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电子信息工程学院教学改革的探索与实践

实验课程考核模式的探索和改革
                 ------电信学院电气信息实验教学中心教学团队
    随着社会经济的发展,科学技术的不断进步,信息技术的飞跃式发展,要求大学生不仅要有坚实宽广的理论知识,而且更需要有较强的实践能力和创新能力。尤其对于电子信息工程学院的理工科学生而言,实验教学更占有举足轻重的地位。实验教学有别于理论教学,它除了讲授相关的理论知识外,关键是为了培养学生观察能力、思维能力和操作技能,使学生具备独立设计和改进实验的基本能力,具备较强的数据处理和绘图能力,培养学生分析问题和解决问题的能力。如何公正、客观地评价学生的实验成绩,这是一个较为复杂的问题。这就要求在教学内容上,我们要坚持理论教学与实验教学相结合,不断探索更新教学内容和总结不同类型实验教学的规律,不断探索行之有效的实验课程考核方案。
一、调整教学计划,注重实验教学
    在修订教学计划时,我们做了大胆的调整,将《大学物理》、《电路》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》这四门课程中的实验部分抽出来,增设了《大学物理实验》、《电路实验》、《模拟电子技术实验》和《数字电子技术实验》四门独立开设的实验课程。
二、探索实验课程考核模式
    在全体教师的共同努力下,本学期我们在《大学物理实验》和《电路实验》的教改上做了不少工作,尤其是在实验的考核上取得一定的成绩,形成了一套比较可行的考核方法。
1、整体方案
    我们改变了以往只注重实验报告的考核办法,对学生的考核应该始终贯穿实验教学的全过程,即实验预习、实验操作、实验提问及讨论、实验报告、期末实验考试(笔试、口试或操作考试)、个人实验总结(可包含在笔试中),实行多元化的实验考核方式。本课程学期末总评成绩的构成:总评成绩=期末考核成绩(70%)+平时成绩(30%)。课程平时成绩的构成:平时成绩=实验操作成绩(50%)+实验报告成绩(50%),其中实验课前预习、实验课守纪情况、实验作风与习惯等记入实验操作成绩中。
2、具体实施
   (1)加强教育和引导
    从上第一次实验课起,教师就把实验课程的重要性以及考核的事向学生讲清,以引起他们重视。
   (2)注重平时考核
    我们把实验考核分成两部分,一部分是平时考核,另一部分是期末考核。平时考核包括课前预习考核课堂考核。我们严格要求学生认真预习好每一个实验。由于实验课的时间有限(2节课,合1lO分钟),而熟悉新仪器又需要一个过程,再加上有些实验测量数据的任务比较重,如果不做好课前预习工作,到了实验课时就会手忙脚乱,可以想象,这样即使得到了实验数据,也不会有满意的效果。因此,我们每次实验课前第一件事就是检查学生有没有预习,坚决做到没有预习者不得参加实验。一是看他们的预习报告是否写得完整、规范。二是用提问的方式,检查他们对实验的目的、原理、内容、步骤、注意事项等是否真的有所了解。这样做不仅能让学生自觉地去预习,更能提高实验课的效果。对于课堂考核,我们主要检查学生的动手操作能力及数据处理能力。实验操作是动手能力的具体表现。通过操作学生不仅能牢固掌握理论知识,更把知识转变为技能,从而提高解决实际问题的能力。离开了操作,学生的实验就等于纸上谈兵,所以实验操作是整个实验过程的重点。教师在学生充分预习的基础上,扼要地讲授一下实验原理、步骤、新仪器的使用、注意事项等,然后让学生自己动手,边思考边操作。在整个操作过程中,教师认真巡回观察,对学生所遇到的问题及时加以指导、解决,同时要求同组(一般两人一组)学生之间既要有分工又要有协作,努力做好每个实验。时间允许时尽可能每人单独操作一次。绝对不允许出现一个人包办操作,另一人只充当“书记员”的角色,一旦发现这种情况,及时制止。对于一些看上去比较简单的实验,如《大学物理实验》中“示波器的使用”和《电路实验》中“电路元件伏安特性的测绘”等,更要求他们引起重视,因为这些实验仪器和方法是以后实验中经常用到的。在数据处理中,对于实验中出现的误差不允许学生回避,要他们进行客观分析,找出误差产生的原因,绝对不允许伪造测量数据。有些误差是仪器本身的问题,也有不少情况是学生测量方面的问题,学生在遇到不能解决的问题时,应当向教师提出,请教师指导解决。
