信息化教学在电子技术课程的应用

信息化教学在电子技术课程的应用

摘要:本文在了解各类信息化教学手段及各新型教学模式的基础上,针对《电子技术》课程的课程特点和具体学生学情,提出利用多种信息化教学手段,进行线上线下混合式课堂教学,设计相应的教学流程。并且以信息化教学大赛获奖作品《555的“芯”声——简易电子琴的设计与制作》为例,介绍信息化教学手段在《电子技术》课程中的应用及教学成效。实践证明,利用信息技术手段的混合式课堂能够有效促进学生的学习主动性,解决好教学中的重难点,提升学生的专业知识技能。

关键词:电子技术,信息化,混合式课堂

一、引言

职业教育服务于社会经济的发展,在促进新兴产业发展方面发挥着重要的作用。随着我国职业教育改革的不断深入,各种新型的教学模式层出不穷:项目式学习、探究式学习、混合式学习、研究性学习、翻转式学习等。这些教学模式的出现,从不同程度上改变了课堂教学的形式,逐步从“以教师为中心”向“以学生为主体”转变,不断突出学习者在教学过程中的主体地位。而今网络信息技术高速发展、智能手机广泛普及应用、多媒体技术不断更新,加之职业院校信息化教学建设的逐步推进,各种现代化的信息技术手段在职业教育教学领域开始有了广泛的应用,如交互式电子白板,教学仿真软件、建模软件,VR技术,超星学习通、雨课堂等移动学习平台。这些信息技术手段在丰富教学信息传播方式的同时也为实现“以教师为主导,以学生为主体”的新型教学模式提供了坚实的技术基础。本文基于《电子技术》课程,结合课程特点及高职院校学生的实际学习情况,将信息化教学手段融入课堂教学中,论证信息化教学手段,如仿真软件、超星学习通平台、手机在线视频等在电子技术混合式课堂教学中的应用效果,以期为高职院校电子类专业基础课程的信息化教学改革提供参考。

二、基于信息化技术的混合式翻转课堂教学设计

随着国家教育信息化从1.0时代进入2.0时代、高职院校信息化教学建设的深化推进,信息化技术手段在课堂教学中的应用已逐渐成为当今社会对高校教师的基本能力之一。作为高职院校电类专业的专业基础课程,《电子技术》旨在培养学生掌握一定的理论知识以及专业操作技能,但就目前的课程教学现状而言,学生对知识和技能的掌握情况并不理想。为了进一步改善课程教学现状,本文开展针对《电子技术》课程教学研究,设计了线上线下混合式教学模式,并基于信息化技术手段进行教学实践。

(一)课程性质特点

《电子技术》是电子信息工程技术、电气自动化技术、机电一体化等专业的必修课,是一门理论性、实践性较强的专业基础课程。其教学目标是使学生能够具备识别和选用元器件的能力,电路识图和绘图的能力,对电子电路进行基本分析、计算的能力以及对典型电路进行设计、调试、检测与维修的职业能力素养。传统的《电子技术》课程授课方式主要以教师讲授的方式进行,因受课时限制,实验实训时间较少,学生在专业操作技能方面的训练不够深入,动手能力欠缺。

(二)教学模式选定

近几年来,我国流行翻转课堂的教学新理念。翻转课堂的基本思路是把传统的学习过程翻转过来,让学习者在课外时间完成针对知识点和概念的自主学习,课堂则变成了教师与学生互动的场所,主要用于解答疑惑、汇报讨论等,从而达到更好的教学效果[1]。具体课程,具体分析。《电子技术》课程的理论知识专业性强,学生课外进行理论知识自主学习的难度大,不适合直接采用翻转式学习;在课程的实践动手环节,则可考虑让学生在课外花费一定量的时间进行练习,教师负责动态跟踪和过程性指导。即考虑将学生能够自主学习,能力范围内可完成的任务以及部分拓展任务放在课外进行,学生线上反馈问题,教师线上跟踪指导,拓展学生学习的时间和空间;对于学生学习难度大的内容,则放在课上由教师着重进行讲解。此教学模式能够很好的弥补传统授课方式的不足,而超星学习通、电子仿真软件等信息化技术手段为线上线下混合式课堂的开展提供了良好的技术基础。

