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通才教育與專才教育一直是學校培養人才的兩種教育模式,各有利弊。通才教育是一種通識教育,其主要特征:首先,傳授的知識側重基礎性和經典性;其次,教育內容具有綜合性和廣泛性;再次,教育形式具有多樣性和靈活性。相對于通才教育而言,專才教育是指培養比較狹窄專業人才的教育,教育內容主要涉及某一學科、專業的系統化知識,注重專門知識的傳授和專門技能的訓練,培養掌握一定專業知識,同時具備一定專門技能的人才,而且培養的人才短期內具有不可替代性。職業教育更傾向于培養專才。但是,專才的成功培養也需要學生具備一定的知識素養。目前職業技術院校錄取學生的標準比較寬松,學生人數與日俱增,學生的綜合素質水平參差不齊,多數偏低,其它學科的基礎知識掌握的較少,非常不利于專業課程的教學。另一方面,由于許多專業的基礎課程都是電工電子技術,但所用的教學大綱沒有側重點,基本相同,這使得因材施教很難實施。最重要的是,許多學校對這門課程的實踐性缺乏重視,許多實驗課程、實習教學都沒有落實,多數只注重形式、忽視內容,學生參與實驗和實習前后的操作水平沒有實質性地提升,考試只注重理論知識,對實際操作能力要求較低,考核機制不完善。此外,在學生就業方面沒有相關政策支撐,多數學生畢業后不會從事專業相關的工作。
1.2學與教的關系不融洽
學生和老師都明白學好這門課程的重要性、必要性、實用性,但是由于學與教的關系不融洽,老師和學生只是將這種重要性放在思想層面,沒有實際做為。這種不融洽主要表現為:學生想學但不知道怎么學,老師想教但不知道怎么教。許多學生只是知其然不知其所以然,經常翻閱課本和筆記,但遇到實際問題還不知道怎么解決。老師只是按部就班的把課本內容講完,不了解學生的理解程度和接受水平。雙方基本處于盲學盲教狀態,對彼此不了解。除此之外,某些學生對自己的學業不重視,學習自覺性較差,只為能在畢業之際拿到文憑,而某些老師只是在機械地完成自己的教學任務。
1.3教學環節沒有做到位
首先是沒有很好的掌握教學內容的深度和廣度,如對概念公式進行過多探討、不能根據專業挑戰教學內容的側重點。其次是教學內容多重視理論性知識,對實踐技能的培養較少,缺乏新理念、新成果、新技術的引入。再次是教學方法比較單一,多是沿用“黑板+粉筆”的傳統模式或簡單的演示,學生積極性不高,并且不利于知識的理解和掌握。第四,對教學目標、課程定位不明確,教學不是定位在學員的具體應用能力上,而是只關注課本知識的教學。最后,教學觀念落后于市場需求,不能以學生的就業為目標。
2提高電工電子技術課程教學效率的有效策略
2.1轉變教學觀念,明確學習目標,調整教學內容
職業教育具有學歷教育和任職教育的雙重屬性,應以學生就業為目標,以培養學生動手操作能力和解決實際問題的能力為側重點,培養能滿足崗位需求的技能型人才。每位授課教師都應該清楚知道這是教學的最終成果,是學生接受教育的最終目的。校方在安排教學課程體系的設計上要將培養學生解決問題的能力做為重點,讓學生掌握電工電子技術技能;改變以往單一的考核方式,提升學生的綜合素質;從多維度考察教師的教學效率,合理安排各方面的權重,提高再教育機會,提升教師專業素養;整合教育資源,根據專業的不同選擇電工電子技術課程的特色教材,有側重地選擇,優化調整教學內容,及時加入新理論、新技術、新工藝、新裝備、新材料等前沿內容,突出職業能力的培養。在實際教學中,必須兼顧電工電子技術的課程體系和崗位任職需求的實踐邏輯,充分落實教學的針對性、實踐性、前瞻性要求。以學生已有的科學知識、實踐經驗、現實需求為基礎,以滿足社會崗位需求為基本目標,以崗位發展和晉升為延伸目標選擇教學內容。因此,職業教育機構及相關的教育工作者應該將電工電子技術課程的作用定位為“服務”:為學生學習其它專業課程服務、為學生畢業后從事專業技術崗位服務,是整個專業的理論基礎和技術基石,必須牢固建立。鑒于此,電工電子技術課程的教學必須因材施教,強調理論聯系實際,激發學生的學習興趣,加強實踐性教學環節,讓學生多操作、多動手,提高學員解決實際問題的能力。
2.2靈活選擇教學方法
科學合理的教學方法是達到最有效教學效果的保證。為了激發學生的學習興趣,發揮學生的主觀能動性,讓學生自覺學習,教師要學會選擇最適合自己以及學生的教學方法,順利實現教學目標。課堂的主體不再是老師,傳統的知識傳授型或者被動傾聽型的教學方法已經不適應當今的教學環境,而應該把學生做為教學課堂的主體,教學方法應該轉變為思維激勵型或主動探索型,由被動接受改為主動發現。根據不同的教學內容和教學目的選擇不同的授課方式,如:演示法的成功運用,既能夠節省時間,也能使學生容易理解知識點;啟發式教學能夠使學生產生強烈的求知欲,達到理論實踐一體化。因此,要在教學中努力了解學生需求,搞清楚學生的困惑點、知識盲點,這樣才能對癥下藥。在課堂上可以創設教學情境,讓學生分組討論,加強師生互動,教師引導,學生為主體,提高學生對問題的分析能力和表達能力,使學生更好更快地掌握學習內容。采用主題課堂模式,讓學生自己講解課程內容,教師做補充,提高學生自主學習能力,充分了解自己在學習中的短板并改進。
在傳統的教學模式中,通常使用一種壓迫式的教學方法,以教師為主進行教學,在一定程度上具有局限性。例如,在現代電子技術的教學中,由于一些客觀條件的限制,在課堂上不可能完成所有的試驗,一些試驗的操作還具有一定的危險性,實際操作難度很大,而且模擬電子箱中的各個元部件外形都比較小,在課堂教學中局限了學生的可視空間。電子式教學模式可以使教師利用計算機的交互功能和模擬功能,通過實物投影的方法,有效克服課堂試驗的局限性,并能夠對教學信息做到及時反饋。可見,采用電教化多媒體教學方式,可以優化教師的教學質量,豐富學生的信息來源,加強學生對電子技術專業知識的掌握和運用。
二、電教化教學在電子技術專業教學中的合理應用
在電子技術專業的教學中合理地應用電教化教學模式,有利于提高專業教學質量,但不能盲目地使用電教化教學而疏忽了教學內容,因此要在保證基本教學的基礎上,找到最佳的時機將多媒體技術應用到教育教學中來,通過合理地運用使電教化教學的作用發揮到最大化。
1.培養學生的學習興趣,調動學習積極性
