【摘要】本文結(jié)合電路課程銜接性、理論性、實踐性強的特點,探析了電路課程感性認(rèn)知階段、理論教學(xué)階段、綜合提高階段的“三段式”教學(xué)改革的思路,并在實踐上總結(jié)“三段式”教學(xué)模式的一些有益的方法和措施。
【關(guān)鍵詞】電路課程“三段式”教學(xué)模式
電路課程是高等院校工科電類專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程,是研究電路和電磁現(xiàn)象的基本規(guī)律及其分析方法的一門技術(shù)基礎(chǔ)課。學(xué)生通過該課程的學(xué)習(xí),可以掌握交、直流電路和電磁的基本概念、基本定律和基本分析方法,同時通過電路實驗課程掌握一定的實驗技能,為進一步學(xué)習(xí)其他技術(shù)課和專業(yè)課打下基礎(chǔ)。
一、電路課程的主要特點
(一)銜接性。銜接性是電路課程的一大特點,這體現(xiàn)在:首先,該課程與高中物理、大學(xué)物理課程中的電學(xué)部分有著密切聯(lián)系,是電學(xué)這一部分內(nèi)容的延伸和提高;其次,電子技術(shù)應(yīng)用類課程與之密不可分,是學(xué)習(xí)和掌握這些課程的關(guān)鍵性基礎(chǔ)前導(dǎo)課。電路課程為學(xué)生進入企業(yè)或繼續(xù)深造后適應(yīng)崗位和高層次學(xué)習(xí)的需要打下良好的基礎(chǔ)。
(二)理論性。電路課程的理論性體現(xiàn)在:首先,電路課程概念多、基礎(chǔ)知識點多、單位制較復(fù)雜;其次,學(xué)習(xí)者要有一定的數(shù)學(xué)功底,如復(fù)數(shù)運算、矢量圖、拉氏變換、矩陣?yán)碚摰龋蛔詈?,電路課程內(nèi)容有較強的整體性。由于電路課程的理論性較強,因此學(xué)生對于預(yù)備知識,不僅應(yīng)有清晰的物理概念,而且應(yīng)有扎實的數(shù)學(xué)功底。電路課程邏輯性較強,許多章節(jié)展示了科學(xué)研究的方法:假設(shè)、論證、推理、歸納、結(jié)論,可使學(xué)生得到科學(xué)研究的訓(xùn)練,這對于培養(yǎng)學(xué)生想象能力和創(chuàng)新能力具有重要意義。
(三)實踐性。電路實驗課程是學(xué)生對事物認(rèn)識的實踐環(huán)節(jié),它可以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力,是技能的基礎(chǔ)訓(xùn)練部分。學(xué)生可通過實驗獲得感性認(rèn)識,驗證和鞏固所學(xué)的基本理論,加強對基本概念和基本定律的理解;通過電路實驗環(huán)節(jié),學(xué)生可掌握基本實驗技術(shù),掌握一般電量的基本測試方法和調(diào)試方法,能正確使用常用電工電子儀表與設(shè)備。電路課程的實驗?zāi)茉谌粘I钪袑W(xué)以致用,有助于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā),感受到專業(yè)課的重要性和實用性。
二、電路課程“三段式”教學(xué)模式
根據(jù)電路課程的特點并基于目前高等教育教學(xué)改革的需要,筆者把單調(diào)的理性教學(xué)逐步轉(zhuǎn)變?yōu)閺母行哉J(rèn)識到理性教學(xué),到再感性、再理性教學(xué)的過程,形成電路課程教學(xué)的感性認(rèn)知階段、理論教學(xué)階段、綜合提高階段的“三段式”教學(xué)體系。
(一)感性認(rèn)知階段。學(xué)生在電路課程的學(xué)習(xí)過程中,時間、精力的投入主要源于興趣。感性教學(xué)的目的在于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情,最大限度地發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,挖掘其潛力,從而達到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。感性教學(xué)的實施是在理論教學(xué)之前。在電類專業(yè)學(xué)生中提前一個學(xué)期開展電子實習(xí),讓學(xué)生到實驗室來認(rèn)識電子元器件,了解常用電子儀器的使用,了解電子器件的焊接工藝及技巧,并通過實物展示、模型教具等形式使學(xué)生了解電在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及日常生活中的主要應(yīng)用,了解安全用電常識。通過感性認(rèn)知階段的學(xué)習(xí),學(xué)生了解到學(xué)習(xí)電路課程的重要性,從而能帶著問題獨立思考,進入理論學(xué)習(xí)階段。
(二)理論教學(xué)階段。理論學(xué)習(xí)階段的教學(xué)重在使學(xué)生掌握基本理論知識和基本技能,加強能力的培養(yǎng)?;谶@一目的,筆者對教學(xué)內(nèi)容作了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
在直流電路部分的教學(xué)中,重點強調(diào)基本概念、基本理論和基本技能的掌握,以電阻電路的一般分析方法和電路定律為主線,主要為動態(tài)電路、正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析打基礎(chǔ)。
