实际情况来看,大多数高职院校汽车专业的实训课程都是根据课程教学进行,实训内容以演示和模拟实践为主,实训教学仅起到加强学生理解理论知识的作用,同时,大部分高职汽车专业没有配套的高质量实训教材可供实训教师进行课程的开展,学生使用的教材要么是教材同步的实训手册,要么是实训教师根据自己的实操经验编写的指导性的实训计划书。这些教材或实训计划书没有与生产企业的实际工作相联系,缺乏完整的案例分析和规范性的操作流程,学生往往无法获得真正的实践操作能力,进而无法达到职业技术标准。

(三)缺乏双师型教师队伍

师资是高职院校核心竞争力和可持续发展的重要源泉。双师型教师的缺乏,是汽车专业发展过程中面临的重要问题。部分高职院校“双师型”教师比例偏低,教师普遍缺乏实践经验;还有的高职院校领导尚未认识到“双师型”教师队伍建设的紧迫性,相关建设经费严重不足,师资培训内容也相对滞后。当前高职院校汽车专业的教师,大多都是直接从高校引进的优秀毕业生,他们理论知识相对扎实,但实操能力不足。1+X证书制度下,实践课程比例要求达50%及以上,年轻教师很难在实践经验传授方面向学生发挥引导作用。汽车专业的教师,只有在理论知识与实践技能兼备的情况下,才能保证既将理论知识讲解透彻,又为学生做好实践展示。

(四)教学方法过于陈旧

教与学,是一个互动相长的过程。汽车专业的教学有其特殊性,学生必须在掌握理论知识的基础上,通过多次演练,才能真正让理论知识得以升华,掌握专业技能。据报道,国内大学课堂上出现“沉默的大多数”,并非因为学生的学习态度不端正、没有学习积极性,也并非因为国内学生没有外国学生思维活跃,而是与教学评估制度下长期形成的“板书式”教学模式有关。有些教师教学方法过于陈旧,在实际教学中缺乏系统的教学设计,再加上信息时代智能手机内容极为丰富,如果没有新颖的教学手段激发学生的学习热情,学生很难从中抽离出来。同时,传统的教学理念和教学方法培养出来的学生,往往缺乏创造性思维,无法获得扎实的发现问题和解决问题的能力。

二、汽车领域1+X证书制度分析

(一)汽车领域1+X证书模块分析

汽车专业领域职业技能等级证书包含汽车运用与维修职业技能等级证书、智能新能源汽车职业技能等级证书两种,证书设计借鉴国际汽车专业领域惯用的五大系统十大模块职业技能等级框架,对应《中华人民共和国职业分类大典》中的“汽車摩托车类工种”共11个工种,28个岗位。

《汽车运用与维修(含智能新能源汽车)1+X证书制度 职业技能等级标准》的开发设计遵循职业教育理论,从知识、技能、态度(情意)、实证,四个维度综合设计的实施方案和考核模式与难易度辨识。该标准依据教育部汽车专业领域对应 29 个专业在中职、高职、本科专业中开展实施。该标准针对汽车运用与维修、智能新能源汽车职业技能等级共设置了16个考核模块,包括汽车动力与驱动系统综合分析技术、汽车转向悬挂与制动安全系统技术、汽车电子电气与空调舒适系统技术、新能源汽车动力驱动电机电池技术、新能源汽车网关控制娱乐系统技术等,考核等级分为初级、中级和高级。考核采用标准化模块试题,其中60%为中心题库,40%为校企题库。所有试题均将理论知识和实践技能相结合,以提升考生的科学诊断思路和规范性操作流程,并结合互联网平台,实现终身学习与技能培训。