對于課堂教學來說,良好的開始是引導學生進入學習狀態的關鍵。巧妙地設計課堂教學的開頭,能夠有效集中學生的注意力,引導學生進入教學課程當中,營造一個良好的課堂氛圍,調動學生求知的積極性,奠定學生在課堂上的主體地位。例如,在電子測量這門課的教學過程中,書中提到的所有測量儀器,不可能全部應用到課堂教學中來。通過多媒體教學中的電子仿真軟件,引領學生通過對軟件的相關操作,體驗儀器的測量過程,并通過測量結果自主進行電路的狀態分析,得出試驗結論。可見多媒體教學可以使學生獨立完成教學的試驗內容,并在仿真試驗中學習專業知識,積極地發現問題并主動地解決問題。通過電子式多媒體教學方式,培養學生對專業知識的求知欲望,使學生在一個輕松愉快的氛圍中學習理論知識,為專業技能的掌握打下良好的基礎。
2.結合現代信息技術,解決教學難點
在電子技術專業的教學過程中,通過合理地運用現代信息技術,可以讓學生的學習過程更加直觀化、生動化、形象化,有利于學生對知識重點的良好掌握和知識難點的有效解決。新課程標準要求教師要樹立學生在課堂上的主體地位,培養學生自主學習專業知識的能力,激發學生的獨立創造性,通過教師的輔助指導,使學生達到對理論知識的充分理解和掌握。秉承以學生為主、教師為輔的教學思想,通過多媒體教學的合理運用,教師和學生協調一致,促使電子技術教學達到理想化水平。
三、信息反饋對電子技術專業教學的影響
對于教師而言,課堂的教學效果可以通過學生在課堂上的反饋信息來判定。根據學生反饋的信息,教師可以判定學生對課堂知識的掌握程度,對教學方法進行及時有效的調整,對學生在學習中出現的偏差進行準確的糾正,使課程教學達到預期的效果。對于學生而言,將自身對專業知識的理解程度和掌握能力的信息進行反饋,可以及時地發現自身學習上的不足,并準確地進行調整,提高自己的學習效率。在多媒體教學試驗中,通過計算機仿真技術軟件的應用,學生在獨立試驗操作過程中,能夠及時地發現問題,并將問題信息反饋給教師。教師通過輔助教學,幫助學生分析問題,引導學生自主解決問題。與傳統的教學模式相比,多媒體信息技術教學能夠更加及時、準確地反映學生對教學內容的掌握程度,幫助教師更加有效地調控學生的學習狀態。
2、考試過程中輕過程,重結果。以分數高低作為判斷的唯一標準,造成有些學生一味追求考試分數,而忽視全面素質的提高,造成高分低能,甚至有些學生學習的目的只是為了應付期末考試,平時不注意認真聽講,到考試前幾周開始突擊復習,學習前松后緊,這樣也許可以通過考試,但并不能真實反映學生對知識的掌握情況。
3、考試方式缺乏多元化、全面性,形式比較單一。以閉卷考試為主,題型多為填空、選擇、判斷、計算等,難以體現課程的特點,只能簡單的考核學生的記憶知識和簡單推理的基本技能,無法考核學生運用知識的能力和創新能力。客觀題較多,抑制了學生的創造性和個性,不利于培養創新素質。
4、考試時間安排的不合理。考試大多安排在期末,致使學生平時懶于學習,考試前突擊學習,養成投機心理;只考核學生成績,不能及時反饋、促進教學;考試后信息反饋不足,難以準確評價教學效果。
二、改革考試方式,促進教學改革,全面提高學生創新能力培養
1、革新考試內容,增加設計性、創新性內容。《電工與電子技術》是一門應用性極強的課程,考試時,題型應該盡量減少客觀題比例,避免過于側重知識的機械記憶,考試內容應轉移到對分析和綜合應用的考核上。
2、加強過程管理,強調學習過程中的考核和監測。不再“一考定終身”,而是把考試當作一個貫穿教學的過程來對待。要求在教學進程中進行連續的、不定期的考核,考核的形式可以是多樣的。如增加平時成績在總成績中的比重,以加強對學生平時學習的考核和督促。平時的考核可以采用作業、課堂提問、討論、報告、階段性測驗等多種方式。通過多種形式,綜合考量學生的學習效果。在這個過程中,可以提高學生的參與性,加強學生和教師的交流,提高學生的課堂學習效率,真正的掌握所學知識,而不是僅為了應付考試,同時,教師也可以了解到學生對知識點的掌握情況,動態的調節后續教學內容。考核時要注意兩種不良傾向:只注重平時成績的積累;平時不學習,期末突擊復習。
3、增加小設計、小制作、小論文等實踐性環節,作為考核成績的一部分,鼓勵學生實踐、創新。《電工與電子技術》是一門實踐性很強的課程,可以結合課程內容,從現實生活中挖掘課題,如從簡單電路的聲控燈、門鈴、防盜報警、雙聯燈到空氣斷路器、電氣布線等,鼓勵學生由淺到深,開展以求知為目的的開放型自主學習活動,提高學生的學習興趣,培養創新和實踐能力,并把該環節的內容作為考核成績的一部分。
2注重實驗教學,提高學生的實踐應用能力及創新能力
模擬電路實踐教學可分為以下三個部分,基礎實驗、提高實驗與職業技能,電工電子基礎試驗中心擁有創新實驗室,可以讓學生綜合全面的掌握電工電子的綜合技術,提高學生的實踐操作能力。具體在實驗的內容教學中,增強綜合性、設計性、開放性試驗比例。充分利用實驗教學對枯燥無趣的理論教學進行補充,將抽象難懂的內容利用實驗課中的器具實驗用品進行模仿驗證,加深學生對知識的吸收與理解。引發調動學生的學習積極性及興趣。模擬電路實踐課可以給學生提供豐富的實驗課目,學生能夠根據自身的知識積累,來選擇安排實驗學習。例如,放大器的Q點和動態特性的圖解法是非常抽象的教學內容,經過相關程序的仿真,學生可以直觀地觀察到電路設置Q點的必要性,動態參數的變化規律,直流負載線與交流負載線的不同之處。根據黑龍江大學電工電子基礎實驗中心為不同專業安排的1周~2周的模擬電路實訓,設計培訓、制作電路與電源,一階濾波器電路,基本共射放大電路,學生首先進行理論設計及計算,然后利用計算機的相關軟件進行仿真,最后到動手操作、調試、焊接、制作。整個過程提高了學生的動手實踐能力,并同時提高了分析問題解決問題的能力。
3總結學習方法,培養學生良好的學習習慣
《模擬電子技術基礎》與其他科目有所不同,它不但需要扎實的理論基礎,還要學會財務分析電子電路。首先,要讓學生可以更快的適應模擬電子技術的學習。在教授知識的同時,還要培養學生正確的學習方法,提升他們的自學能力,培養良好的學習習慣。引導學生在聽課前先預習的習慣,然后在課前自學過程中將教材的重點、難點、惑點等都找出來。其次,督促要求學生做好隨堂筆記。指導學生如何做好筆記,使其更好地掌握知識。筆記重點記錄教師講課的,主題、重點、難點、概念,關鍵詞,對難點進行重點標注,以方便課后的復習。督促學生復習可以防止遺忘。課后學生自主的溫習課程及筆記,可以將所學知識進一步鞏固同時加深理解。
