儲春華?李有軍?李創(chuàng)
摘要:電工學(xué)系列課程是工科非電類專業(yè)的重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,是密切結(jié)合生產(chǎn)實際的技術(shù)性課程。該系列課程可與多學(xué)科的多專業(yè)課有機(jī)融合,要求理論教學(xué)與實踐教學(xué)緊密結(jié)合。本文在深入調(diào)研的基礎(chǔ)上,針對目前教學(xué)實施情況,按照教學(xué)大綱要求,建立全面多層次的模塊化教學(xué)結(jié)構(gòu)體系,力圖探索更有效的教學(xué)方法。改革實踐結(jié)果初見成效。
關(guān)鍵詞:電工學(xué);非電類專業(yè);模塊化
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)36-0111-02
電工學(xué)系列課程具有知識面廣、應(yīng)用性強(qiáng)、內(nèi)容更新快且學(xué)時少的特點。教學(xué)改革要協(xié)調(diào)人才培養(yǎng)和課程教學(xué)兩方面的需求。受傳統(tǒng)教學(xué)模式和體制的影響,非電類專業(yè)電工學(xué)系列課程教學(xué)中存在的一些問題。多年來,筆者所在的課題組同仁不斷努力進(jìn)行電工學(xué)系列課程教學(xué)改革的探索與實踐,以構(gòu)建能有效培養(yǎng)學(xué)生分析、設(shè)計、應(yīng)用和創(chuàng)新能力的課程教學(xué)體系為目標(biāo)。
一、目前教學(xué)過程中普遍存在的一些問題
1.教學(xué)內(nèi)容落后,教學(xué)體系設(shè)置不合理
非電類專業(yè)電工學(xué)系列課程主要包含電路理論、電工電子、電機(jī)電器及繼電接觸器控制這幾方面的內(nèi)容。對于電類專業(yè)的學(xué)生而言,這幾方面的內(nèi)容分別單獨開課且有后續(xù)課程,學(xué)時充足,因此可以將基礎(chǔ)課的理論聯(lián)系專業(yè)課的實際應(yīng)用,教師在授課過程中做到有的放矢,針對性很強(qiáng),重點突出,后續(xù)課程也幫助學(xué)生了解前修課程所學(xué)知識該如何運(yùn)用并做到學(xué)以致用,大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。對非電專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是使學(xué)生獲得電工理論在工程技術(shù)中應(yīng)用的基本方法和技能,能分析和解決電工技術(shù)方面的問題,并能設(shè)計簡單的電路,而非研究或者專業(yè)型的電類人才,沒有相應(yīng)的電類后續(xù)課程,但本專業(yè)的專業(yè)課的部分內(nèi)容又與電工學(xué)系列課程內(nèi)容密切聯(lián)系,學(xué)生很難銜接。造成這種結(jié)果的因素有很多,很大程度上是由于目前的課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)置不合理,先修課程沒有為后續(xù)課程做好鋪墊。教學(xué)內(nèi)容的落后直接影響到教學(xué)效果。
2.教學(xué)方法刻板,課程評價體系單一
教育發(fā)展幾千年,教學(xué)方法不斷完善提高,同時也“統(tǒng)一化”了。無論老師的知識背景結(jié)構(gòu)、學(xué)生的專業(yè)或者基礎(chǔ),統(tǒng)一入學(xué)、統(tǒng)一內(nèi)容、統(tǒng)一方法(如多媒體教學(xué))、統(tǒng)一考試、統(tǒng)一畢業(yè)。教學(xué)中還是以傳統(tǒng)的“教—學(xué)”方式實現(xiàn)知識傳遞為主,滿滿的內(nèi)容幾乎沒有留給學(xué)生思考的空間,互動較少且達(dá)不到好的效果,比如討論課很容易就變成習(xí)題講解課。成績評定大多是以課程考試及平時成績兩部分構(gòu)成,考試沿襲傳統(tǒng)的閉卷考試,學(xué)生不得不花一定的時間以做題來代替學(xué)習(xí),平時成績基于考勤和實驗等,這種模式驅(qū)使學(xué)生以考學(xué)分為目的來完成課程學(xué)習(xí),不利于綜合素質(zhì)的培養(yǎng)和提高。