以“汽车动力与驱动系统综合分析技术”等级证书模块为例,其考核要求是具备熟练的汽车动力系统、变速箱系统、分动箱系统、传动系统、差速器系统诊断分析、检测维修、检查保养技术的职业技能。初级等级证书考核4个小模块:动力系统检查与综合保养、自动变速箱功能检查保养、传动与分动功能检查保养、动力与驱动功能检查保养;中级等级证书考核4个小模块:动力系统部件检测与维修、自动变速箱部件检测维修、传动与分动部件检测维修动力与驱动系统性能检测;高级等级证书考核4个小模块:动力系统综合诊断与分析、自动变速箱综合诊断分析、传动与分动综合诊断分析、动力与驱动综合诊断分析。考核等级越高,要求具备的职业技能越高。

职业技能等级证书标准的开发参照了职业院校(含技工、技师院校)培养课程计划、教学标准、教材大纲、设备标准、实习标准、职业标准、行业标准、企业标准、国际标准等全方位合理融合“按照专业设置与产业需求对接、课程内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接”以达到:1.实现三个对接的原则、2.提升教学质量的成效、3.提高就业质量的目的、4.实现课证融通的机制、5.实现学分互认的对标、6.培育高技能型的人才、7.以达工匠强国的目标、8.搭建终身学习的平台、9.三全育人育才的使命。

(二)汽车领域1+X证书制度实施的意义

把学历证书与职业技能等级证书结合起来,探索实施1+X证书制度,是职教20条的重要改革部署,也是重大创新。1+X证书制度体现了职业教育作为一种类型教育的重要特征,是落实立德树人根本任务、完善职业教育和培训体系、深化产教融合校企合作的一项重要制度设计。汽车领域实施1+X证书制度具有以下意义:

1.推动校企协同育人,保障教学对标企业需求

1+X证书制度的实施,有助于深化校企合作,真正实现产教融合,校企双方共同参与人才培养方案的制定,并将1+X证书的职业技能考核标准融入日常教学中,根据行业企业需求,调整教学内容和教学实施方案,提升专业人才培养质量和学生的综合职业能力。

2.促进职业技能培养标准化,提高人才培养质量

1+X证书制度的实施为学生提供了理论知识和实操技能共同提高的机会,有助于激发学生的主观能动性。学生可以充分利用校企合作的平台,学习相关专业知识,提升专业技能水平,获取相关专业权威资格证书,顺利实现人生价值。《汽车运用与维修(含智能新能源汽车)1+X证书制度 职业技能等级标准》是在国内外有关专家、实际工作者及院校专家共同努力下完成的。标准参照了国际权威汽车维修技术和培训学习资料,借鉴了相关国际标准考试模式体系,形成了标准化模块试题,并且明确了汽车领域各等级技能教学的任务和考核标准,使各职业技能的培养有了对应的、确切的标准。汽车领域1+X证书制度的实施,可以有效保证专业教学内容与职业技能标准的高度统一,提高人才培养的标准和质量。

3.深化人才培养模式改革,利于开展社会服务

1+X证书制度的实施,激发了职业教育及企业等社会力量参与的积极性,有助于推动职业教育改革和专业建设,深化“教师、教材、教法”三教改革。汽车领域1+X证书制度的实施,将进一步强化汽车行业职业教育体系的培训功能。

三、1+X证书制度背景下高职汽车专业教学改革的途径

高职汽车专业教学改革的关键是要在1+X证书制度背景下建立学校和企业的常态联结,使学生随时可以观看行业最新产品,学习行业最新技术,体验最新行业应用,接受行业专家的指导,将行业标准产业需求与学校教学结合。1+X证书制度背景下,高职汽车专业的教学改革还得紧扣“三教改革”的有效實施。

(一)建立产教融合的师资队伍

产教融合的师资队伍可以由学校和企业共同组建,充分利用校企双方的资源优势,专业教师帮助企业教师提升教学能力,企业教师帮助专业教师掌握生产一线的职业技能要求,从而建立“共培互聘”的师资队伍。《汽车运用与维修(含智能新能源汽车)1+X证书制度职业技能等级标准》中要求,实施职业技能等级证书培训单位(院校、企业、机构)的师资团队,必须通过职业技能培训评价机构的实训指导师资培训认证,以对职业技能等级标准的设计架构体系和实施作业流程充份理解与应用,以提升教学专业能力及职业技能培训方法为目标,帮助实施单位进一步了解职业技能等级实训指导培训测评项目的基本要求、基本目标、基本依据、测评基本方法以及基本作业程序。进一步规范化、系统化地开展职业技能等级证书培训工作流程,进一步提高培训测评质量和职业技能实训指导的成效。