4教學應有側重點,以應用為目的
高職要重點著手于理論知識的應用及實踐動手能力的培養等方面。因此,教學內容上要彰顯高職教育的特點,主動適應社會需要,側重于應用性、針對性。將知識與能力相互結合,重點培養學生的工程應用能力及處理問題的能力。基礎理論的的初衷是對其的靈活運用,以必須、夠用為度,以掌握概念、強化應用為側重點。目前電子技術基礎具有很淺的實用性,其技術更新的速度是無法想象的。因此授課時不可再生搬硬套之前的教學方式:首先講解元器件的原理、特征、性能,然后對其進行分析對內部結構進行講解,再舉例說明它的具體應用。曾經對模擬電子技術基礎偏重于細節,忽略了整體概念的講解,這對培養學生的應用能力起到了副作用。因此授課時應有所側重,重點講解新思想、方法及應用,重點講解所謂粗線條分析。需要與實際電路相結合,使學生對電路的應用更加了解。
5設計特色引入,激發學生興趣
1.1針對學生物理基礎差、電學知識概念模糊的現狀,在開展電工電子技術課程課堂教學前,需要認真找出本堂課所需要的電學基礎,找出哪些概念、基本原理和基本方法是必需的
例如,在學習晶體二極管和整流電路這一節時,首先要理解晶體、導體、半導體、絕緣體等等這些概念,深刻理解半導體的三大特性;其次,鑒于半導體在整個學科中的重要性,回顧物質結構示意圖的畫法,尤其要了解硅元素的結構示意圖。在學生了解了硅元素的物質結構示意圖,了解了半導體以及半導體的三大特性等這些準備知識的基礎上,給學生講授二極管及整流電路,就比較輕松。
1.2電工電子技術教學中,每一節知識都是為后面知識的基礎,這就需要在每一節新課程內容開始前,需要花一定的時間去對原來學過的知識進行鞏固
在對原來知識充分理解的基礎上,才能開展新的教學,這對于教學效果的提升將會起到極其重要的作用。不打好基礎,就像建筑地基不牢一樣,根基不穩,則上面建設得再美好也是在浪費時間而已。電工電子技術教學也一樣,學生沒有打好基礎,則會在以后的知識學習中無法進行理解,從而對課堂產生厭倦,對學生失去興趣。所以在教學中,教師可以通過多種形式來對學生的基礎進行鞏固,如講解、提問、制作知識卡片等,以便于更好的提高學生的學習效果。
2通過改革教學方法使學生更好的掌握電工電子技術知識
2.1創造一個良好的課堂氛圍
高職學校的學生入學門檻很低,學生素質也存在著較大的差異,部分學生存在著一些不好的習慣,課堂上睡覺、挑釁及答非所問的現象都普遍存在,學生具有較強的叛逆性和任性,由于知識缺乏所以在學習中極度的不自信,但其個性中又存在著自傲,針對于這部分學生,如果教師一味的進行批評指責則不會達到好的效果,可能會導致這部分學生對這門課程的厭惡程度增加。所以教師需要以寬容的態度來輕松對等學生的一些缺點和毛病,在對學生自身的不足之處進行糾正時要利用恰如其分的提醒,給學生發展意見的機會,允許其有背離常規的思維,增加師生之間的交流,讓學生充分的感受到課堂氣氛的輕松和愉快,從而才能更好的發揮其主觀能動性,在課堂中暢所欲言,激發其學習的興趣。
2.2加強實驗教學
長期以來在我國傳統的教學方法上,通常都更注重理論教學,所以在學生剛接觸這個專業時就會首先進行理論知識的學習,電子技術專業理論知識具有抽象性,在學生毫無感性認識的基礎上進行理論教學無法取得良好的教學效果,所以需要先讓學生通過實驗進行驗證,然后再進行理論學習,學習一定理論知識的基礎上,再進行實踐,這樣在教學中理論和實踐相結合,可以使學習更好的掌握對知識點進行掌握,而且具有較強的動手能力。例如在講單管放大電路時,老師先讓學生在實驗室自己動手連接一個共發射極單管放大電路,然后用萬用表分別測出不同輸入情況下的輸出電壓,并記錄下來,同時用示波器觀察輸入、輸出波形,最后以小組為單位,討論輸出、輸入電壓的比值以及波形的情況,這樣讓學生有了感性認識后,老師再結合理論分析學生在實驗中觀察到的現象,學生便很容易理解放大原理,并掌握知識點。
2巧設教學情境和問題,激發學生學習興趣,樹立自主學習意識
根據教學內容的難易、重點,向學生提出要解決的中心課題,要求他們分析問題情境,探索問題的解決方法。筆者講授《數字電子技術》中“二值邏輯與基本邏輯運算”時先介紹安全帶報警系統,如圖2所示,然后引到學生思考“什么是與邏輯”,之后了解與運算之后,發問“如何用與門實現安全帶報警系統”。通過巧設問題和情境,激發學生那種強烈的探索欲望,使學生處于一種積極的思維狀態。對于教材中比較抽象的概念和原理,在教學中要深入淺出,用形象生動的比喻去幫助學生進行分析理解,提高學習興趣,激發學習熱情。學生沉浸其中,才會學有所思、學有所問、學有所悟、學有所得,才會有新的發現。要想讓學生沉浸于學習還得發揮學生的主體作用。凡學生能夠自己探索得出的,決不替代,凡學生能獨立發現的,決不暗示,盡可能給學生多一點思考的時間。為讓學生深刻理解74HC151七段顯示譯碼器三個輔助端即燈測試輸入、滅燈輸入和鎖存使能輸入端的功能,筆者讓學生根據74HC151的功能表,分析輸出有字形時對應的三個輔助輸入端信號分別是什么,從而得出結論:燈測試輸入端用于檢查譯碼器本身及顯示器各段的好壞,滅燈輸入端用于將不必要的零熄滅,鎖存使能輸入端由0跳變到1時,輸入碼被鎖存,輸出只取決于鎖存器的內容。
3授課要承前啟后,注重教學內容的銜接
在教學中關注知識之間的前后聯系,了解知識的來龍去脈,可以使我們更好地銜接教學內容之間的關系,形成一個系統的知識鏈;在這一基礎上的教學設計,能促進學生利用遷移、轉化的方法來解決問題,能使我們有效合理地進行教學。一方面注意本課程內容的前后銜接,另一方面注意本課程與前后相關課程的銜接。如講全加器時,可以得出全加和S和進位數Co的表達式,分別如式(1)和式(2)所示。根據式(1)、(2)和已經學習的半加器知識。同時,引導學生將式(1)和式(2)分別變換成如式(3)和式(4)所示的最小項表達式。進而,讓學生回憶二進制譯碼器74HC138重要應用之一,即可以實現給定的組合邏輯函數。最終,在引導下,學生得出如圖3(b)所示的電路圖,即用已學的74HC138實現全加器的功能。這樣學生開闊了思維,加深了對已學知識的理解。有意點撥前后課程中與本課程相關的知識點及其應用,讓學生認識到電子技術課程承前啟后的重要作用,激發學習的興趣和熱情,提高學習的主動性,樹立學好電子技術課程的信心。
4理論聯系實際,拓展學生的思維能力
