電子類專業教學內容體系設計與實踐

時間:2022-01-13 04:11:36

導語:電子類專業教學內容體系設計與實踐一文來源于網友上傳,不代表本站觀點,若需要原創文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

電子類專業教學內容體系設計與實踐

摘要:分析了信息技術應用于電子類專業教學中存在的問題,提出了以“互聯網+”等信息技術為背景的電子類課程內容體系教學改革方案。利用信息技術構建共享、開放的教學資源庫,支撐“翻轉課堂”等先進的教學模式的采用,加強過程教學,激發學生自主學習興趣,培養學生個性化發展。切實提高教學質量,賦予教師更多信息資源的支持,實現以學生為主體的創新型人才培養要求。

關鍵詞:“互聯網+”;信息技術;“翻轉課堂”;個性化培養

為鼓勵本科高校信息化建設,教育部于2018年4月下發《教育信息化2.0行動計劃》,提出了“互聯網+教育”的具體實施計劃,明確要持續推動信息技術與教育深度融合,依靠人工智能、大數據、區塊鏈等最新技術,推進教學,優化管理。[1]近期,遼寧省教務教育工委、遼寧教育廳印發《關于進一步深化本科教學改革全面提高人才培養質量的實施意見》,提出要著重培養創新型復合型人才,深化教學改革,強化過程管理,加快推進一流本科建設,全面提高人才質量。[2]教育信息化帶動教育現代化,是國家教育事業發展的選擇,它促進了優質教育資源互通,推動了信息技術與教育教學深度融合,實現教育理念、方法創新和人才素質提高。電子類專業作為教育部推薦的新工科建設專業,其專業發展與信息化密切相關。將信息技術融入教學內容體系中,可以夯實專業基礎能力,強化工程實踐能力。通過深度融合信息技術,實現教學內容體系改革,不斷提升專業人才培養質量,滿足社會需要。

一、信息技術與電子類專業教學深度融合存在的問題

1.信息技術深度融入電子類專業需要解決的技術問題。電子技術與通信、儀表、機器人、航天、集成電路、電力等行業領域密切結合,將廣泛帶動這些行業企業的發展。[3]例如國內比較知名的企業華為、美的、格力、熊貓電子、中興等均是在電子類產品核心技術上取得突破,從而獲得較快發展。從世界競爭格局角度看,人工智能、大數據等信息技術取得重大突破,導致全球競爭進一步加劇。因此,為滿足中國制造2025產業整體結構升級要求,在本科教學中需要加強信息技術與電子類專業的深度融合。但在教學實踐中,信息技術深度融入電子類專業仍需要解決一些技術問題。(1)教師對信息技術深度融入電子類專業認知與適應性問題。教師在構建基于信息技術的新型教學模式中,應合理地將信息技術融入教學工作中,制定完善的教學內容體系,以支撐高校充分利用信息技術開展人才培養模式和教學方法改革。教師對信息技術融合電子類專業在認知上的深入理解,以及教學團隊對課程整體設計和輔助支持作用也非常重要。在教學實踐中,有一種理解是信息技術融合專業教學,就是利用“互聯網+”實現對專業課程的教學,把非常多的專業知識羅列推送給學生,或者只是利用如大學慕課、騰訊會議、雨課堂、學習通(超星)、藍墨云等網絡平臺,按照教學計劃開展單純的線上教學、答疑輔導活動。這種對信息技術融合教學的理解過于簡單,對營造學習氛圍、激發興趣,真正達到學生的培養目標還是不夠的。要實現信息技術與專業的深度融合,一定要以學生為中心,知識體系設計應是遞進的、分層次和模塊化的。如“翻轉課堂”教學等新的教學模式使用,都有較好效果[4]。教師要充分適應信息化教學模式的調整,轉變思維方式,對信息技術融入教學要有深入的思考,教學團隊要適應這個變化。由此可見,教師對信息技術深度融合專業認知上的偏差,會對信息技術融合專業教學有重要影響。(2)信息技術融入實踐教學平臺建設問題?,F階段,應用型轉型高校非常重視學生實踐能力的提高,并進一步明確專業教師要承擔實踐教學指導任務,以確保學生接受指導的全覆蓋。學校也在大力推進應用型高校課堂教學改革,支持一線科研人員、工程師承擔教學任務。信息技術可以支持這項改革措施,通過搭建虛擬仿真平臺加強實踐教學平臺、教學實踐基地和實驗教學示范中心的建設,建立與專業培養目標和畢業要求相適應的校內實訓基地。通過信息技術中的“互聯網+”,還可以推進學校與科研院所、企業合作,加快建設產學研一體創新平臺和實習實訓基地,實現科教融合、產教融合[5]。