(二)开发理论与实践相结合的专业教材

教材是1+X证书制度实施过程中的重要载体。汽车专业的学生,在学习过程中应更加重视理论知识与实践技能的同步提高,因此,在教材内容的选取和编写上,应力求力求符合1+X证书制度的要求。汽车专业应严格按照《汽车运用与维修(含智能新能源汽车)1+X证书制度 职业技能等级标准》中的技能要求和知识要求,根据相应模块的工作领域和工作任务,将职业技能点融入教材,引入典型工作案例,并及时增加体现汽车专业新技术、新工艺、新产业和具有前瞻性的新领域的教学内容,采用项目式、模块化、工作过程式的教材编写模式,倡导使用新型活页式、工作手册式教材并配套信息化资源。

(三)探索教学研融合的有效教学方法

校企双方共同优化教学模式和教学环境,充分利用产教融合搭建的合作平台,教学过程中以学生为主体,利用企业真实案例,丰富教学资源,激发学生的学习热情。在教学过程中,教师应重构课程体系,紧跟时代步伐,探索教学研融合、多元化的有效教学方法,如采用项目式教学法、案例教学法、情境教学法、基于工作过程的教学方法,采用小组合作、角色扮演、岗位模拟等方式保证学生的主观能动性,引导学生培养职业意识和团队合作精神。比如在“汽车解码仪的认识与使用”项目教学中,可以采用分组教学的模式,一方面,小组内学生再具体分工,分别完成操作的一个环节;另一方面,教师发起“组间对抗”模式,小组件互相设置故障,并利用诊断仪在实车上完成对方设置故障的诊断,各组学生从理论到初步实践,再到实际应用,层层递进,符合高职学生学习规律。学生在项目任务的完成中,学习内容饱满,并能参与其中,发挥个人在集体中的作用,不仅锻炼了实操技能,还培养了团队合作、共同拼搏的意识。

1+X证书制度的实施,对当前高职汽车专业教学改革提出了更高的要求,同时也对汽车专业人才的培养起到了十分重要的促进作用。高职院校必须积极面对1+X证书制度实施过程中面临的问题并展开深入探索,方能全面提升人才培养质量。

参考文献:

[1]张强.“ 1+X”证书制度下的汽车检测与维修专业“三教”存在问题研究[J].时代汽车,2021(02):61-62.

[2]陈锐,袁冠男.校企合作机制下汽修专业人才培养模式改革探索[J].内燃机与配件,2021(08):223—224,258.

[3]程舒通.1+X 证书制度试点工作:诉求、解析与误区的防范[J].教育与职业,2019(15):19-24.

作者简介:胡春红,1984年3月,女,四川德阳人,讲师,研究方向:汽车运用工程

基金项目:本文系2020年度湖北省职业技术教育学会科学研究课题“基于‘三教’改革的汽车领域1+X证书制度推进策略研究”(ZJGB2020093)的阶段性研究成果。

作者:胡春红

改革试点模拟电子技术的论文 篇3:

新工科背景下电工电子学课程改革的思考与探索

摘  要:新工科课程改革对于我国本科高校工科专业提出了更高的要求。文章结合应用型本科教育的特点,以电工电子学课程的教学改革作为主要研究对象。分析了当前存在的问题,探讨课程改革的策略,以各专业学生的毕业要求为导向确定课程目标,使教学模式不断完善、全面,做好基础工作,以使学生更好地学习之后的专业课程。

