關 靜,楊 子 立,胡 圣 堯,于 海 平
教學模式創(chuàng)新
電類專業(yè)基礎課在“卓越計劃”教育中的教學模式創(chuàng)新與實踐
關 靜,楊 子 立,胡 圣 堯,于 海 平
以“卓越計劃”為導向,理論教學中加強工程應用方面電類基礎課程;實驗中增加若干綜合實驗項目及設置開放實驗內容。從而使理論教學系統(tǒng)化,實驗、實踐教學工程化,構建電類專業(yè)“卓越計劃”指導下的專業(yè)基礎課程創(chuàng)新教學模式。同時,完善教學體系,課程中采用“MOOC+SPOC”混合教學模式。在硬件配套上,建設省級實驗教學與實踐教育示范中心及校外實踐基地,從而滿足電類專業(yè)“卓越計劃”教育需要。實踐證明,已初建規(guī)模的電類基礎課的創(chuàng)新教學改革模式,為卓越工程師的培養(yǎng)發(fā)揮了重要作用。
電類專業(yè);基礎課程;卓越計劃;創(chuàng)新教學模式;教學資源體系
按照教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的要求,高等學校要樹立“面向工程、面向未來、面向世界”的工程教育理念,以實際工程為背景、以工程技術為主線,著力提高學生的工程意識、工程素養(yǎng)和工程實踐能力,培養(yǎng)適應企業(yè)一線需求的卓越工程師后備人才。[1]常州工學院電氣與光電工程學院的電氣工程及其自動化、自動化和電子信息工程專業(yè)啟動了“卓越計劃”工程,電工電子基礎教學部積極響應“卓越計劃”,進行了教學模式創(chuàng)新改革,配合“卓越計劃”、完善了教學資源體系,取得了良好成效。
(一)強化理論教學,提高學生工程水平
明確理論教學改革思想,加強基礎課程教學,提高學生綜合應用水平,將電工、電子技術基礎理論應用到工程實踐中,以加強學生的工程能力。[2-4]課程教學內容的改革如下。(1)在電路教學內容安排上,重點講授工程上三要素法,分析電路的暫態(tài)過程,淡化經典法對電路暫態(tài)過程的理論分析。(2)在模擬電子技術教學內容安排上,重點講授各類基本放大電路的組成、原理及應用,淡化電子器件的內部工作機理分析;強調工程估算,減少有關分析計算方面的學時;突出模擬集成電路的外部特性、參數分析,加強模擬電路的應用教學,淡化模擬集成電路的內部電路教學。(3)在數字電子技術教學內容安排上,重點講授數字集成電路的外部特性、邏輯功能和應用,淡化門電路、觸發(fā)器等單元電路的內部結構分析;加強A/D與D/A轉換器的應用教學,讓學生掌握數據采集系統(tǒng)的構成。
(二)通過實驗教學內容改革,加強學生創(chuàng)新能力
設置綜合類實驗項目、開放實驗項目,以加強學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。傳統(tǒng)的電子技術實驗以單元實驗為主,缺乏知識點的綜合與聯系,不利于學生綜合能力的培養(yǎng)。針對該問題,在保留儀器練習等部分基礎實驗的基礎上,在模擬電子技術實驗課程末期,設置了如“微弱信號放大與信號調理電路”等若干大綜合類實驗項目及開放性綜合實驗項目,增加知識點綜合應用方面內容,促進學生綜合創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。[5]隨著電類專業(yè)“卓越計劃”實施效果的不斷顯現,目前“電類專業(yè)“卓越計劃”校企合作人才培養(yǎng)的研究與實踐”及“電類專業(yè)“卓越計劃”的研究與實踐”已分獲校教學成果獎一等獎、二等獎各1次。
(三)通過實踐教學內容改革,提高學生工程實踐能力