二、深度融合信息技術的電子類教學內容體系設計

1.構建開放、共享、個性化的專業教學體系。以學生為中心,建立一套以信息技術為支撐的新型人才培養教學體系,充分滿足學生個性化發展需要,切實提高人才培養質量。與傳統電子類學科相比,電子類新工科建設定位高、科學研究能力與實踐操作能力指標高。在電子類新工科課程標準要求下,教師應及時轉變教學觀念,以適應信息技術與電子類專業融合的需要。教師應切實提高自身計算機技術水平,以提升對專業與新技術結合的自身技術儲備,在教學中,可以構建更為貼近學生需要的教學內容,這與傳統的教學模式有著本質的不同。傳統教學的教師在課上都采用“填鴨式”教學,將教材上的知識直接以講授的方式灌輸給學生,這種教學方式忽略了學生個性化發展需要。在信息技術快速進步環境下,需要調整這種呆板的教學模式,確立以學生為主體的教學模式,以滿足學生個性化發展要求。2.創建自主開發的教學資源庫。學生在自主學習、獨立研究過程中遇到比較大的問題就是相關知識繁雜,在初級階段取舍資源過程中會陷入疑惑,耽誤了寶貴的時間。在知識點遷移過程中遇到瓶頸,學生會陷入疑惑,理論與實踐結合過程會出現問題。為了解決這個問題,教師可以基于互聯網平臺,開發適合不同層次學生的教學資源庫。這個教學資源庫是有序的、分層次的,學生可以根據這個資源進行個性化選擇、難易梯度選擇,這樣課堂學習與線下網絡資源庫平臺學習就可以進行有效融合,學生在初級階段就會減少尋找相關資料所耗費的時間,提高自己的學習效率。資源庫的建立應該由教學團隊進行論證和建立。首先電子類技術的教學課程革新速度較快,教學內容需要及時更新,教師需要不斷調整教學內容。教師團隊能力的高低直接決定了教學質量的優劣,也決定了資源庫建設水平的高低。這個資源庫的結構應當是清晰的,先易后難,階梯提升的。同時,資源庫可以對理論教學、實踐教學模式起到良好的支撐作用,例如電子信息技術中電子工藝實訓、電路功能、電子元件選擇、調試電路以及焊接、測試電路、維修電子元件等,均可通過資源庫的短視頻進行強化記憶。教師可根據資源庫,設計完成翻轉課堂等教學活動。沈陽工程學院電子類專業部分教師已經建立了數字電路、模擬電路、電工資源庫,通過各類電子類APP和雨課堂平臺等,提供給學生,取得了比較好的實施效果。3.互聯網+教育形式的微課、慕課的創新實踐自主學習模式隨著移動互聯網功能的加強,教師應在網絡中充分融合電子類開放課程知識,共享課程,建設應用型高校特色的課程體系。在“互聯網+”融入課程過程中,更多的是采用短視頻等形式。這些短視頻通過相互交叉,把孤立的知識點連接形成知識鏈,與課堂教學相得益彰,互為補充,又可以豐富教學資源庫,讓靜止的技術文檔資料動起來,這為學生掌握關鍵知識、難理解的知識點起到了較好的作用。學生可以充分利用分散的時間進行學習,保證有充足的精力,并精煉知識體系。