关键词:新工科;MOOC;教学改革

为了应对新一轮的产业升级和工业革命,提升我国工科教育水平迫在眉睫。《关于开展新工科研究与实践的通知》和《关于推进新工科研究与实践项目的通知》,是国家教育部为了使国内高等院校工科课程的改革得到促进于2017年2月发布的。新工科建设就是指在国家战略的角度上以满足未来发展需求为目标,在“卓越工程师培养计划”的基础上提出的一项改革计划,面向国内高校工科教育进行深化变革。该计划具有影响范围大、学科交叉多、持续时间长的特点,为国内高校的工科教育带来了深远影响。

电工电子学是理工科专业的一门重要的必修基础课,该课程主要由电路的基础知识、常用电气设备、模拟和数字电子技术等内容组成。课程具有授课对象多(面向多个非电类专业)、知识覆盖面广、基本原理比较抽象、涉及的内容概念多、应用性强等多项特点,而很多专业的授课课时却往往比较有限。要求同学们在有限的课时内对这门课程进行理解、掌握和应用是比较困难的,随着各工科专业工程认证要求的不断提高,延用传统的教学模式和教学方法,课程很难完成对专业认证各项指标和毕业要求达成度的支撑。因此,有必要对这门课程的教学模式进行改革和优化。

一、课程目前存在的主要问题

有许多共性问题存在于传统的电工电子学课程教学中,具体表现为以下四点:

1. 教学对象涉及多个工科专业,各专业对电类基础知识的需求侧重点大不相同。大部分普通工科非电类专业如车辆工程,机械制造及自动化要求学生具备基本而全面的电工电子知识和能力,为后续专业课程打好坚实的基础,而工业工程、工业设计等少量专业仅要求学生对相关电类知识有初步的了解。现有的教学体系和授课内容传统而复杂、涉及知识全面但理论较为抽象,千篇一律,不能有效体现各专业特点,对毕业要求的支撑不够明确。而且传统讲授式为主的教学方法往往还会使同学们在较为枯燥的理论为主的学习中丧失对课程的学习兴趣,影响教学的效果。

2. 核心为教师、课本、课堂的教学模式是传统模式,教师的教学目的主要是向学生传授知识,而学生则是要接受知识的灌输。这种模式在当今获取、搜索知识非常便捷的情况下,学生自主地进行学习受到了阻碍,而在教学过程中学生需要培养的问题分析、解决以及创新的能力也受到了限制。

3. 受实验台(套)数和实验指导师资的限制,我校的电工电子学课程理论和实验存在时间无法同步,内容脱节的现象。而且传统的电工电子教学内容本身侧重于理论的分析和推导,实验也是侧重原理的验证,给学生们思考的空间很小,实验训练往往采用的是专门的教学仪器设备,与实际应用结合程度偏低。各个实验项目及内容之间往往相互独立,学生的实验技能无法得到系统的训练,更无法开展专业背景相关的综合设計性实验,更谈不上解决实际工程的应用问题。

4. 考核是对学生课程学习成果的检验,其最终目的就是深化和加强学生对知识点的理解和掌握,实现学习和实践能力的提升。尽管通过长时间教学实践经验才形成传统的考试模式,具有合理性和必然性,但这种模式,极易使学生形成不良习惯,如死记硬背,考前复习,平时不用功等。还会制约学生的开放性思维,限制学生培养分析解决问题的能力。电工电子学课程要求学生具有良好的抽象思维能力和分析理解能力。对于不同专业的培养目标,所要求的课程学习侧重点也有所不同。

