王靜霞,余 菲,宋 榮
(深圳職業技術學院 電子與通信工程學院,廣東 深圳 518055)
高職《電子信息工程專業概論》課程建設與教學實踐
王靜霞,余 菲,宋 榮
(深圳職業技術學院 電子與通信工程學院,廣東 深圳 518055)
《電子信息工程專業概論》是面向高職電子信息工程專業一年級新生開設的專業必修課.本文從課程定位出發,論述了課程內容設計的基本原則:認知性、系統性和實踐性,構建了課內課外2大教學模塊、11個教學單元的課程內容,靈活運用多種創新教學方法,構建形成性考核方式,形成了一套完整的課程體系.經過3年的運行實踐,取得了一定的課程建設成果.
電子信息工程專業概論;課程定位;內容設計;創新教學方法
《電子信息工程專業概論》課程是我校電子大類專業面向大學一年級學生開設的專業認知必修課程,旨在使學生對所要學習的專業具有全面、系統的認知,使學生了解本專業人才培養目標與教學計劃、專業課程體系以及所學技術的作用和地位、相關技術的發展歷史及發展趨勢,以及各階段的學習要求和學習方法,激發學生的學習熱情.
從2011年開始,我校電子類專業(包括電子信息工程技術專業、微電子技術專業、應用電子技術專業和醫療電子技術專業)統一按照專業大類招生,即學生進校時不分具體專業,經過一段時間的大學學習,對每個專業有了一定的了解后,在第二學期進行專業分流.為了專業分流順利進行,讓學生對每個專業有一個系統的了解是非常必要的.從歷年要求轉專業的新生數據來看,與其它專業相比,電子類一年級新生提出轉專業要求的人數比例最高.經過分析和了解,主要原因是源于學生對專業的不了解,因此,電子類專業決定開設《電子信息工程專業概論》課程.經過3年的課程建設與教學研究,從課程定位、課程內容、教學組織和教學方法、課程考核等方面,對該課程進行了適應高職教學的實踐與探索.
《電子信息工程專業概論》面向的學生是高職高專一年級新生,目的是解惑答疑,引導學生踏入電子信息工程專業學習的大門.剛剛進入大學的新生,面臨從高中生活到大學生活的轉變,常常會有面對新環境的焦慮情緒.同時,很多學生對專業認識很少,對將來從事的職業了解不夠,面臨“學什么”、“怎么學”、“為什么學”等一系列學習問題和困惑.
針對以上問題,《電子信息工程專業概論》課程目標包括:讓學生學會(知識和技能)、讓學生會學(過程與方法)和讓學生樂學(情感態度與價值觀)3個方面. 知識與技能目標是達成過程與方法目標、情感與態度目標的基礎,是學生經歷、體驗學習過程,形成學習方法的前提;也是提高能力,醞釀情感、形成態度和價值觀的載體,貫穿于整個教學過程的始終.首先讓學生系統地了解電子信息工程專業入門知識和相關技能,解決“學什么”的問題;在此認知體驗過程中,有針對性地引導學生逐漸了解大學學習特點和學習方法,解決“怎么學”的問題;從系統性的知識和技能結構,延伸到專業課程體系結構、專業教學計劃和專業培養目標,解決“為什么學”的問題.
2.1 課程內容設計原則
首先,教學內容應具有認知性和淺顯性,側重于宏觀系統和概念的介紹,不宜過難過深.對于沒有任何專業知識背景的新生,不能過多地深入學習,教學內容和教學安排應符合新生的認識水平和接受能力[1],專業認知的學習從一塊電路板開始,符合學生從感性到理性、直觀到抽象的認知規律.
其次,應注重知識結構的系統性和完整性.不能給學生零散的知識印象,形成很多知識碎片,使學生無法對專業有一個系統的了解.
第三,課程內容應注重實踐性.高職高專學生的特點是文化基礎和學習主動性較差、動手能力較強.學習比較情緒化,對感興趣的東西學習積極性較高;而對于枯燥的內容則學習效率較低.因此,必須注意教學內容和組織形式的生動性,調動學生的學習興趣;同時,作為高職高專教育,實踐教學應該是其一大特色,學生對實踐性環節的學習興趣明顯高于理論課程的學習,應該通過加強實踐教學,來培養學生的學習興趣.
2.2 課程內容
《電子信息工程專業概論》課程內容設計見表1,分為課堂教學模塊和課外教學模塊.課堂教學模塊是指在課堂上完成的教學內容,由8個教學單元組成;課外教學模塊是指給學生布置的課外自學內容和課外安排的教學活動等,由3個教學單元組成.