理論教學學生一般感覺枯燥、難學懂。在理論教學的過程中,若能結合具體實驗案例,則能給予學生感性認識,提高學習興趣,進而通過理論學習上升到理性認識,再到實踐環節中,驗證理論,又可促使學生真正理解理論知識,進一步深化理論。對數字電子技術的掌握更重要的是能夠通過電路的學習學到一種思維方式,學會一些分析問題和解決問題的方法。邏輯運算是數字電子技術的基礎,讓學生理解基本運算是重點也是難點。為此,筆者在講授或運算時,“入室盜竊檢測和報警系統”為例講解或運算及或門的應用。這樣一來,學生易于理解或運算的本質及其應用。教學多結合實際,激勵學生不但要具有堅實的理論基礎而且應能夠靈活綜合應用來分析和解決問題。
筆者認為,同樣是數字電子技術應用課程,在教學內容上要有區分,對于職高的學生而言,學校更應注重其實際操作能力的培養和提高。
1.2教學模式有待創新
我國傳統的教學模式是以教師為主、學生為輔,通常是教師講什么,學生就學什么,學生處于較為被動的地位。同時又由于《數字電子技術應用》這門課本身理論性較強、難度較大從而導致學生缺乏興趣,不愿意自主學習和探索,這樣就很難取得突破。
1.3教學理念急需轉變
“應試教育”這一理念在我國的學校教育中可謂根深蒂固,雖然高職、本科生的教育強調學生要自主學習,給學生更多的自由時間,盡可能地讓學生自己去探索和實踐,但仍沒有取得滿意的效果。
1.4理論與實踐相脫節
目前在我國高校教學中,對實驗教學這一部分的重視程度并不高,主要表現在實驗器材配置較落后、學生參與實驗的積極性不高,多是為了應付考試、教師沒有嚴謹地對實驗過程和結果進行跟進和評估。而受我國傳統教育的影響,教師偏重課堂上的理論教育,學生則多以看書學習為主,理論教學與實踐教學的課時比例分配不合理。從而導致理論與實際相偏離。
1.5考核方式比較單一
大部分高校在進行學生學習效果評估的時候還是以考試為主,將筆試成績、出勤率、實驗課表現三個方面按不同的比例來分配,期末總成績則由三項成績加總而成。顯然由于考核因素太少,這種考核方式存在很大的局限性,因此可以通過增加更多的考核因素來完善考核制度。
2數字電子技術應用課程的改革與實踐之策
2.1傳統教學模式與現代化模式相結合
現代化的多媒體教學則可以通過制作生動的課件將理論以視頻、動畫、圖片等方式呈現出來,不僅可以活躍課堂氣氛,同時還能讓學生更好的理解教學中的難點、重點,將傳統教學模式與現代教學模式相結合,學生對知識點理解會相對輕松有效。
2.2項目式教學模式的引入
項目教學法是教師帶領學生在開展一個項目的基礎上,通過實際操作將理論知識傳授給學生的教學模式。該模式主要包括項目的選取、項目模塊化、自主發揮部分、項目實施及總結評估幾個部分。
2.3推行校企聯合教學的模式
學校應加強與企業的聯系,可以與相關企業簽訂實習協議,安排學生去實習,以提高學生的實踐能力,此外也可聘請企業高級技術人才進校開展主題講座,以給學生更多的機會去了解行業的最新動態,適當調整自己的學習方向,逐漸去適應企業的發展要求。
2.4調整考核方式
通過引進更多的考核因素,如學生參加科技競賽獲獎、自主做實驗次數、實習期表現情況等方面,增強考試的公平性、合理性。
2.5多元化學習模式
同一專業同學可以根據自身的優勢成立學習小組,團隊成員間互相監督和幫助,提高學習的積極性。此外還可以通過成立課余興趣小組、舉辦高校科技競賽等方式來營造多元化的學習環境。
2.6實驗室管理
更加人性化完善實驗室管理,延長實驗室的開放時間,并配備值班教師在必要時指導課余時間自主做實驗的同學。
“循環互輔”實踐教學方法建立在“建構主義的學習觀”的基礎上,建構主義的學習觀認為:知識不能簡單地通過教師傳授得到,而是每個學生在一定的情境下通過自主探索、小組協作等學習方式,達到對所學知識意義的主動建構。傳統的電力電子技術實踐教學,學生的自主學習能力沒有得到有效培養。因此,探索新的實踐教學方法具有十分重要的意義。“循環互輔”即老師分項目分別輔導N個學生,然后由學生分項目相互循環輔導。“循環互輔”實踐教學方法主要分以下步驟進行:
1)調整優化教學內容,教師在授課前對教學內容要認真篩選,注意課程體系的前后銜接,理論夠用原則,降低理論的難度,以應用為主線,精心選擇N個教學項目。
2)根據學生的興趣特點和基礎,由學生自主選擇自己負責的項目,選擇同一項目的同學為一組,把全班同學分成N組。針對每個項目,教師輔導負責該項目的一組學生。
3)經教師培訓后的項目負責人指導其他同學完成該項目,教師監控各個項目的完成情況,及時解決項目負責人無法解決的問題,保證項目順利進行。實踐教學過程中,教師多采用啟發式進行指導,主要是多引導,多啟發,提出分析問題的方法,指出解決問題的途徑,讓學生通過獨立思考和小組合作,找出解決問題的具體方案,并在實踐中加以檢驗,提高學生分析問題和解決問題的能力。
4)為了保證“循環互輔”實踐教學方法順利進行,需要改革原有的課程考核評價方式,課程評價主體和評價內容應多元化,評價方式應多樣化,可構建“教師評價、學生自評、學生互評”相結合的評價機制。在學生考核評價中,應全面客觀地反映學生的真實情況,重點考核與評價學生的職業技能和職業素質,對學生的學習態度、學習能力、溝通與合作能力、創新精神等進行全面考察。堅持過程性評價和結果性評價相結合,過程性評價是在學生自主學習過程中對學生的學習態度、日常表現等各方面情況進行的評價,結果性評價是學生學習完成后對學生整體技能情況的評價。
1.2“循環互輔”實踐教學方法在電力電子技術課程中的具體應用
下面從教學項目的選取和實踐教學過程的實施兩個方面探討“循環互輔”實踐教學方法在電力電子技術課程中的具體應用。
1)隨著電力電子新器件的不斷涌現以及各種變流電路的不斷發展,電力電子技術課程的教學內容日益增長,在學時有限的情況下,以電力電子技術應用最廣泛的實際案例為載體,設計了以下六個項目作為教學內容:
(1)單相半波整流調光燈電路;
(2)單相橋式全控整流調光燈電路;
(3)單相交流調壓調光燈電路;
(4)同步電機勵磁電源電路;
(5)開關電源電路;
(6)中頻感應加熱電源電路。
2)根據學生的興趣特點和基礎,由學生自主選擇自己負責的項目,選擇同一項目的同學為一組,把全班同學分成6組。以單相半波整流調光燈電路為例,教師負責輔導選擇該項目的7-8個學生。再由這些學生負責指導班上其余同學完成該項目。教師監控各個項目的完成情況,及時糾正錯誤。
