電子信息類專業多課程協同教學模式探索與實踐

張小玲

（重慶城市管理職業學院智能工程學院 重慶 401331）

2022 年新修訂《職業教育法》規定了職業教育培養的是既有科學文化知識，又有技術技能綜合素質的人才，“工程能力”是對這一培養目標的最好詮釋，是高技術技能型人才應該具備的必要能力，也是我國高職教育改革的主旋律。電子信息產業的迅速發展對高職學校的人才教育提出了更高的要求，具有工程能力的人才能夠推動電子信息產業更高質量的發展。關于培養電子信息人才的工程能力，眾多學者在教學模式、課程內容、課程設計、產教融合、技能競賽、師資隊伍建設[1-2]等方面做了大量有價值的研究，從不同角度促進學生能力的增長。

在班級授課制中，如何突破學生被動學習、缺乏探索元素和創造元素的弊端，達成班級全體學生進步的教學效果，解決班級授課中學生主體作用發揮不足的一種形式就是項目制學習[3]，具有現實性、獨特性和開放性的項目制在班級內形成的另一種組織即項目組。在項目組的基礎上再回歸到人才培養模式中的課程設置與教學模式，從根本上提升學生的工程能力，為電子信息產業的高效率發展服務。

1 電子信息類課程教學中存在的問題

1.1 課程內容銜接緊密度明顯不足

目前，電子信息專業的主干課程設置比較完善，能涵蓋電子信息基本能力需求，但是每門課程的教學內容呈現獨立性。硬件設計與制作能力養成由電路原理分析和PCB繪制與焊接能力組成。高職院校目前幾乎都開設了“電路基礎”“模擬電子技術”“數字電子技術”“PCB 設計與制版工藝”等課程，看似滿足硬件設計與制作能力需求，實際上“模擬電子技術”課程講解的典型經典電路沒有在“PCB設計與制版工藝”課程中進行繪制或者進行實物調試，PCB課程偏向于設計平臺的使用，對于電路中同一元器件的不同型號和不同參數對電路功能的影響學生沒有進行實踐觀察與了解，兩門課程各自有獨有性的內容。電子產品軟件編程能力養成中，“程序設計基礎”課程的經典程序練習與單片機應用程序的編寫方法也存在偏差。可以看出，各門課程是工程能力培養的基礎，但是在內容銜接緊密度上還需要加強。

1.2 教學實踐平臺與教材匹配度存在偏差

近年來國家出臺了一系列教材管理相關的指導性文件，要求高職教材既要反應行業發展趨勢，又要根據學校和學生的特點創新教材形式[4]，關于項目導向和任務驅動的各種專業教材百花齊放，但是高等職業教育書目中電子信息類的教材分布和可選數量呈現不平衡的特點，教材內容不統一導致教師教學過程中的不適應性[5]，其他學校編寫的優秀教材不匹配自己學校的實踐平臺。同時教材在選用時要求具有科學性與先進性，專業課程教材會不定期進行更換，而實踐平臺沒有同步更新，造成實訓設備與教材的匹配度減弱，給教學實施增加了難度。

1.3 綜合項目培訓力度不夠

高職學校的專業課程中設置有集中實踐課程，針對電子信息專業中理論課程的實操部分進行全學時實踐。由于教師專業水平的限制和傳統實踐教學的影響，實踐項目仍然存在本門課程的專有性和獨立性問題，與其他專業課程聯系薄弱，實踐項目缺乏綜合性。部分課程在理論教學階段使用仿真平臺代替實操，而在集中實踐教學中使用實體設備再重復一次操作，項目仍然是書上的經典例題，沒有聯系當前行業的新技術進行教學項目革新。部分集中實踐課程設置了以解決實際問題為目的的實踐項目，但項目難度超出學生的能力范圍導致其無從下手。

2 多課程融合教學模式探索路徑

2.1 構建以實踐教學為抓手的課程教學體系，重構教學內容

教學設計改變以往“以教為主”的教學模式，以專業大項目為依托，將知識點分散到各專業課程中，項目按照理論準備―模塊準備―綜合調試的步驟貫穿整個大學學習過程，如圖1 所示。新生入學即發布大項目課題，理論準備階段，學生軟件編寫能力的培養體現在“程序設計基礎”“傳感器技術與應用”等課程里，在傳統編程技術練習基礎上融入大項目所需的編程技巧；硬件設計能力的培養體現在“模擬電子技術”“數字電子技術”等課程的教學中，根據知識點掌握進度，分步驟設計大項目的電路原理；模塊準備階段，在學習單片機、嵌入式、PCB 設計等課程時，將理論階段設計的電路原理圖轉化成實物電路印制板，編程調試實現大項目的部分功能；綜合調試階段，在后期的集中實踐課程時，將前面準備好的小模塊聯合調試，實現完整的大項目功能。各專業課程教師在教學過程中協同發力，圍繞大項目進行知識點分解應用，學生跨學期保留電路設計原理、項目印制電路板以及程序工程文件，帶著目的去學習專業知識并解決問題。

圖1 教學內容重構體系

所有課程以電子信息項目的能力需求為教學目標，以服務第三學年的綜合大項目為基礎，在每一門專業課程中加入大項目所需知識點和技能點的專門章節，及時體現本門課程在項目中的地位和作用，促使學生熟練掌握項目的完成步驟、工具與方法，真正意義上達到人才培養方案的培養目標，實現電子信息工程能力培養的育人初衷。

