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摘 要:“通信电子线路”是电子信息、通信类专业一门重要的且难教难学的专业技术基础课程,借鉴NC-MIMPS教学法,探索出任务驱动教学模式,收到了较好的教学效果,对其他课程教学改革有一定的借鉴作用。
关键词:通信电子线路;任务驱动;教学模式
作者简介:程远东(1971-),男,四川广元人,四川信息职业技术学院教务处长,副教授,工程硕士,主要研究方向:高职教育管理、通信技术。(四川广元628017)
“通信电子线路”是电子信息、通信类专业重要的专业技术基础核心课,其理论难懂,实践性、技术性强,在这些专业的人才培养中占有重要地位。随着中国通讯产业技术业的飞速发展,传统的教学方法已经不适应了,由于其重理论而轻技术应用,使学生在知识横向联系,处理实际技术问题,掌握行业实用技能等方面缺乏能力,常常无法在短时间内适应实际工作。笔者在“通信电子线路”课程教学改革中,借鉴中兴通讯NC-MIMPS教学法,探索出任务驱动教学模式。
一、教学设计思路
“通信电子线路”课程强调理论联系实际,使学生系统地掌握通信电子线路的基本原理、基本概念和各种功能单元电路的工作原理和分析方法,培养学生具有分析问题、解决问题的能力。提高学生的实际操作技能和创新能力。在传统的教学中学生在单纯学习理论知识过程中缺少驱动力,常常以被动接受者的姿态出现。人本主义心理学家罗杰斯认为:“没有人能教会任何人任何东西。”的确如此,正如建构主义理论的观点:“学生学得任何东西最终都是通过自己的建构、内化完成的。”寻找学生内在驱动力是到达理想教学效果的关键。NC-MIMPS教学法提出任务驱动力的思想。
NC-MIMPS教学法针对通讯知识的模块化、域化的特点,是面向通讯业行业需求的专业教学法,以模块化(Modularization)的内容构架,分层一交织(Interlacement)的内容组织形式为基础。在教学过程中以任务为驱动力(Mission-driven),围绕研究型实训(Ptactical-research)的核心辅以自我评价的助推力(Self-evaluation),最终实现提升学生技能水平。培养职业素养的目的。
二、教学内容设计
基于任务驱动教学模式的需要和“通信电子线路”课程教学内容需要。设计了5个具有普遍性、代表性、指导性的项目,根据知识点,又将每个项目划分为若干子项目,共设计了18个子项目。
项目1:跨入通信电子线路之门——研究对象及方法。分为三个子项目:子项目(1),通信电子线路的研究对象,子项目(2),通信电子线路中的元器件,子项目(3),通信电子线路中的研究方法。
项目2:让微弱信号大起来——认识信号放大器。分为三个子项目:子项目(4),高频小信号放大器;子项目(5),集成中频放大器;子项目(6),高频功率放大器。
项目3:让电信号自由翱翔——认识正弦波振荡器。分为三个子项目:子项目(7),RC正弦波振荡器,子项目(8),LC正弦波振荡器,子项目(9),石英晶体振荡器。
项目4:换个样子传输信号—_认识频率变换电路。分为六个子项目:子项目,频率变换及模拟乘法器,子项目,调幅电路,子项目,检波电路,子项目,变频电路,子项目,调频与调相。子项目,鉴频与鉴相。
项目5:让电路自动调整性能——认识反馈控制电路。分为三个子项目:子项目,自动增益控制电路,子项目,自动频率控制电路,子项目,锁相环路。
三、教学内容实施
各个子项目均编有参考学习策略及任务单,按资讯准备、计划决策、任务实施、展示评价、试一试、练一练等6个子任务进行实施,这样有利于创造工作任务型学习氛围,使之能更好地适应学生的认知规律,帮助其树立科学的学习方法。以子项目㈣频率变换及模拟乘法器为例进行实践。
