謝妍?廖艷娥
摘要:根據電氣信息類專業“電路”課程教學在專業課程體系中的地位作用,基于“電路”課程的特點,對“電路”課程的教學過程進行研究,并在實踐中對教學方式、方法進行了改革探索。為實現“懂理論、有技術、能創新”三位一體的應用型創新人才培養目標,在“電路”課程教學實踐環節中強化了對學生應用能力和創新能力的培養。對于課程教學的最后環節——考核,亦進行了改革探索。經過近幾年的實踐證明,改革對提高“電路”課程的教學質量和學生的綜合能力有一定的效果。
關鍵詞:電路課程;電氣信息類;考核
作者簡介:謝妍(1973-),女,湖北荊門人,武漢輕工大學電氣與電子工程學院,副教授。(湖北 武漢 430023)
基金項目:本文系湖北省品牌專業(電氣工程及其自動化專業)建設項目、湖北省精品課程(電氣控制技術課程)建設項目的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)08-0071-02
高等學校的課程教學研究與改革是提高教學質量、培養適應社會應用需求和創新性人才的重要環節。激烈的國際競爭和科技迅猛發展提出的挑戰,主要反映在了科技和人才的競爭上,高等學校必須把教學研究放在重要位置,大力做好課程教學改革,努力使教學質量能充分適應當前社會快速發展的需求。
“電路”課程是電氣信息類專業的一門專業基礎課,它主要研究電路的基本定理和分析方法。它所涉及的概念、理論和分析方法不僅是學好后續電子技術、電氣控制技術等專業課程的重要基礎,同時也是電工實習、電子實訓等實踐環節有效開展的理論基礎。能否扎實地掌握好電路的基本理論和分析方法,并具有較強的實踐應用技能,對以后的學習以及畢業后從事相關領域的工作將產生直接影響。
隨著計算機技術、控制技術和電氣信息技術的快速發展與應用,“電路”課程的教學內容越來越豐富,教學要求越來越高。為適應時代對人才培養的要求,保持教學內容的新穎性,強化對學生基本技能和綜合素質的培養,加快課程改革步伐和提高授課質量具有重要意義。而隨著高校課程體制體系的不斷改革與調整,很多高校的“電路”課程學時被縮減,如何在有限的學時內向學生全面有效地傳授電路理論的基本概念、基本定律和基本分析方法,是每一個從事“電路”課程教學工作的教師都在認真思考并不斷探索的問題。
一、“電路”課程的特點
“電路”課程作為電氣信息類專業的專業必修基礎課,其在專業課程體系中具有相當重要的地位和作用,認真理解該課程的特點是開展課程教學改革的基礎和前提。該課程體現出來的特點主要包括以下幾個方面:
1.名詞、概念較多
“電路”作為電氣信息類的專業基礎課,課程涉及的專業基礎名詞術語、概念相當多,如第一章開篇就介紹的激勵、響應、電源、負載、參考方向等,還有后面正弦交流電路如振幅、角頻率、初相、相位、相位差、有效值、復阻抗、阻抗、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數、諧振等等。
2.理論內容、重要知識點較多
從電路分析的對象上來說,“電路”課程的理論內容包括直流電路、正弦交流電路、動態電路、三相電路、變壓器、二端口網絡等六部分內容。在這六部分內容中,每一部分又包含許多細節內容。而從電路分析的方法和定理角度上來說,又包括了基本的基爾霍夫電流定律(KCL)、基爾霍夫電壓定律(KVL),還有適用于不同條件下的支路電流法、回路電路法(網孔電流法)、結點電壓法、戴維南定理、諾頓定理、疊加定理、最大功率傳輸定理等等。這些方法和定理是“電路”課程要掌握的重要內容,而在整個“電路”課程學時壓縮的情況下,如何有效開展這些內容的教學成為進行“電路”課程教學改革必須思考的問題之一。
3.電路中的某些公式定理的推導計算需要較好的數學基礎
