李海軍 郭文義 劉曉民
【摘要】文章針對(duì)機(jī)械類蒙語(yǔ)授課專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)電工電子技術(shù)課程時(shí)的實(shí)際情況與其學(xué)習(xí)特點(diǎn),在課程教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化重組,改革教學(xué)模式與方法,強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)以及改革考核與評(píng)價(jià)機(jī)制等方面進(jìn)行了研究與實(shí)踐,從而達(dá)到提高教學(xué)效果的目的。
【關(guān)鍵詞】機(jī)械類蒙語(yǔ)授課專業(yè);電工電子技術(shù)課程;教學(xué)改革與實(shí)踐
【基金項(xiàng)目】?jī)?nèi)蒙古自治區(qū)“電工電子系列課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)”;內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)民族教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目(MJGYB201506);內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院課程建設(shè)與教學(xué)改革項(xiàng)目(JDKCJS201501)。
一、引言
電工電子技術(shù)課程是我校機(jī)械類蒙語(yǔ)授課專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃中的專業(yè)基礎(chǔ)核心課程。通過(guò)兩門(mén)課程的學(xué)習(xí),學(xué)生可以掌握電工電子技術(shù)的基本知識(shí)與理論,為學(xué)習(xí)后續(xù)自動(dòng)化類課程以及從事工程技術(shù)工作實(shí)踐和科學(xué)研究工作打下一定的基礎(chǔ)。電工電子技術(shù)課程有以下特點(diǎn)。
1.與相關(guān)前續(xù)課程聯(lián)系緊密。需要高等數(shù)學(xué)的先修知識(shí)來(lái)推導(dǎo)出相應(yīng)電路中的電壓、電流、功率等參量的關(guān)系式;在變壓器、電動(dòng)機(jī)的章節(jié)中,又涉及大學(xué)物理中的電磁學(xué)基礎(chǔ)理論等。
2.電工電子技術(shù)課程以電路分析為主,探討電路的基本理論、基本概念和基本分析方法,課程理論嚴(yán)密,邏輯性強(qiáng)。
3.課程工程實(shí)踐性強(qiáng),要求學(xué)生會(huì)正確使用常見(jiàn)的儀器儀表,并在電機(jī)使用、電氣控制、電子電路應(yīng)用等方面有所收獲。
隨著高等教育教學(xué)改革的不斷深入,電工電子技術(shù)課程也相應(yīng)地在學(xué)時(shí)分配、教學(xué)方式等方面做出了改變。近幾年的教學(xué)實(shí)踐表明,電工電子技術(shù)成為我校機(jī)械類蒙語(yǔ)授課專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)難度大的科目,學(xué)生考試成績(jī)偏低,教學(xué)效果很不理想,主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面。
1.蒙語(yǔ)授課專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)上存在著語(yǔ)言障礙。雖然經(jīng)過(guò)了一定的漢語(yǔ)學(xué)習(xí),但是學(xué)生漢語(yǔ)應(yīng)用能力較弱,而授課教師都為漢族教師,學(xué)生對(duì)很多專業(yè)術(shù)語(yǔ)和詞匯的含義不能較好領(lǐng)會(huì),嚴(yán)重影響了對(duì)課程知識(shí)的掌握,學(xué)習(xí)效果不佳。
2.蒙語(yǔ)授課專業(yè)學(xué)生主觀上有積極向上的精神,但往往數(shù)學(xué)、物理知識(shí)基礎(chǔ)較弱。對(duì)于課程中的理論推導(dǎo)多和計(jì)算復(fù)雜的內(nèi)容,學(xué)生學(xué)習(xí)較困難,壓力大,從而產(chǎn)生了畏難思想,學(xué)習(xí)興趣和積極性受到了影響。
因此,通過(guò)進(jìn)行課程教學(xué)改革研究與實(shí)踐,使蒙語(yǔ)授課專業(yè)學(xué)生掌握好電工電子技術(shù)的基本理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用技能,更好地提高教學(xué)效果,具有重要的實(shí)際意義。
二、研究方法
基于教學(xué)實(shí)際情況以及擬解決的相關(guān)問(wèn)題,課題組按圖1所示方法進(jìn)行了研究與實(shí)踐。
通過(guò)組織本專業(yè)教師進(jìn)行討論、調(diào)研等活動(dòng),明確電工電子技術(shù)課程在專業(yè)培養(yǎng)中的定位及其與農(nóng)牧業(yè)機(jī)械及其裝備智能化相適應(yīng)的教學(xué)要求,以切實(shí)提高教學(xué)效果為目標(biāo),合理組織授課內(nèi)容,優(yōu)化課程結(jié)構(gòu),達(dá)到與后續(xù)課程完美銜接、與整體專業(yè)知識(shí)培養(yǎng)體系相適應(yīng)的目標(biāo)。改革教學(xué)模式與教學(xué)方法,科學(xué)組織教學(xué)過(guò)程,改革課程的考核與評(píng)價(jià)機(jī)制,為達(dá)成教學(xué)目標(biāo)提供保障。突出實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),強(qiáng)化實(shí)踐對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的引領(lǐng)與帶動(dòng)作用,促進(jìn)學(xué)生對(duì)課程整體理論知識(shí)的理解與掌握。
三、課程結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)建與優(yōu)化
