通信電子線路課程基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)改革研究

劉娟意 喬倩 陳庭勛等

摘 要：通信電子線路是電子信息類專業(yè)的基礎(chǔ)核心課，該課程理論難度大、實(shí)踐性強(qiáng)。通過有效結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力，逐步引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)如何有效利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，注重培養(yǎng)學(xué)生檢索信息和篩選信息的能力，鼓勵(lì)學(xué)生尋找適合自己的學(xué)習(xí)方式進(jìn)行學(xué)習(xí)。將實(shí)踐部分的任務(wù)貫穿整個(gè)課程，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐思想，通過解決實(shí)際問題提高實(shí)踐能力。在信息技術(shù)與課程教學(xué)有效結(jié)合上積累了一定經(jīng)驗(yàn)。在學(xué)生的自學(xué)能力和動(dòng)手實(shí)踐能力的培養(yǎng)上取得了一些成效。

關(guān)鍵詞：通信電子線路;項(xiàng)目任務(wù)驅(qū)動(dòng);現(xiàn)代信息技術(shù);教學(xué)教改

0 引言

近年來，通信技術(shù)得以飛速發(fā)展，新的通信技術(shù)、通信方案和集成電路層出不窮。如今，通信產(chǎn)業(yè)已成為國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展最迅速，進(jìn)步最快的一個(gè)行業(yè)?！巴ㄐ烹娮泳€路”正是為適應(yīng)社會(huì)需求，針對(duì)電子信息類專業(yè)開設(shè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)核心課，其理論難度大、實(shí)踐性、技術(shù)性強(qiáng)，在電子信息類人才培養(yǎng)中占有重要地位。隨著中國通訊技術(shù)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的教學(xué)方法已經(jīng)很難適應(yīng)， 由于其重理論而輕技術(shù)應(yīng)用，使學(xué)生在知識(shí)橫向聯(lián)系，處理實(shí)際技術(shù)問題，掌握行業(yè)實(shí)用技能等方面缺乏能力，無法在短時(shí)間內(nèi)適應(yīng)實(shí)際工作。

伴隨新理念和新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，信息技術(shù)與課程的整合日漸深入，已為教學(xué)模式變革開啟新篇章。教育部關(guān)于加快建設(shè)高水平本科教育全面提高人才培養(yǎng)能力的意見（教高〔2018〕2號(hào)）指出要求推進(jìn)現(xiàn)代信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合， 以現(xiàn)代信息技術(shù)推動(dòng)高等教育質(zhì)量提升的“變軌超車”。基于班級(jí)授課制，強(qiáng)調(diào)知識(shí)傳遞、以教定學(xué)的知識(shí)傳授模式逐步讓位于基于信息化環(huán)境的強(qiáng)調(diào)問題中心、以學(xué)為主的整合探究模式。新形勢下，探究如何高效利用信息化平臺(tái)，突破傳統(tǒng)教學(xué)模式，如何有效引導(dǎo)學(xué)生掌握通信電子線路理論知識(shí)的同時(shí)提高處理實(shí)際問題能力，形成一整套適用于當(dāng)前通信電子線路課程教學(xué)的合理、完善、高效的教學(xué)新模式顯得異常重要。

1 “通信電子線路課程”現(xiàn)狀分析

“通信電子線路”課程強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際，使學(xué)生系統(tǒng)地掌握通信電子線路的基本原理、基本概念和各種功能單元電路的工作原理和分析方法，培養(yǎng)學(xué)生具有分析問題、解決問題的能力，提高學(xué)生的實(shí)際操作技能和創(chuàng)新能力。通信電子線路課程的教學(xué)改革于80年代就已展開，歷經(jīng)數(shù)十年，在理論探索和實(shí)踐應(yīng)用方面均取得了一定的成績，主要集中在使用EDA輔助教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革上。但就總體而言，目前，在教學(xué)方式上依然以傳統(tǒng)教學(xué)方式為主，在傳統(tǒng)的教學(xué)中，學(xué)生在單純學(xué)習(xí)理論知識(shí)過程中缺少驅(qū)動(dòng)力，常常以被動(dòng)接受者的姿態(tài)出現(xiàn)。教學(xué)過程多數(shù)采用多媒體課件結(jié)合板書的傳統(tǒng)教學(xué)模式，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，學(xué)生操作只能在涉及實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有限的實(shí)驗(yàn)箱上完成，硬件不易升級(jí)，內(nèi)容很難更新。而該課程具有概念多、電路形式多、工程性和實(shí)踐性很強(qiáng)的顯著特點(diǎn)，學(xué)生很難理解枯燥的內(nèi)容，實(shí)踐能力的鍛煉也受到限制。另外，集成電路的發(fā)展與更新非常迅速。在學(xué)時(shí)有限的條件下，現(xiàn)有的教學(xué)手段和方法很難滿足培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用大規(guī)模集成電路的能力、進(jìn)行科技創(chuàng)新的能力和提高學(xué)生綜合素質(zhì)的要求。

