基于STEM教育的電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計

易寶文

第十四個五年規(guī)劃明確提出，增強職業(yè)技術(shù)教育適應(yīng)性，產(chǎn)教融合、校企合作，探索中國特色學(xué)徒制，大力培養(yǎng)技術(shù)技能人才。職業(yè)教育應(yīng)在產(chǎn)教融合、校企合作中提高適應(yīng)性，以適應(yīng)產(chǎn)業(yè)升級和促進(jìn)就業(yè)崗位的適應(yīng)性。因此，筆者將電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的教學(xué)按專業(yè)應(yīng)用知識的要求，以日常生活中的電子產(chǎn)品來開展教學(xué)。每一個電子產(chǎn)品以工作任務(wù)的方式下達(dá)給學(xué)生，以工作過程為導(dǎo)向，讓學(xué)生意識到制作和組裝電子產(chǎn)品就是從事生產(chǎn)工作，以提高電子技術(shù)基礎(chǔ)課程產(chǎn)教融合的適應(yīng)性。

一、STEM課程構(gòu)建與教學(xué)模式

STEM是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學(xué)（Mathematics）的首字母縮略詞。STEM教育幫助學(xué)生不被單一學(xué)科的知識體系所束縛，鼓勵學(xué)生應(yīng)用科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)這些學(xué)科知識解決工程實際問題。

在電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)中采用產(chǎn)品教學(xué)法，融合STEM教育，將科學(xué)素養(yǎng)、技術(shù)過程、工程和數(shù)學(xué)素養(yǎng)等跨學(xué)科知識貫穿各個教學(xué)環(huán)節(jié)中，解決生產(chǎn)過程中的實際問題，縮小實訓(xùn)崗位環(huán)境與工作崗位環(huán)境的差距，最終實現(xiàn)學(xué)生零距離上崗。

（一）教學(xué)目標(biāo)

融合STEM教育的電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)目標(biāo)如表1所示。

（二）選擇合適的電子產(chǎn)品作教學(xué)項目

為了使電子技術(shù)基礎(chǔ)課程能實施電子產(chǎn)品教學(xué)，我們根據(jù)電子技術(shù)基礎(chǔ)課程相關(guān)的知識，從眾多的電子產(chǎn)品中選擇合適的產(chǎn)品來進(jìn)行針對性的電子元件和電子技術(shù)基礎(chǔ)電路的教學(xué)。因此，我們主要選擇了如下的電子產(chǎn)品用作教學(xué)項目：產(chǎn)品教學(xué)項目1——9V直流電源：主要學(xué)習(xí)變壓器、二極管、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路的知識。產(chǎn)品教學(xué)項目2——LED燈：主要學(xué)習(xí)阻容降壓和發(fā)光二極管的知識。產(chǎn)品教學(xué)項目3——電子助聽器：主要學(xué)習(xí)三極管、三極管基本放大電路和多級放大電路的知識。產(chǎn)品教學(xué)項目4——功率放大器：主要學(xué)習(xí)OTL和OCL功率放大器和射極輸出器的知識。產(chǎn)品教學(xué)項目5——無線話筒：主要學(xué)習(xí)振蕩電路的知識。產(chǎn)品教學(xué)項目6——滅蚊拍：主要學(xué)習(xí)倍壓電路和高頻振蕩電路的知識。產(chǎn)品教學(xué)項目7——調(diào)光燈（調(diào)速器）：主要學(xué)習(xí)晶閘管和晶閘管調(diào)壓電路的知識。在相關(guān)的產(chǎn)品教學(xué)中增加相應(yīng)的探究思考問題，讓學(xué)生進(jìn)行自主、合作探索思考，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究、解決問題的方法。

（三）產(chǎn)品教學(xué)項目的教學(xué)過程

以產(chǎn)品教學(xué)項目2——LED燈為例說明基于STEM教育的產(chǎn)品教學(xué)法教學(xué)過程。

1.產(chǎn)品教學(xué)項目的準(zhǔn)備

教師準(zhǔn)備好《產(chǎn)品作業(yè)指導(dǎo)書》，并為學(xué)生提供每人一套產(chǎn)品套件和圖紙，學(xué)生自己準(zhǔn)備一套工具。電子產(chǎn)品制作過程分為以下五個工作任務(wù)：

任務(wù)前置作業(yè)：電路制作成本的調(diào)研（實體店與淘寶店價格對比）

任務(wù)1元器件的識別、檢測、記錄：1課時

任務(wù)2元器件的成型、安裝焊接、引腳剪切：2課時

任務(wù)3電路檢查及調(diào)試記錄：1課時

任務(wù)4展示點評：1課時

2.項目實施

（1）情景導(dǎo)入

教師以日常生活中的傳統(tǒng)照明（白熾燈、日光燈）為主題引入，再介紹現(xiàn)今照明主流產(chǎn)品——LED燈。分別展示白熾燈、日光燈和LED燈，提高學(xué)生興趣，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。

（2）理實一體化教學(xué)