3)循環互輔實踐教學方法,不僅要求學生自己學會,還要教會別人。這就要求學生對自己選擇的項目需要進行大量的準備工作。教師利用大學城空間,建設電力電子技術空間資源課程,包括多媒體課件、參考教材、各種變換電路的仿真模型及仿真參數設置實例,實驗指導、各章習題及其學習指導等。學生進入教師空間后,可自主開展學習,通過發表評論在線分享學習心得,通過電力電子技術交流群組與教師、同學進行在線交流。“循環互輔”實踐教學方法在電力電子技術課程中的應用實踐表明:
(1)實踐教學過程中,由于每位同學都得到了充分有效指導,因此故障率、儀器設備損壞率降低了。
(2)該方法最大限度地調動了學生學習的積極性和主動性,發展每一個學生的優勢潛能,有效培養了學生自主學習和分析問題解決問題的能力,取得了較好的教學效果。
《電工電子技術》是高職院校非電專業的一門專業技術基礎課程,是一門實踐性、應用性較強的課程。通過對本課程的學習,學生能夠獲得有關電工電子技術的基本概念、基本理論和基本技能,為后續專業課程的學習及未來從事的相關工程技術工作打下堅實的基礎。《電工電子技術》課程包含“電工技術”和“電子技術”兩部分內容,涵蓋了電路分析、電機及電氣控制、模擬電子技術、數字電子技術等多方面內容。《電工電子技術》課程作為工科專業的專業技術基礎課程,在我學校主要服務于制造大類專業,如數控設備使用與維修及機電一體化、汽車檢測與維修等專業,由于各非電類的專業培養目標不同,人才培養方案中對《電工電子技術》課程的內容廣度和深度的要求都有所不同,要求《電工電子技術》課程既要體現出專業技術基礎課程的“基礎平臺性”特征,還要體現出非電各專業的“專業性”特征,《電工電子技術》課程不能再以一個同樣的課程標準應對非電各專業的專業培養目標,必須體現為專業服務。《電工電子技術》課程教學要以學生為本。堅持工學結合,強化教學、學習相融合的教育教學活動。推行項目教學、工作過程導向教學等教學模式。要求課程的《電工電子技術》課程的教學內容、教學方法、教學手段等不斷進行改革與優化,努力提高教育教學效果。如何更好的開發與實施《電工電子技術》這類專業基礎課的教學工作,如何系統地把基礎課的知識講解給學生,讓學生對電工電子專業有個全面的認識和統一的學習,完成《電工電子技術》“基礎平臺性”要求,為學生將來的可持續學習能力打下堅實基礎,如何提高學生的學習興趣,將電工基礎理論與非電各專業緊密結合,讓枯燥的理論在實際應用中獲得生機,變“要我學”為“我要學”,培養學生自主學習能力,這些都是電工基礎課教師密切關注和積極思考的問題。
一、存在的主要問題
從課程本身的發展來看,隨著科技的進步,電工和電子技術的信息量日漸增加,如脈沖功率技術、新型電源技術等,另一方面,以就業為導向的專業人才培養方案的不斷調整與修訂,《電工電子技術》的學時數進一步減少,傳統《電工電子技術》課程的教學內容不能適應非電各專業的教學目標。從學生方面來看,《電工電子技術》不是非電類學生的專業課,部分學生認為所學的專業與電工電子無關,以后工作生活也不會涉及電工電子方面的知識,因此這些學生學習的主動性和積極性都不高,再加上傳統《電工電子技術》的理論知識多且比較難,大部分高職學生的物理、數學等文化基礎知識相對薄弱,對學好這門課程即缺少興趣又缺乏信心,這些思想直接影響了教學效果。從教師方面來看,高職的很多教師缺乏企業經驗,從本科院校畢業后直接從事教學,將本科院校里學習本課程的教學模式照搬到高職院校的課堂里。在理論教學中,采用單一的講授法,以“一言堂”教師為主體的方式進行枯燥的理論推導,這樣就使得電學基礎差的學生聽不懂,逐漸形成厭學、怕學的心理。在不多的實驗教學中,學生只是機械地按照實驗步驟與要求進行驗證性實驗操作,缺乏自己動心動手動腦設計實驗的環節,這樣的學習過程,使理論知識與實踐操作相脫離,達不到相輔相成、互相促進的教學效果。
二、“面向學生、服務專業”,建構《電工電子技術》模塊化課程教學內容
《電工電子技術》是我院工程實訓中心電工電子基礎教研室,面向全院的工科非電各專業授課的一門專業技術基礎課,服務的專業面較廣,如數控設備使用與維修、機電一體化、汽車檢測與維修、計算機應用等,由于各個專業對該課程的要求不完全相同,如果采用一個標準進行授課,會導致《電工電子技術》課程不能有效支撐后續課程的學習,極大地影響人才培養質量。為此,工程實訓中心電工電子基礎教研室老師和各系部專業教師、行業企業專家經過三年多的對接調研,深入了解不同專業的人才培養目標和對本課程內容的要求,形成了電工電子課程模塊化的體系結構,并開發了系列教學載體,以期表征相關專業的特征。《電工電子技術》課程模塊化是源自于學科體系的《電工電子技術》知識與技能內容,即對電路基礎、電機及電氣控制、電子技術三部分內容進行教學加工,同時結合國家職業資格標準“中級維修電工”技能鑒定要求,以工作過程中的能力要求對接學習過程中的能力培養,序化知識結構。電路基礎、電機及電氣控制、電子技術三個模塊下分子模塊,共有14個子模塊,即安全用電,直流電路的安裝、測試與分析,正弦交流電路的安裝、測試與分析,三相交流電路的安裝、測試與分析等模塊,各個模塊既相互獨立又相互聯系,其中4個為必選子模塊、10個為選修模塊。通過各專業人才培養目標對這些模塊進行選擇,從而實現專業《電工電子技術》的教學內容廣度的選擇,體現“必需、夠用”原則;通過對模塊中的教學載體的選擇完成對教學內容深度的選擇,體現“實用”原則,凸顯其“專業性”特點,激發學生學習興趣。基礎模塊和差異化模塊見圖1。《電工電子技術》課程的模塊化教學可以實現對不同專業的學生進行有針對性的區別教育,見圖1。如計算機應用專業的學生對“電”知識的要求以實用為主,趨向于科普化,沒有國家職業資格標準“中級維修電工”的職業資格考證的要求,因而選擇了電路基礎部分的四大基礎模塊,以及“常用電子器件的測試與辨別”、“基本放大電路”、“直流穩壓電源的分析與設計”、“基于觸發器構成的計數器分析與設計”4個選修模塊。體現了“1+X”,即“基礎平臺性+差異性”。授課教師在課程的講授過程中,以趣味的、日常接觸到的計算機用電實例為教學載體,更多地偏重于知識性和應用性,刻意淡化電工理論的數學推導和計算過程。如此一般,能夠降低學生的學習難度,通過趣味性、實用性引導學生掌握電的相關技術及其應用。《電工電子技術》課程內容結構的“1+X”化,有助于實現《電工電子技術》課程開發的開放性,從而不斷開發帶有各非電專業特色的教學載體,使《電工電子技術》具有基礎與應用的雙重性。如汽車檢測與維修專業的學生在學習“變壓器使用與維護”時,除了學習常用的變壓器外,還會以汽車上使用的變壓器“點火線圈”為教學載體進行教學,力圖將電工電子技術基本知識與技能直接應用到汽車維修實踐中。“面向學生、服務專業”,建構《電工電子技術》模塊化課程教學內容的核心是為了改變傳統的學科式的《電工電子技術》教學內容與教學模式,開發出符合高職院校學生思維特點“先動手、再思辨”的特點,以能夠實際操作的教學載體為課堂導入,通過完成任務來引導學生在實做中發現問題、解決問題。《電工電子技術》模塊化設計的出發點是以職業需求為基礎,以提高技能為目標,以能力的培養為劃分模塊的依據,將理論知識進行巧妙加工在教學載體中,從而實現理論與實際操作技能的有機結合,整個教學過程貫穿工程素質的養成,體現職業技術教育的特色。
