閆 芳 藺 巖 耿大勇
遼寧工業(yè)大學 遼寧錦州 121001
電路課程是高校理科專業(yè)學生的一門重要基礎(chǔ)課程,也是電類專業(yè)學生學習后續(xù)專業(yè)課程的理論基礎(chǔ)。由于本課程理論性強,涉及數(shù)學應(yīng)用較多,學生感覺學習枯燥、乏味,迫切需要教師不斷嘗試新的課堂教學方法,提高教學質(zhì)量。
本課程的教學重點是夯實基礎(chǔ),強化應(yīng)用。在授課過程中,我們略去一些抽象理論的闡述和數(shù)學公式的推導,避免學生產(chǎn)生厭學情緒。通過精講、精練習題,讓學生理解與鞏固理論知識,同時,強調(diào)專業(yè)特點,針對專業(yè)之間的差別,講解電路應(yīng)用實例,通過實例的分析,調(diào)動學生的興趣。
例如:我們在給電子專業(yè)學生講授放大電路時,過去我們主要是以板書的方式講解三極管內(nèi)部載流子的運動,通過三極管的輸入、輸出特性曲線,對放大電路進行靜態(tài)、動態(tài)分析,闡述放大電路的基本原理。學生感覺這種講授方式十分抽象。現(xiàn)在,我們通過多媒體動畫演示三極管內(nèi)部載流子的運動軌跡,通過EWB仿真演示三極管放大、飽和、截止的輸入、輸出波形變化,掌握三極管的輸入、輸出特性;在電子實習部分,讓學生自己焊接一臺收音機,測試每級放大電路的輸入、輸出信號,再通過示波器觀察輸入、輸出波形的變化,掌握靜態(tài)工作點的影響;學習放大電路圖解法的分析等,更好地理解放大電路的工作原理。這樣授課,學生印象深,興趣高,領(lǐng)悟透。期末考試結(jié)果顯示,學生這一部分考試內(nèi)容丟分較少,成績提高的幅度很大。為了進一步調(diào)動學生的學習積極性,鼓勵學生動手實踐,我們?yōu)閷W生在假期組裝功率放大器、555定時器等提供條件,對成績優(yōu)秀的學生給予創(chuàng)新學分。采用多種教學方法和手段授課,雖然教師辛苦一些,但對學生的能力培養(yǎng)極為有益。
學習的目的是為了應(yīng)用與創(chuàng)新,理論與實踐相結(jié)合是教學改革的必然要求。
我們把某些實驗內(nèi)容放到理論課上學習,借助實驗現(xiàn)象闡述理論,避免煩瑣的數(shù)學推導。例如:在講到安全用電時,通過演示實驗,學生看到電路過載或短路導致的后果,視覺受到極大震撼,強化了安全用電的意識,鞏固了相關(guān)理論知識。
粉筆+多媒體是教學的重要手段,借助多媒體,可以增加授課內(nèi)容,提高教學效率。例如:在講授三相電路的分析計算時,我們借助動畫設(shè)計,生動地展示三相電流的變化曲線,讓學生掌握三相四線制電路中線的作用。
在授課時,還可以采用啟發(fā)討論式教學,提高學生的參與意識,調(diào)動其學習積極性。例如:講授二階電路的性質(zhì)時,教師可以引導學生各抒己見,根據(jù)學生不同的反饋,進行不同的講解,變學生的被動學習為主動學習。多種教學手段并舉,使教學效果得到很大提高。
學生的學習水平參差不齊,教師有選擇地在學生中培養(yǎng)學習骨干,讓他們幫助和帶動其他同學學習,甚至可以代替教師講解習題。
例如:讓學生主講拉普拉斯變換這一章節(jié)的習題課,引導學生之間的教學互動。學生在積極參與的同時,鍛煉了表達闡述能力。5年的教學實踐證明,此教學方法效果非常好。
在期末復習時,教師指定幾名學生骨干作為助教,幫助本課程的后進生,組成幫扶學習小分隊。同學之間也可以相互交流、相互學習,不僅提高了學習成績,也增加了同學之間的友誼。
課堂授課內(nèi)容,可以通過課余輔導加強和鞏固。每周固定一個時間對學生進行輔導,在這個時間段,教師不僅可以為學生答疑解惑,還可以進行師生交流,更好地了解學生的學習狀態(tài)。
面對就業(yè)壓力,作為高校,需要樹立創(chuàng)新理念,提高學生的創(chuàng)新意識。創(chuàng)新意識的培養(yǎng)依靠學生扎實的專業(yè)基礎(chǔ)知識、熟練的基本技能和良好的專業(yè)知識結(jié)構(gòu)。因此,實驗教學是培養(yǎng)學生實踐能力的重要環(huán)節(jié)。我校電工電子實訓基地由四部分組成,每部分各自獨立,又相互依托,構(gòu)成基礎(chǔ)實踐能力培養(yǎng)的場所,讓學生完成從新手到專業(yè)技術(shù)人員的蛻變。
基礎(chǔ)實驗著重培養(yǎng)學生的基本技能,以驗證性實驗為主,使學生得到系統(tǒng)的基礎(chǔ)訓練。例如:各種儀器儀表(功率表、函數(shù)發(fā)生器、示波器等)的基本操作、測量方法和測試分析。學生不僅要動手操作,還要動腦分析實驗中出現(xiàn)的各種問題。在濾波器實驗中,教師提供實驗元器件,學生根據(jù)實驗電路的要求,選出所需的元器件并設(shè)計、連接電路,完成實驗項目。課后,學生根據(jù)實驗測試數(shù)據(jù)作出合理的分析。