    在学生写好实验报告后,教师针对各人预习、操作、数据处理等环节,采取当场计分,对存在的问题当面指出,不合格的要求重做。每次实验按l0分制打分。学生实验的平时成绩就是各个学生每次所做实验成绩的总和除以应做实验数。
    (3)加强期末考核
    除了平时对学生实验严格要求,当场进行考核外、我们在每学期课堂实验结束后还对他们进行50分钟的期末考核。我们根据实验课程的性质,抽取具有代表性的、能考查学生水平的、综合性的实验作为期末考核实验项目。针对该实验出一些小题目,包括笔试、口试和操作部分。笔试主要考核学生对已做实验中应知、应会的基本知识的理解与掌握,口试主要针对具体实验提出2~3个小问题,要求学生在操作考核中口答,教师给出一个口试成绩,操作部分要求学生按照题目要求进行当场连线操作。教师按照学生的具体表现,给出期末实验考核的总成绩,这样对那些平时马虎、考核时想蒙混过关的学生有督促作用。
    为了帮助学生弄清一些平时实验课上应该掌握但尚未完全搞懂的东西,我们允许学生在考核前利用实验室开放时间来实验室对照实验仪器进行复习,教师负责答疑。在实验室进行期末考核时,每个实验室安排两位教师监考,教师讲明注意事项,散发试卷后,宣布考核开始,50分钟一到,考核停止。教师根据各人的操作及数据处理情况当场打分,凡考核作弊、伪造数据者一律按O分计,考核不及格者准备补考。
三、改革效果
    以上是我们在改革实验课教学、加强学生实验考核方面所做的一些探索。经过一学期的实施,使得过去相当一部分学生对实验课程持消极敷衍态度的现象得到显著的改善。这些改革和调整,使不同阶段的学生的实践能力得以稳步提升。如何继续完善考核方法,较准确地反映学生掌握实验技术的程度将是我们要研究的课题。相信,不断改革实验教学质量监督与评价体系,落实实验教学质量保障措施,实验教学水平和实验教学质量将会得到不断提高。
数字电子技术基础实验课堂
  ——电信学院屈晓良
    为了培养学生观察能力、思维能力和操作技能,使学生具备独立设计和改进实验的基本能力,培养学生分析问题和解决问题的能力。结合教促办豁泽春主任、督导员李喜贵教授在听课后反馈交流,电信专业教研室屈晓良老师就数字电子技术课程的移位寄存器实验进行课堂实验探究。将实验课分为了四个环节:
    第一环节:上课后介绍本次实验目的后,针对该实验相关原理内容(移位寄存器理论分析功能)进行简单提问,这样就上一次实验结束时让学生在下次实验课前预习本次实验进行了了解,让学生养成课前预习的习惯,确保上课时明白实验相关原理。

第一环节 学生在回答问题
                第二环节 实验过程的简要讲解

    第二环节:进行对本实验过程的简要讲解。基于实验课是在相关理论课的讲解之后开设,同时又有第一环节的提问,学生能参与到原理的分析中,在该环节对实验原理、实验设备、实验内容、实验注意事项进行讲解。
    第三环节:实验硬件平台的搭建融合阶段,通过已经做过7个相关实验,学生对实验台有了整体的认识,在这个环节学生将对集成芯片CC40194的输入和输出的搭建、控制和原理进行融合,明确功能实现的前提。
第三环节  硬件平台的搭建融合               第四环节 指导教师指导审核
    第四环节:指导老师的指导,分阶段审核打分。在学生搭建平台后出现的问题进行分析,引导学生自己解决问题。同时,实验中将本次实验分成三项小内容(移位寄存器的功能测试;设计实现环形计数器;设计实现串行输入到并行输出的转换),学生做好每一小项后进行审核,将几次审核结果并入到实验报告的最终成绩中,打破实验成绩只由报告来确定的局限。
