郝 靜,劉耀年
(東北電力大學(xué)電氣工程學(xué)院,吉林 吉林 132012)
為了適應(yīng)未來(lái)社會(huì)和技術(shù)發(fā)展對(duì)人才的需求,以及我校“一實(shí)兩創(chuàng)(實(shí)踐意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)業(yè)精神)”及“厚基礎(chǔ)、重實(shí)踐、強(qiáng)能力”的人才培養(yǎng)目標(biāo),參考國(guó)內(nèi)一流大學(xué)的課程體系,我院對(duì)電類技術(shù)基礎(chǔ)課程體系進(jìn)行了深入的探索和研究,建立起了一個(gè)由知識(shí)模塊、核心課程和面向后續(xù)專業(yè)銜接的專業(yè)先導(dǎo)課程組成的電類技術(shù)基礎(chǔ)課程體系,新的課程體系對(duì)于基礎(chǔ)課程的教學(xué)提出了新的要求。
本文從理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)和考核方式三方面談一下電類技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革的具體做法和體會(huì)。
課程的整合不應(yīng)是簡(jiǎn)單的拼湊,而是構(gòu)建融合貫通、緊密配合、有機(jī)聯(lián)系的課程體系。更新課程內(nèi)容則既要精選經(jīng)典教學(xué)內(nèi)容,又要反映當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的最新成果和發(fā)現(xiàn)。整合課程設(shè)置,更新課程內(nèi)容的基本原則是:1)壓縮重復(fù)內(nèi)容;2)壓縮過(guò)于偏和很少在后續(xù)專業(yè)課用到的內(nèi)容;壓縮屬于更高級(jí)、可以放到研究生階段去的內(nèi)容。
電類基礎(chǔ)課程包括“電路、電工電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、微機(jī)原理”等課程,在以往的教學(xué)過(guò)程中,各門課程各自為政,教學(xué)內(nèi)容重復(fù)情況很多。比如,關(guān)于運(yùn)算放大電路的分析,電路原理課程中講,模擬電子課程中也講。教學(xué)內(nèi)容的重復(fù)即浪費(fèi)學(xué)時(shí),又使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中趣味性降低。為了解決上述問(wèn)題,我們編寫(xiě)出版了《電路》教材,刪除了運(yùn)算放大電路的分析,強(qiáng)化了非線性電阻電路分析。
根據(jù)整合的內(nèi)涵,主干課及校電類平臺(tái)課將原“模擬電子技術(shù)”、“數(shù)字電子技術(shù)”和“微機(jī)原理”、“微機(jī)接口技術(shù)”四門課的內(nèi)容進(jìn)行了有機(jī)的組合,構(gòu)建為“計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)與邏輯設(shè)計(jì)”、“電子電路基礎(chǔ)”、“微機(jī)原理與應(yīng)用”3門課,減少了課程門數(shù)及總學(xué)時(shí),大大增強(qiáng)了知識(shí)層面的結(jié)合。
以上課程的改革,使得體現(xiàn)我校辦學(xué)特色的主要課程面貌一新,使知識(shí)結(jié)構(gòu)更為優(yōu)化。
高校教師在教學(xué)過(guò)程中采用何種的授課方法應(yīng)該遵從多樣化、啟發(fā)式和師生互動(dòng)的基本原則[1],即教學(xué)過(guò)程中教師是教學(xué)活動(dòng)的主導(dǎo),學(xué)生是教學(xué)活動(dòng)的主體,在實(shí)際的教學(xué)活動(dòng)中,一般不只單純使用某一種教學(xué)方法,而是在多數(shù)情況下可以選用多種教學(xué)方法,但不論采用什么教學(xué)方法,都要強(qiáng)調(diào)師生互動(dòng),發(fā)揮教師與學(xué)生兩者的積極性。根據(jù)電類技術(shù)基礎(chǔ)課程的特點(diǎn),在實(shí)際教學(xué)中采用了以下的授課方法。
(1)課堂講授中注重啟發(fā)式教學(xué)
電類技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)的主要組織形式仍然是課堂教學(xué),加強(qiáng)課堂教學(xué)是提高教學(xué)質(zhì)量的重要手段。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)最大的缺點(diǎn)是灌輸式的教學(xué)方式,教學(xué)過(guò)程中學(xué)生處于被動(dòng)地位,不利于學(xué)生“一實(shí)兩創(chuàng)”能力的培養(yǎng)。在每一堂課中如何實(shí)施啟發(fā)式教學(xué)不僅是課堂教學(xué)的關(guān)鍵[2],也對(duì)教師提出了更高的要求,這就要求教師在每次課前精心組織好教學(xué)內(nèi)容,認(rèn)真?zhèn)湔n。備課時(shí)應(yīng)作到:
1)必須先了解學(xué)生的基礎(chǔ)和需要,站在學(xué)生的立場(chǎng)上考慮問(wèn)題,對(duì)學(xué)生進(jìn)行思維訓(xùn)練,教會(huì)學(xué)生對(duì)知識(shí)的概括性思維,縱向連貫性思維和橫向分類性思維,為其今后的創(chuàng)造性思維打下良好的基礎(chǔ);教師通過(guò)提出問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生去分析問(wèn)題,解決問(wèn)題,進(jìn)而培養(yǎng)其深入思維和創(chuàng)新思維的能力。