發(fā)光二極管知識和阻容降壓電路原理的學(xué)習(xí)。

（3）團(tuán)隊協(xié)作

將學(xué)生分成八個組，每組六名學(xué)生，每個組模擬某公司生產(chǎn)線進(jìn)行角色扮演如表2所示。

（4）車間主任下達(dá)生產(chǎn)任務(wù)

在實施項目之前，車間主任召開生產(chǎn)線會議，進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)事項的任務(wù)下達(dá)，提出質(zhì)量要求，學(xué)生可根據(jù)實際提出各自的想法。各生產(chǎn)線進(jìn)行產(chǎn)品制作：各生產(chǎn)員工接受任務(wù)后開始按任務(wù)進(jìn)行制作，各任務(wù)應(yīng)當(dāng)按期完成，然后各生產(chǎn)線長組織本生產(chǎn)線內(nèi)各任務(wù)質(zhì)量的評選，交車間主任驗收并提出修改意見，再實施下一個任務(wù)。

3.分享成果與產(chǎn)品教學(xué)項目評價

產(chǎn)品交付：各生產(chǎn)線長通過產(chǎn)品展示向全班介紹本組制作的過程：說說有哪些成功的經(jīng)驗，如操作經(jīng)驗或操作技巧的分享等;談?wù)動龅降膯栴}，解決問題的方法和途徑，與同學(xué)們分享本組的學(xué)習(xí)成果和心得體會。同時，其他組的同學(xué)也可提問題，讓制作者進(jìn)行解答。最后進(jìn)行產(chǎn)品教學(xué)項目評價，產(chǎn)品教學(xué)項目活動評價如表3所示。

學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人。在教師的幫助下，小組合作交流中，通過學(xué)生的親身感受，探索用不同的方式來自主學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)新知識。采用產(chǎn)品教學(xué)法，要密切聯(lián)系學(xué)生對生活的相關(guān)認(rèn)識，讓學(xué)生把各知識點綜合運用起來，應(yīng)用于實際的企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境工作當(dāng)中，并最終解決實際問題，與行業(yè)零距離接軌。

4.思考拓展

LED燈的燈光亮度如何實現(xiàn)調(diào)節(jié)？

二、總結(jié)

（一）產(chǎn)品教學(xué)法發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性

學(xué)生通過閱讀《產(chǎn)品作業(yè)指導(dǎo)書》，明確生產(chǎn)中的工作任務(wù)，理解工作要求和掌握操作技術(shù)要領(lǐng)。通過產(chǎn)品的實際安裝與調(diào)試，并在這個過程中進(jìn)行分析、歸納、總結(jié)等思維活動，使電子技術(shù)知識成為個人掌握的技術(shù)、技巧和經(jīng)驗。通過合作、交流與自主探索相結(jié)合的學(xué)習(xí)實踐活動，促進(jìn)了不同程度學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)步，讓學(xué)生學(xué)會了學(xué)習(xí)。產(chǎn)品教學(xué)的學(xué)習(xí)方式不僅使學(xué)生對知識的學(xué)習(xí)和理解更加全面深入，也使他們的學(xué)習(xí)能力達(dá)到了一個新的高度。

（二）產(chǎn)品教學(xué)法培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)行為

企業(yè)的生產(chǎn)強調(diào)安全、質(zhì)量、效率、節(jié)約與環(huán)保等意識，是每一個生產(chǎn)現(xiàn)場的基本要求。因此，在產(chǎn)品教學(xué)過程中通過仿照生產(chǎn)現(xiàn)場的環(huán)境，引入企業(yè)6S管理（整理、整頓、清潔、清掃、安全）理念來開展產(chǎn)品教學(xué)，要求學(xué)生做到安全、規(guī)范、保證質(zhì)量、節(jié)約原材料和提高工作效率等，以培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)行為和職業(yè)道德。

（三）產(chǎn)品教學(xué)法鍛煉了學(xué)生綜合知識的應(yīng)用能力

產(chǎn)品教學(xué)法跳出課本的知識，從日常生活中選取合適的電子產(chǎn)品進(jìn)行教學(xué)，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)目的性。要完成這些電子產(chǎn)品的制作，學(xué)生要分析具體工作任務(wù)，了解完成任務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)和時間，選擇完成工作任務(wù)的方法、制定完成工作任務(wù)的計劃，按制定的工作計劃進(jìn)行動手實踐。產(chǎn)品教學(xué)法培養(yǎng)了學(xué)生應(yīng)用綜合知識和技能來判斷和解決實際問題的能力，也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神。

基于STEM教育的電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的產(chǎn)品教學(xué)法，用豐富多樣的教學(xué)活動去改變過去“講理論+實驗驗證”的授課方式。產(chǎn)品教學(xué)活動強調(diào)了學(xué)生的參與，通過操作、實踐、交流、探究和思考等過程，讓學(xué)生在做中學(xué)，使學(xué)生開拓了思路、鍛煉了能力，感受到成功的喜悅，讓學(xué)生親身感受到自己的成長過程。

責(zé)任編輯 何麗華