教學單元一是本課程的導論部分,通過對高中和大學的學習目標、學習環境和學習方法的比較,給學生做好大學生活適應期的思想準備;同時針對大學生活特點,提出大學生活規劃的概念,短期目標與長期目標相結合,筑夢踏實,使學生樹立正確的人生觀和責任心;明確本專業畢業資格,強調踏入大學大門又是一個新的起點,激發學生的學習熱情,使學生將個人發展和奮斗目標調整到專業學習上來.

表1 《電子信息工程專業概論》課程內容設計
教學單元1~6是專業認知部分,從一塊電路板開始,為學生開啟電子信息工程技術世界的大門.電路板是本課程學習的主要教具,課前需準備各種電路板.不同材質的電路板,包括面包板、萬能板、單面印刷電路板、雙面印刷電路板等;不同電路類型的電路板,包括模擬電路、數字電路、單片機、FPGA、傳感器電路、ARM等電路板;還要專一電路板上的元器件需涵蓋電阻、電容、電感、二極管、三極管、集成電路和其它常用電子元器件等.圍繞一塊電路板實物,讓學生直觀地認識電路板、電子元器件、電子技術基礎電路(電路、模擬電路、數字電路)、電子系統應用設計基礎(電子線路板設計、單片機、可編程邏輯器件、C語言程序設計)和電子信息的各種技術方向(嵌入式系統應用、集成電路設計、物聯網技術等).
為了適應新生的教學背景,以上單元內容的教學基本停留在概念和認知的層面上,無需太過深入.但是,為了讓學生從本課程的學習中了解專業學習的特點和方法,可以選擇某些比較小的知識或技能點進行深入學習,例如,第3單元的“數制及其轉換”內容,通過課堂教學、課下練習、復習等教學環節,讓學生在掌握相關概念和轉換方法的基礎上,感受專業知識的學習方法;第4單元的“C語言程序設計入門”,通過30個C語言小程序的實操訓練,讓學生初步了解C語言的基本結構和基本語句,感受專業學習中實際動手操作教學環節的重要性和學習效果.
教學單元7為學生介紹一些典型的電子信息類企業的文化背景,感受相關企業的文化氛圍,了解各類電子信息類企業相關信息.
教學單元8中,通過對教學單元2~7課程內容的梳理總結,可以得到本專業的課程體系結構,課程分類整理后,成為電子信息工程專業教學計劃一覽表,把學生在大學3年將要學的課程直接呈現在學生面前,讓學生對自己在整個大學中要學的專業知識十分清楚明了,更加增強信心和學習主動性,減少困惑和迷茫,以良好積極的心態投入到大學生活中.同時,在以上5個單元的專業認知學習中,通過老師的引導、自身的學習體會,理解大學學習和思維的特點,理解創新和創新能力,逐漸總結出一些有效的學習方法和途徑.
教學單元9~10是給學生布置的課下閱讀任務,包括一些歷史上有趣的小故事、小實驗、現今人們感興趣的新一代電子信息新技術[2]等,這些內容無需課堂講解,可以通過學生的閱讀能力來達到了解和開闊視野的教學目的.
教學單元十一是根據實際情況安排的企業參觀現場教學活動,帶領學生參觀典型企業和生產現場等,使學生能身臨其境,直接感受和了解電子信息工程技術相關工作的性質、領域、內容,同時直接體驗現代企業文化和管理.
針對高職高專學生的思維方式和學習特點,《電子信息工程專業概論》的教學組織應以學生為中心組織教學活動,讓學生在活動中體會“怎么學”,在教師的引導下,把學習內容作為學習平臺,注重“學會學習”的教育;教學方法應形象生動、直觀具體,趣味性和知識性相結合,主動學習和任務驅動相結合等.
3.1 實物教具教學法
對于剛剛接觸專業學習的新生來講,知識點較多、內容比較抽象、工程實踐性強的專業知識,如果在教學過程中沒有實踐的依托,學生很難快速消化課程中的知識點,這樣隨著課程內容的展開,學生越來越難以跟上課程的進度,從而產生厭學情緒.本課程采用實物教具教學法,較好地解決了理論和實踐脫節的問題.一塊看得見、摸得著的電路板,不僅讓學生能夠直接看到不同類型的實驗板、電子元器件和電路等,還能看到將要學習的知識的實際應用,激發學生的想象力,提高學習興趣.
3.2 網絡教學法
作為一門專業認知課程,學生會接觸到大量新的專業名詞術語.如果所有知識點都由老師在課堂上講解,獲得知識的渠道單一,內容有限,容易讓學生產生厭倦情緒.目前,已經在人們生活中離不開的互聯網平臺,也為學習提供了海量的背景資源,尤其是對本課程中內容要求不深、涉及面較廣的電子信息專業認知內容,完全可以由學生在網絡上得到答案,開放的網絡環境也為學生的開放性學習提供了保障,讓學生更加自由地學習和思考.