这四个环节的操作对学生的考核贯穿于实验教学的全过程,即实验预习、实验提问及讨论、实验操作、实验报告,能公正、客观地评价学生的实验成绩。通过这次实验,学生能充分认识课前预习的重要性,加大了实验中学生亲自操作的力度,培养了学生分析问题和解决问题的能力,为学生养成一个好的实验课程操作习惯指明了方向。
《计算机辅助设计CAD》课程教学改革实践
——电信学院尹保健
    “中国高层发展论坛2014”指出中国地方高校将逐步转型,做现代职业教育,重点培养工程师、高级技工、高素质劳动者等。现代职业教育以就业为导向,以解决就业结构性矛盾为根本目的,在教育模式、教育机制,人才培养模式深化改革,培养面向生产一线的应用型人才。机械制造业作为一个传统的领域,为整个制造工业提供机械装备,是整个国民经济的基础。目前整个机械制造业处在转型升级的关键阶段,毕业生就业存在结构性矛盾,以《计算机辅助设计CAD》为首的课程体系群是培养应用型工程师的关键一环。因此,贯彻CDIO的人才培养理念对教学大纲、教学内容、教学模式、考核方式进行深化改革,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习和获取技能。
1、课堂教学方法改革的探讨
   《计算机辅助设计CAD》是一门用以培养学生运用计算机辅助绘图能力专业技术课,具有自身的体系和很强的实践性。其主要目的是以就业为导向,增强学生的实践能力,强化知行合一,培养机械行业高级应用型人才。制造业作为一个传统而朝阳的行业,关乎国家经济振兴和国防安全,是现代职业教育的重要着力点,是现代职业教育改革的先锋队,因此对《计算机辅助设计CAD》的课程改革对培养机械制造业应用型人才有着重要意义。
1.1 强调课程之间的有机联系
  《计算机辅助设计CAD》是《机械制图》课程的延伸和实践,因此在教学过程中必须关注其有机联系性,贯彻国家制图规范,灵活运用各种表达方法,使设计语言—图纸具有可读性,既表达准确、规范、完整而简洁。同时要注意其与《机械设计》和《机械制造技术》之间的联系,计算机辅助设计CAD是一门应用型工具箱而已,以AUTOCAD软件为依托将设计者的思想跃然纸上,必须克服为画图而画图的怪圈,必须思考为什么这样设计,培养识图能力。
1.2 推动项目教学法在实际教学中的应用
    项目教学法目标明确,强调对任务目标的技能化,是培养学生应用型技能的有效方法。在选项目时要强调项目的应用性,以典型工业产品为推进器强化识图绘图能力,达到学习致用的目的。例如结合机床设计课程开发交换齿轮架项目强化基本图形绘制技能;以剖视符号和键槽为例培养学生多段线的应用技巧;以齿轮油泵为例训练学生装配图的组装方法。以泵体为项目训练学生剖视的表达方法的合理选择及绘图技巧。以机床主轴箱的展开图为例说明展开图的表达技巧和视图原则。
1.3 采用探讨式、纠错式教学方法,激发学生自主、创新学习
    以某一问题为引入开展讨论,通过讨论让学生发现问题,锻炼学生独立分析解决问题的能力,同时调动了学生学习积极性。纠错法教学能够培养学生独立解决问题能力,改正一些学习中容易犯的错误。针对学生的项目作业,分组进行自我评价和组内互评,最后老师点评总结的模式凸显了学生的学习主体地位,更好的激发了学生的学习热情。在探讨和纠错的过程中始终以企业的标准要求学生,指出错误会给企业造成损失的大小,培养学生严谨求实的精神,让学生有担当、有责任感。同时企业强调效率,在探讨过程中要指出每种方法的优劣,在保证质量的前提下,必须兼顾绘图效率。
1.4 广泛开展第二课堂教学
    开展第二课堂的教学是克服学时少,班级人数多的困难的有效手段,对培养学生自主学习具有重要意义。信息时代为第二课堂的开展提供了便利,例如观看番薯学院中计算机辅助设计教学视频,徐州技师学院计算机辅助设计视频公开课,组建新概念CAD群开展学术讨论。在学校内部组织产品开发设计大赛,以赛代练,以赛代学,形成良好的竞争氛围。对获奖者进行物质奖励,同时定期进行设计产品展示,从而调动学生学习积极性。
