基于工作过程的《数字电子技术》课程改革探究
摘要:本文通过对高职高专《数字电子技术》课程现状的分析,指出了存在的问题。结合教育部16号文件精神,提出了基于工作过程的改革思路,并对改革前后做了必要的比较,从而说明改革的必要性及有效性。
关键词:工作过程;数字电子;项目驱动;教学质量
一、引言
在我国的教育体制中,中职、高职及本科以上的教育面向社会有着不同的培养目标。中职面向普工岗位,本科以上面向工程技术以及研究型岗位,高职教育介于中职与本科之间在经历了“压缩饼干”与“应用型”后,现在定位为培养高技能人才。理论上讲找到了高职教育的位置,但如何培养出社会需求的高技能型人才乃是高职院校以及高职教育工作者需要解决的问题。《教育部关于全面提高高职教育质量的若干意见》(教高【2006】16号)等文件,指明了培养高技能人才的方向。
全国上下掀起了高等职业教育改革的浪潮。许多高职教育专家走出国门学习了解国外先进的教育理念和方法,并结合我国实际情况在全国众多高职院校积极推广。从社会需求到人才培养方案;从岗位的典型工作任务到人才培养规格;从岗位技能到课程体系的对应分析使高职教育的人才培养思路越来越明晰,最终落脚点还是课程体系。关键是如何建立课程体系以保证技能的培养?上哪些内容以及怎么上方可保证技能培养的有效性?从而提高高职教育质量。
目前广泛使用的行动导向、项目驱动、案例教学以及基于工作过程等的各种教学方法,在各种不同类型的课程改革中发挥着积极作用并且在不同行业领域、不同地区、不同的高职院校取得了显著成绩。传统的《数字电子技术》课程,作为电子类专业的基础课程,如何顺应改革的潮流以满足技能型人才培养的需要是一个亟待解决的问题。
二、《数字电子技术》改革前的状况
(一)教学内容
传统的《数字电子技术》及《数字电路》教材,其主要内容都是数字电路基础,包括数制与码制、逻辑函数、逻辑代数以及化简;集成逻辑门电路,包括二极管、三极管开关特性,分立元件组成的门电路,CMOS集成逻辑门、TTL集成逻辑门等;组合逻辑电路;时序逻辑电路;脉冲波形发生器及整形电路;数模和模数转换器;半导体存储器和可编程逻辑器件。整整8章内容。
(二)教学方法
通常电子专业的基础课程,都是以讲授为主,辅以验证性实验,再加一两个综合性的实验,让学生对本门课程有个更好的了解。课堂上教师认真讲授,课上课下有练习,课堂提问以加强互动。老师是负责的,学生也在努力,那教学效果如何呢?
(三)教学效果
高职高专的学生普遍文化基础薄弱,特别是许多文科学生由于种种原因不得不选择了理工科专业,他们的数学、物理均没有优势,怎么学?至少8章的教学内容无法在60学时以内讲完,匆匆忙忙选主要内容讲授,学生为了完成作业采取了共同完成的方式。为了达到学院规定的90%及格率,闭卷考试的卷面只能容易化,学生勉强过关,课程相关内容掌握甚少,在后续课程的学习中显得毫无基础。学生在学习过程中毫无兴趣。
三、存在问题的分析
(一)岗位技能与教学内容的不一致
高职高专的学生在电子领域里的岗位通常是:研发助理,协助设计人员完成实际动手的具体工作;测试人员,使用仪器仪表完成电子产品的功能性能测试;工艺人员,根据产品结合生产实际,编制工艺文件及制作工装夹具;品质管理人员,根据企业基于ISO9000标准制定的具体质量管理体系流程,做好监督检查、测量验证等工作;生产管理人员、工程安装人员以及维修维护人员等,在以上所列举的岗位中,没有一个岗位对电路内部结构及原理有需求,故从内容上讲,传统教材中二极管、三极管开关特性以及由其组成的门电路、市场上已不复存在的RS触发器的相关内容、A/D与D/A转换器中的各种内部实现方法,如V-T型双积分式、逐次逼近型等的A/D转换器以及受变量数限制的工程中很少用到的卡诺图化简法等诸多内容,完全没有讲解的必要。
(二)实验方法与工作过程的严重脱节
做实验的目的是为了学生对所学的知识有一个感性的认识,而非纯理论。通常采用数字电路综合试验台来完成各种各样的数字电路课程中的验证性实验。数字器件插入事先固定好的不同管脚数的集成电路插座,根据器件的功能结合管脚排列顺序用专用的带香蕉插头的导线实现电路的各种连接,以此来验证器件的功能。在实际工作中是通过焊接将器件连接在布好线的印刷电路板上,无疑,电路板的布线排版以及焊接技术也是高职学生需要掌握的一项技能。综合试验台距离实际的工作过程相差甚远。
(三)教学方法的亟待改进
传统的《数字电子技术》课程的讲授方法,既没有行动导向也没有项目驱动更没有基于工作过程,使学生对枯燥乏味的理论知识毫无兴趣,更何谈取得良好的教学效果。这预示着《数字电子技术》课程改革势在必行。
四、基于工作过程的改革思路
“没有调查就没有发言权。”要了解行业发展、社会需求、岗位技能要求以及课程改革,都需要到企业一线做深入细致的调查,针对《数字电子技术》课程调查的结果显示:现代数字电子技术集成化程度越来越高;专用芯片层出不穷;数字器件往往是与模拟器件同时使用;许多传统教材中提及的器件已不复存在,在这样的现实情况下,《数字电子技术》课程如何基于工作过程改革?