3.3 任務驅動教學法
任務驅動教學法是在明確的任務目標的驅使下,學生由被動學習變為主動學習的有效教學方法,其中的任務目標設計是關鍵.在本課程的“C語言程序設計入門”的教學過程中,由于時間有限,如果直接采用老師課堂講解的方法,教學深度難以把握,很難達到預期的教學目標,因此,設計了30個C語言小程序,讓學生自己動手運行調試,從淺顯的實例入手,帶動理論的學習和應用軟件的操作,大大提高了學習的效率和興趣,培養他們獨立探索、勇于開拓進取的自主學習能力.隨著一個個程序調試成功滿足感和成就感,激發學生的求知欲望,逐步形成一個感知心智活動的良性循環.
3.4 小組合作教學法
小組合作教學法是在教師主導下,群體研討、協作交流的一種學習方式.本課程第一次上課時,把學生進行自由分組,為每個成員創造平等參與的機會,并提倡組內互助、組間互助.課程中的實物教具——電路板按小組發放,每個小組擁有一塊與其它小組不同的電路板.然后教師給出明確的學習任務,要求以小組為單位,以“我的小組我的電路板”為題,在課堂上進行小組演講活動.教師引導學生通過課堂教學、網絡學習、自學等方法,小組成員共同學習“電路板”和“電子元器件”內容,合作制作演講幻燈片并進行演講交流.這一小組協作學習活動,既為新生提供了一個互相熟悉、交流的機會,也增強了學習小組的集體榮譽感,培養了合作精神和自主學習氛圍,為本課程的后續學習打下了良好的基礎.
3.5 習題教學法
設計一套與課程內容配套的習題冊,是對教學內容的強化和補充,也是驅動學生自主學習的任務目標.尤其是對于專業認知課程,在很短的時間內,學生接觸到大量的新詞匯和新知識,大多如過眼煙云,會讓學生無所適從.因此,要求學生在完成習題過程中,重復并強化所學知識,既鞏固了教學內容,也讓學生養成良好的學習習慣.
3.6 影像教學法
豐富的影像教學資料不僅讓學生的學習充滿了趣味性,也讓課堂教學更加活潑生動.幾分鐘的航拍校園錄像充分展示了大學校園的美麗,讓學生充滿了自豪感和歸屬感;集成電路產業介紹視頻讓學生全方位了解了該行業的面臨的機遇和挑戰;學生畢業作品集錦采用視頻的方法,讓學生直接了解本專業學生的學習成果,并對未來的專業學習充滿期待和信心.
課程考核方式包括考核形式和考核內容2個方面,從《電子信息工程專業概論》的知識目標、能力目標、情感目標出發,單一的知識考核形式無法滿足學生學習效果的評價,鑒于課程的引導和認知特點,采用綜合考察的形成性課程考核方式,考核內容包括以下三個方面:平時表現(課堂考勤、回答問題、小組協作等)占總成績的20%;習題冊完成情況占總成績的50%;課程總結報告占總成績的30%.
經過3年的教學實踐和探索,在《電子信息工程專業概論》課程定位、課程內容、教學組織和教學方法、課程考核等方面進行了一些教學改革和實踐,取得了一定的成效.下一步的工作中,仍需要解決一系列問題,首先是師資培養,盡管課程內容不深入,但是涉及面廣,需要教師具有全局觀和較高的學術水平. 其次,企業現場教學需要充分利用社會資源. 第三,教具和教學資源的積累,要求教師在課前做大量的準備工作,且隨著技術的進步不斷更新教學資源等.
[1] 蘇小林,趙巧娥.電氣工程及其自動化專業概論教學研究[J].電氣電子教學學報,2010(2):70-64,73.
[2] 楊杰.電子信息工程概論(第2版)[M].電子工業出版社,2013.
Teaching Introduction to Electronic Information Engineering Program: Course Development and Practice
WANG Jingxia, YU Fei, SONG Rong
(School of Electronic and Communication Engineering, Shenzhen Polytechnic, Shenzhen, Guangdong518055, China)
The course, Introduction to Electronic Information Engineering Program, is offered to the first-year student of electronic information engineering program as a required course. In accordance with the objectives of the course, three principles for course design covering cognitive, system and practice were discussed. The course consists of classroom and extra-curriculum teaching modules and eleven teaching units. By adopting various teaching methods and formative assessment, a completed course system is established. Great achievements have been made after three years’ application of this new system.
Introduction to Electronic Information Engineering Program; objectives of course; design of teaching contents; innovation in teaching methods
G724.6
B
1672-0318(2015)01-0048-04
10.13899/j.cnki.szptxb.2015·01, 010
2014-10-29
王靜霞(1968-),女,河北人,副教授,主要研究領域為微電子技術.