對(duì)電工技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合、優(yōu)化。其中,如何處理課程電路基礎(chǔ)理論教學(xué)內(nèi)容與電器、電路實(shí)際應(yīng)用的關(guān)系及比重是本部分的關(guān)鍵問(wèn)題。原電工技術(shù)課程總學(xué)時(shí)56,其中理論課時(shí)48,實(shí)驗(yàn)課時(shí)8。本研究在課程總學(xué)時(shí)不變的前提下,將實(shí)驗(yàn)課時(shí)增加為16學(xué)時(shí),教學(xué)內(nèi)容上與以往相比,取消了支路電流法、諾頓定理、一階電路的暫態(tài)分析以及直流電機(jī)等內(nèi)容,突出了基本理論與常用低壓電器與電動(dòng)機(jī)控制的內(nèi)容,課程分電路理論與電氣設(shè)備兩個(gè)模塊,分別由直流電路、單相交流電路、三相交流電路、變壓器、異步電動(dòng)機(jī)和電氣控制技術(shù)六部分組成。在縮減內(nèi)容時(shí)關(guān)注了與其他課程的銜接,如直流電機(jī)、PLC等將在機(jī)電一體化課程中進(jìn)行講授,在此處避免了不同課程教學(xué)內(nèi)容的重復(fù)性。
整合優(yōu)化電子技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容。原電子技術(shù)課程總學(xué)時(shí)40,其中理論課時(shí)32,實(shí)驗(yàn)課時(shí)8,本研究將實(shí)驗(yàn)課時(shí)調(diào)整為16學(xué)時(shí)??s減了直接耦合放大、差動(dòng)放大、負(fù)反饋、自激振蕩等內(nèi)容,課程由模擬電路與數(shù)字電路兩部分構(gòu)成,包含了二極管與直流電源、三極管與放大電路、運(yùn)算放大器及其應(yīng)用、門(mén)電路與組合邏輯電路和觸發(fā)器與時(shí)序邏輯電路五方面的內(nèi)容。
四、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)建設(shè)
通過(guò)實(shí)踐來(lái)掌握理論,在實(shí)踐中鞏固理論。改革傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容,結(jié)合計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),建立實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)操、成績(jī)?cè)u(píng)定的組織規(guī)程與考核辦法,提高學(xué)生電路工具、儀表使用的技能,突出利用電路原理在解決實(shí)際問(wèn)題方面的應(yīng)用,利用綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)深化學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的吸收掌握,立項(xiàng)并編寫(xiě)了課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)。增加了電工與電子技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí),由原來(lái)每門(mén)課程的四個(gè)實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí)都增加為八個(gè)實(shí)驗(yàn)16學(xué)時(shí)。電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目增加了直流電路中“疊加定理與戴維寧定理”“變壓器與電動(dòng)機(jī)特性”和“低壓電器拆裝與測(cè)試”等內(nèi)容,電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目增加了“電子元器件測(cè)試與工具儀表使用”“運(yùn)算放大器模擬信號(hào)運(yùn)算”和“門(mén)電路與觸發(fā)器”等內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置遵循從元件到電路、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的思想,逐漸過(guò)渡,既補(bǔ)充理論課時(shí)的不足,又強(qiáng)化理論對(duì)實(shí)踐的指導(dǎo),實(shí)現(xiàn)二者的有機(jī)結(jié)合。
五、改革教學(xué)模式與教學(xué)方法以及考核評(píng)價(jià)機(jī)制
相比漢語(yǔ)授課班級(jí),兩門(mén)課程理論學(xué)時(shí)減少,實(shí)踐內(nèi)容增加,在實(shí)際教學(xué)中需要進(jìn)一步對(duì)課堂講授內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)。同時(shí),充分考慮少數(shù)民族學(xué)生的基本情況、學(xué)習(xí)特點(diǎn)和課程特點(diǎn),在教學(xué)中注重對(duì)學(xué)生進(jìn)行合理的引導(dǎo),把復(fù)雜的、抽象的理論知識(shí)具體化、形象化;把繁雜的、高深的數(shù)學(xué)知識(shí)簡(jiǎn)單化、實(shí)用化;切實(shí)解決好理論聯(lián)系實(shí)際,真正增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及其主動(dòng)性、積極性,激發(fā)學(xué)生的求知欲望,從而提高教學(xué)效果。
(一)授課內(nèi)容的設(shè)計(jì)
遵循了元件與電路相結(jié)合的思想。在講授電氣控制技術(shù)的內(nèi)容時(shí),將低壓電器與相關(guān)電路相結(jié)合,如介紹了按鈕、空氣開(kāi)關(guān)、接觸器的知識(shí)后即可講解點(diǎn)動(dòng)、長(zhǎng)動(dòng)等控制,并以此引出電路控制中需求的保護(hù)有哪些,繼而學(xué)習(xí)熱繼電器,進(jìn)一步引出常用的控制方法,把理論與應(yīng)用及時(shí)進(jìn)行關(guān)聯(lián),一環(huán)緊扣一環(huán),增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的獲得感。