三、“任務驅動、項目引領”,系統化教學設計
《電工電子技術》模塊化課程教學內容是整合相關的理論知識、實踐經驗、操作技能以及活動方式、方法、方案的理實一體化的教與學,以實現學生理論知識的掌握與應用、操作技能的領悟與習得,工程素養的學習與內化。因此課程是”任務驅動、理實一體”的系統化教學設計,按照職業能力培養、工程素養養成和學生個性要求構建“學習與工作任務相結合”的教學范式,有針對性地采取任務驅動、項目導向、課論與實踐一體化等行動導向的教學形式。傳統的《電工電子技術》課程的實驗教學主要包含驗證性實驗,驗證性實驗指的是為了配合本課程的理論教學而設置的實驗,目的是使學生熟悉常用儀器儀表的使用方式,掌握正確的實驗方法,如驗證經典的疊加原理、戴維南定理等。這樣的驗證性實驗一般需要到實驗室完成,由于硬件資源的限制,驗證性實驗的課時量不可能開設太多。這就與實現理實一體化的教與學形成沖突,這也是《電工電子技術》課程改革的瓶頸之一。為有效突破這一瓶頸,以任務驅動,項目引領為主體結構,完成任務,整合相應的知識、技能,實現理論與實踐的統一,電路基礎部分大模塊的課程教學設計如圖2所示。圖2電路基礎部分大模塊的課程教學設計建構主義學習理論認為,學習是在舊知識的基礎上構建新知識的過程,強調學生學習的主動性、情境性,主張以學生原有的經驗為主構建知識。《電工電子技術》課程以關注學生已有的經驗為起點,通過教學載體,通過完成任務,把學生已有的知識、經驗與新知識進行有效銜接,學生不僅提高學習興趣,縮短電工理論知識與現實生活之間的距離,極大地調動學生積極性、自覺性與主動性。以“電的認知與安全用電”模塊的教學為例,這是本課程的第一個學習模塊,學生在高中物理中學習過歐姆定律,能夠繪制簡單的電路,這是學生已有知識,作為本次學習的邏輯起點;本模塊的目標是掌握安全用電常識,具有安全用電意識。根據起點與目標,我們引入教學載體“試電筆”,設計學生行動任務:(1)用試電筆測出教室內的插座上是否有電?判斷零線、火線?(2)繪制出用試電筆測量教室內的插座上是否有電的電路圖。(3)用歐姆定律計算此回路中的電流。學生通過完成上述任務,掌握人體電阻,試電筆氖管電路結構,電流對人體的危害、安全電流等安全用電常識。把握學生學習的邏輯起點,找準新舊知識的連接點,把握好新知識的生長點,才能幫助學生實現知識遷移。再以學習模塊七:“基本控制線路的裝接”為例,學生已有的知識與經驗是已經掌握了低壓電器各元器件的元件識別、電氣圖形符號認知、簡單電氣控制原理圖識讀與繪制知識與技能,是本次學習的邏輯起點;本模塊的目標是完成具有電動機正反轉控制功能的線路設計與裝接。根據完成任務的要求和環境等條件,選取適合的各種行動導向教學法,例如項目教學法、案例教學法、任務設計法、小組工作法等,教學資源為任務單、工作單、評價單、技術資料手冊、技術網站的網址等。圖3驗電筆的使用及其電路圖根據起點與目標,我們引入教學載體“正反轉控制線路原理圖、正反轉控制線路實物等”,設計學生行動任務:(1)識讀電動機正反轉控制線路原理圖邏輯起點,溫故知新(2)資訊并設計電動機正反轉控制線路資訊(3)確定正反轉控制線路設計方案與實施方案計劃與決策(4)實施作業,完成檢查并評價實施、檢查與評價(5)總結學習單元,明確課后任務知識歸納與內化在上述任務的設計中,體現了完成任務的6個行動基本步驟,即“資訊、計劃、決策、實施、檢查、評價。”同時根據學生的邏輯起點,找到聯系新舊知識的連接點,即通過分析電動機正反轉控制線路原理圖,經過資訊,設計電動機正反轉控制線路的實物裝接圖,包括元器件的選擇,元器件的布局布線等;教師幫助學生選擇設計方案,確定實施方案;教師在學生的實施環節中,觀察學生的實施情況,并及時做出示范及引導;針對學生的作品,進行多種形式的評價,包括學生自評,小組互評,老師評價等;最后,教師總結本學習單元,布置課后作業,讓學生反思行動的知識并進行知識的歸納、總結與內化,構建形成新的知識。圖4“電動機正反轉控制線路”的教學任務設計“載體導入、激發興趣;操作體驗、溫故知新;建構新知,拓展延伸”是檢驗學生靈活應用本課程的理論解決現實問題的能力,是理論與實踐相融合的關鍵。學生根據課堂已學過的理論知識,按照要求通過自主或小組討論確定任務完成方案并實施,得出操作結果,再從實踐結果來分析所應用的理論知識。經過學生在實踐與理論融合的教學過程中,學生不但從中鍛煉了動手能力,而且培養了分析和解決問題的能力,加深了對本課程相關理論知識的理解,培養了工程素養。
四、以“電動機正反轉電路裝接與調試”單元為例,看教學實施效果
