孫立輝 于軍
借助過程裝備與控制工程專業(yè)進行工程教育專業(yè)認(rèn)證的契機,剖析了目前電工電子教學(xué)與實驗中心在電工與電子技術(shù)課程教學(xué)過程中存在的問題,對電工與電子技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段進行了改革,力求為培養(yǎng)符合工程教育專業(yè)認(rèn)證的學(xué)生打下堅實的基礎(chǔ)。
一、引言
隨著2016年我國正式加入國際上最具影響力的工程教育學(xué)位互認(rèn)協(xié)議《華盛頓協(xié)議》,工程教育專業(yè)認(rèn)證已成為我國提高工程教育質(zhì)量的重要方式之一,也是專業(yè)建設(shè)發(fā)展的良好機遇。我國工程專業(yè)認(rèn)證主要倡導(dǎo)三個基本理念:“學(xué)生中心理念”、“產(chǎn)出導(dǎo)向理念”和“持續(xù)改進理念”,旨在讓學(xué)生可以充分、有效利用學(xué)校教學(xué)資源,畢業(yè)時掌握預(yù)期的知識,達到預(yù)期的能力。在大學(xué)四年中,課程教學(xué)作為培養(yǎng)學(xué)生工程能力的重要環(huán)節(jié),在工程教育專業(yè)占據(jù)著舉足輕重的地位。
電工與電子技術(shù)是研究電工技術(shù)與電子技術(shù)的理論和應(yīng)用的技術(shù)基礎(chǔ)課程,以培養(yǎng)學(xué)生獲得電工、電子技術(shù)及電氣控制等領(lǐng)域必要的基本知識和技能。我校電工與電子技術(shù)課程是針對機電學(xué)院不同專業(yè)開著的一門技術(shù)基礎(chǔ)課程,它是為培養(yǎng)滿足機電高等人才的需要而設(shè)置的,在工程教育專業(yè)認(rèn)證中對畢業(yè)要求起到重要的支撐作用。電工與電子技術(shù)課程開設(shè)多年,在教學(xué)過程中積累了許多寶貴的經(jīng)驗,為了進一步適應(yīng)工程教育專業(yè)認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn),還需要對該課程進行適當(dāng)改革,探索出符合時代發(fā)展,滿足各專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),具有鮮明特色的教學(xué)體系。
二、傳統(tǒng)電工與電子技術(shù)教學(xué)存在的問題
(一) 教學(xué)大綱單一
我校電工與電子技術(shù)課程面向過程裝備與控制工程專業(yè)、材料成型及控制工程專業(yè)、能源與動力工程、材料科學(xué)與工程專業(yè)、材料物理專業(yè)、車輛工程等,傳統(tǒng)的教學(xué)大綱過于單一,沒有區(qū)分各專業(yè)的差異性。由于不同專業(yè)對學(xué)生的畢業(yè)要求不同,該課程在對畢業(yè)要求的支撐矩陣中所起的作用也不一樣,因此需重新調(diào)整教學(xué)大綱,根據(jù)不同專業(yè)的專業(yè)特點進行內(nèi)容的取舍,增補緊密聯(lián)系工程實際應(yīng)用,符合專業(yè)特點的新知識。
(二)實驗內(nèi)容簡單,實驗技能有待加強。
實驗項目大都是固定的驗證性實驗,教師提供詳細(xì)的實驗步驟,學(xué)生“照葫蘆畫瓢”,實驗過程僅能體現(xiàn)學(xué)生的動手操作能力,而分析設(shè)計能力有待提高。
(三)教學(xué)方法和手段單一
電工與電子技術(shù)課程授課方式是板書和多媒體相結(jié)合,教師通過 PPT 講解主要內(nèi)容,難懂、晦澀的內(nèi)容配以板書講解,這種方法雖然可以較好地解決教學(xué)過程中“教”的過程,但并不能很好地保證“學(xué)”的質(zhì)量,尤其在工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下顯得更為突出。
三、以能力為導(dǎo)向的電工與電子技術(shù)課程教學(xué)改革
(一)針對不同專業(yè)調(diào)整課程知識體系
電工與電子技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容豐富,包括電路理論、電機學(xué)、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)四門電類專業(yè)課程,這些內(nèi)容比較碎片化,缺乏相對有效的關(guān)聯(lián)性。課題組教師通過調(diào)研及多年教學(xué)工作的總結(jié),按不同專業(yè)所需知識將教學(xué)內(nèi)容模塊化,同時仍保持基本概念、基本原理和基本方法的完整性。以過程裝備與控制工程專業(yè)為例,構(gòu)建的知識體系如圖1所示。