2)認(rèn)真準(zhǔn)備確定哪些內(nèi)容一定要在課堂上講清楚,哪些問(wèn)題可以通過(guò)“提問(wèn)—引導(dǎo)—回答—總結(jié)”的方式解決。同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生在課堂中提出問(wèn)題,共同討論,使學(xué)生的學(xué)習(xí)由被動(dòng)接受轉(zhuǎn)為主動(dòng)攝取。在教學(xué)中設(shè)置疑點(diǎn),使學(xué)生處于思維興奮狀態(tài),自問(wèn)自答,還可提出問(wèn)題,引而不發(fā),給學(xué)生留下思維的空間和時(shí)間,不必什么都講清楚。以電路課程中節(jié)點(diǎn)電壓法授課為例,講解節(jié)點(diǎn)法具體方法之前,首先設(shè)疑基爾霍夫定律是所有集中參數(shù)電路普遍適用的方法,節(jié)點(diǎn)法和基爾霍夫定律區(qū)別是什么?節(jié)點(diǎn)法的優(yōu)點(diǎn)是什么?接下來(lái)在節(jié)點(diǎn)法方程建立過(guò)程中學(xué)生將得到答案,節(jié)點(diǎn)法的本質(zhì)仍然是基爾霍夫定律,只不過(guò)形成了一種算法,方便計(jì)算機(jī)輔助分析,并且相對(duì)支路法要少列方程。電力系統(tǒng)中潮流計(jì)算的基礎(chǔ)就是節(jié)點(diǎn)電壓法,再通過(guò)與實(shí)際結(jié)合,學(xué)生不僅掌握了節(jié)點(diǎn)法的實(shí)質(zhì)和解題過(guò)程,還知道日后什么情況下使用節(jié)點(diǎn)法,激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣。
(2)設(shè)置討論課
討論課是國(guó)內(nèi)外大學(xué)中很流行的一種教學(xué)方法[3],比較適合于小班教學(xué)。具體做法是選擇和設(shè)計(jì)課程中在基本概念上容易混淆的綜合性問(wèn)題作為討論題目,題目在課前布置給學(xué)生,學(xué)生課下以分組的形式研究。在組織課堂討論時(shí),引導(dǎo)學(xué)生從不同的側(cè)面分析問(wèn)題并陳述自己的觀點(diǎn),鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)言討論,找到錯(cuò)誤,從而正確地理解和掌握基本概念及基本的分析方法。這種方法即活躍了課堂氣氛,又豐富了學(xué)生的想象力,鞏固了課堂所學(xué)知識(shí)。
(3)邊講邊練和現(xiàn)實(shí)聯(lián)系教學(xué)方法的使用
電類技術(shù)基礎(chǔ)課程作為專業(yè)基礎(chǔ)課程,具有所有基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)特點(diǎn),有些知識(shí)點(diǎn)要求學(xué)生反復(fù)訓(xùn)練、鞏固。教師在講解重要例題時(shí)可以先講思路讓學(xué)生練習(xí),再講結(jié)果,也可以講完一個(gè)例題后,舉出類似例題讓學(xué)生練。
電類技術(shù)基礎(chǔ)課程都是應(yīng)用性較強(qiáng)的課程,課堂授課過(guò)程講授完基本概念和分析方法后,聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)例加以印證,不僅可以加深學(xué)生的印象,鞏固所學(xué)的知識(shí),同時(shí)還可以提高學(xué)生應(yīng)用這些知識(shí)分析問(wèn)題的能力。仍以電路課程為例,介紹受控源電路模型時(shí),多數(shù)學(xué)生接受比較困難,授課過(guò)程中可結(jié)合實(shí)際三極管器件、場(chǎng)效應(yīng)管、理想變壓器和發(fā)電機(jī)講解四種受控源電路模型,加深學(xué)生對(duì)于電路模型的理解,提高學(xué)生應(yīng)用知識(shí)分析實(shí)際問(wèn)題的能力。
電類技術(shù)基礎(chǔ)核心課程的教學(xué)過(guò)程包括理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩個(gè)環(huán)節(jié),這兩個(gè)環(huán)節(jié)之間的配合是每當(dāng)理論教學(xué)完成一定的內(nèi)容后,緊跟著是與之相關(guān)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)課程的主要目的是驗(yàn)證、加深對(duì)理論課內(nèi)容的理解和掌握常規(guī)儀器設(shè)備的使用。這對(duì)于加深和鞏固所學(xué)內(nèi)容的理解無(wú)疑是必要的,但這樣的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容往往是驗(yàn)證性的占絕大多數(shù)。另外,實(shí)驗(yàn)室是按課程設(shè)置的,實(shí)行的是院系兩級(jí)管理,教研室與實(shí)驗(yàn)室相互獨(dú)立,實(shí)驗(yàn)室與實(shí)驗(yàn)室之間也相互獨(dú)立,實(shí)驗(yàn)教學(xué)地位也一直不受重視,缺乏激勵(lì)機(jī)制。這樣長(zhǎng)期以來(lái)必然出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備利用率低,資源浪費(fèi)嚴(yán)重的問(wèn)題,也無(wú)助于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。為了解決上述問(wèn)題,實(shí)踐教學(xué)改革中,首先實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課單獨(dú)設(shè)課,教學(xué)過(guò)程中采用實(shí)物實(shí)驗(yàn)與仿真實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,鼓勵(lì)學(xué)生參加各種課外科技活動(dòng),注重工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)[4]。
