高校“模擬電子技術基礎”課程項目化教學改革研究及實踐

饒星星

摘 要：對高校“模擬電子技術基礎”課程開展項目化教學改革研究與實踐，在明確課程項目化教學改革的基礎上，提出以項目任務引領學習過程、以翻轉課堂推進項目化教學、以項目成果為導向實施課程評價等多方面的改革措施。通過教學實例證明，應用新的教學方式可以有效促進該課程通過率的提升，對于提高學生分析與解決問題的能力具有一定積極作用。

關鍵詞：高校課程 教學改革 項目化 “模擬電子技術基礎”

“模擬電子技術基礎”課程是電氣、電子和機電專業的基礎課程，也是必修課程，對此課程的授課教師提出了這樣的要求：既要確保學生正確理解該課程的基本概念、規律，又要對學生進行相關專業設備、儀器的運用進行培訓，并要使學生具備解決具體應用中出現的問題的能力，在此基礎上，進一步提高學生的專業素養。

傳統教學方法中，將電子器件及應用電路拆分成單獨的一章，在課堂中主要是對電路模型、數學推導等進行理論解釋，并進行相應的實驗。這種教學方式與高職學生的知識、能力等基本情況脫節，難以達到預期的教學目的，因此，“模擬電子技術基礎”也就成了一門“難教難學”的課。在這種情況下，教育領域研究人員建立了一個項目化的教改團隊，并對該課程的困難進行了研究，運用了關聯載體設計、翻轉課堂的教學方法，并以結果導向的思想為基礎設計了一套考核方案。［1］在兩年多的時間里，這項教學改革獲得了良好的成效。針對當前高?！澳M電子技術基礎”課程中存在的難教、難學問題，分析其具體原因為電路分析困難、理論與實踐相節、項目載體單一等。［2］同時，在教學過程中，缺少對學生實踐能力和創造力的培養。因此，當前有必要對該課程的教學進行改革。本文則主要論述了筆者關于高?！澳M電子技術基礎”課程項目化教學改革研究及實踐。

一、課程項目化教學改革的必要性說明

當下，在大多數高校中，“模擬電子技術基礎”課程的教學仍然采用傳統的教學方式，即以“黑板、粉筆、實驗”為主要形式，把知識的傳授作為主要任務，來完成教學。這一教學模式實質上是對教學內容的壓縮，使學生缺乏或根本沒有實踐的機會，從而難以對本學科的相關知識有深入了解。針對一些專業的學生而言，“模擬電子技術基礎”與其他課程相比，比較難懂，所以學習起來也比較困難，而采用項目化的教學方式，可以更好地解決難題，從而減小這門課程的學習難度，提高教學質量。［3］對于 “模擬電子技術基礎”課程，采用項目化的教學方式的必要性具體體現為以下兩點：第一，為以后的其他專業課學習打下一個扎實的基礎。“模擬電子技術基礎”是學科的基礎課，也是機電、電子等專業的核心課程，學生該課程的學習情況會直接影響到其他相關課程的學習。第二，實現項目化教學對于提升學生綜合能力具有極大促進作用。［4］結合翻轉課堂實現對項目化教學的推動，教師在這一過程中主要起到咨詢、指導和排難的作用。學生可以分為若干個小組，通過小組成員之間的相互配合，實現共同動腦和動手，按照項目任務的要求順利完成項目。［5］采用這種教學方式能夠在極大程度上促進學生學習積極性的提升，并有利于學生對相關理論知識的掌握，實踐運用技能的提升。

二、項目化教學改革

（一）以項目任務引領學習過程

在總體思想上，本課程的實施是對實際工作的一種模仿，將以電子產品信號處理模型架構設計項目為載體的教學作為實例，分析在實際學習中，按照硬件工程師開發產品的流程來進行項目，讓學生們在課堂中發揮出自己的作用，從而達到教學目的。［6］

在開展“模擬電子技術基礎”課程教學的過程中，首先，以專案合約的方式開展項目，將研習內容以專案合約的方式呈現，比如項目合同應該包括項目的職能、目標、接受標準、完成時間等。通過學習和專題討論，了解專案項目的實施意義，并在老師的指導下，進行小組討論與細致分工。按照“先實踐，再理論”的順序，由表及里，實現知識的突破，實現對所學知識的鞏固。［7］