3.實驗內(nèi)容單調(diào),實驗室開放程度不夠
單從實驗課程方面來看,驗證性實驗基本是當(dāng)前實驗教學(xué)內(nèi)容的主體,綜合型和設(shè)計創(chuàng)新型實驗相對較少。實驗教學(xué)內(nèi)容簡單,沒有及時調(diào)整,指導(dǎo)教材內(nèi)容簡單、步驟詳細(xì),實驗方法的說明過于刻板。實驗通常是在指導(dǎo)老師的示范帶領(lǐng)下完成,局限了學(xué)生的自主性。
實驗室功能單一、缺乏整體規(guī)劃,實現(xiàn)封閉管理,非課程時間基本不對外開放。因此,課余學(xué)生無法合理或者僅有極少的學(xué)生可以進(jìn)入實驗室,也無法將相關(guān)實驗室聯(lián)合起來實現(xiàn)一些特定的教研需要。
4.教學(xué)改革受管理條框的約束
目前,高教已經(jīng)建立了比較完備的教師評估評價體系,各種宏觀的理念和目標(biāo)形成了具體數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)。比如教師評職稱看科研論文和教學(xué)質(zhì)量兩方面,前者可以具體化到數(shù)字,后者則比較模糊。如在教學(xué)質(zhì)量評價中,教學(xué)方法的評估標(biāo)準(zhǔn)則直接轉(zhuǎn)化為對顯性現(xiàn)象的描述,如內(nèi)容是否遵從大綱、層次是否清晰等,甚至于與學(xué)生的考勤率掛鉤。教學(xué)評價體系的標(biāo)準(zhǔn)化、制度化一方面使得許多具體工作有章可循,另一方面也束縛了教師們的創(chuàng)造力,在教學(xué)中嚴(yán)格遵循大綱,教學(xué)過程中更傾向于以學(xué)生能聽懂、吸收知識作為目標(biāo),并不敢對學(xué)生提更高的要求。在這種形勢下,許多教改的方法很難實施。
二、電工學(xué)系列課程教學(xué)改革方案
課題組老師經(jīng)調(diào)研、討論后,確定電工學(xué)系列課程教學(xué)改革的目標(biāo)和方案為:(1)深化課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段的改革,將課程建設(shè)成為精品課程;(2)將課程相關(guān)實驗室打造成為先進(jìn)高效、綜合性的開放式實驗教學(xué)基地;(3)結(jié)合新的參考書和教材,編寫出新的教學(xué)實驗指導(dǎo)書,并力爭出版。
1.樹立新觀念,對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行模塊化劃分
電工學(xué)系列課程作為非電專業(yè)的基礎(chǔ)課,其內(nèi)涵和功能隨著社會經(jīng)濟(jì)、科技的發(fā)展、教改的進(jìn)行是不斷擴(kuò)展和完善的。知識總量不斷增加,終身學(xué)習(xí)觀念日益強(qiáng)化,市場對人才的需求也是多樣和多變的,本科教學(xué)朝向基礎(chǔ)化方面發(fā)展,因此,觀念上要樹立教學(xué)與科研、生產(chǎn)相結(jié)合是培養(yǎng)學(xué)生根本途徑的觀念。高教改革的大趨勢是推行適宜于培養(yǎng)創(chuàng)新人才的通識教育,傳統(tǒng)的重基礎(chǔ)、重細(xì)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容亟需改革。同時,新知識、新技術(shù)、新應(yīng)用的不斷涌現(xiàn),致使電工學(xué)系列課程內(nèi)涵內(nèi)容越來越多,如果僅僅是在舊的內(nèi)容基礎(chǔ)上進(jìn)行添加,勢必使“內(nèi)容多與學(xué)時少”的矛盾日益突出。針對我院各相近專業(yè)的教學(xué)實際情況,經(jīng)過大家深入研究討論,按照不同專業(yè)進(jìn)行模塊化分類教學(xué),課程內(nèi)容模塊化劃分見圖1。