另一方面，在信息時(shí)代，信息已經(jīng)影響到社會(huì)的方方面面，并給教育產(chǎn)生了深刻的影響，也提出更高的要求。信息技術(shù)正在對(duì)教育發(fā)展產(chǎn)生革命性影響，信息時(shí)代里，知識(shí)更新的周期更短，移動(dòng)學(xué)習(xí)、碎片化學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)以及個(gè)性化學(xué)習(xí)都成為現(xiàn)實(shí)并且信息化已經(jīng)影響人們的學(xué)習(xí)理念。通信電子線路作為一門課程教學(xué)不可能脫離這個(gè)大環(huán)境，因此，在信息化影響下，學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣、老師的教學(xué)模式等都在發(fā)生變革。如何利用信息技術(shù)為教學(xué)服務(wù)已經(jīng)成為教育工作者的當(dāng)務(wù)之急。

2 信息技術(shù)推動(dòng)下“通信電子線路”課程基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式的實(shí)踐探索

我校與某公司合作建設(shè)的在線開放課程平臺(tái)已有4年之久，使用日趨成熟，“通信電子線路”課程借助該教學(xué)平臺(tái)，已經(jīng)搭建好學(xué)習(xí)通道，學(xué)生可自主在該平臺(tái)上觀看名校教師的理論講解視頻。教學(xué)相關(guān)內(nèi)容可通過該平臺(tái)進(jìn)行發(fā)布。該平臺(tái)的主要作用是幫助學(xué)生強(qiáng)化理論學(xué)習(xí)，為學(xué)生提供學(xué)習(xí)資料，發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)等。在該平臺(tái)下，對(duì)通信電子線路課程進(jìn)行了教學(xué)改革探索。

2.1 教學(xué)內(nèi)容改革

通信電子線路課程的理論和實(shí)踐難度都非常大，理論方面：電路的細(xì)節(jié)很瑣碎，理論計(jì)算復(fù)雜，容易陷入細(xì)節(jié)而看不到整體，并且會(huì)因理論學(xué)習(xí)枯燥而失去興趣。實(shí)踐方面：電路的工作頻率為高頻，在實(shí)際調(diào)試中會(huì)出現(xiàn)各種無法預(yù)測的電磁干擾等問題，而這些問題理論學(xué)習(xí)中卻很少提及。 根據(jù)這些特點(diǎn)，堅(jiān)持理論和實(shí)踐并重的原則，合理安排教學(xué)內(nèi)容，將教學(xué)內(nèi)容模塊化，以項(xiàng)目為導(dǎo)向，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力，通過解決問題的方式進(jìn)行理論和實(shí)踐的學(xué)習(xí)。教學(xué)內(nèi)容根據(jù)課程特點(diǎn)設(shè)計(jì)10個(gè)任務(wù)（見表1），根據(jù)教學(xué)時(shí)間的不同，其中9和10項(xiàng)目可以任選其一，但必須進(jìn)行實(shí)物調(diào)試。剩下8個(gè)任務(wù)，由于教學(xué)時(shí)間緊張，且學(xué)生程度不同，可以不必都進(jìn)行實(shí)物制作，但是必須進(jìn)行仿真，且至少選擇2個(gè)以上項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)物制作，且每個(gè)項(xiàng)目選擇的人數(shù)不可以超過5人。通信電子線路課程的教學(xué)班級(jí)一般都為小班制，一個(gè)班不超過30人，將其進(jìn)行分組，每組不超過5人。每個(gè)項(xiàng)目每個(gè)人都需要完成，分組的目的希望課下能夠形成學(xué)習(xí)氛圍，互幫互助，每個(gè)小組至少需要做一次講演。講演的內(nèi)容可以很寬泛，可以是針對(duì)某個(gè)項(xiàng)目，也可以是幾個(gè)項(xiàng)目后的總結(jié)。采取項(xiàng)目的方式，學(xué)習(xí)目的明確，針對(duì)性變強(qiáng)，學(xué)生不會(huì)覺得枯燥，在具體項(xiàng)目之中學(xué)習(xí)理論體會(huì)也會(huì)變深刻，但是卻容易造成掌握理論知識(shí)不全面，有時(shí)會(huì)有偏頗。因此每個(gè)項(xiàng)目完成后都需要進(jìn)行理論總結(jié)，例如每個(gè)項(xiàng)目用到了哪些理論，而哪些沒有用到，還有哪些方法是可以采用而沒有采用，盡管本項(xiàng)目沒有采用，其他哪些項(xiàng)目是必須采用的等等。針對(duì)不同的項(xiàng)目需要教師提綱項(xiàng)目報(bào)告的提綱，需要細(xì)致列舉出本項(xiàng)目的理論條目，理論條目下需提供參考學(xué)習(xí)資料，包括教學(xué)視頻，PPT，文獻(xiàn)，教參等。具體項(xiàng)目如表1。