(1)實(shí)物實(shí)驗(yàn)與仿真實(shí)驗(yàn)相結(jié)合
“虛實(shí)并用,加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際”是電類基礎(chǔ)課程改革的一個(gè)方向。虛實(shí)并用就是指實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)仿真結(jié)合。通過(guò)實(shí)物實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生接觸到各種實(shí)際的電力設(shè)備,掌握常規(guī)儀器儀表的使用,而且實(shí)物實(shí)驗(yàn)多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),通過(guò)實(shí)物實(shí)驗(yàn)還可以加深學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的理解,通過(guò)親自動(dòng)手連線,也可以增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力。所以,電類技術(shù)基礎(chǔ)課程的實(shí)物實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)必須保留。但是由于實(shí)物實(shí)驗(yàn)過(guò)程多為教師事先準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)儀器,學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí),需要做的就是在了解實(shí)驗(yàn)原理的情況下正確地連接儀器,測(cè)出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),因此,這種實(shí)驗(yàn)缺少學(xué)生主動(dòng)的思維和學(xué)生的動(dòng)手能力和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。為了解決上述問(wèn)題,在開(kāi)展實(shí)物實(shí)驗(yàn)的同時(shí),增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。以電路課程為例,我們編寫(xiě)出版了《電路實(shí)驗(yàn)與仿真》實(shí)驗(yàn)教材,在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上設(shè)計(jì)性占25%、綜合性實(shí)驗(yàn)占25%,仿真實(shí)驗(yàn)12項(xiàng)。
電類技術(shù)基礎(chǔ)核心課程的內(nèi)容覆蓋面廣,這些課程的內(nèi)容相互滲透,可以融合在一起,使得電類技術(shù)基礎(chǔ)核心課程的設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)可以包括眾多的內(nèi)容和方向。使學(xué)生能結(jié)合自己所學(xué)的專業(yè)方向,充分應(yīng)用所學(xué)的技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)。有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性。
(2)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的模塊結(jié)構(gòu)
電類技術(shù)基礎(chǔ)核心課程獨(dú)立設(shè)課后,其內(nèi)容不是一個(gè)一個(gè)單獨(dú)的實(shí)驗(yàn),而是綜合多門課程內(nèi)容的一系列實(shí)驗(yàn)??梢詫⑾盗袑?shí)驗(yàn)分為初級(jí)模塊、中級(jí)模塊和高級(jí)模塊。
初級(jí)模塊主要是驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)和簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),這部分內(nèi)容可在規(guī)定的課時(shí)內(nèi)完成。
中級(jí)模塊中的實(shí)驗(yàn)全部為設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),其難度大于初級(jí)模塊中的設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),主要要求學(xué)生能熟練地使用各種電子設(shè)計(jì)工具和各種儀器儀表,并能在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中正確選擇出較好的設(shè)計(jì)方案。這一層次的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選擇,應(yīng)不局限于單元電路和單一功能的設(shè)計(jì),而是立足于小型電工、電子及控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。有些選題的內(nèi)容也許是學(xué)生沒(méi)有學(xué)過(guò)的,也許是跨學(xué)科的,這就要求學(xué)生自己查詢資料并提出設(shè)計(jì)方案、實(shí)現(xiàn)手段、所需的儀器設(shè)備和元器件的數(shù)量和型號(hào),教師認(rèn)可后,方可開(kāi)始實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)完畢后,寫(xiě)出設(shè)計(jì)報(bào)告。這部分內(nèi)容可在一學(xué)期或一個(gè)學(xué)年內(nèi)分散進(jìn)行。