资讯准备。教师应在每个子项目前设定学习目标,提供导学材料(可以是教材和其他材料),下发学习型工作任务单,并对子项目进行任务描述:(1)理解频率变换的基本概念与信号的表示方法;(2)掌握模拟乘法器及其典型应用电路的分析方法,(3)理解模拟乘法器实现频率变换的原理,(4)理解非线性元器件(二极管、三极管等)的特性描述及其实现频率变换的原理。接着进行资讯指南:提出问题1)电信号有哪些表示方式?怎样相互转换?2)什么叫频率变换?频率变换有哪些类型,各有什么特点?3)频率变换电路由哪些部分构成。各有什么作用?4)模拟乘法器的功能是什么?它有哪些具体应用,如何工作?5)模拟乘法器实现频率变换的原理和核心是什么?6)如何描述二极管三极管等非线性器件的特性?7)二极管、三极管等非线性器件实现频率变换的原理和核心是什么?要求学生在课前以此目标预习,并通过阅读资料图书、上网查阅、咨询等方式获取知识,上课前考查学生的预习情况,督促学生在课外进行新课的预习和已学内容的复习。
计划决策。通过任务分析和对相关资讯的了解,讨论学习的计划并选定最优方案。第一步,理解频率变换的基本概念与信号的表示方法,第二步,掌握模拟乘法器及其典型应用电路的分析方法,第三步,理解模拟乘法器实现频率变换的原理;第四步,理解非线性元器件(二极管、三极管等)的特性描述及其实现频率变换的原理。
任务实施。学习通过讨论学习后,教师可对知识点:如,信号的分类及表示方法、频率变换的概念及电路的分类和基本模型、模拟乘法器实现频率变换原理、模拟乘法器的应用、二极管等非线性器件的特性描述和频谱搬移实现原理等进行辅导讲解。学生按照任务单要求完成工作任务。
展示评价。主要注重以下两个方面:一是把能力标准作为对学生进行质量评价的尺度;二是把实践能力作为对学生考核的重要内容。分为以下五个步骤:(1)教师及其他组负责人根据小组展示汇报整体情况进行小组评价,(2)学生展示汇报中,教师可针对小组成员的分工,对个别成员进行提问,给出个人评价;(3)组内成员自评及互评打分;(4)本学习项目成绩汇总;(5)评选项目学习之星。
试一试。给出思考题,主要是对基础知识进行巩固练习。
练一练。主要是对基础技能进行训练。要求学生利用所学知识用Multisim10仿真分析频谱搬移电路各点信号的波形和频谱,并根据结果讨论频谱搬移的实现原理。教师可给予必要的提示,并提供参考方案。
四、教学方法应用
任务驱动教学模式突破了传统课堂教学教师讲学生记的“填鸭型”教学法,尝试采用多种教学方法,效果非常显著。
1.注重分组计划法
任务驱动教学模式着重提出分组计划,在每个子项目开展前,教师应对学生分组,让每个学生明确完成各自任务对于实现总目标的意义,使学生在竞争与合作中完成学习任务。通过“小组展示式讨论”、“分组对抗”及“竞争式提问”等方式以小 组为单位进行考核,结合相应的评价机制,强调以学生为中心,改变传统的教学方式,使学生适应企业的合作方式。其中,“小组展示式讨论”是由每个小组对教师提出的问题进行讨论并演示讨论结果,在各小组演示结束后,由教师和学生根据评价标准共同评出优胜组;“分组对抗”是在两个组之间以当堂课程或已学内容互相抽问,抽问一方可以随意选择被抽问一方的任意一个同学;“竞争式提问”主要是在复习测试和预习测试中进行,以小组为单位进行抢答。在提问结束后,评出最佳小组和最佳抢答手。
2.重视角色扮演法
角色扮演是让学生扮演教师,选取难度不太大的部分子项目让学生参与,要求学生全面备课,并对听课的学生提出预习要求。在学生讲课结束后应进行点评,评价时应当尽量发现学生的优点并加以肯定,对于学生知识点讲述的遗漏和不足,甚至错误,教师必须明确指出、精练讲解,同时让学生参与评价。角色扮演要求学生必须透彻理解课本中的每一个问题,或自己钻研,或与同学探讨,或请教教师,因此学习风气明显好转,使学生的自学能力、资料搜集能力、语言表达能力和人际沟通能力都得到明显提高。
3.实施“助教式”讲解法
“助教式”讲解主要用于知识点比较复杂的问题中,假如一个知识难点,教师讲了10分钟,只有少部分学生能够理解,那么,传统教学中是教师再继续讲一遍,让更多的学生也能理解。而“助教式”讲解则是要求已经理解了的学生负责向未理解的学生进行讲解。这样既锻炼了学生的口头表达能力,也增强了学生的自信心。