(三)教学流程设计

整个教学流程分为三个部分:课前,课上,课后;包含两类对象:教师和学生。不论是课前、课上还是课后,学生都是教学过程的主体。课前:教师准备教学资源,学习任务;学生登录学习通平台进行线上自主学习,完成相应的学习任务,遇到问题可相应的话题讨论。学习平台可自动统计学生观看视频的次数、时长和学习任务的完成情况,教师可以通过反馈数据及时了解学生的实际学情。课上:教师针对学生课前在学习通上反馈的学习情况以及提出的问题,及时调整课堂的重难点。借助仿真软件、动画等信息化技术手段,将授课内容形象化、简单化、具体化,引导帮助学生更好地理解掌握并内化相关专业知识,突破重难点。利用学习通平台中提供的分组任务、评分、投票、抢答、测验等功能,对学生的学习情况进行全过程的跟踪与考核。课后:课堂活动结束后,教师更新学习通平台资料,作业(作业形式可多样,不限于文字)及拓展训练资源包。学生完成作业,并结合自身实际能力水平选择相应的拓展资源进行拓展训练,实现个性化、差异化学习。

三、信息化的教学实践案例

下面以笔者参加2018年江西省职业院校信息化教学大赛的参赛案例《555的“芯”声——简易电子琴的设计与制作》为例,介绍信息化技术手段在电子技术课堂中的实际应用及效果。该教学设计基于线上线下混合式教学理念,依托信息化教学环境,利用学习通平台、仿真软件、自行设计的参数计算软件、手机在线视频等信息化教学手段,优化教学资源和教学过程,达到使学生掌握555多谐振荡电路,会用555芯片设计制作简易电子琴的能力目标。

(一)教学内容

课程内容选自国家规范教材《电子技术项目式教程》项目五,任务2:简易电子琴的设计与制作,共计1学时。

(二)授课对象

课程授课对象为电子信息工程技术专业高职一年级学生。学生已具有一定的专业认知能力和动手操作能力,思维活跃,喜欢动手操作。但对纯理论知识缺乏兴趣,有一定的发现问题、分析问题与解决问题能力。90后的他们生长于信息时代,有着良好的信息技术与信息素养,喜欢互动、平和、轻松的课堂氛围,在学生自主学习方面教师还需要多加引导。

(三)教学重难点

本次课的教学重点是555多谐振荡电路的认识;555多谐振荡电路频率的计算。教学难点是555简易电子琴电路的设计及制作。

(四)教学实施过程

依照本文2.3节设计的教学流程,进行教学实施,实施过程如图2所示。课前教师将555芯片的相关学习资源(包括课件、视频、动画)上传至超星学习通平台,并预习通知;学生接到预习通知后,登录学习通进行自主学习,完成知识测评;课后教师将课后作业及项目拓展资源包上传至学习通平台,学生上传产品实物及电子琴演奏视频,教师及企业专业人员进行线上考核点评,进一步提升学生的专业技能水平。

1.新知导入

由实际生活中的电子琴玩具视频以及老师弹奏自行利用555芯片制作的简易电子琴引出本次课的学习任务——利用555芯片设计并制作一个能弹出1(do)、2(re)、3(mi)、4(fa)、5(so)、6(la)、7(xi)、1(do)的简易电子琴。