二、课程教学改革的思路

在工科非电类专业的课程中,电工电子学为基础课程,且十分重要,该课程有很强的实践性,学生多,且涉及多方面的内容,建立一套适应当前教育需求的科学合理的信息化课程教学体系尤为重要。我们必须通过加强建设和不断完善信息化资源、构建信息化教学体系、更新课程教学理念来克服传统教学模式存在的问题。这不仅能对各类优质教学资源的开放和共享进行推动,还能弥补课堂内师生讨论交流时间的不足,有利于加强师生之间以及学生相互之间的沟通和交流。为培养应用型、创新型人才提供更好的学习模式和训练平台。本课程的改革目标思路是利用先进的信息技术进行课程MOOC的建设,重新组织调整教学内容,改进教学模式、调整教学方法、调整考核模式、加强对学生学习主动性的培养,以工程教育认证的学生毕业要求为指导,确定课程目标,基于工程应用背景,进行具有设计性、综合性实验项目的开发,对利用技术手段来解决工程问题的能力进行着重培养,同时还要加入思政教育、人文素质的培养,进行具有一定人文素养、创新精神、复合知识和工程实践能力的复合型人才的培养。

三、课程教学改革的具体实施方案

针对课程目前存在的问题,我们对电工电子学课程的教学改革主要在以下几个方面进行了探索:

(一)调整教学内容,构建电工电子学课程新体系

对教学理念的革新,对新教学体系的建立,是对学生自主学习能力进行培养的首要任务。以培养应用型本科人才的要求为依据,重组整合与电工电子学有关的专业知识,将教学内容分为三个部分,即基础理论、常用电子器件和介绍常用电气设备与新技术。基础理论全部专业都需学习,教学模式使用的是传统的讲授型。常用的电子器件适当减少内部原理的讲解,注重其功能性和实用性,例如简单介绍二(三)极管,着重对它们的功能、特點以及具体应用进行讲解。常用电气设备部分针对不同的专业将相关的电气设备采用实物展示(视频)、仿真实验模拟、多媒体、动画等形式展开。实物展示增加设备器件的介绍,理论内容方面通过动画与仿真实验进行演示与补充,讲解基本原理、数学公式的推导分析等内容可通过多媒体进行展示。例如, 在热继电器教学中,利用视频展示实物外形、内部结构,利用动画方式演示继电器的内部构造和工作过程,用多媒体介绍热继电器的原理图和符号,加强学生的认识和理解。最新的专业技术和工艺的介绍由于现有教材的局限和不足,我们一方面针对不同的专业采用补充讲义的形式扩展学生知识面,另一方面通过网络资源共享要求学生自学了解相关内容。同时把教学内容分解成若干个模块,根据各个专业的毕业要求,课程目标的不同,灵活选择教学内容。

(二)将信息技术进行合理的利用,创新教学方法

我们根据不同专业人才培养的改革需求确定课程的教学目标, 以加强学生各方面能力培养为核心,整合资源, 结合线上线下教学,实现课程信息化教学体系“多维、开放、立体”的建立,来解决学生原先自主学习能力不足,无明确学习目标等问题。将浙江省高等学校作为试点学校,我们将线上MOOC课程创建到在线开放课程共享平台上,全部实验及全部知识点都建设相应的微课课程,把较难理解的内容如电动机内部电磁耦合的工作原理等用动画模拟、仿真实验等形式生动形象地展示出来。线上课程内容有84个视频,总时长723.97分钟。包含知识点讲解的微课视频48个,实验演示视频8个,补充工程应用资料28个,内容涵盖所有的主要知识点,所有的课程实验和大量的工程应用辅助学习资料。题库737道题,12次作业,1次期末考试,各进行1次期末、期中测验。还将整套教学资料进行了完善,包括教学日志、教材电子版等,随时供学生们在线利用电脑或者手机自主学习。以教学要求为依据,任课教师按照专业的不同进行有关内容的选择,要求学生做好课前、课后预复习,同时配合课后习题、在线答疑、难题课堂讨论等线上线下结合的形式开展教学。针对实验环节存在的与理论课脱节的问题,要求学生实验前通过网络课程平台做好相关知识点的学习和巩固,同时学生必须完成实验前相关知识点的测试,通过的才能进入实验操作环节,同时发布思考题,让学生带着问题来做实验,并在实验报告中回答相关问题。