五、课程开发的思考
1.强调先进性
随着蜂窝移动通信、无线局域网、卫星通信的快速发展,无线通信的通信体制、调制编码方式、工作频段、承载业务类型等方面都已发生了很大变化,从而对其射频电路部分的设计提出了新的要求,与该课程相关的新概念和新技术层出不穷,及时引进了新器件、新技术和现代电子设计自动化工具,更新课程教学内容。
2.强调实践性
教学中突出实践教学环节,通过电路仿真课程实验和课程设计等多种平台,完成对电路性能的分析,以加深对电路工作原理和性能的理解,提高学生的动手能力。特别是开设电子线路仿真软件的使用实验,既提高了学生计算机的应用能力,又让学生学会了用仿真软件来分析高频电路的方法。
3.强调实用性
在教学内容上强调基础概念,注重基本电路、基本特点、基本原理、基本分析方法和基本工程估算方法,淡化分析过程的数学推导,合理拓展了实用理论和技能,体现实用和够用,突出实践动手能力的培养。
4.强调信息化
教学中要充分利用信息化手段和多媒体教学,将尽可能多的资料共享,如:电子教案、课件、动画库、仿真库、习题库、试题库等均上网共享。多媒体课件“有声有色”、“静中有动”、方便使用,Flash动画将抽象概念具体化、看不见的可视化、公式推导形象化,符合学生的认知规律,极大地提高了教学效率和质量。
六、结束语
任务驱动教学模式的尝试,其教学效果非常显著,提高了学生的学习主动性和积极性,培养了学生分析问题和解决问题的能力,激发了学生的创新意识,提高了学生的团结协作能力。但随着教学活动的不断深入,也会引发一些新的问题,还需要进一步去解决和完善,只有在教学实践中,不断地深化教学改革,才能培养出符合社会发展需求的高技能型人才。
参考文献:
[1]程远东.高频电子线路(第一版)[M].北京:北京出版社,2008
[2]何强以能力为本位构建《高频电子线路》课程[J].南京工业职业技术学院学报,2007,(4).
[3]杨前华.工学结合模式下的MIMPS教学法的研究[J].中国电力教育,2008,(11)
关键词:通信电子线路;任务驱动;教学模式
作者简介:程远东(1971-),男,四川广元人,四川信息职业技术学院教务处长,副教授,工程硕士,主要研究方向:高职教育管理、通信技术。(四川广元628017)
“通信电子线路”是电子信息、通信类专业重要的专业技术基础核心课,其理论难懂,实践性、技术性强,在这些专业的人才培养中占有重要地位。随着中国通讯产业技术业的飞速发展,传统的教学方法已经不适应了,由于其重理论而轻技术应用,使学生在知识横向联系,处理实际技术问题,掌握行业实用技能等方面缺乏能力,常常无法在短时间内适应实际工作。笔者在“通信电子线路”课程教学改革中,借鉴中兴通讯NC-MIMPS教学法,探索出任务驱动教学模式。
一、教学设计思路
“通信电子线路”课程强调理论联系实际,使学生系统地掌握通信电子线路的基本原理、基本概念和各种功能单元电路的工作原理和分析方法,培养学生具有分析问题、解决问题的能力。提高学生的实际操作技能和创新能力。在传统的教学中学生在单纯学习理论知识过程中缺少驱动力,常常以被动接受者的姿态出现。人本主义心理学家罗杰斯认为:“没有人能教会任何人任何东西。”的确如此,正如建构主义理论的观点:“学生学得任何东西最终都是通过自己的建构、内化完成的。”寻找学生内在驱动力是到达理想教学效果的关键。NC-MIMPS教学法提出任务驱动力的思想。
NC-MIMPS教学法针对通讯知识的模块化、域化的特点,是面向通讯业行业需求的专业教学法,以模块化(Modularization)的内容构架,分层一交织(Interlacement)的内容组织形式为基础。在教学过程中以任务为驱动力(Mission-driven),围绕研究型实训(Ptactical-research)的核心辅以自我评价的助推力(Self-evaluation),最终实现提升学生技能水平。培养职业素养的目的。