2.仿真探究

根据学生课前反馈的学习问题,教师总结通俗易懂的口诀,帮助学生快速记忆555多谐振荡电路的电路结构,并引导学生观察电路特点——无外加输入信号,却有输出信号。并由此借助仿真软件展开探究,使学生在“做”的过程中加强对理论知识的理解,贯彻落实“做中学,做中教”的教学理念。(探究1)——多谐振荡电路的输出波形创设问题,引导学生利用proteus仿真软件探究555多谐振荡电路输出信号——周期性的矩形波。(探究2)——多谐振荡电路输出波形的频率与哪些因素有关?层层递进,在探究1)结论的基础上,引导学生学习掌握本堂课重点——多谐振荡电路输出波形的频率与电路参数R1、R2、C有关。学生将仿真探究结果拍照上传至学习通平台,作为考核评分的一部分。

3.电路设计

声音的音调是由频率决定,简易电子琴每个琴键产生不同的音调就对应不同频率。而555构成的多谐振荡电路即能产生一定频率的矩形波。教师引导学生上网查找中音:1、2、3、4、5、6、7、i对应的频率,利用多谐振荡电路的频率公式计算出不同频率对应的电路参数,实现并完善555简易电子琴电路的设计。针对学生计算能力较弱,怕计算、不会算的问题,教师自行设计一款针对555多谐振荡电路的参数计算软件,只要输入对应R1、C、f、R2中的任三个参数,就能计算出未知参数。此计算软件方便学生进行电路参数设计,减少其畏难情绪。设计完成的电路(含具体参数)实时上传至学习通平台,方便教师发现问题,及时指导。

4.产品制作

学生根据设计的电路图,分小组进行产品的制作,并通过手机投屏实时展示产品制作过程。过程中,教师提醒学生注意元器件的布局、导线的连接,通过实时投屏技术,针对现场学生的产品制作情况进行指导,规范各小组的操作,并适时向学生讲解通电前的检测方法及产品的调试步骤。产品制作完成后,学生进行简易电子琴作品展示,教师进行点评,并通过学习通平台进行小组考核。学生可通过学习通实时查看自己的考评成绩。

5.课堂小结

归纳本次课所学内容,培养学生整合知识的能力。

(五)教学效果分析与反思

本课以电子琴的设计和制作为教学主线,借助多样的信息化手段进行线上线下混合式教学,让枯燥、高深的理论知识变得有趣、形象直观,实现教、学、做一体。在教学过程的各个环节中,利用学习通平台、仿真软件、自行设计的参数计算软件、手机在线视频等信息化教学手段,有效地实现了复杂问题简单化,抽象问题形象化,提高了学生学习的主动性和趣味性,突出学生在教学过程中的主体地位。从考核结果来看,大部分同学都掌握了555多谐振荡电路及其频率计算方法,能够设计并制作实现简易电子琴,较好地完成了本次课的教学任务。

四、结语

本文在了解各类信息化教学手段及新型教学模式的基础上,针对《电子技术》课程的课程特点和学生学情,提出利用多种信息化教学手段,实现线上线下混合式课堂的教学模式,并以笔者参加的2018江西省信息化教学大赛的获奖作品《555的“芯”声——简易电子琴的设计与制作》为例,具体介绍信息化教学手段在《电子技术》课程中的应用及教学成效。实践证明,利用信息技术手段的混合式课堂能够极大促进学生的学习主动性,帮助其多维度地思考问题,同时也帮助教师成长,教师不仅仅要做好知识内容的传授者,还要做好教学的引导者。在信息科技高速发展的今天,作为职业院校的教师,应逐步以信息化的思维模式来进行教学设计,思考如何通过信息化技术手段来更好地解决教学难题,通过信息化教学更好地培养学生的职业能力。

参考文献

[1]赵万霞.电子双板环境下翻转课堂的应用研究——以《网络教育资源设计与开发》为例[D].武汉:华中师范大学,2014.

[2]陈琳,雷静.高职院校教师信息化教学能力培养与实践效果[J],中国教育技术装备.2016(24).

[3]黄宁.基于Diigo的混合式学习教学应用研究——以高师教育技术公共课为例[D].武汉:华中师范大学,2008.

作者:张雅希 曹希文 单位:江西工业工程职业技术学院