【课堂改革】“线上网络、线下虚拟”之《数字电子技术》课程教学

2021-01-18 21:05:34

题记:深入挖掘疫情防控期间线上教学的先进典型、经验做法和抗“疫”闪光点,传递抗击疫情正能量,弘扬优良师德师风和校风学风,鼓励支持教师充分利用线上优质课程资源开展高等教育教学模式和方式方法创新。教务处组织全校师生征集了优秀教师、优秀课程团队、优秀学子、课程思政先进典型、实践教学典型、课堂改革典型等,极大地激发了教师参与课程改革的热情。

“线上网络、线下虚拟”之《数字电子技术》课程教学

---电气工程学院张军

 

2020年初,一场新型肺炎疫情在短时间内席卷全国。受疫情影响,全国各个高校纷纷推迟了原定的开学时间,同时针对延迟开学期间的疫情防控和教学工作做出紧密部署,要求学校充分利用线上教学优势开展网络教学。

为贯彻落实省教育厅“关于特殊时期开展线上教学”的基本精神和要求,郑州科技学院电气工程学院多次召开线上教学专题会议,第一时间传达上级的重要指示精神。针对专业基础课,尤其是《数字电子技术》课程,多名讲授该课程的教师组建教学团队,经过广泛交流,集思广益,课程教学团队最终明确“线上网络平台教学,线下虚拟仿真实验”的课程教学理念,创新开展“合作教学”。

一、课程基本信息

课程名称:数字电子技术

课程学时:60学时理论+10学时实验

课程类型:专业课

面向专业班级:18轨道交通信号与控制,18建筑电气与智能化

开课形式:混合式教学

二、新理念促教学,依学情选金课

多渠道网络教学开展:

图1 多元化的网络线上教学

在开始线上教学之前,课程组教师广泛在各个平台筛选课程,因为每个学校的学缘结构和对于课程的要求都有异同。根据学情,团队决定选择西安电子科技大学的《数字电子技术》MOOC作为线上学习资源,该课程为陕西省精品在线开放课程,同时选用QQ网络交流平台作为教师和学生的线上信息交流平台,选用Multisim 14作为虚拟实验开展的仿真软件,利用学习通软件提供的电子书,这样全方面的确保线上教学的有序开展。

三、以目标为引导,虚拟仿真为验证的教学设计

无论是线上教学还是线下教学,有效的教学设计对于提高教学质量至关重要。教学设计中学以致用,采用基于目标管理的教学设计,对于教学质量的提升起到很好的促进作用。      

图2课程教学环形序列

由“项目引入、制定计划、实施计划”和“测试”四部分组成,在虚拟仿真环境中心模型的控制下,围绕中心的四个环节形成一个环形序列。一改线上《数字电子技术》课程单一缺乏学习主动性的课程教学模式。

四、“立德树人”融合思政

利用网络交流平台,充分挖掘自身特色和优势,提炼课程中蕴含的思政元素,实现思政元素进课堂。

针对当前大家正在积极抗疫,从现实中挖掘战“疫”教育题材,例如测体温常用的额温枪,远程分布式红外体温监测系统,以及分析机器人在抗疫中减少医务人员感染风险,字符显示原理,视频监控与电子技术应用之间的关系。结合抗疫中各种有关数字电子电路的实际应用,一方面让学生了解最新的科技信息,一方面弘扬爱国主义精神及家国情怀。

并在课间时间,利用QQ群及时的正面引导学生正确应对疫情,做到专业教学的同时融入思政教育。

五、以学生为中心,构建线上实践教学环节

新工科建设旨在培养造就一大批新兴工程科技人才。《数字电子技术》为理论与实践相结合课程,该课程需要学生对电路进行分析、设计、仿真及实践。目前,MOOC平台大多数只有理论知识的讲解,本人利用主持的省级教育教改项目以及省级创新创业示范课程,在教学设计及实施过程中,从以下几方面开展教学。

(a)更新网站资源,线上给学生提供电子技术类相关仿真软件,让学生利用空余时间学习软件的使用方法,以备后续实践环节使用。

(b)“强化实践,线上实验演示与线下虚拟仿真结合实验”,以培养学生实践技能为本,面向学生全面开放虚实结合的基础性实验、设计性实验和综合性实验,充分利用现有线上实验课平台,开展数字电子技术演示性实验,结合Multisim软件平台,实现“在家就有实验室,把实验室带回家”的辅助教学模式,拟提高学生的创新能力和综合能力,培养学生独立分析问题、解决问题的能力。通过该举措将电子仿真作为线上教学期间,实践教学开展的一个工具和平台,贯穿于整个专业课程学习中。创新实践教学方法,避开传统课程设计教学弊端,教学过程中给定学生半成品或瑕疵电路,要求学生查阅相关资料,通过自己的分析画出电路原理图,分析电路功能,排查电路故障并进行调试。提高学生的创新能力和综合能力,培养学生独立分析问题、解决问题的能力。

六、注重过程考察,强化过程教学

此次《数字电子技术》课程一改以往的课程设计教学,将课程设计教学中原先存在的“仿真—焊接”变为“演示—仿真”,提高学生分析解决问题的能力。教学过程中给定要求学生认知观看实验演示,并病查阅相关资料,通过自己的分析利用电路仿真软件,画出电路原理图,分析电路功能,排查电路故障并进行调试。借此模拟工程情景,激起学生的学习兴趣,促进学生自主学习,提升学生获取知识的成就感。

注重能力考查,每一章节的结束后,利用QQ交流群发布课程总结,并安排课程在线测试。该课程所涉及的技术更新快,元器件品种繁多,在考核环节可脱离课本知识,甄选新技术中用到的典型元器件,将其引入考卷。旨在考查学生灵活运用所学知识的能力,摆脱传统考卷中翻来覆去考查重复知识点的困境。

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    之《数字电子技术》课程教学。要求学校充分利用线上教学优势开展网络教学。虚拟仿真为验证的教学设计 无论是线上教学还是线下教学。