電子技術(shù)課程教學(xué)中,以往的思路是先將二極管、三極管講完后開(kāi)始講解放大電路、集成運(yùn)算放大器以及整流電源等內(nèi)容,這種模式在小學(xué)教學(xué)的條件下知識(shí)體系連續(xù)性、系統(tǒng)性不強(qiáng),不利于對(duì)教學(xué)效率和效果的提高。本研究把電子元件與其典型應(yīng)用電路結(jié)合起來(lái),在理論和實(shí)踐上實(shí)現(xiàn)有機(jī)整合。如在講授半導(dǎo)體的基本知識(shí)概念上,圍繞二極管,講完二極管及配合著直流電路展開(kāi),將二極管在波形變換、穩(wěn)定電壓、固定點(diǎn)位等方面的作用有機(jī)融為一體。通過(guò)授課內(nèi)容的進(jìn)一步整合,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中能自成小的知識(shí)單元體系,較好地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)安排對(duì)知識(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程割裂化的影響。
(二)教學(xué)方法的合理使用
1.任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法。課程中關(guān)于電路的基本概念、基本原理等不方便用實(shí)物加以呈現(xiàn)的理解性知識(shí)內(nèi)容,將采取任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法。即在教學(xué)過(guò)程中,以若干個(gè)具體任務(wù)為中心,通過(guò)完成任務(wù)的過(guò)程,讓學(xué)生學(xué)習(xí)基本知識(shí)和技能,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)和技能的能力。
2.項(xiàng)目式教學(xué)法。將課程中實(shí)踐應(yīng)用比較典型的內(nèi)容,如繼電器控制、電子電路應(yīng)用等通過(guò)師生共同實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的項(xiàng)目工作而進(jìn)行相關(guān)教學(xué)活動(dòng)。通過(guò)典型項(xiàng)目的分析和工作任務(wù)的完成,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立、責(zé)任意識(shí)、解決實(shí)踐問(wèn)題的能力;通過(guò)師生共同交流,生生共同交流,培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作的能力、社會(huì)能力和其他關(guān)鍵能力,實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的情感目標(biāo)。
3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)法。利用電路仿真軟件(Multisim),通過(guò)構(gòu)建課堂小實(shí)驗(yàn)單元(如電路參數(shù)測(cè)量、放大電路分析等),使學(xué)生掌握課程的有關(guān)理論、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技術(shù),探索和發(fā)現(xiàn)事物的本質(zhì)與特征,并逐漸形成一種科學(xué)的思維方式,提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。
(三)改革考核與評(píng)價(jià)機(jī)制及其辦法
教學(xué)的目的是培養(yǎng)具備較高綜合素質(zhì)的人才,需要制定全面合理的考核機(jī)制與辦法對(duì)學(xué)生進(jìn)行有效測(cè)評(píng),從而進(jìn)一步激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)。本研究進(jìn)行了課程考核的內(nèi)容與方式改革,考核結(jié)果綜合并突出了學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的表現(xiàn)情況。評(píng)定項(xiàng)目由平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)、期末考試成績(jī)綜合進(jìn)行評(píng)判,其中平時(shí)成績(jī)占20%,包含出勤、作業(yè)等,實(shí)驗(yàn)成績(jī)占30%,期末考試成績(jī)占50%,分值系數(shù)的配比與實(shí)際教學(xué)內(nèi)容的多少相適應(yīng)。
六、實(shí)施效果
實(shí)踐表明,通過(guò)優(yōu)化電工電子技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容與結(jié)構(gòu),適當(dāng)降低了對(duì)學(xué)生理論深度學(xué)習(xí)的要求,但更加密切了與實(shí)踐的聯(lián)系。在運(yùn)用合理的教學(xué)方法和考評(píng)機(jī)制保障下,一方面恰當(dāng)?shù)亟Y(jié)合了蒙語(yǔ)授課專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)情況,另一方面較好地發(fā)揮了學(xué)生動(dòng)手能力強(qiáng)的特長(zhǎng)。教學(xué)過(guò)程中學(xué)生對(duì)課程的關(guān)注程度以及學(xué)習(xí)興趣和積極性得到了極大的提升,在較好地掌握了電工電子技術(shù)基本理論知識(shí)的同時(shí),實(shí)際動(dòng)手能力也得到了進(jìn)一步的提高,取得了良好的教學(xué)效果。
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