為了提高學生的動手能力,教師主動將自己在研的科研項目與學生共享,將科研項目分割成小的模塊,以完成每個小模塊的任務為目標,讓學生去思考、發(fā)現問題,主動查閱相關資料,找到解決問題的技術方法,從而鍛煉了作為工程師的主動學習和解決問題的能力。由學生參與團隊完成的科研項目“主動磁懸浮電主軸的產業(yè)化應用”及“高性能電氣化鐵道專用氣體絕緣開關設備的研發(fā)及產業(yè)化”均于2016年均獲得江蘇省電工科學技術三等獎。另外,學校每年有10多項省級、校級創(chuàng)新實踐項目與電類基礎課程密切相關。由于經費充足,學生的創(chuàng)新項目完成效果較好,多數項目在驗收時都得到了優(yōu)秀評分。通過大學生創(chuàng)新實踐項目的實施,學生不僅鍛煉了工程實踐能力,同時,又培養(yǎng)了作為工程師必須具備的團隊合作精神,因此,在每年一度的省級、校級各類電子設計競賽中,有多名同學獲得比賽獎勵。
(四)利用現代化教學手段,促進綜合能力的培養(yǎng)
1.采用微課和多媒體教學,提高教學效率。利用現代化技術手段改進傳統(tǒng)的多媒體課件,課堂教學中插入生動短小的微課視頻,使課堂教學由枯燥的靜態(tài)灌輸演變?yōu)閳D文并茂的動態(tài)傳播。比如,PN結的形成和雙極型三極管內部結構及電子的擴散與復合運動等微觀、抽象,變壓器的工作原理、異步電動機的結構、轉動原理等內容復雜、枯燥,用多媒體動畫演示可以變得直觀、容易理解,給學生留下深刻的印象。到目前為止,團隊制作的多媒體課件已獲全國多媒體課件大賽一等獎、二等獎、三等獎各1次,優(yōu)秀獎2次;制作的微課課件獲省微課比賽三等獎、校微課比賽一等獎各1次。
2.MULTSIM、PSIM引入電類基礎課堂。隨著“PSIM在電類基礎課程教學中應用研究與實踐”和“電路原理教學改革研究”等教改項目的完成,教師獲得了大量有關電工電子技術MULTSIM、PSIM仿真環(huán)境的實踐開發(fā)經驗,在“電路分析”“模擬電子技術”課堂教學中引入PSIM仿真技術、“數字電子技術”課堂教學中引入MULTSIM仿真技術,對課堂教學中較難理解的知識點和例題等進行仿真演示,使學生能夠在課堂教學過程中看到實際仿真數據和具體波形,生動明了,真正做到了理論與實踐的精確統(tǒng)一。
3.課外Bb網絡教學平臺改革,手機、IPAD在線訪問資源。目前電路分析、電工技術、數字電子技術和模擬電子技術等課程均設立了Bb網絡教學平臺,學生可以通過手機、IPAD、電腦等訪問平臺上“電子教材”“微課視頻”“教學計劃”和“電子課件”等資源。利用現代發(fā)達的4G通訊手段,可隨時隨地在線閱讀課件,創(chuàng)建討論區(qū),同時,向教師和同學提問,從而建立了與課堂教學互補的師生交流方式,擴大了學生獲取知識的渠道。
(一)加強課程建設
緊跟時代步伐,積極開展省在線開放課程建設。在課程建設過程中,采用MOOC(Massive Open Online Course)+SPOC(Small Private Online Course)進行混合式教學的探索。相對于MOOC學習人群大規(guī)模、無限制而言,SPOC學生為特定人群,人數少,教師可以為學生學習提供更有針對性的教學內容,進行更有針對性的指導和更全面的監(jiān)督,也更了解學生個體的學習情況,所以,SPOC為MOOC資源應用于校內課堂,有效提升了教學質量。新型在線開放課程與傳統(tǒng)網絡課程最大的區(qū)別在于學生從“圍觀”變?yōu)椤皡⑴c”教學活動,并即時“完成”教學任務。教師嚴格按照教學進度,在線組織、實施、管理教學過程,使互聯網與課堂相結合,優(yōu)化教育資源,降低教育成本,提高教與學的效率。
(二)重視師資隊伍建設
精良的教師隊伍是確?!白吭接媱潯表樌麑嵤┑幕A。面對應用型本科層次人才培養(yǎng)的新要求,需要建立一支更加優(yōu)秀的教學團隊,要求教師在知識結構、學術水平上更上層樓。學校近年來積極動員青年教師進行國際化學習、推進國際化進程,通過鼓勵教師參加PETS5考試、選拔中青年教師進行境外研修、推進申請省政府留學獎學金等措施,讓青年教師走出校門、走出國門,吸納優(yōu)良的教學經驗,使師資隊伍得以充分的發(fā)展。另外,學校還積極推進雙師型師資隊伍建設,根據各專業(yè)“卓越計劃”培養(yǎng)需要,配備由校內專職教師與企業(yè)兼職教師共同組成的“卓越計劃”教育師資隊伍。
(三)進行實驗教學與實踐教育示范中心建設