二、教学内容设计
基于任务驱动教学模式的需要和“通信电子线路”课程教学内容需要。设计了5个具有普遍性、代表性、指导性的项目,根据知识点,又将每个项目划分为若干子项目,共设计了18个子项目。
项目1:跨入通信电子线路之门——研究对象及方法。分为三个子项目:子项目(1),通信电子线路的研究对象,子项目(2),通信电子线路中的元器件,子项目(3),通信电子线路中的研究方法。
项目2:让微弱信号大起来——认识信号放大器。分为三个子项目:子项目(4),高频小信号放大器;子项目(5),集成中频放大器;子项目(6),高频功率放大器。
项目3:让电信号自由翱翔——认识正弦波振荡器。分为三个子项目:子项目(7),RC正弦波振荡器,子项目(8),LC正弦波振荡器,子项目(9),石英晶体振荡器。
项目4:换个样子传输信号—_认识频率变换电路。分为六个子项目:子项目,频率变换及模拟乘法器,子项目,调幅电路,子项目,检波电路,子项目,变频电路,子项目,调频与调相。子项目,鉴频与鉴相。
项目5:让电路自动调整性能——认识反馈控制电路。分为三个子项目:子项目,自动增益控制电路,子项目,自动频率控制电路,子项目,锁相环路。
三、教学内容实施
各个子项目均编有参考学习策略及任务单,按资讯准备、计划决策、任务实施、展示评价、试一试、练一练等6个子任务进行实施,这样有利于创造工作任务型学习氛围,使之能更好地适应学生的认知规律,帮助其树立科学的学习方法。以子项目㈣频率变换及模拟乘法器为例进行实践。
资讯准备。教师应在每个子项目前设定学习目标,提供导学材料(可以是教材和其他材料),下发学习型工作任务单,并对子项目进行任务描述:(1)理解频率变换的基本概念与信号的表示方法;(2)掌握模拟乘法器及其典型应用电路的分析方法,(3)理解模拟乘法器实现频率变换的原理,(4)理解非线性元器件(二极管、三极管等)的特性描述及其实现频率变换的原理。接着进行资讯指南:提出问题1)电信号有哪些表示方式?怎样相互转换?2)什么叫频率变换?频率变换有哪些类型,各有什么特点?3)频率变换电路由哪些部分构成。各有什么作用?4)模拟乘法器的功能是什么?它有哪些具体应用,如何工作?5)模拟乘法器实现频率变换的原理和核心是什么?6)如何描述二极管三极管等非线性器件的特性?7)二极管、三极管等非线性器件实现频率变换的原理和核心是什么?要求学生在课前以此目标预习,并通过阅读资料图书、上网查阅、咨询等方式获取知识,上课前考查学生的预习情况,督促学生在课外进行新课的预习和已学内容的复习。
计划决策。通过任务分析和对相关资讯的了解,讨论学习的计划并选定最优方案。第一步,理解频率变换的基本概念与信号的表示方法,第二步,掌握模拟乘法器及其典型应用电路的分析方法,第三步,理解模拟乘法器实现频率变换的原理;第四步,理解非线性元器件(二极管、三极管等)的特性描述及其实现频率变换的原理。
任务实施。学习通过讨论学习后,教师可对知识点:如,信号的分类及表示方法、频率变换的概念及电路的分类和基本模型、模拟乘法器实现频率变换原理、模拟乘法器的应用、二极管等非线性器件的特性描述和频谱搬移实现原理等进行辅导讲解。学生按照任务单要求完成工作任务。
展示评价。主要注重以下两个方面:一是把能力标准作为对学生进行质量评价的尺度;二是把实践能力作为对学生考核的重要内容。分为以下五个步骤:(1)教师及其他组负责人根据小组展示汇报整体情况进行小组评价,(2)学生展示汇报中,教师可针对小组成员的分工,对个别成员进行提问,给出个人评价;(3)组内成员自评及互评打分;(4)本学习项目成绩汇总;(5)评选项目学习之星。
试一试。给出思考题,主要是对基础知识进行巩固练习。
练一练。主要是对基础技能进行训练。要求学生利用所学知识用Multisim10仿真分析频谱搬移电路各点信号的波形和频谱,并根据结果讨论频谱搬移的实现原理。教师可给予必要的提示,并提供参考方案。