其次，學生們根據工作頁上的工作流程，抽取課程相關關鍵字，尋找和這個工作類似的方案、電路等，將其作為參考，并通過閱讀參考電路中的新元件，例如二極管、穩壓管等，同時，還可以了解到有關穩定電路和放大電路的結構，構建出一個測試電路。在電路的分支上連接信號發生器，在終端上連接檢測儀表等，對電路中的某一參數進行調節，并對其他參數的隨行變化的數據進行記錄，利用 Excel表格，畫出各參數的變化趨勢圖，對比輸入和輸出波形的變化，從而得出要學的知識。［8］

再次，在學生掌握的知識的基礎上，指導學生探究知識點間的內在聯系，以降低學生理解知識點的難度。同時，在實踐和學習的過程中，學生也進行了大量的練習，學生的實踐技能得到了提升。

最后，利用所學到的有關電路的理論知識，調整參考電路的構成及器件參數，并測試其性能，最終達到課題的要求。

在這個過程中，學生將會面臨很多的問題。對這些問題進行歸納和分類，并把這些問題的解答記錄下來，通過不斷累積，這些知識點就會被整理成一個“專家庫”，里面有典型的應用案例，有常用的元件的信息描述，還有一些問題的解決辦法。［9］比如在面對一個新的問題的時候，如何提取關鍵字，如何對不熟悉的元件和電路進行測試，如何推斷出問題的原因等。

具體而言，針對高校“模擬電子技術基礎”課程，在開展項目化教學時，可針對不同課程內容設置多個項目。在每一個項目中，又可以分解出若干個子項目。每個子項目都必須有著明確的教學目標和教學內容，通過這樣的方式能夠促進相關專業的學生更好地理解所學理論內容，并將學到的知識靈活運用于實際，促進其動手能力的提升。以裝配、調試與檢測電源電路為例，將該內容作為產品項目，應用到“模擬電子技術基礎”課程教學當中，根據該項目內容可以設置的子項目包括實現對臺燈或其他簡單電子產品電路的設計、制作以及調試。針對該項目可設立的考核任務包括實現對濾波電路的調試和裝配，實現對串聯穩壓電路的調試與裝配以及學會如何應用集成穩壓設備等。該項目的設置要求的相關理論知識包括晶體管以及半導體材料的主要功能和電路的具體分析。該項目的設置要求的相關實踐能力包括學會應用常規電路檢測工具，實現對簡單電路故障的分析與處理。通過上述設置，學生不僅可以充分掌握理論知識，還能夠將其運用到實際，順利完成整個項目。經過項目化的教學培訓，學生在面對困難和問題時，逐漸學會給出自己的解決方法和對策，學會獨立解決問題。

（二）以翻轉課堂推進項目化教學

在開展項目化教學時，還應當結合現代化的教學方式，這一過程是以“翻轉課堂”的方式來推動的。在首次開展項目化教學時，可能存在以下問題：由于學生剛剛接觸工程設計，他們對工程的流程還不是很了解，在一些基本的理論方面，如二極管和其他元件的特性、電路原理等方面還不夠了解。［10］在學習基礎、能力以及學習態度等方面，不同學生的實際情況存在著較大的差異，因此使得學生在合作開展學習和工作時進度很難保證統一。在傳統的實驗教學模式下，由于實驗教學的不確定性，實驗教學中存在著大量錯誤的實驗數據，而實驗教學中出現的問題又是影響實驗教學效果的關鍵。

為了解決上述問題，引入了一種“翻轉課堂”的方法，把相關的教學資料放到 Moodle的網頁上。同學們先在網上資料里閱讀專案指導文件，可以將這份文件當作學習中的重要指導，從而對項目的整體流程有一個清晰的認識，并逐步地推動項目的發展。根據實際情況和二者的差異，在課題的工作頁面中分別給出各環節的具體操作步驟。［11］學生可以在網絡上學習以文檔、微課視頻、鏈接網址等形式所提供的知識概念。在實際條件允許的情況下，學生可以對其進行一次又一次的重復學習，并進行聯機過程測試，以保證他們能充分掌握所需的基礎知識。在線上課程中，同學們可以分組討論學習中遇到的困難，并在此基礎上完成作業。在項目任務的引導下，學生可以更加積極地開展學習活動，同時線上平臺也為進一步擴大學習的時間與空間提供了條件，從而使項目化教學更具實效。

（三）以項目成果為導向實施課程評價

以成果為本的教育以“全體學員為本”為目的，其成果評價的標準不是以成績為標準，而是以學習完成后的真實知識和技能掌握情況為標準。根據這一特點，對該課程原有的評價方式進行優化，將評價分為理論評價和實操評價。其中，理論評價通過理論考試的方式實現；實操評價通過操作考試的方式實現。對于前者，教師可以采用理論考試的方式同時也是較為傳統的方式對學生的學習成果進行考核。考核結果只能作為基本參考依據，在總結學生理論學習情況中只能起到較為微弱的作用，更多的是為教師后續開展該課程教學提供借鑒。操作考試的主要考核內容是學生的實踐動手能力，在考試中要求學生在有限的時間內，完成所有的操作步驟，并進行調試和相應計算分析。通過這種考核方式能夠促進學生動手操作能力的提升，同時也能夠為學生該課程日后的學習奠定良好的基礎。