(三)加强实验、实践技能的培养和训练

培养应用型本科人才是我校的教学目标,那么要注重在所有课程中对学生专业技能的培养。电工电子学课程设置了独立的实验实践学分,28个学时。实验实训中心根据各专业的工程认证及对实验课程的要求,按照电工电子学课程的内容划分,从基本概念点切入、以交(直)流电路的分析方法为基础、总体思路围绕典型电路、常用电气设备展开,将实验内容设定为元器件特性及参数测试、戴维宁定理、串联谐振电路、三相交流电路等八个模块。各模块都需进行具体教学单元和实验的设置。与新工科教育改革意见相比,独立设课为所体现的优势,将综合性实验项目的特点充分利用,对实验的工程应用背景进行了重申,对学生的系统工程实践能力进行培养,使他们的工程服务意识得到强化,基于基本操作规范的训练,侧重培养电工电子技术服务各专业领域的能力,按照验证性、综合性、设计性要求,再次创设和规划实验项目。增加设计性与综合性实验项目至五成,如TTL性能测试等内容,强调课程所涉及的知识点和相关内容间的连贯性、整体性和系统性,将电工电子实验教学中的实物演示与虚拟仿真、实践与理论、电气控制与电子线路有机地结合起来,目标明确有层次地从单一技术知识点的掌握到基本实验技能的熟练再到提升应用工程技能的转化。我们还将主要实验内容,原理知识点的讲解,设备介绍,基本操作要求等内容录制成微课视频,要求同学们做好实验前的预习,同时还要求必须完成线上相关测试,达到要求后方可进入实验操作环节。实验操作是对学生动手能力、思维方法及实验结果的分析等效果进行的核查,具体包括实验表现、结果和报告评价。

(四)加强过程监督,完善考核模式

应用型本科教育需要建立起一系列能够突出专业教育特点的考核体系。对问题理解分析以及具有较好的抽象思维能力,这是对电工电子学课程学生提出的要求。各个专业,学生的培养目标和毕业要求也不同,考核的侧重点也应该有所区分。新工科课程改革对国内高校工科毕业生的应用实践能力提出了更高的要求,因此,建立一种与课程教学内容、能力培养目标相契合的现代专业教育评估方法势在必行。学生对所学知识的运用以及对问题的分析解决能力是考核的核心目的,模块式考试的实施,使考试和评估方法向着更加多样化的方向变革。理论模块的考核主要以线上客观题测试和期末闭卷考试为主,线上技术模块是基于过程性的考试考核。我们开展电工电子技术课程的在线测试,建立起题库,学生可以在规定期限内不分时间不分地点地参与在线答题。学生的最终总评成绩具体分为线下学习成绩、线上学习成绩和期末考试三部分,具体比例为20:30:50。线上线下实现全过程考核,均分阶段进行,课后作业以及课堂考勤、活动三个方面为线下需考核的,三者比例为40:20:40;观看视频,在线作业完成,测试,考试,发帖等为线上学习内容,具体比例为40:20:20:10:10,考核学生参与学习的过程还要加到线上综合分数中。期末考试采取传统笔试形式,考核学生综合运用知识点进行电路的分析和问题的解决等内容。对过程性考核进行强化,监测整个过程中的学习效果,给出过程成绩,课程考核最终的成绩要综合期末笔试与过程考核。注意平时成绩具有十分重要的意义,平时成绩能够体现出学生在过程性学习中的自我管理、课外自学及思辨能力,真正实现理论考核和能力考核相结合。

四、课程教学改革的实施成效

电工电子学课程经过长期的教学研究与探索,加之近年来的实践和改革工作,所获得的教学效果良好,也形成了较为鲜明的特色。在教材建设,教改教研方面取得了较好的成果,教师的业务能力也得到了很大的提高。自编配套教材《电工电子技术》第一版与第二版分别入选二十一世纪高等学校规划教材和十三五普通高等教育本科规划教材(见图1),浙江省首批新形态教材对第三版进行了立项支持,课程还建设有配套实验课教材《电工电子技术实验教程》(2018.5机械工业出版社)。2018年在浙江省高等学校在线开发课程共享平台上自主建设了线上课程,并获得浙江省第三批省级精品在线开发课程称号。