(二)采用軟硬件相結(jié)合的教學(xué)模式,層次化的教學(xué)內(nèi)容
1.采用虛擬-實踐相結(jié)合的教學(xué)方式
Mulistim軟件是對電子電路實現(xiàn)設(shè)計的工具軟件之一,它不僅提供了電路原理圖輸入和比較全面的仿真分析功能,同時還提供了龐大的元器件模型庫和一整套虛擬儀表,可以滿足對電子電路進行分析和設(shè)計的需要。電工電子教學(xué)與實驗中心注重實驗室硬件建設(shè)的同時,結(jié)合信息技術(shù)高速發(fā)展,學(xué)生普遍擁有電腦的特點,引入Mulistim軟件教學(xué),采用虛擬-實踐結(jié)合的實驗?zāi)J健?/p>
電工與電子技術(shù)實驗包括兩個部分,每個實驗課前,需要學(xué)生用Mulistim進行仿真,當(dāng)學(xué)生對實驗內(nèi)容有一定的理解時,預(yù)約時間做實物操作,通過這樣的教學(xué)方式,使學(xué)生更能加深對教學(xué)內(nèi)容的理解,提高學(xué)生的實際動手能力。虛擬-實踐結(jié)合流程如圖2所示。
2.層次化教學(xué)內(nèi)容
電工與電子技術(shù)實驗采用獨立設(shè)課,學(xué)分為1學(xué)分,實驗項目為6項。為了滿足工程教育專業(yè)認(rèn)證對課程的要求,切實提高學(xué)生的工程能力。在實驗內(nèi)容的設(shè)置上,增加了與工程實際相關(guān)的設(shè)計類題目的比重,同時,增加了開設(shè)實驗的項目數(shù),使學(xué)生可以有更多的選作項目,提高學(xué)生的實際動手能力。實驗開設(shè)內(nèi)容如圖3所示。
(三)引入先進的教學(xué)方法與手段
1.錄制電工與電子技術(shù)微課,幫助學(xué)生樹立主動學(xué)習(xí),終身學(xué)習(xí)觀念。將電工與電子技術(shù)課程劃分成上百個知識點,每個知識點錄制短視頻,上傳至對應(yīng)的章節(jié),并標(biāo)注重點、難點,學(xué)生可以利用碎片化時間進行課前預(yù)習(xí),課后復(fù)習(xí)。
2.第二,引入項目教學(xué)方法,
根據(jù)教學(xué)要求,設(shè)置項目教學(xué)內(nèi)容,由易到難,逐漸培養(yǎng)學(xué)生分析問題,解決問題的能力。在設(shè)置項目時要盡量地涉及到設(shè)定教學(xué)目標(biāo)的每一個知識點,形成一個類別多、由易到
難的任務(wù)群,構(gòu)設(shè)一個完整的教學(xué)設(shè)計環(huán)節(jié)。以講解直流電路內(nèi)容為例,設(shè)置了“萬用表測量電路的分析及萬用表的組裝調(diào)試”項目,該項目分解了十一個任務(wù),同時附加了2個技能訓(xùn)練具體知識點的分解如圖4所示。通過這樣的教學(xué)設(shè)置,使學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識的同時,又鍛煉了他們的創(chuàng)新能力,還提高了他們的學(xué)習(xí)興趣。
四、結(jié)語
本文基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的理念,剖析了目前吉林化工學(xué)院在電工與電子技術(shù)課程教學(xué)過程中存在的問題,課題組在過程裝備與控制工程專業(yè)進行工程教育專業(yè)認(rèn)證的契機,對電工與電子技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段進行了改革,力求為培養(yǎng)符合工程教育專業(yè)認(rèn)證的學(xué)生打下堅實的基礎(chǔ)。(作者單位:1.吉林化工學(xué)院 信息與控制工程學(xué)院;2.吉林化工學(xué)院 教務(wù)處)
基金項目:教育部高等學(xué)校電氣類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會專業(yè)教育教學(xué)改革研究項目(DQJW2016028):創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育背景下地方院校電氣類大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的研究與實踐;吉林省高等教育教學(xué)改革研究項目:工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下電工電子教學(xué)體系的構(gòu)建與實施;吉林化工學(xué)院重大教研項目:應(yīng)用型地方本科院校的電工電子實踐教學(xué)體系構(gòu)建與實施。