在實施過程中，應將學生的知識掌握情況、能力和素質的實際提高情況，當作課程的最終結果，而非單純地將學生的完成情況與目標的完成情況進行比較。實行“寬嚴相濟”的評價，其中“寬”包含兩個含義，第一，在學習和討論時，氛圍相對輕松，在實施項目的時候，采取的是小組合作的模式，讓各個小組自己選定、推進對應項目，老師們在這一過程中不會過多地參與其中。第二，結果的評價標準和評定的范圍較廣，在執行項目的時候，因為不同的團隊方案上的差異，以及實踐中的錯誤，一些團隊在執行的時候出現了一些偏差，沒有能夠在規定的時間內達到設計的目標。［12］但是，他們可能在知識、工具和技巧等方面都獲得了很好的學習、鍛煉和提高，他們在考試中的表現也很好，所以，要將實際工作量、工作頁面的數據、分析的結論以及項目報告中對主要問題的解決過程和解決結果的反思，作為打分的基礎。這樣一來，如果學生們真的參加了項目，就可以獲得分數，這樣做能激勵他們堅持自己的想法，并將其付諸實踐，不制造虛假數據。在做結題報告的時候，不同的小組之間可以互相進行點評，可以從不同角度交流項目成功與失敗的經驗，這樣不但可以讓學生們增長知識，還可以讓他們體會到謙虛、團結合作、嚴謹的重要性?！皣馈笔侵冈陧椖繄绦械臅r候，對學生的紀律性和操守的嚴格要求，包括對項目成果的原創性、對項目成果的評價等，一旦出現違反規則的情況，則將其該項記為0分。

總體而言，課程評估注重的是項目的過程，以評促練，以評促學習，對于從客觀上不能完全實現的目標，采取“寬嚴相濟”的態度，同時對學生的行為進行嚴格規范，從而推動項目的順利進行、學生的良好素質和習慣的養成。

三、教學實例

在上述論述基礎上，將改革后的項目化教學方式應用到某高校的“模擬電子技術基礎”課程當中，對改革后的教學方式的教學效果進行檢驗。選擇一班和二班兩個班級作為研究對象，其中一班學生人數為32人，在近一個學期的學習中學生學習“模擬電子技術基礎”課程的綜合平均成績為82.36分，課程通過率為62.5%；二班學生人數為30人，在近一個學期的學習中學生學習“模擬電子技術基礎”課程的綜合平均成績為83.21分，課程通過率為63.33%。在下一個學期，一班采用上述提出的項目化教學方式開展該課程的教學；二班采用以往傳統教學方式開展該課程的教學。經過一個學期后，對比兩個班級的課程通過率。一個學期后的學習成果記錄如表1所示。

表1不僅記錄了每個班級的課程通過率，同時也記錄了該班級“模擬電子技術基礎”課程的綜合平均成績。從表1中記錄的學習成果可以看出，一班與二班相比，綜合平均成績明顯提升，且課程通過率已經達到了93%以上，而二班的課程通過率和綜合平均成績仍然處于原來的水平。因此，通過上述教學實例可以證明，改革后的項目化教學方式對于學生“模擬電子技術基礎”課程成績的提升具有極大促進作用。

四、結語

通過“模擬電子技術基礎”課程的項目化改革，可以在“項目化”的過程中，把“理論性”的學習和“實踐性”的培養結合起來。此外，利用這種教學方式可以為學生營造一個很好的教學環境，可以提高他們的求知欲和學習能力，從而為相關專業其他課程的學習奠定堅實的基礎。同時，將本文提出的改革后的項目化教學方法應用于實際時，教師應該以課程的教學目的為依據，在有限的課時之內，對課堂教學的內容和方法進行改革，指導學生進行自主學習和探索，促使學生通過實踐，加深對模擬電路的認識，將理論知識與工程實踐相結合，使學生參與到工程中去，從而在激發學生學習興趣的同時，全面提升學生的實際應用能力，從而提高“模擬電子技術基礎”課程的項目化教學效率。

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基金項目：江西省教育廳教改課題“深度融合‘1+X傳感網應用開發證書的《嵌入式開發》課程建設研究” （JXJG-20-74-8）。