第三版教材采用互联网信息技术开展线上与线下结合的新形态教材模式,也就是说,通过移动互联网技术,将二维码加入书面教材的知识点处,通过试卷、视频等方式链接,融合课堂、教材和教学资源,学生在扫描二维码后,直接链接线上学习资源,进入线上学习平台,使用更加方便快捷。(见图2)

我们线上线下结合的教学模式面向浙江省内多个高校,不同年级、 不同专业、不同班级近2000名学生进行了教学尝试与应用,从线上线下学生的评价和同行评教反馈中可以看出,与原有的课程教学模式相比,学生的自学能力和学习兴趣明显加强, 有效减少了期末的不及格总评成绩,显著改善了课程达成度并逐年上升。我们以2019-2020-1学期,机械制造及其自动化专业18级学生的学习过程考核为例,课程根据该专业的毕业要求,制订了2个课程目标:目标1掌握电工电子技术的基础理论知识;掌握常用典型电动机和低压控制电器的基本工作原理,掌握模拟电子线路,数字电子线路的组成及其特点,理解课外的自学内容,对机电一体化领域内复杂工程问题进行识别、分析、表达,以获得有效结论。目标2采用以学生“参与式”的模拟演练、亲手操作的现场教学、实物教学和模拟演示的教学形式,使学生更为直观地了解各种常用控制电器设备的工作原理,在理解知识的基础上掌握良好的学习方法,将工程管理、经济决策方法等应用于机械自动化控制问题的解决,并有一定的探索知识能力。毕业要求指标点1.2和11.2为这两个课程目标各自对照。基于课程目标达成度计算方法,通过对平时课堂表现、作业、课堂讨论、线上学习成绩,期末考试等方式分别对各考核点计分,加权平均后得到课程目标达成度结果。指标点1.2达到了课程目标值的0.86;指标点11.2达到了课程目标值的0.70(一般0.60为合格线),说明达到了预期学习效果。该课程总体上达到了毕业要求预期效果。我们还比较了前三年的课程目标达成度,如图3所示,在使用线上线下结合的教学模式后,课程目标达成度提升明显。与此同时,学生在创新思维与实践动手方面的能力得到了明显地提高,作为基础能力,使学生更好地进行学科竞赛、工程技术实践等。

我们的线上课程自上线以来,累计访问人数达 85000 多人次,涉及17所高校,还有部分社会学生,受众面较广。应用线上线下课程教学模式后,原先的课时少但需学习的知识多的问题得到了解决,传统的教学模式得到了改良,增加了更多样的形式,即线上线下相结合,课堂上师生可以针对实际问题开展充分的讨论, 学生的学习态度不但得到了转变,而且更加积极主动地参与学习,也奠定了学生对知识应用的基础,启发了学生深度思考的能力,获得学生的普遍好评。随着第三版教材的发行,将有更多使用本系列教材的省内外高校学生加入我们的线上课程。

五、结束语

随着我国科学技术的不断创新和发展,新工科课改的要求是适应新形势下的发展趋势, 培训符合社会需求的专业人才。电工电子学课程探索和研究了信息化教学手段,在课程教学内容、实验内容的改革创新和考核模式的完善等方面,取得了一定的成果。同时我们也在不断研究探索的过程中,清楚地认识到,课程的教学改革这一探索学习过程是长期、连续的,科学技术的发展飞速前进,为使教学效果能够有效提高,对各专业的认证工作能够提供更好的支持,在实践工作中,还要不断地完善和改进教学内容、模式以及实验项目。只有不断改革教学方法和内容,教学内容不断新增、教学手段不断改进、提供先进的设备、良好的实验环境,为国家多多培养创新型、应用型、实用型人才的工作才能更好地完成,为国家发展做出贡献。

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作者:瞿晓 孙月兰 郑玉珍 孙丽慧 董桂丽

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