實驗教學與實踐教育示范中心是實驗教學研究和改革的重要基地,高水平建設省級實驗教學與實踐教育中心是學校全面深化實踐教學改革與創(chuàng)新,促進優(yōu)質實踐教學資源開放共享和提高大學生實踐創(chuàng)新能力的重要舉措。學校一直高度重視實驗教學與實踐教育中心的建設與發(fā)展工作,通過多年來全校師生的共同努力,目前已建成10個中心(建設點)。
為配合“卓越計劃”的實施,學校不斷深化實驗室建設和實驗教學改革,積極加強學生創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng),進一步明確目標定位,做好示范引領;加大開放共享,合理整合資源,凝練特色優(yōu)勢,全面提升實踐教學、實踐育人在學校人才培養(yǎng)中的作用。
(四)加強校外實踐基地建設
各專業(yè)根據專業(yè)建設和人才培養(yǎng)的需要,按照分類建設、規(guī)范管理的原則,建立相對穩(wěn)定、能夠滿足實踐教學需要的校外實踐教學基地。校外實踐教學基地一般應為技術先進、管理規(guī)范并具有較大規(guī)模的企事業(yè)單位。校外實踐教學基地的選擇應遵循互利共贏、雙方志愿的原則進行,經學校與企業(yè)相互協商予以確定。
根據專業(yè)教學中生產實習、企業(yè)學習和畢業(yè)實習的不同需要和要求,校外實踐教學基地可按合作型、緊密合作型和融合發(fā)展型三種類型進行建設與管理。每個專業(yè)遴選合作型10~15家、緊密合作型3~5家、融合發(fā)展型1~2家企事業(yè)單位作為校外實踐教學基地。
五年來,配合電類專業(yè)“卓越計劃”,在培養(yǎng)卓越工程技術人才的道路上,常州工學院電工電子基礎部全體同仁不懈努力,力爭使工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)貫穿于整個電類基礎課程的課堂和實踐教學中。目前,電類基礎課的創(chuàng)新教學改革模式已初建規(guī)模,教學資源也逐步完善,為學校卓越工程師的培養(yǎng)做出了卓有成效的工作,發(fā)揮了重要作用。
[1]林健.面向卓越工程師培養(yǎng)的課程體系和教學內容改革[J].高等工程教育研究,2011(5):1-8.
[2]吳江,任建興,潘耀芳,等.基于培養(yǎng)模式改革的卓越工程師計劃探索與實踐[J].中國電力教育,2013,32(7):30-31.
[3]劉宏,曾璐,曾東紅.面向卓越工程師教育培養(yǎng)的電工電子實踐教學體系研究[J].實驗室研究與探索,2012,31(7):358-360.
[4]任立紅,劉曉麗,劉浩.卓越工程師計劃下“電工電子技術”課程創(chuàng)新教學初探[J].中國電力教育,2012(4):66-69.
[5]杜文遼,李安生,王良文,等.面向“卓越工程師計劃”開放實驗室建設初探[J].實驗技術與管理,2014,31(11):218-220.
[責任編輯 趙文清]
江蘇高校品牌專業(yè)建設工程資助項目“電氣及其自動化專業(yè)”(項目編號:PPZY2015B129);常州工學院網絡課程建設項目“電工電子技術課程”(項目編號:A3-4406-15-068);常州工學院網絡課程建設項目“電工基礎課程”(項目編號:A3-4406-15-006);常州工學院研究型課程建設項目“電工基礎課程”(項目編號:A3-4402-17-092);常州工學院教學改革研究課題“電類基礎課程卓越計劃的建設與實踐”(項目編號:A3-4403-16-007)
關靜,女,常州工學院副教授,碩士,主要研究方向為檢測技術與信息處理;楊子立,女,常州工學院教授,碩士,主要研究方向為電子技術;胡圣堯,男,常州工學院講師,碩士,主要研究方向為通信技術與信息處理;于海平,女,常州工學院講師,碩士,主要研究方向為電子技術。
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1674-7747(2017)18-0034-03