2.2 完善課程實踐平臺，提升專業課程的工程性、實踐性和趣味性

以專業課程性質分類完善實踐平臺，改善定制實踐項目設備使用范圍狹隘的缺點，搭建電工實訓平臺、印制電路板制作實踐平臺、單片機應用實踐平臺、嵌入式設計實踐平臺、綜合項目實踐平臺，保證項目實現過程的每一個環節都有相應的配套設備，支撐完成作品的功能。實踐平臺設置緊跟企業生產工藝和電子信息技術發展需求進行更新完善，讓學生學習有用且全面的技能。

分析專業課程技能共同點，合理設計實訓設備，抓住硬件類和軟件類課程內部實踐內容和項目的相通點和獨特之處，側重促進學生對知識點的掌握，比如電路驗證類實驗，在電路基礎和模擬電子技術中課程中都要使用電路仿真軟件進行理論模擬，兩門課程最好使用同一種電路仿真軟件且版本相同，避免學生課后自學時安裝軟件花費大量時間，或者因為各種軟件使用繁雜而消減學習熱情，同樣實驗室的實踐設備也應盡量同一廠家同一型號，保證學生將更多的精力用在知識驗證和技能訓練上。

在教材更新速度快的前提下應保證實訓設備通用性與經典性，比如單片機實訓設備將MCU 核心模塊與外圍控制設備模塊分開設計，當更換教材改變芯片時外圍控制模塊還能繼續匹配并使用，同時新教材有新增項目時實踐平臺只增加新的外圍控制模塊即可。實訓設備設計時，在基礎實驗的基礎上考慮繼續學習的可能性，預留擴展接口供拓展項目使用，指導學生根據自己的需求和想法在實訓平臺開展自己感興趣的實踐。

2.3 以項目為主體、以學生為中心開發綜合實踐項目

綜合實踐項目圍繞生活應用實際、與企業對接的實訓課題開展，在集中實訓課程教學時，教師發布課程任務但不固定課程任務，要求學生根據基礎實訓模塊結合生活實際，組建團隊頭腦風暴自行選題，查閱資料驗證選題的可行性，教師參與各團隊討論并進行關鍵性指導，任務實現全程由學生主導，項目實踐完成后學生進行總結匯報，反思所得與不足。綜合實踐項目的基礎模塊是關鍵點，學生以此為基礎進行思維發散，如實現手機與電路硬件之間通信這一基礎模塊，可拓展智能家居設備控制、智能小車遙控、環境參數監測等項目。以學生為中心的綜合實踐能極大地鍛煉學生的創新能力和解決問題的能力，發散課題可能是學生沒有接觸過的，所以教師在指導中需要全程跟進，切忌學生成為主體后教師成為透明人。

2.4 建立并完善過程性管理行之有效的課程考核辦法

建立以過程考核為主的考核辦法，注重對學生工程動手能力和創新意識的考查。專業課程的總成績由過程考核和結果考核兩部分構成，其中過程考核包括選題創意考核、項目模塊考核、情感態度考核和動手技能考核，結果考核包括項目功能考核、團隊考核和展示情況考核。考核標準對接企業中項目開發流程的驗收標準進行設計，促使學生以高標準要求自己的學業，為進入社會工作積累良好的工程經驗，實現專業技能學即可用。

2.5 以電子設計競賽為契機，培養學生綜合運用知識的能力和動手實踐能力

電子信息類專業要培養具有工程能力的人才，僅依靠課堂教學是不夠的，由于專業課本身教學內容和學時限制，學生對專業技能知識只是體驗了一遍，會用但認識不深刻，要將專業技能內化形成熟練的工程能力需要反復訓練；同時在集中實踐階段雖然已開展了綜合性較強的項目實踐，能保證學生有繼續學習的能力，但還需要提供平臺保證學生能運用這種能力開展繼續學習，在不同的課題中鍛煉項目設計能力和動手操作能力，才能真正提升學生的專業本領。各類電子設計競賽是學生在課后進行工程能力提升的跳板，在此過程中學生可以綜合運用軟硬件課程知識，拓寬項目設計的思路，增強分析和解決問題的能力。

2.6 依托“1+X”證書強化就業本領，培養系統性綜合性人才

取得“1+X”證書的過程是學生課后提升工程能力的又一個平臺，電子信息專業不同證書的獲取對學生專項能力的培養有助益，“1+X”精準對接職業崗位需求，涵蓋電子信息理論知識、專業技能、技能素養，與企業崗位需求聯系緊密。“1+X”貫穿專業人才培養全過程，行業的新技術、新工藝、新規范融入各專業課程教學，專業課程教學加上培訓輔助實現學生本領強化。電子信息類專業授課過程中可以結合《物聯網單片機應用與開發職業技能等級證書》，中級和高級證書分別以單片機和嵌入式芯片為核心，考核點包括電子技術基礎電路設計、8 位MCS-51 單片機應用程序開發、32 位單片機應用程序開發、常用的傳感器場景應用、常用無線通信模塊應用設計等，與電子信息類專業人才培養方向和產業人才能力需求的契合度均很高，是連接學校知識學習和企業技能要求的橋梁。

3 結語

多課程協同教學以項目為導向，每門專業課程教學中融入項目需要的知識點與技能，為最終實現項目功能作準備，貫穿學生整個大學學習，讓學生學有所用，嚴格考核標準，把控學生作業的輸出質量，并且輔助以競賽和1+X 證書制度反復鍛煉工程能力，保證學生學習的實用性和趣味性，項目結合生活實際進行設計開發，對接企業崗位需求，為學生進入社會做了良好的鋪墊。