王 軍
(南京林業(yè)大學信息科學技術學院 江蘇 南京 210037)
林業(yè)院?!半姽W”是對本校非電類專業(yè)開設的理論性較強的專業(yè)基礎課, 是理論性、實踐性、綜合性與應用性都很強的課程[1]。 隨著林產(chǎn)工業(yè)電氣自動化水平的提高,需要相關專業(yè)學生通過學習“電工學”課程獲得一定的電氣知識去解決實際問題。 由于該課程課時少有限、概念理論性強,學生基本是非電專業(yè),電路基礎弱,故學習的積極性不高[2][3]。
如何在現(xiàn)有條件的基礎上改進教學方法,提高學生學習興趣,提高教學質(zhì)量,創(chuàng)造實踐環(huán)境,本文結(jié)合近年來我校教學改革的實踐和體會,從幾個方面探討了教學改革與實踐改革,達到提高林業(yè)院?!半姽W”課程的教學質(zhì)量,培養(yǎng)學生理解能力、綜合應用能力和創(chuàng)新意識能力的目的。
對林業(yè)院校非電類專業(yè)的學生而言,大部分工科學生都要學習“電工學”這門專業(yè)基礎課程[4][5]。 “電工學”內(nèi)容跨度很大,從電路基礎到電工基礎,從模擬電子技術到數(shù)字電子技術。 在教學過程中要求教師知識要淵博,才能將知識融會貫通地傳授給學生。 課程教學內(nèi)容應著眼于基礎性、應用性和先進性。 任課教師應結(jié)合自己的科研成果和現(xiàn)代電工電子控制發(fā)展的趨勢,及時更新授課內(nèi)容,科學地選用教學內(nèi)容并有機的組合,就能在教學過程中起到良好的教學效果。 課程教學內(nèi)容要針對不同專業(yè)來選擇,要刪除多余的、過時的與學生后續(xù)專業(yè)課程不大相關的內(nèi)容,保留和繼承傳統(tǒng)的基礎性部分內(nèi)容;加強和增加能反映當前新技術、新知識等具有代表性方面的內(nèi)容。 例如:對森林工程、化學工程與工藝等專業(yè)的學生,只選講電工基礎,模擬電子技術部分;對機械制造自動化、工業(yè)裝備與過程自動化等專業(yè)學生學習內(nèi)容就要全面包括電路、電工、模電和數(shù)電這四個部分。
要充分利用學生已學過的物理、數(shù)學知識和基本概念來提高課程教學內(nèi)容的起點。 例如電工學中的電壓和電位的兩個概念,從高中物理學過的電壓引入電位的概念,并通過簡單的小電路計算來掌握兩者之間的區(qū)別。 另外在課程教學中可以按國家標準或國際標準實施教學,使學生適應專業(yè)技術規(guī)范性,例如低壓開關設備和控制設備的國家標準GB14048系列等。
由于學生是非電類專業(yè),電路基礎較弱,課堂上教師的精力主要應放在講清楚基本概念和解決問題的方法和技巧,任課教師必須做到因材施教,做好教與學的互動,根據(jù)學生反饋及時改進教學方法, 提高教學質(zhì)量師生間的交流互動,通過啟發(fā)式、討論式教學,激發(fā)學生的學習興趣,鼓勵學生質(zhì)疑,及時了解學生對所講授內(nèi)容的掌握情況,并給予思路的引導。 比如講解交流接觸器時,在課堂上展示展示交流接觸器實物,對照型號講解交流接觸器觸點的額定電流容量及額定電壓的選擇, 拆卸交流接觸器對照講解交流接觸器的結(jié)構(gòu)、動作原理,讓交流接觸器通斷電,直觀理解其動作過程。
我校實驗教學條件逐步改善,電工電子實驗中心是省電工電子教學示范中心,下設電路實驗室、電工電子實驗室、傳感器技術實驗室、單片機實驗室、電機與拖動實驗室等,實驗室儀器設備,實驗臺數(shù)量及種類較為完善。 以前實驗課學時有限, 實驗項目的設置數(shù)量明顯不足, 以最基本的認知性實驗和驗證性實驗為主, 綜合性、設計性實驗較難實施。 實驗報告往往是按照實驗授課教師的講解, 嚴格遵循實驗指導書實驗步驟, 無法將實驗結(jié)果向理論結(jié)論靠攏。 學生無積極性,沒有實驗興趣體會,造成實驗報告結(jié)論基本一致。
針對實驗人員、地點和設備的具體情況,在已有的條件基礎上,為加強培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新意識,我校根據(jù)多年實驗教學的經(jīng)驗,編寫具有本校特色和較高水平的實驗教材《電工電子實驗指導書》。 在內(nèi)容選取上, 突出了針對性和應用性;在具體實驗項目的選擇上,分必做實驗項目與選作實驗項目。 必做實驗項目均是基本實驗項目,包括單一交流參數(shù)、三相電流、運算放大器電路等,讓學生認知驗證理論,做實驗時根據(jù)班級的人數(shù)將學生分組,2 人一組,每位學生都要親自動手完成,提高學生動手的機會;選作的是綜合性與設計性實驗,比如告訴學生設計一個CW6163 型臥式車床的電氣控制線路,實驗要求中明確該機床主軸運動電機M1,冷卻泵電機M2,刀架快速移動電機M3 的啟動順序,自主使用空氣開關,熱繼電器,交流接觸器,控制變壓器等元件設計主電路和控制電路,并實際接線測試完成實驗項目。