模塊化劃分之后,教學(xué)內(nèi)容在必修基礎(chǔ)性和選修應(yīng)用性兩部分內(nèi)容的選取上注重增強(qiáng)課程內(nèi)容的實用性和先進(jìn)性,針對不同專業(yè)可以進(jìn)行適度適量的增刪和擇選,理論部分學(xué)時數(shù)在64~96之間,實踐部分學(xué)時數(shù)在16~32之間。鑒于學(xué)時有限,理論教學(xué)內(nèi)容有些細(xì)節(jié)可以大幅刪減,比如電機(jī)電器內(nèi)部分析計算,半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)分析,分立元件電路的定量分析計算等。有些貼近應(yīng)用或者前沿性的內(nèi)容則需增補(bǔ),比如電機(jī)電器外部特性,大規(guī)模集成電路技術(shù),EDA技術(shù),通訊技術(shù),智能化技術(shù)等。
2.改革教學(xué)方法和課程考核手段
從高等教育對象的特點來看,絕大部分同學(xué)所選專業(yè)即為自己感興趣的方向,學(xué)習(xí)的終極目標(biāo)或需要是將個人專業(yè)與職業(yè)崗位要求結(jié)合起來,以期在服務(wù)社會的同時完成自我實現(xiàn),他們的學(xué)習(xí)活動主要由需求目標(biāo)和興趣維持。因此,教師在教學(xué)過程中要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和動力,電工學(xué)系列課程最吸引學(xué)生的就是其廣泛的應(yīng)用。因此,制定教學(xué)方案時應(yīng)該包含課本和課外兩方面的內(nèi)容,課堂講授方面除了抓住重難點而外,要盡可能增加與內(nèi)容相關(guān)的應(yīng)用,豐富課堂信息量,開闊學(xué)生思路。還要善于提出問題,給予他們自主學(xué)習(xí)的機(jī)會,引導(dǎo)他們自由討論,活躍課堂氣氛,提高課堂效率。此外,還應(yīng)留有適量的問題給學(xué)生自行解決,引導(dǎo)他們進(jìn)入更新、更深層面學(xué)習(xí)。
教學(xué)方法更為靈活開放之后,再采取以往的課程考核方法很容易將學(xué)生最終還是引入老路——在狹窄范圍內(nèi)死記硬背。課程考核應(yīng)該采取開閉卷結(jié)合、理論與實踐相結(jié)合、設(shè)計報告與實物制造相結(jié)合等多種考試方法。考試內(nèi)容要體現(xiàn)平時上課的重點,避開繁復(fù)的計算,注重基礎(chǔ),適當(dāng)降低難度,擴(kuò)大知識點覆蓋面。
3.深化實踐教學(xué)改革,促進(jìn)實驗室建設(shè)
實踐教學(xué)是電工學(xué)系列課程教學(xué)內(nèi)容的重要組成部分,從實踐中使學(xué)生深化理論知識的學(xué)習(xí)、學(xué)會并掌握常用儀器儀表的使用及基本電量的一些測量方法,實踐活動也是學(xué)生動手能力和綜合素質(zhì)培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。為進(jìn)一步加強(qiáng)實踐教學(xué)環(huán)節(jié),課程組擬采取一些措施,對實踐教學(xué)和實驗室管理進(jìn)行改革。