(一)改革思路
以看得见摸得着的有趣的数字电子产品为项目驱动,从实际使用的角度出发,重点传授数字器件的识别及使用方法,逐步由简到难,深入浅出,打破传统的章节划分法,激发学生的学习兴趣,从而掌握该课程的核心知识和技能,为学生的后续课程以及未来踏上工作岗位能尽早胜任相关工作打下坚实的基础。
(二)教学内容的增减
将已不复存在的器件如RS触发器等、未来工作中难以用到的理论如二极管、三极管开关特性等内容删减。为了保证知识的连贯性保留逻辑部分的相关基础内容,增加调测方法及所需使用仪器仪表等的相关知识。
(三)教学方式方法的改变
逻辑的相关知识是学生高中阶段尚未建立的概念,为了保证数字电子技术课程的正常进行,该部分内容要通过讲授和练习让学生掌握。其它内容:组合逻辑电路、时序逻辑电路、存储器、数模及模数转换器等内容不再分章节一次讲授,而是以数码录音相框、人体感应语音盒、无线水池温度计、智能机器猫等实际电子产品作为项目,通过介绍产品功能激发学生的学习兴趣;以散件配以说明书教学生识别数字器件,了解电路图中标准图形符号的含义、器件的功能以及如何根据器件说明书中的典型电路使用该器件等;组织学生自己动手焊接、调测,掌握焊接技术,在调测过程中了解相关仪器仪表的使用方法。产品组装完成后再针对不同的器件介绍其功能、产品组成原理框图以及工作原理,使学生不仅知其然而且知其所以然。就这样用不同的电子产品训练学生识别器件、看懂电原理图、掌握电原理图与印刷电路板图之间的对应关系,深入了解每个数字器件在该产品实现过程中所起的作用、如何使用等,同时能够正确使用相关仪器仪表。
(四)教学效果的考核
世界上怕就怕认真二字。要想得到好的教学效果,关键是态度,师生双方的态度决定了课程教学的成败。在教学过程中,以收集学生学习的证据为主要方法,了解学生的参与程度与掌握程度,可将整个过程分为器件识别与使用、焊接与调测、工作原理与功能实现、总结报告,要求学生记录所完成的工作过程并总结。从而了解该课程的教学效果。
(五)该课程改革过程中的注意事项
此种教学方式已无法在普通课室进行,需在配以必要工具和器件的实验室完成,场地、器件费用、仪器仪表以及工具费用增加了教学成本。如果一个班按40名学生计,一名教师无法完成整个教学过程的指导工作,至少需要两名以上双师型教师,这又对高职教师提出了新的要求。在聘请企业兼职教师时,难以聘到既有丰富的实际工作经验又有良好的语言表达能力的人才。
五、结束语
随着我国科技与经济的迅猛发展,教育必须与时俱进,教育质量的不断提高是为社会培养适销对路的有用人才的基础之基础,而课程改革则是高职教育改革的基本元素,如何改革数字电子技术课程更是电子类专业的关键。本文谈到的改革思路与方法是以电子产品为驱动项目基于工作过程的初步探究。改革的道路遥远而艰辛,愿各位同仁共同努力,为提高高等职业教育的教育质量而增砖添瓦。
参考文献:
[1]教育部关于全面提高高职教育质量的若干意见.教高,2006,16号.
[2]郝波.数字电路[M].电子工业出版社,2003.