高級(jí)模塊的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目屬于綜合型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)日,可以采用實(shí)習(xí)或課程設(shè)計(jì)的方式開(kāi)出,在3周的時(shí)間內(nèi)集中完成。
(3)支持學(xué)生參加各種課外科技活動(dòng),提高工程實(shí)踐能力
鼓勵(lì)學(xué)生參加各種科技創(chuàng)新活動(dòng),內(nèi)容包括:
1)以電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、知識(shí)競(jìng)賽、技能競(jìng)賽、學(xué)科競(jìng)賽、體育競(jìng)賽和數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽等為主體的設(shè)計(jì)、競(jìng)賽內(nèi)容。
2)以科技制作、撰寫(xiě)科研報(bào)告、發(fā)表學(xué)術(shù)論文和舉辦專題講座等為主體的科學(xué)研究?jī)?nèi)容。
3)以研制教學(xué)多媒體課件、獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、組織課堂講座、指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)等為主體的與教學(xué)有關(guān)內(nèi)容的研究與開(kāi)發(fā)。
4)以計(jì)算機(jī)等級(jí)證書(shū)、專業(yè)技能等級(jí)證書(shū)、專利證書(shū)和特殊技能等為主體的等級(jí)證書(shū)內(nèi)容。
5)舉辦科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)、科技節(jié)、學(xué)術(shù)周、讀書(shū)月和舉辦科技成果展覽會(huì)等活動(dòng),創(chuàng)造機(jī)會(huì),吸收更多的學(xué)生參與活動(dòng)。
通過(guò)豐富多彩的課外科技活動(dòng),不僅增加學(xué)生學(xué)習(xí)電類技術(shù)基礎(chǔ)課程的興趣,同時(shí)也提高了學(xué)生實(shí)踐能力,增強(qiáng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)業(yè)精神。
對(duì)于理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行改革的同時(shí),教學(xué)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)考核方式也應(yīng)進(jìn)行改革。為避免學(xué)生期末突擊,一張考卷定命運(yùn)的現(xiàn)象,我校電類技術(shù)基礎(chǔ)課程形成對(duì)學(xué)生考核的綜合評(píng)價(jià)體系,即各門基礎(chǔ)課程的成績(jī)由平時(shí)成績(jī)、期末考試成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)和課外實(shí)踐成績(jī)四個(gè)部分組成。其中平時(shí)成績(jī)10分,包括作業(yè)和出勤情況;期末考試成績(jī)60分,內(nèi)容主要考察學(xué)生對(duì)于基礎(chǔ)理論和分析方法的掌握;實(shí)驗(yàn)成績(jī)20分,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)抽簽選題,現(xiàn)場(chǎng)連線完成實(shí)驗(yàn)要求獲得;課外實(shí)踐10分,可以通過(guò)參加各種課外科技活動(dòng)獲得。
電類技術(shù)基礎(chǔ)課程內(nèi)容涵蓋面廣,而且重在應(yīng)用,是培養(yǎng)學(xué)生面向工程的實(shí)踐能力,創(chuàng)新意識(shí)的重要內(nèi)容,也是落實(shí)我?!耙粚?shí)兩創(chuàng)”人才培養(yǎng)特色的重要一環(huán)。因此,電類技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)方法的改革與實(shí)踐,通過(guò)不斷地借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),進(jìn)一步完善各技術(shù)基礎(chǔ)課程建設(shè)及其相應(yīng)的教學(xué)改革,有利于更多的高素質(zhì)的創(chuàng)新型技術(shù)專門人才的培養(yǎng)。
[1]劉景夏,等.電類課程教學(xué)改革的幾個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題探索.中國(guó)電子教育[J],2007(2):51-55.
[2]韓紅芳,孫守昌,林康紅.電類課程教學(xué)方法的研究.中國(guó)電力教育[J],2010(7):102-103.
[3]趙可萍,王煒,孫紅.電類學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)與實(shí)踐改革的探索.實(shí)驗(yàn)室科學(xué)[J],2006(5):31-32.
[4]趙德安,等.工科電類技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)方法的改革與實(shí)踐.江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)[J],2005,27(1):20-22.