通過實踐我們發現,任務驅動教學法是一種比較適合電工電子技術基礎課程的教學方法。運用任務驅動法教學,教師要精心設計學習任務,創設激發學生根據已有的知識與經驗,探究新知識、掌握新技能的教學情境。在設計學習任務時,教師要緊扣本模塊的重點、難點,從模塊的知識特點以及學生的具體實際出發,遵循由簡到難、循序漸進的原則。在整個教學過程中,分解模塊的學習任務,將學習任務具體化,以完成一個個具體的任務為線索,把教學內容巧妙地隱含在任務中,讓學生帶著任務去完成學習。“電動機正反轉電路裝接與調試”單元是子模塊七基本控制線路的裝接中的學習單元2,學生已經熟知了低壓電器以及電動機的工作原理等,能識別、檢測各低壓電器,能夠對電動機的點動-連續控制線路進行連接、排故等。結合學情及教學目標、重難點進行本單元的教學設計與實施,如下圖所示。圖5“電動機正反轉控制線路”的教學組織與實施(1)下發工作單,明確初步任務———即電動機正反轉控制線路原理圖的識讀。教師以班級授課的形式,引導學生應用已有知識,分析電氣原理圖,識別各低壓元器件及控制線路的工作原理。(2)設計方案并明確工作過程,明確具體任務———即工作流程。學生以小組的形式進行討論,對電動機控制線路的連接過程進行任務分配,確定所需的元器件、工具及其檢測方案、線路連接方案和故障檢測與排除方案。(3)實施工作,按照所確定的方案進行作業,明確各流程中的具體小任務———即①工具準備和元器件檢測;②完成電動機正反轉控制線路的裝接;③完成線路檢測,故障排除,并進行通電試驗。在各階段,同組成員需團結并分工合作,積極主動動心、動腦、動手,按照電工職業標準進行操作;鑒于學生的競爭心理,學生都會踏實、努力完成任務。在此過程中,教師需從旁協助,密切關注各組的完成情況,并對安全用電知識進行普及,確保各組成員有效、安全的完成任務。(4)總結學習單元,明確課后任務———即完成實驗報告。在此階段,學生需將自己的作品進行呈現,并做簡要說明與總結,最后將自己的認識,理解通過實驗報告的形式呈現。通過本單元的學習,學生對電動機正反轉控制線路的認識,以及線路檢測、排故方面都會有所認知,同時培養了學生勤動手、愛動腦、愛設計的習慣。
五、結束語
《電工電子技術》課程教學的改革并非盲目的改變現有的教學模式,我們結合學生的學情以及非電各專業對本課程的要求,在教學內容的選擇,教學載體的確定以及教學形式的選取上進行了系統化建構與設計,實現《電工電子技術課程》教學內容與載體上的“1+X”化,體現出該專業技術基礎課程的“基礎平臺性”特征與“非電類各專業接口”特征;以任務驅動、項目引領為主進行系統化教學設計,突出“教、學、做、練‘一體化特色,遵循了由淺入深,循序漸進的教學規律,通過教學改革探索與實踐,授課教師明顯感覺到學生的學習興趣高漲,極大提高了教學效果。
作者:龍海燕 龔 雪 單位:成都航空職業技術學院
參考文獻:
一、引言
電氣工程訓練是我院面向工科非電專業及大文科專業開設的一門公共實踐課程,學習的主要內容就是安全用電常識和基本的電工電子技術知識及實踐操作技能。
二、實踐教學的現狀和改進措施
(1)實踐課程簡介
根據專業的不同,電氣工程訓練有兩個教學模式。對于工科非電專業,開設電氣工程訓練A,共40學時;圍繞三相籠型異步電動機的控制,訓練工科學生一些簡單的電氣控制方法、控制手段,使之理解電氣控制方面的基本知識和操作技能,了解電氣控制在工程中的應用。對于大文科專業,開設電氣工程訓練B,共40學時;通過室內照明電路的設計、安裝、調試與檢修實踐,讓學生懂得安全用電,學習常用電工工具和儀表的使用,掌握最基本的電工技能。
(2)實踐教學存在的不足之處
從近三年的教學實踐過程看,存在的不足之處有兩點:
第一,教學內容不夠充實,學生做起來前緊后松。為期一周的電工訓練,前三天的實踐內容是理論教學和基礎實踐;后兩天的內容是創新設計,占用時間偏長。
第二,教學實踐內容和現代生產實踐結合度不夠,電工電子技術含量偏低。電氣工程訓練A的實踐內容是交流電動機的交流接觸器控制線路;電氣工程訓練B的實踐內容是照明電路的安裝實踐,在電路中用的是電感式鎮流器。在科技發展日新月異的今天,這些電路已不是最常用的電路了。
(3)實踐教學改進措施
針對在電氣工程訓練中存在的現狀,對原有的實踐教學內容進行提煉和整合,在電氣工程訓練中增加電子產品制作的內容。對于非電專業的學生,可以選擇制作一些和已有的實踐項目相關且簡單實用的電氣產品。參加電氣工程訓練A的學生,可以選作PLC控制器;參加電氣工程訓練B的同學,可以選作電子鎮流器。學生在電工實踐過程中,通過對電氣產品的研制、組裝和調試的親身體驗,了解電工電子技術的應用,探知最前沿的科學技術,推進實踐教學和現代生產實踐的緊密結合。
三、實踐教學改進后的實施方案
(1)實踐教學內容
電氣工程訓練實踐經過改進后的教學內容可概括為四個教學環節、六大教學模塊。四個教學環節包括理論教學、基礎實踐、創新設計和產品制作;六大教學模塊包括元器件認識、工具儀表使用、電路原理和電路設計、線路板制作、組裝和配線、調試和檢修。
在教學實踐過程中,六大教學模塊的實施是滲透在四個教學環節中完成的。可以看出,和電氣工程訓練B相比,電氣工程訓練A的電工電子技術信息含量大、實踐操作難度高。
(2)教學實施方案
教學內容的難易程度以及時間安排不是一成不變的,在教學過程中需要把握三點:
第一,理論與實踐相結合。理論教師在理論教學環節主要講解安全用電常識、元器件認識與檢測、電氣原理圖識圖、實踐操作技能四方面知識。脫離實踐操作的理論知識不用講,和實踐操作聯系不大的理論知識要少講。通過理論教學,學生可以運用掌握的理論知識指導自己的電氣工程實踐,這才是理論教學的真正目的。
第二,因材施教。專業不同,采用的教學方法和教學手段就不同,講授的教學內容也不同;專業相同基礎不同,教學內容的側重點就不同,對三表學生要突出應用能力和實踐技能的培養,對素質高、學習能力強的學生要進行精英培養。
第三,課內教學與課外活動相結合。對于參加電氣工程訓練興趣高、產品制作有獨到見解的學生,教師要積極引導,把課內教學內容和學生課外科研活動、素質教育活動有機結合起來,并給予必要的指導。
(3)激發學生興趣的方法
為了更好地完成教學任務,實現預期的教學目標,要充分調動學生參與實踐的主觀能動性,激發學生的興趣和培養創新意識。
第一,確定靈活、直觀的教學方法。在理論和實踐教學過程中,結合板書、多媒體課件及實物展示等教學手段,采用演示教學和漸進式啟發教學相結合的教學方式,在激發學生興趣、培養自學和獨立思考能力等方面下功夫,使教學效果不斷提升。對于基礎實踐項目,主要以演示教學為主,通過演示教學,學生把容易理解和接受的感性知識上升為可以指導自己實踐操作的理性知識。對于創新實踐項目,主要以漸進式啟發教學為主。通過啟發教學,開闊學生的思路,培養同學們獨立完成實踐項目的能力。
第二,采用不同的考核標準。在教學過程中,要根據不同專業、不同基礎的學生,調整實踐項目在量和質上的要求,制定相應的考核標準,讓每個學生都能體驗到完成實踐項目的成就感,激發學生的學習興趣。學生有了興趣,教學目的就容易達到了。
