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转变教学理念,深化电工电子课程教学改革

时间:2024-05-22

毛一之,黎 霞,张雪辉,李 华

(河北工业大学 电气与自动化学院,天津 300130)

教育要面向现代化,面向世界,面向未来”,这是判断教育质量工程的总原则。面向现代化,首先表现在把最新科学技术引入课程教学;同时也表现在使课程以解决飞速发展的现代工程应用为己任;面向世界,就要时刻关注世界发达国家的最新做法。要及时吸引他们教育和教材中的先进经验,为我所用,与国际接轨;面向未来,就要不断批判扬弃那些过时了的内容和方法,挤出时间,迎接知识大更新的时代。

1 根据培养目标确定课程核心内容

将学生培养成为“厚基础、宽口径、创新型、复合型”的高层次人才,以实现 “保证大面积成才,强化优秀生培养,促进拔尖生脱颖而出”三个层次的分类培养目标。

大面积成才的学生中,也应是具有创新能力,独立思维,国际视野和文化修养的新一代科技工作者。既有坚实的理论基础,又有丰富的实验技能,了解本学科发展现状及方向,具有主动独立进行科学研究及技术开发志向和能力的终身探索者。或具有组织,管理,沟通和传播能力的领导型人才。

课程设置、教学内容、教学手段、教学方法的改革是教学改革中的几个主要内容,它们各自有独立的一面,但又互相关联、相互影响。课程设置的改革必须以教学内容的改革为基础,而教学内容的改革也必须得到教学方法和教学手段改革的支持,任何一种孤立的改革措施都难以获得真正的成功。

以拓宽非电专业电工电子技术课程基础为核心,以更新教学内容和整合课程结构,加强实践环节为重点,培养基础扎实的创新型人才。

高等学校的本科教育应给予学生较宽的基础知识,这就要求精选核心内容,兼并、压缩或取消陈旧和重复的内容,对教学内容进行合理的调整,使各门教学课程有机地结合。组织综合性的课程,从理论讲授到实验环节再到综合训练或课程设计,以提高教学效率和教学水平。技术基础课的基本内容有其相对的稳定性,不宜一味求新、求高,应在基本概念和方法上求得扎实。前沿和边缘学科的内容可通过其它方式解决。对于基本内容比较稳定的课程,改革的关键是在精简内容、压缩学时、采用现代化教学手段以及提高课堂效率上。在相关课程的界限上有一个大致的划分,以求教学模块内容的整体优化组合。

将课程设置层次化、模块化。所谓层次化、模块化,就是在横向设置若干教学模块,将电工技术、电子技术课程作为非电专业电类课程的知识平台的底层;同时根据学科发展,将工程基础综合训练——高级电工电子技术实验、电子电路CAD、电子技术综合实验、电子设计与制作等相关课程模块,作为课程知识的扩展和延深。形成理论教学─实验教学─综合训练的体系,它是着眼于培养综合素质和创新能力人才的工程教育,是理论与实践、分析与综合、学习与创新互为交融的整合式工程教育模式。

2 转变教学理念的课程实施策略

在教学理念上,淡化理论教学与实验教学的界限,将理论教学与实验教学有机地结合。实验教学是理论教学的延伸,是培养学生综合能力的重要环节。

在教学过程中,淡化计算公式的熟练使用和解题技巧,强调基本内容的深刻理解、基本概念的牢固建立、以及基本方法的灵活运用,突出数学概念、物理概念和工程概念,以及教学过程中的认知规律,注重培养学生的自主学习能力。

在实验方法上,淡化软件实验与硬件实验的界限,充分应用各种最新的硬件和仿真软件,能硬则硬,能软则软,或软硬结合。实验教学的目标是培养学生应用所学知识分析问题与解决问题的能力,以及创新意识[2]。

在考核评价体系中,淡化考试分数,注重学生个性以及综合素质。

电工技术部分的重点为电路分析基础和正弦稳态电路,难点为交直流电机与变压器的结构、原理与应用,电力拖动与PLC控制。电子技术部分包括模拟电子技术与数字电子技术两大部分。其中模电主要包括三极管基本放大电路、集成运放及应用、直流稳压电源的组成及各环节的工作原理、晶闸管电路;数电主要包括基本逻辑门与组合逻辑电路;触发器与时序逻辑电路;存储器与可编程逻辑器件、A/D、D/A转换等。基本模拟电路与数字电路的原理、功能与运用。

重点为集成运算放大器及应用和数字电路,难点为基本放大电路以及负反馈部分。

除了上述具体内容的重点和难点以外,要讲授好本门课程还有一个难点是开课专业不同,学时不同,因此重点和难点的处理方式也有所不同。针对上述特点,可以采取从内容上划分几个模块,供不同学时进行选择。如面向多学时的机械、或近机类专业,所有知识模块全部为必修。其他的专业除必修模块,其余的作为选修,部分内容的讲解只做定性分析。根据内容和要求的不同,可分别选用不同类型的教材。在课程内容实施形式上,充分发挥多种媒体的优势,如电动机、变压器与电气控制部分,多年来是教学的难点。在讲解的过程中,将其实景实物、图片与专门制作的课件以及文字表述有机结合在一起。学生一看便知,易讲易懂。采用多媒体、网络、教学辅助软件等,可大大提高单位时间教学信息量。为此我们编制了“电工技术”、“电子技术”课程的CAI课件,激发学生的学习兴趣,增进学习的深度和广度,精简课堂教学内容,提高了教学效率和教学质量,并为学生自主式学习提供了广阔的空间。