1.5 增加校企合作项目教学
    成立计算机辅助设计工作室,成立若干个设计小组,加强和企业的沟通交流,构建校企合作课程开发的互动模式,让学生实现“在做中学,学中做”的项目开发能力。
1.6 积极开展全国计算机辅助技术应用工程师的认证工作
    全国计算机辅助技术认证是教育部信息中心用于测试应试者掌握计算机辅助设计能力的全国水平考试,为企业提供了一个客观、准确、公正的标准。狗万滚球成立了计算机辅助技术认证的考点,为学生提供了检验、测试平台。其目的是以考促学,使学生牢固掌握计算机辅助二、三维设计的技巧,促进学生就业能力的培养,改善学生就业的结构性矛盾。
2 考核方式改革探讨
2.1 突破传统应试教育考核模式
    传统的试卷考核模式难以摆脱填鸭式教育的弊端,不利于培养学生的实际应用能力,束缚学生的动手积极性。因此,我们以项目教学法为主,以典型机械零件为题,让学生自主完成,最终提交零件图和机器的装配图,并完成项目报告。以工程的标准(设计的可行性和制造的可行性)评判学生的成绩。该模式充分调动了学生的自主性、强调了课程之间的有机联系,使学生在“学中做,做中学”完成实践应用能力的培养。
2.2 分层次考核,对优秀学生采用竞赛成绩评定
    以技能竞赛为载体,可以推动实践教学改革,在课程设置上兼顾竞赛需要。同时将改革成功贯彻到竞赛中可以提高竞赛成绩。因此对优秀学生成绩的评定可采用竞赛成绩。此考核方式有利于让学生在竞赛活动中提高学习能力,增强动手操作能力,提高学习积极性。
3 结语
    为了推动现代职业教育的发展,培养服务于生产一线的技能型人才,教学方式和考核方式的改革必须与时俱进不断跟进,其改革也势在必行。
    
实践与理论结合  培养应用型人才
                     ——记电子信息工程学院开展收音机组装项目教学
    为了增强学生的实践操作能力,加大应用型人才培养的力度,电子信息工程学院开展了以组装收音机的一个实际项目为单元的项目式课堂教学,本次教学的主要课题是组装一台ML-198型超外差式收音机,对象是电子科学与技术本科专业和应用电子技术专科专业的学生。
本次项目式课堂教学分为四个阶段进行:
    第一阶段主要向学生宣布课堂要求,发放收音机套件中各个元件及工具套件,介绍元件名称,讲解元件的基本型号、工作原理、性能检测方法,要求学生对照元件清单核对元件种类及数量。
    第二阶段主要是向学生讲解电子产品的手工焊接技术和安装工艺,包括如何处理电烙铁、怎样看电路原理图、如何按照装配图进行焊接及相关注意事项。
    第三阶段主要由指导教师指导学生进行收音机的焊接,分析调幅收音机的组成及原理,介绍电子产品维修知识,了解电路常见故障分析,进行收音机的初调。
第四阶段进行收音机的统调及验收,要求学生进行课程总结,作为考核的依据。
    通过本次项目教学的开展,学生认识了常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围,能够正确识别和选用常用的电子器件,并且能够熟练使用普通万用表等相关测量工具。通过让学生自己动手焊接收音机,使他们学会了手工电烙铁的焊接技术,熟悉了电子产品的安装工艺、生产流程,能够独立完成简单电子产品的安装和焊接。通过调试,使学生进一步了解了收音机的工作原理及内部结构,体会了《模拟电子技术》《高频电子技术》两门课程中相关理论知识在具体实践中的具体应用。在整个过程中,教师不但能对整个教学过程进行管理和控制,还可以对个别学生进行辅导,确保了课程的安全性。同时学生也很好地实现了理论与实践的紧密结合,使学生加强了对理论知识的掌握,同时也提高了自己的动手能力,为今后的学习和工作打下了坚实的基础。
     开展此类项目式课堂教学使学生学有所用,真正使学生学会了如何将理论知识运用到实践,同时也让学生为自己以后的学习树立了目标,明确了方向。
                    学生在认真的进行收音机组装