一是改進(jìn)實踐教學(xué)內(nèi)容,形成分層實踐教學(xué)體系。實踐內(nèi)容既要保證基礎(chǔ),又要不斷地調(diào)整和更新實驗,以適應(yīng)新知識、新技術(shù)的發(fā)展,突出綜合設(shè)計型和研究創(chuàng)新型實驗。此外,對指定性實驗項目盡可能設(shè)置可擴(kuò)展的內(nèi)容,使學(xué)有余力的學(xué)生能夠發(fā)揮潛能;設(shè)計一些面向?qū)嶋H應(yīng)用的、具有綜合性和創(chuàng)新性的選做實驗,可較好地激發(fā)學(xué)生的實踐興趣;對于基礎(chǔ)較好、動手能力強(qiáng)的同學(xué)來講,自選實驗是提高個人技能水平和綜合應(yīng)用的平臺;在實驗學(xué)時之外,有興趣的同學(xué)想進(jìn)行實驗制作、調(diào)試或產(chǎn)品設(shè)計,可由老師進(jìn)行課外單獨輔導(dǎo),學(xué)生實踐完成。實踐教學(xué)中還應(yīng)該引入EDA技術(shù)。
二是促進(jìn)實驗室規(guī)范化管理,促進(jìn)實驗室開放。實驗室建設(shè)直接影響到實踐教學(xué)質(zhì)量,從對學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)和工程訓(xùn)練的目的出發(fā),課內(nèi)實驗是遠(yuǎn)不夠的,我們需要為學(xué)生提供更多獨立實踐的機(jī)會,全面推動開放式實驗教學(xué)模式的探索和實踐,將電工學(xué)課程相關(guān)實驗室有效整合,構(gòu)建綜合設(shè)計和創(chuàng)新實驗室,可以豐富實驗內(nèi)容,讓學(xué)生能夠得到更好的鍛煉。電工學(xué)實驗室所用的實驗設(shè)備種類較多,維護(hù)工作量極大,需要建立嚴(yán)格的使用登記、報停、維修等管理制度。
4.淡化指標(biāo)考核,回歸教學(xué)改革本身
數(shù)字化的指標(biāo)往往只是一個參考數(shù)據(jù),實際在不同班級不同專業(yè)遇到的情況不能一概而論“數(shù)字化”處理?;貧w教學(xué)本身,首先可以考慮在課程組內(nèi)開展教學(xué)交流活動,提倡靈活多樣的教學(xué)手段,鼓勵大家相互聽課,切磋授課經(jīng)驗,以取長補(bǔ)短,爭取共同進(jìn)步。其次,全日制教學(xué)與社會自學(xué)考試的最大區(qū)別在于強(qiáng)調(diào)教學(xué)過程,這體現(xiàn)在多方面,包括考勤、實驗、作業(yè)、討論和考試等。考試方法靈活,意味著考試容易通過,這不意味著是在“寬松放行”,應(yīng)在不影響課程進(jìn)度的前提下,采取嚴(yán)格考勤可保證有效實施教學(xué)過程。
三、結(jié)束語
實施電工學(xué)系列課程教學(xué)改革是大勢所趨,課程組對電工學(xué)系列課程改革進(jìn)行了積極的探索,教學(xué)內(nèi)容方面采取了新的模塊化的教學(xué)改革方案具有科學(xué)性、先進(jìn)性和實用性的特點,同時教學(xué)方法上更為靈活、開放,注重學(xué)生主體意識的培養(yǎng);實驗內(nèi)容和實驗方法方面增強(qiáng)了設(shè)計型和綜合型實驗的比重,引入先進(jìn)的EDA技術(shù);實驗室建設(shè)方面進(jìn)一步提高了設(shè)備的有效利用率和促進(jìn)了實驗室開放。
根據(jù)教學(xué)實際需求,理論課老師和實驗教學(xué)人員參與修改了分別滿足各專業(yè)使用的教學(xué)大綱和教學(xué)課件,正在考慮申報教材和實驗、實習(xí)指導(dǎo)書籍的撰寫。目前,課程組獲得省、校各級的相關(guān)教育教學(xué)改革項目部分已經(jīng)立項結(jié)題,還有部分相關(guān)工作正在進(jìn)行中。已完成的改革措施收到了很好的效果,整個改革研究與實踐值得繼續(xù)進(jìn)行和推廣。
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(責(zé)任編輯:韓曉英)