我們?yōu)閯邮帜芰姷膶W生創(chuàng)造寬松的學習環(huán)境,他們可以根據(jù)現(xiàn)有的實驗設(shè)備做實驗,也可以獨立設(shè)計實驗,還可以幫助教師輔導其他學生做實驗。通過這樣的實驗教學系統(tǒng)培養(yǎng),學生才會具有獨立的創(chuàng)新意識。
綜合實驗注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識,以集成器件為主,多為設(shè)計性實驗。教師給出設(shè)計題目與要求,由學生獨立完成。學生可以利用實訓基地的集成器件及設(shè)備完成設(shè)計,利用EWB做出仿真測試,以提高綜合實踐能力。例如:計數(shù)器設(shè)計實驗。該實驗的基本要求是,利用74LS90芯片構(gòu)成二、五、十進制及任意進制計數(shù)器,然后,要求學生根據(jù)自己的學號設(shè)計100以內(nèi)的計數(shù)器,并顯示出來;同時,發(fā)揮學生的創(chuàng)造力,利用74LS90設(shè)計彩燈控制電路??吹綄W生展示的彩燈控制圖案,教師十分欣喜,學生的自豪感也油然而生。
學校組建學生課外科技園,結(jié)合全國大學生電子設(shè)計競賽,開展第二課堂教學。學生可結(jié)合自己的專業(yè)特長和興趣,開展小制作或科研活動,提高學習電子技術(shù)的興趣。同時,利用虛擬實驗仿真系統(tǒng),以計算機軟件PROTEL,PSPICE,WORKBENCH等為工作臺,開展計算機輔助分析與設(shè)計,培養(yǎng)學生使用現(xiàn)代電子技術(shù)工具的技能,以適應(yīng)新形勢。例如:設(shè)計基于單片機的水溫控制系統(tǒng),從產(chǎn)品構(gòu)思、設(shè)計、仿真到制造的一系列過程,正是現(xiàn)代系統(tǒng)設(shè)計的流程。通過這樣的訓練,學生可以更好地融入社會。
實訓基地是開展實習、培訓的中心,它打破了學生專業(yè)的界限,允許學生在課余時間自由參與。我校與企業(yè)聯(lián)合,聘請企業(yè)人員對學生開展某方面的專門培訓;學生在企業(yè)培訓時,可以為企業(yè)生產(chǎn)、加工和測試產(chǎn)品等;通過企業(yè)培訓,讓學生真正走進企業(yè),更好地了解企業(yè),了解社會需求。例如:我校與錦州萬德新能源汽車技術(shù)有限公司合作,共同開發(fā)、研制汽車電子的生產(chǎn)與制造,每年舉行一次學生汽車電子大賽,成績優(yōu)秀的學生畢業(yè)后可直接進入企業(yè)工作。這種校企合作模式,不僅調(diào)動了學生的參與積極性,也激發(fā)了學生的創(chuàng)新能力,同時,為企業(yè)參與校企合作提供了動力。
我們還利用學校實訓基地的設(shè)備資源,為企業(yè)培養(yǎng)員工。例如:我校與錦州陽光能源有限公司合作,對企業(yè)員工開展電工培訓,教授CAD繪圖,利用Protel制作印刷電路,應(yīng)用MATLAB做系統(tǒng)仿真等。
改革后,該課程主要從三個方面進行考核。
(1)平時成績,約占10%。考核內(nèi)容包括出勤、課堂提問、測試和課后作業(yè)完成情況等。
(2)實驗成績,約占20%。教師對學生的實驗操作過程及實驗報告進行評價;對于利用課余時間主動參與實驗或者開展創(chuàng)新性實驗的學生,適當給予鼓勵。
(3)考試成績,約占70%。
通過師生的共同努力,找到適合學生的教學方式,這樣,不僅能提高教學效果,更能激發(fā)學生的創(chuàng)新能力,這才是教學改革的終極目標。
教學改革的目的是適應(yīng)社會、適應(yīng)學生。電路授課過程中的一些小變化,可以調(diào)動學生的學習興趣,提高教學質(zhì)量?,F(xiàn)在,國家急需創(chuàng)新型人才,作為高校,要不斷更新教學理念,培養(yǎng)具有創(chuàng)新素質(zhì)的教師隊伍,不斷改革教學方法,完善教學體系,加強實驗教學體系建設(shè),培養(yǎng)學生的實踐能力與創(chuàng)新能力,讓我們的學生走出校園后,能夠?qū)崿F(xiàn)他們自己的“中國夢”,同時也實現(xiàn)國家的“中國夢”。
[1]周悅,張穎,李界家.基于CDIO理論的電路課程教學改革與實踐[J].高等建筑教育,2013(2):92-94.
[2]喻大華.電路原理課堂教學改革探索[J].教育教學論壇,2013(52):57.