第三,實行多方位的獎勵制度。在基礎實踐環節,可以把一個班級分成幾組,組和組之間比賽,哪個組完成的又快又好,哪個組就有額外加分,并把名次寫在黑板上。這樣就能激發學生之間團結合作、協同作戰的意識和動力。在產品制作實踐環節,可以把課內教學和課外的素質教育活動相結合,給成績優異者頒發獲獎證書和獎金,鼓勵學生參加科研活動。
四、結語
在電氣工程訓練的教學實踐中,我們本著與時俱進、勇于創新的精神,不斷提煉和整合實踐教學內容,著重培養學生的團隊精神、工程實踐能力和創新意識。學生在實踐過程中,通過對電工電子線路和電氣產品的設計、組裝和調試的親身體驗,了解電工電子技術的應用;探知最前沿的科學技術,增強求知欲望,培養自我發展的能力。
參考文獻
在廣泛調研的基礎上,通過課程組討論,改變傳統的教學思路,突出對學生工程應用素質的培養。針對學生能力和需求的差異,將教學內容分為基礎知識掌握、應用能力提升和創新培養三個漸進層次,其中最低層次教學滿足就業需要,后兩個層次則以滿足職業發展需求和培養創新能力為目標。通過課堂教學內容的改革,體現課程綜合化趨勢,結合先進的教學手段,幫助學生打好扎實理論基礎,設計貼合實際應用的實驗特別是實踐教學環節,提升學生的應用能力,培養學生自主學習和終身學習的能力,保證學生的知識、能力和素質獲得全面提高。
1.2圍繞能力培養,深化教學方法改革
根據學生畢業后從事職業所必需的能力,在教學過程中,弱化對教材中過于復雜電路的理論分析和公式推導,突出對實際電路應用和設計的分析。同時充分利用多媒體教學的優勢,增加理論教學趣味性。加強實踐性教學環節,通過實驗、課程設計等實踐性教學內容鍛煉學生的實際動手和電路分析能力,發揮學生潛力。在教學中積極推廣相關的學習工具和應用軟件的使用。
1.3通過課程改革,提高教師教學水平與科研能力
新型元器件、電路拓撲和控制技術的不斷涌現,使電力電子技術課程的內容更新較快。通過課程教學改革,激勵教師及時更新知識儲備,做好新知識、新技術的學習與傳授,使課堂教學更能體現時代性,并使教師自覺提高自己的教學水平。同時,依托我校已建成的電力電子實驗室,鼓勵教師開發適用于各層次、滿足不同專業側重點的實驗和實踐環節,使教師通過指導學生課程設計、畢業設計,并結合企業項目需求,開發出多項科研教研項目,使教師科研能力得到提高。
1.4為課程群建設、產學研相結合的進一步探索研究奠定基礎
電力電子技術已逐步發展成為一門由現代控制理論、材料科學、電機工程、微電子技術多學科相互滲透的綜合性技術學科[3]。通過課程改革,為電力電子技術精品課程建設、課程群建設奠定良好基礎。此外,通過課程改革,探索適用于我校的電類專業卓越工程師特色培養模式,并促進教科研和企業項目合作與承接等工作的深入開展。
2教學改革方案的實施與主要特色
為努力改變該課程原有的難教難學的狀況,教學改革方案從以下幾個方面實施:2.1重新編排教學內容,突出課程實用性和趣味性改變傳統教學中對四大變流電路孤立、單一的學習模式,引入生活中常見電路以及電子小制作的實例,通過一系列具體電路系統設計過程的演示,將《模擬電路》、《電機與電氣》等前期專業課程的知識與《電力電子技術》所學理論知識相聯系,展現課程強弱電結合、多學科融合的特點。并且,在保證理論基礎扎實前提下,增加日常電路分析和設計實踐環節在整個教學過程中所占比重,以實例激發學生自主學習興趣,以興趣帶動能力培養,在這一過程中培養學生的讀圖、分析、畫圖、簡單電源電路設計等能力,實現理論與應用相輔相成、有機結合,最終提升學生工程應用方面的綜合素質。2.2采用引導型教學方式,注重教學過程中的互動性和學生分析解決問題能力的培養授課過程中注意開展互動,通過采用提出啟發性問題—共同討論—獲得結論—實驗驗證的方法,在教師“教”與學生“學”的過程中不斷發現問題和新的突破點,將學生被動接受知識的過程轉化為其不斷解決問題的過程,使學生主動學習、開放思維,并在此過程中加深相關理論的理解,訓練其分析和解決問題的能力。2.3充分發揮多媒體教學優勢,改變理論教學抽象、刻板的現狀電力電子技術重視對電路波形的分析。課程原有的單一的板書或簡單PPT課件加板書的傳統授課形式課堂信息量較少,不夠直觀,不能解決學生缺乏學習興趣,接收效果較差等問題。利用PowerPoint、Flash、視頻等多媒體手段,不僅能使波形分析更為直觀,還能方便地展示電路在不同條件下的工作狀態,以及課程內容在實際生產中的應用。既可使教學內容更加豐富,還使分析過程不再枯燥抽象,分析結果生動醒目,便于學生理解。2.4以實際系統分析為手段,提高學生知識融會貫通的能力改變對變流技術中各典型電路孤立的講解,通過帶領學生進行典型的電力電子系統分析,結合系統供電、控制等模塊電路結構、原理的介紹,體現該門課程電力、電子和控制學科間的交叉性,使學生學會將與課程相關的專業課內容靈活運用于電路分析和設計應用中,提高他們對所學知識的融會貫通能力。2.5引入專業常用仿真軟件,激發學生學習興趣,培養基本專業技能專業仿真軟件在現代工業設計及應用中的作用越來越顯著,掌握一至兩種仿真軟件工具將成為工科學生應具備的基本素質之一。同時,在教學過程中,利用仿真軟件對電路工作情況進行仿真,可以使分析過程更為直觀,有利于激發學生學習興趣。目前,電力電子仿真軟件主要有Matlab、Pspice、SIMetrix/SIMPLIS和Saber等,其中Pspice和Matlab在開關電源開發應用中具有重要作用,被相關企業廣泛運用[4]。在教學改革中,通過在課堂教學和實驗環節中引入建模的基本原理與過程,既能使課堂教學和實驗更加生動直觀與安全,還能引導學生學習軟件的應用,使他們具備基礎建模能力,有助于滿足企業對于學生基本專業技能的要求。2.6開發一批設計性、綜合性研究實驗,培養學生的利用學校電力電子實驗室和軟件仿真的資源,結合當前熱門課題和企業需求,開發一些設計性、綜合性較強的實驗,或通過課程設計、畢業設計的方式指導帶領學生進行研究設計。實驗的開發以培養學生應用創新能力為主要目的,既有助于學生鞏固所學知識,提高知識綜合運用能力,又可為電子設計大賽等專業比賽人才選拔奠定基礎。2.7以課程改革為契機,積極拓展校企合作途徑,開發產學研項目,提升教師科研水平在課程改革中,積極尋求校企合作的新途徑,深化校企合作的內容,將企業實際項目作為教學的實踐、提升環節,依托學校的實驗實訓中心,以教師為主導,學生進行設計、驗證配合,不僅可以極大地激發學生學習和實踐的興趣,同時也有利于教師自身科研水平的提高。