張偉 韓素敏 謝東壘
摘要:電路課程是電類和電子信息類學科最重要的一門專業基礎課程,對學生的后續專業課程學習起著至關重要的過渡和總領作用,課程教學模式探討一直是教學改革的一個重要方面。文章以面向工程的項目式驅動教學模式探索為中心,分析了當前工程教育背景下電路課程存在的問題,從教學內容和教學方法等方面闡述了課程改革的主要內容。初步實踐證明,該模式有利于課程教學質量的提高,可以更好地培養學生的工程素質和創新能力。
關鍵詞:電路;項目驅動;面向工程
中圖分類號:G642.0? ? ?文獻標志碼:A? ? ?文章編號:1674-9324(2019)49-0105-02
一、引言
教育部“以本為本”教學回歸的提出,使得本科教學工作獲了教育界更為廣泛的關注。高等學校必須以本科教育為中心,反映了高等教育新時代發展的需要[1]。電類專業中,電路是最重要的專業基礎課程之一,是一門集數學、物理、電學和工程于一體的理論性較強的課程,基本理論系統精辟,分析方法靈活多樣,在整個課程體系中起承上啟下的關鍵性作用,同時對培養學生的綜合素質,尤其是工程素質具有十分重要的作用[2-5]。但是,在現有課程教學模式下,學生學習興趣普遍不高,教學效果不理想。如何引導學生更好地掌握電學科的基礎理論知識,培養學生綜合能力,特別是培養學生理論聯系實際的工程觀點、工程實踐意識,是二類工科院校電路課程改革需要探索的重要課題。本文從工程教育背景角度,分析了現有電路課程存在的問題,并對項目式驅動教學模式進行了探索,以期與同行分享教學改革方法,共同促進課程教學效果的提高。
二、工程教育背景下電路課程存在的問題
(一)教學內容和實驗內容缺乏工程背景,不能解決學生為何學和學何用的問題
電路課程理論性強,涉及廣闊的電氣工程背景,但在課程教學中過分注重了理論知識的傳授,且內容缺乏實用性,未能引導學生樹立和訓練工程意識,導致學生不知道問題出處,即學生不知道為何學和學何用的問題,進而喪失學習的積極性和主動性,從而達不到預期的教學效果,培養出來的學生不能實現理論知識和應用素質的內在統一。現有的實驗課程大部分是獨立設課,沒有融入理論教學中,且實驗大部分以驗證性為主,缺乏具有工程背景的好的實驗項目。學生做完實驗后,還是停留在“認知”階段,綜合能力很難提高,難以解決實際中所涉及的具體問題,更談不上創新能力培養,達不到培養學生工程素質的目標。
(二)教學方法不靈活,教學手段不能合理運用
教學方法和教學手段的改革是課程改革中的重要方面。現有的教學方法和手段沒有在工程應用能力培養上更多地考慮與運用。教學方法依然以傳統的課堂講授為主,學生的知識范圍比較狹窄;學生參與教學活動的機會少,主動性和積極性不夠。交互式教學方法的合理運用是值得探討的問題,比如選擇合適的具有工程背景的項目讓學生積極主動地參與,這樣更有利于提高學生的學習興趣,提高實際工程應用能力。另外教學過程中輔助的教學資源缺乏或不能充分利用,如計算機仿真軟件應與課堂教學有機融合,以及網絡資源的合理利用。
(三)傳統的考核方式與提高學生素質能力的目標不相適應
電路是重要的專業基礎課程,長久以來一直是閉卷考試且卷面成績比例偏高,高校中大都占70%的比例,本意是強調此課程的重要性,但結果是過多地關注了成績的高低,而忽視了能力的培養,因此需要進行考核制度改革。通過完善考核制度,并在考核的過程中,注意適當增加理論聯系實際、綜合運用所學知識解決問題的能力,尤其是運用知識分析工程實際問題的能力,才能把學生引入到積極思考、主動探究、學以致用的良性軌道上來。
三、項目式教學新模式探索
根據工科院校的培養目標,針對二類本科院校的實際特點,以培養工科學生的工程素質和綜合能力為基本出發點,確定“以工程背景為切入點,以學生為主體,注重教學互動”的課程教學理念。從學生想學什么,怎樣能學好的角度出發,解決教師怎么教的問題,進一步提高課程教學效果,更好地培養學生的工程素質和綜合能力。主要從以下幾方面開展研究工作:
(一)探索基于工程背景的項目式教育和學習新模式
回歸實踐、面向科技發展需求是當前國內外工程教育改革的主要目標。為提高學習興趣,創造更有利于學生學習的環境,對教學內容進行優化,在教學活動中采用多種教學方法,以啟發式教學思想為指導,探索適合二本工科院校的教學模式,即“工程背景+項目式教學+交互式教學”。該模式下,教師依然體現主導作用,通過設計和提出能體現工程背景又涵蓋重要的理論內容,和與先進的科技發展同步的小項目引導學生學習。
(二)建立學習輔助系統,實現立體化教學
信息技術的發展以及信息資源共享的優勢,給現代教育注入了新的活力,合理利用這些資源擴展教學內容是提高教學效果、開闊學生視野的有效途徑。通過建立課程網站,開發一套輔助教學系統,向學生開放課程教學資源,實現立體化教學。在網上發布本課程的最新發展動態、電子教案、教學參考書目、實驗安排、在線答疑和討論,提交和批改作業,刊登歷年考試題、答案以及試卷分析,公布問卷調查的統計結果。
(三)計算機輔助分析與設計引入到理論教學中
隨著計算機仿真軟件廣泛使用,掌握相應的專業軟件是必要的,將計算機仿真分析引入電路教學過程,不僅直觀生動地展示分析過程,促進“理論教學”和“實驗環節”銜接,而且可以開闊學生的視野,提高學生興趣。例如在動態電路的分析中,通過Matlab仿真可避免煩瑣的計算過程,生動表現動態波形。將PSpice引入電路教學,從不同角度去分析問題,增加學生對電路、元器件的性能理解與認識,彌補了傳統理論教學抽象、缺乏實用性的不足。而PSpice中Probe更具有強大的后處理功能,對波形和信號進行運算,可實現不同的分析目的。
(四)以能力培養為核心,建立多元化的課程考核模式
課程考核是教學的指揮棒,完善的課程考核體系是培養高素質人才的保證,是貫徹人才培養目標的重要手段,是提高本科教育質量的關鍵。改革的目標是以提高學生綜合素質為核心,實現課程考核向過程考核的轉移。建立“期末筆試考試+平時筆試考試+平時語言匯報+工程實踐項目考核”的多元化考核體系。在考核過程中,筆試中注意適當增加理論聯系實際、綜合運用所學知識等靈活試題;其他環節中注意以學生能力的培養為改革目標,尤其是提高工程素質,把學生引入到積極思考、主動探究、學以致用的良性軌道上來。
四、結論
基于二類本科工科類院校學生的特點和學校電氣類專業的人才培養目標,筆者對電路課程進行了以工程為背景的課程教學改革。工程背景下的項目式教學和此基礎上的實踐教學將大大激發學生主動參與和主動探究學習的興趣,從而提高學習的效果,培養其工程素質。新模式能更好地體現“學生為本”的教學理念和以提高學生工程素質和綜合能力為目標的改革思路。
參考文獻:
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