实验课的教学计划及实验内容与相应的理论课程紧密结合,互为补充,同时又保持实践课程自身的特色、要求和独立性。每门实践课程的内容均分三个层次:基本部分、拓宽部分和提高部分,实验类型已由过去的以验证型为主转变为以设计型、综合型为主。建议增设《综合电工电子实验》(为一、二年级开设,以培养非电专业学生对电类课程的兴趣)和《电子设计制作》(为二、三、四年级开设,以提高非电专业学生电子制作及电子仪器使用的能力)和《PLC综合训练》等选修课。新的实验教学思想将理论教学和实验教学有机结合,提出实验教学是理论教学的延伸,实验目标是培养学生综合能力和创新素质。新的实验内容扬弃了传统的验证性实验,大多为综合性、设计性和工程性实验。每个实验除包含实验要求,实验基本原理外,还包含许多实验思考题,但没有实验步骤,其目的是为了提高学生自主性实验能力。实验思考题大多是实验内容的延伸和综合。实验教学内容分为必修与选修,体现多层次,以利于培养优秀学生。实验教学方式为开放式管理,形成课内课外相结合的多模式实验教学。实验教学方法提倡个人思考,小组讨论,以培养学生之间相互学习的意识,团结协助的精神。

新的实验教学思想有助于培养学生自主实验的能力和创新意识,实验体系与内容能够满足不同层次学生的需要,在培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力方面将会取得显著成效。

实践是检验真理的唯一准则,这个实践要具有客观性,教育质量不能自吹,由用户说了算。培养出的人才质量要由使用单位说了算;专业课质量要由对口用户的专家说了算;基础课质量要由后续课的专家说了算[4]。

3 突显“教”为“学”服务的教学思想

新课程强调以学生发展为本,不仅要关注知识与技能的掌握情况,同时要关注学生如何掌握和获得知识的过程和方法,关注学生情感态度价值观的形成。因此,教师要关注学生富有个性的学习,允许学生采用自己的方式学习,允许学生在一定的范围内选择学习内容、途径和方法。为此,我们以先进的教育理论为指导,设计了一门教学内容完整,激发学习动机、发挥学生的主体参与作用,支持不同学习策略教学活动的网络课程。网络课程为学生提供了种种有利于进行自主学习的教育资源。提高了学生的科学素质和解决问题的综合能力。使学生具备将电工技术应用于本专业和发展本专业的创新能力。网络课程适合不同层次学生的学习要求和接受能力。采用多种先进成熟的网络技术,为学生提供多种自主学习方式,及个性化服务。实现了基于Internet技术的教与学互动平台。

转变学习方式、培养学生自主、合作、创新的学习品质。传统的课堂教学模式培养出来的学生竞争能力差,知识面窄,技能单一,缺乏创新的激情与活力。心理学的有关研究表明:听和看虽然可以帮助学生获得一定的信息和学识,但远远不如动手操作给人的印象那样深刻,不如动手操作掌握得那样牢固。陶行知先生也曾批评过,“中国教育之通病是教用脑的人不用手,不教用手的人用脑。”因此,在新课程教学中,我们应该在传统的接受式学习的基础上,增加研究性学习、探究性学习、体验性学习和实践性学习,实现学习方式的多样化。以学生为主体,充分启发和调动学生积极参与教学活动,引导学生自己去研究问题,分析问题,解决问题。以提高学生的认识兴趣和求知欲望。同时教师应给予适当点拨,多组织一些讨论与交流。使每一个学生都有展示自我的机会。在新课程的学习中,教师要引导学生不断地提出问题,使学习过程变成学生不断提出问题、解决问题的探索过程,领会工程分析的思维方法与解决思路。指导学生收集和利用学习资源;帮助学生设计恰当的学习活动;并能针对不同的学习内容,选择不同的学习方式;引导他们积极思维,在点点滴滴中培养学生独立思考,不断求索,不断创新的意识。使学生的学习变得丰富而有个性;营造支持学生自主学习的积极的心理氛围;帮助学生对学习过程和结果进行评价。只有在这样的学习过程中,学生自主、合作、创新的学习品质才能逐渐形成。

高校教师要不断增强自己的工程背景,要深入工程实践,关心新理论新技术的发展,关注学科发展动态,将科研成果引入教材和课堂。

应不断进行课程体系和教学内容的调整,教师的自觉投入值得提倡,第一线主动致力于教学研究的教师应该得到应有的尊重,教师的作用才能充分发挥,积极性才能充分调动。教学改革才能更上一层楼。

[1]华成英.“如何讲好课”,电工电子课程报告论坛论文集,2006

[2]邢松.“改进教和学的途径”,电工电子课程报告论坛论文集,2006

[3]殷瑞祥.“我国电工学课程教学内容与方法的回顾、思考与展望”,电工电子课程报告论坛论文集,2008

[4]王越.“电子电气基础课程时代发展的思考”,电工电子课程报告论坛论文集,2008

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