通過校級電工電子實驗試卷庫項目的結(jié)題驗收,實驗考試采取題庫抽取方式,選擇難度相當?shù)亩鄠€題目。 考試前學生可預約進入開放實驗室實地練習,在考試規(guī)定的一個小時時間內(nèi),對自己抽到的題目進行理論電路的設計,然后現(xiàn)場接線實際操作測量,完成題目設計要求,由教師隨堂驗收核對后進行記錄,給出綜合成績。 考慮到學生能力的層次不同,鼓勵和激發(fā)學生的創(chuàng)新意識,充分發(fā)揮他們的主動性和積極性,教師還準備其它附加題供學生自由選擇。 從整個實施過程發(fā)現(xiàn)大多數(shù)學生學習積極主動,興趣態(tài)度認真。 無論在平時的實驗項目中還是實驗考試中,學生能夠自覺、主動的查電路,接線路,專心實驗。
鼓勵學生加入學校的各類學生科技社團,比如:機器人社團等。 通過社團的科技交流,各類專業(yè)講座活動來拓展自身素質(zhì)與創(chuàng)新能力。 通過在社團中高年級學生的交流,讓學生領會到電工學專業(yè)基礎課程的重要性,對復雜電路現(xiàn)場缺乏實驗設施的可以利用計算機進行Multisim 或Pspice 的仿真設計驗證,鼓勵學生發(fā)揮創(chuàng)新思維,提高了學生的實踐能力,激發(fā)學生的學習興趣。
另外各類學科競賽是高校開展創(chuàng)新教育、素質(zhì)教育的動力來源之一,也是評價教學質(zhì)量的指標之一。 以學科競賽為主的第二課堂, 從很大程度上能夠激發(fā)學生的學習熱情,推動教改,提高教學質(zhì)量,鍛煉了學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力;教改的成果提升競賽成績,充實科技創(chuàng)新活動的內(nèi)涵[6]。
近五年,我校積極組織學生參加國家、省部級競賽。 一是全國大學生電子設計競賽,該競賽和“電工學”課程內(nèi)容緊密相關,包含直流電源類、波形信號源類、放大器類、控制類等賽題,賽題內(nèi)容既有理論創(chuàng)新設計,又有實際動手制作能力,可以全面的檢驗和加強學生所學的“電工學”基礎理論和實踐創(chuàng)新的能力。 組織學生參加該類競賽取得了多次一等獎和二等獎,帶動學生的學習熱情。 二是參加全國大學生電子專業(yè)人才設計與技能大賽。該競賽包括了語言編程(C 語言或匯編語言)、單片機應用技術、電工電子技術等,注重學生個人自主創(chuàng)新意識和工程實踐能力,在推動“電工學”教學創(chuàng)新與改革的同時激發(fā)學生的學習和研究興趣。 組織學生參加該類競賽也取得多次獎項。
現(xiàn)代林業(yè)生產(chǎn)需要電工電子知識支撐,“電工學”作為相關專業(yè)專業(yè)基礎課,為培養(yǎng)學生的職業(yè)素質(zhì)和創(chuàng)新能力奠定基礎。 通過上述的教學方法與實踐,對該課程教學質(zhì)量的提高起到了良好的促進作用,不斷地對教學方法與手段、實驗與實踐進行改革和優(yōu)化,可以提高教育教學效果。
[1]王維榮,趙春峰.非電類專業(yè)《電工學》教學改革探討[J].上海工程技術大學教育研究,2005,4:33-35.
[2]馬占軍.農(nóng)業(yè)院校電工學課程教學方法研究[J].牡丹江師范學院學報:自然科學版,2011,1:72-73.
[3]楊楨,李鑫,汪玉鳳.《礦山電工學》教學改革探討[J].遼寧經(jīng)濟管理干部學院,2012,2:109-110.
[4]衛(wèi)宏.提高林業(yè)院?!半姽W”教學質(zhì)量的研究[J].中國林業(yè)教育,2011,29(4):76-78.
[5]汪向華.關于林業(yè)院校電工學課程改革的幾點思考[J].中國林業(yè)教育,2003,3:51-52.
[6]蔣秀英.基于學科競賽的實踐教學模式研究[J].計算機教育,2008,16:37-38.