在動態(tài)電路的分析中,強調(diào)電路在換路瞬間可能出現(xiàn)的電磁現(xiàn)象,要求學(xué)生掌握這些電磁現(xiàn)象的規(guī)律,注意對這些現(xiàn)象的預(yù)防和利用。在分析方法上,弱化時域分析法,強化復(fù)頻域分析法,注重現(xiàn)代分析方法的應(yīng)用。
在交流電路的分析中,將直流電路的—般分析方法結(jié)合復(fù)數(shù)的有關(guān)知識,引出相量法,并對交流電路中的—些特殊現(xiàn)象(如諧振、互感等)結(jié)合相關(guān)實例作詳細的分析,進一步增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、開闊學(xué)生的思路,達到理論與實際應(yīng)用相結(jié)合。
在教學(xué)方法和教學(xué)手段方面,一是啟發(fā)式、討論式教學(xué),發(fā)揮學(xué)生的主動性?!皢l(fā)式”和“討論式”教學(xué)更能體現(xiàn)出學(xué)習(xí)者的積極參與,對于培養(yǎng)能力、訓(xùn)練思維是非常重要的。在教學(xué)中安排適量的討論學(xué)時,讓更多的學(xué)生參與到課堂討論中來,引導(dǎo)學(xué)生大膽思考,鼓勵學(xué)生發(fā)表不同見解,進行討論和爭辯。這樣,不僅訓(xùn)練了學(xué)生的思維,激發(fā)了學(xué)生韻積極性和主動性,同時對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力也起到了很好的促進作用。二是大膽探索勇于突破,鼓勵學(xué)生“參與教學(xué)”?,F(xiàn)代教育強調(diào)教學(xué)要“以學(xué)生為中心”幫助學(xué)生學(xué)會自主學(xué)習(xí)。掌握終身學(xué)習(xí)的方法。在教學(xué)中,筆者有計劃地選取部分章節(jié)讓學(xué)生自學(xué),挑選部分學(xué)生走上講臺,與其他同學(xué)進行交流,教師則坐在下面,了解學(xué)生的需求和興趣,增進了教與學(xué)的交流,加深相互間的理解,從而激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。最后,教師給予方法上的指導(dǎo),將主要的概念、規(guī)律進行歸納、總結(jié)。再通過一些典型例題的分析,使學(xué)生對這部分內(nèi)容有一個更深刻的理解。三是充分利用現(xiàn)代技術(shù),建立“四位一體”的教學(xué)新模式。鑒于電路課程理論性強、數(shù)學(xué)推導(dǎo)多、電路圖和物理過程圖多、實踐性雖和設(shè)計手段新的特點,筆者在教學(xué)過程中采用“多媒體教學(xué)+傳統(tǒng)板書教學(xué)+實驗實踐教學(xué)+計算機輔助教學(xué)”的“四位一體”教學(xué)模式。在課堂教學(xué)中,對主要的推理和演繹過程仍通過板書形式進行講解,啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生深刻掌握基本理論和基礎(chǔ)知識。同時利用多媒體輔助學(xué)生對重點和難點內(nèi)容的理解。借助多媒體手段向?qū)W生展示電路的新發(fā)展及其在高新技術(shù)中的應(yīng)用,結(jié)合各類演示實驗操作進行現(xiàn)場教學(xué),激發(fā)學(xué)生興趣,強調(diào)理論聯(lián)系實際。利用計算機仿真軟件構(gòu)建虛擬實驗環(huán)境,有利于學(xué)生掌握電路設(shè)計和分析的現(xiàn)代方法和技術(shù),既加深了學(xué)生對理論知識的理解,又解決了實驗條件不足的困難。
(三)綜合提高階段。以“加強基礎(chǔ)、突出能力、注重創(chuàng)新、全面發(fā)展”為核心的教育理念貫穿于電路課程教學(xué)的始終。實驗教學(xué)是電路課程教學(xué)的重要組成部分,是提高學(xué)生綜合運用知識和分析問題、解決問題能力的重要途徑。
近幾年來,筆者的學(xué)校加大了對電路實驗室的投入,大量更新了實驗儀器、設(shè)備及裝置,使實驗條件得到了很大改善,同時對實驗教學(xué)的內(nèi)容和方法作了相應(yīng)的調(diào)整和改進,建立了三級實驗平臺:基礎(chǔ)型——滿足教學(xué)大綱要求的實驗;提高型——結(jié)合各部分理論知識,帶有一定設(shè)計性的實驗,學(xué)生可有選擇地完成;綜合型——結(jié)合本專業(yè),自行設(shè)計并實現(xiàn)具有一定功能的電路,將所學(xué)知識加以綜合利用。
通過提高階段的學(xué)習(xí),學(xué)生的實驗?zāi)芰Φ玫教岣?,同時對理論教學(xué)內(nèi)容有了更深層次的理解。在此過程中,實現(xiàn)了理論與實踐的相互促進、相互提高。
通過上述“三段式”教學(xué)模式的逐步實現(xiàn)及教學(xué)效果的反饋,筆者深刻體會到這種教學(xué)模式能夠進一步開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力,引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)自學(xué)能力;讓學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識前學(xué)會提出問題,在學(xué)習(xí)理論知識后會發(fā)現(xiàn)問題,從而能夠通過自學(xué)不斷將新知識填充到自己的知識框架中。這樣學(xué)生就掌握了科學(xué)研究的基本方法(提出問題—解決問題—提出新問題),具備了很強的適應(yīng)能力和可持續(xù)發(fā)展的能力,將終身收益。
【作者簡介】王培峰(1973- ),男河北滄縣人,河北科技大學(xué)副教授。