三、信息技術融入電子類專業實施辦法

1.信息技術融入“翻轉課堂教學”。將信息技術融入翻轉課堂的教學活動,并貫徹始終,無論是授課前、課程進行中,還是授課后,信息技術都將起到很好的作用。信息技術融入教學實施方案如圖1所示。圖1信息技術融入教學實施方案課前預習采取的方式是通過“互聯網+”開發的平臺進行登錄,學生可在線獲得本次課程相關預習資料,這些預習資料應包含以下設定:(1)預習本次課程的教學目標,所列的重點、難點。(2)本次課程與前后課程的體系關系。有能力的教師團隊可嘗試采用開發思維導圖的形式。(3)本次課程的專題短視頻(視頻流媒體形式多樣)。(4)練習與部分練習題的講解。合理的使用信息技術能夠幫助任課教師達到良好的教學效果,如電子信息工程系教師開發的“模電學習易”APP,效果突出。它采用碎片化模式,能有效地提高學生的學習效率,學生所耗費的時間顯著降低,解決了學生面對知識密集的課程學習所產生的為難情緒和躲避心理。在課程進行階段,教師授課可以采取信息技術與“翻轉課堂”相結合的模式。通過課前預習,教師會對學生的學習效果有個初步的判斷,這個判斷主要是根據學生對本次課的重點、難點的掌握程度,從而在授課的時候,確定應講授的側重點和互動知識點。在此基礎上,通過不斷改進與完善,使信息技術與課程教學融合得更加深入。此外,教學模式可以采取教師直授、互動學習、提問與答疑、討論學習、案例分析等多種形式。教師可以根據班級多數學生前期預習效果和他們中多數同學的性格特征,利用教學資源庫,確定應采用哪種更適合的教學方式。課后學習,即知識點鞏固。學生通過“微課”進行習題測試,找出自己知識點的缺漏并加以解決。同時教師通過“互聯網+”布置小組討論題,這些題目建議利用電腦虛擬仿真或者動手制作來實現,目的就是要讓小組同學多實踐、多交流和多討論。這種模式的優勢是加強了學生自學能力的培養。通過短視頻、微課、慕課等多種視頻流媒體形式,以及網絡測試題、虛擬仿真等多種教學模式的運用,不僅加強了學生對理論知識的掌握,而且他們的實踐能力也獲得了較好的提升。融合信息技術的教學模式體現了以學生為主體的設計思想。隨著信息技術的采用,教師對問題的導入已不單單是口頭講授,它可以是一段有著豐富趣味的故事,或者是實驗,以此調動學生的好奇心,讓學生帶著興趣去探究問題。通過短視頻輔助信息技術融合式教學,引導學生去做一些電子虛擬仿真、實物電路設計等,可以使信息技術深度融入教學內容體系中,把優質資源以共享方式傳遞給學生,以此促進學生理論及實踐能力的提高。同時教學團隊充分利用信息技術開展人才培養模式的研究和多種教學手段的采用,逐步實現培養方案中多模塊的資源共享,推動電子類專業學生互相學習。3.搭建信息技術平臺提升學生解決“復雜工程問題”能力。以“學生中心、產出導向、持續改進”理念,聚焦解決“復雜工程問題”的能力,這一點也是深度融合信息技術的重要環節?!皬碗s工程問題”是本科畢業生在實際職業崗位中所面對的內外部制約因素。在實際工作中,很多問題是無法簡單依靠一門或多門課程解決的,甚至往往不知道這些難題具體與哪門課程相關。只有將專業技術知識與工程知識相互融合,用于實踐,才能夠產生經濟回報,才可以獲得解決“復雜工程問題”的能力。這種能力不是增加專業基礎課、專業課的技術指標難度,或者增加電子類實驗課、實訓課的設計復雜度來實現,而真實企業設計和開發方案追求的是市場的肯定,是商業價值,經濟回報的價值產出比。在教學實踐中,這關乎經濟的問題已經超出了本專業教師研究范疇,需要經濟專業教師進行輔助,通過信息技術平臺支撐,學生完全可以獲得相關教師的專業解答和資料的支持。

四、總結

在信息化背景下,傳統移動互聯網等信息技術已經被廣泛應用到教學實踐中。高校購買了很多先進的電子教學設備,用以提升課堂教學質量。在學校軟硬件支撐下,信息技術在高校電子類專業教學實踐應用中取得了一定成績。然而,隨著應用型高校改革的深入,學生主體地位日益凸顯,對創新型人才的培養,不僅需要硬件設備的更新換代,同時應輔以全新的電子類專業教師團隊設計的教學資源庫,通過構建開放、共享、層次化的新型電子類信息化平臺,實現信息技術的深度融合,提升學生能力,達成培養目標。

參考文獻

[1]教育部.教育部關于印發《教育信息化2.0行動計劃》的通知[DB/OL].[2018-12-26].

[2]遼寧省教務教育工委,遼寧教育廳.關于進一步深化本科教學改革全面提高人才培養質量的實施意見[2020-09-27].

[3]孟祥斌,張倩.新工科背景下應用型工科高校創新創業人才培養模式研究[J].沈陽工程學院學報(社會科學版),2019(1):116-119.

[4]尹常永.微課支撐下的電子信息工程翻轉課堂教學設計[J].沈陽工程學院學報(社會科學版),2017(3):415-419.

[5]李天亞.“互聯網+”助力高等教育信息化改革新藍圖——智慧校園[J].高等農業教育,2016(5):25-28.

作者:孟祥斌 單位:沈陽工程學院自動化學院