四、教学方法应用
任务驱动教学模式突破了传统课堂教学教师讲学生记的“填鸭型”教学法,尝试采用多种教学方法,效果非常显著。
1.注重分组计划法
任务驱动教学模式着重提出分组计划,在每个子项目开展前,教师应对学生分组,让每个学生明确完成各自任务对于实现总目标的意义,使学生在竞争与合作中完成学习任务。通过“小组展示式讨论”、“分组对抗”及“竞争式提问”等方式以小 组为单位进行考核,结合相应的评价机制,强调以学生为中心,改变传统的教学方式,使学生适应企业的合作方式。其中,“小组展示式讨论”是由每个小组对教师提出的问题进行讨论并演示讨论结果,在各小组演示结束后,由教师和学生根据评价标准共同评出优胜组;“分组对抗”是在两个组之间以当堂课程或已学内容互相抽问,抽问一方可以随意选择被抽问一方的任意一个同学;“竞争式提问”主要是在复习测试和预习测试中进行,以小组为单位进行抢答。在提问结束后,评出最佳小组和最佳抢答手。
2.重视角色扮演法
角色扮演是让学生扮演教师,选取难度不太大的部分子项目让学生参与,要求学生全面备课,并对听课的学生提出预习要求。在学生讲课结束后应进行点评,评价时应当尽量发现学生的优点并加以肯定,对于学生知识点讲述的遗漏和不足,甚至错误,教师必须明确指出、精练讲解,同时让学生参与评价。角色扮演要求学生必须透彻理解课本中的每一个问题,或自己钻研,或与同学探讨,或请教教师,因此学习风气明显好转,使学生的自学能力、资料搜集能力、语言表达能力和人际沟通能力都得到明显提高。
3.实施“助教式”讲解法
“助教式”讲解主要用于知识点比较复杂的问题中,假如一个知识难点,教师讲了10分钟,只有少部分学生能够理解,那么,传统教学中是教师再继续讲一遍,让更多的学生也能理解。而“助教式”讲解则是要求已经理解了的学生负责向未理解的学生进行讲解。这样既锻炼了学生的口头表达能力,也增强了学生的自信心。
五、课程开发的思考
1.强调先进性
随着蜂窝移动通信、无线局域网、卫星通信的快速发展,无线通信的通信体制、调制编码方式、工作频段、承载业务类型等方面都已发生了很大变化,从而对其射频电路部分的设计提出了新的要求,与该课程相关的新概念和新技术层出不穷,及时引进了新器件、新技术和现代电子设计自动化工具,更新课程教学内容。
2.强调实践性
教学中突出实践教学环节,通过电路仿真课程实验和课程设计等多种平台,完成对电路性能的分析,以加深对电路工作原理和性能的理解,提高学生的动手能力。特别是开设电子线路仿真软件的使用实验,既提高了学生计算机的应用能力,又让学生学会了用仿真软件来分析高频电路的方法。
3.强调实用性
在教学内容上强调基础概念,注重基本电路、基本特点、基本原理、基本分析方法和基本工程估算方法,淡化分析过程的数学推导,合理拓展了实用理论和技能,体现实用和够用,突出实践动手能力的培养。
4.强调信息化
教学中要充分利用信息化手段和多媒体教学,将尽可能多的资料共享,如:电子教案、课件、动画库、仿真库、习题库、试题库等均上网共享。多媒体课件“有声有色”、“静中有动”、方便使用,Flash动画将抽象概念具体化、看不见的可视化、公式推导形象化,符合学生的认知规律,极大地提高了教学效率和质量。
六、结束语
任务驱动教学模式的尝试,其教学效果非常显著,提高了学生的学习主动性和积极性,培养了学生分析问题和解决问题的能力,激发了学生的创新意识,提高了学生的团结协作能力。但随着教学活动的不断深入,也会引发一些新的问题,还需要进一步去解决和完善,只有在教学实践中,不断地深化教学改革,才能培养出符合社会发展需求的高技能型人才。
参考文献:
[1]程远东.高频电子线路(第一版)[M].北京:北京出版社,2008
[2]何强以能力为本位构建《高频电子线路》课程[J].南京工业职业技术学院学报,2007,(4).
[3]杨前华.工学结合模式下的MIMPS教学法的研究[J].中国电力教育,2008,(11)