“電路”課程的學習不僅要培養學生分析電路問題的能力,也要培養學生的電路求解計算能力。這就要求要有一定的數學基礎才能理解并掌握“電路”課程學習中的一些分析計算問題。這些涉及到的數學知識包括復數及復變函數運算、微分方程、積分、傅里葉變換、頻率特性等等。這些都為電路教學增加了一定的難度。
4.與工程實際聯系緊密
“電路”課程并不是單一的理論研究性課程,它有明顯的工程實際應用背景。因此,不同于數學、物理、英語等基礎課程,其理論與現實的工程實際聯系緊密。如關于并聯電容提高功率因數的計算,是與實際工程一致的。這使得“電路”課程的教學可以加更靈活、生動,可以基于工程實際開展教學,這也是開展“電路”課程教學的一個重要方向。
二、課堂教學的改革與實踐
課堂教學是課程理論教學的主要方式。改進課堂教學的方式方法,是有效開展“電路”課程教學改革的重要內容之一。
1.將多媒體引進課堂教學,與傳統的板書教學結合起來應用
目前,這種方式已經被很多高校所采用,總體反映教學效果較好。多媒體教學作為信息技術快速發展下的教學產品,它具備如下優點:幻燈片可以包含較大的知識信息量,內容寬廣;切換速度較快、比較方便等。但由此也產生了相應的缺點:由于知識信息量大,幻燈片切換速度快,使得學生的學習理解思路跟不上,降低了學員對理論知識接受的效果;教學過程的整體連貫性弱化;課堂筆記跟不上。
“電路”課程是一門專業的基礎課程,通過課堂教學使學生掌握扎實的專業理論基礎知識是該課程教學的重要目的,這決定了不能完全使用多媒體幻燈片來完成電路的課堂教學;另外,不同于文科課程,“電路”課程是典型的理工科課程,它包含許多的概念、定義、定律、公式推導、分析計算等,因此采用多媒體與板書相結合的方式進行授課是開展電路課堂教學較好的方式之一。該方式使得課堂教學內容充實、飽滿,且進度松緊可控、可調節。
2.將理論知識與工程實際結合起來進行分析講解,加深學生對知識的理解深度和廣度
只有將理論知識與工程實際結合起來講解,知識才能變得生動,學生才更易產生興趣去理解和掌握,同時也有助于培養學生綜合運用知識的能力。電路的許多理論知識都具有一定的工程實際背景,因此在課堂教學中,結合這些工程背景開展授課,學生更易接受。如在講解功率的判定規則時,以日常生活中的手機充放電為例,使學生更好地理解電源不一定是發出功率的,也可能在吸收功率;再如講解并聯電容提高功率因數時,結合學校變電所的接線方式和實際電容柜的運行狀態進行講解。學生不僅掌握了“電路”課程的知識點,同時也擴展了知識面。
3.課堂教學與實驗環節相配合,借助驗證性實驗,加深對知識的理解
“電路”課程中通常要開設課內實驗,從而驗證一些基本理論知識的正確性。借助于這些驗證性、演示性實驗項目,將抽象的理論知識具體化、形象化、生動化,為掌握枯燥的知識創造了一定的條件。
三、實踐教學環節的改革與實踐
除了課堂教學外,對實驗教學及有相關性的電工實習等實踐性環節進行改革探索,也是加強“電路”課程教學質量和教學效果的重要內容之一。結合課堂教學的內容,學生在做實驗的過程中,除了要強化對理論知識的理解掌握外,還要注重學生動手能力和對知識綜合運用能力的培養。通過實驗,不僅能使學生掌握實驗原理、實驗儀器儀表的使用,更重要的是能培養學生獨立思考、勇于創新、大膽嘗試地學習方式,讓學生采用多種方式方法來實現所要求的電路功能,從而提高學員們的設計能力、綜合運用能力,增強學員分析和解決實際問題的能力,培養學員們的創新精神和綜合素質。
電工實習環節是與“電路”課程教學相關的一個重要的實踐性環節,該環節的工程性更強,針對具體的實際應用目的開展。如燈光的雙開關控制、電機的啟停控制等等。該環節是“電路”課程教學內容應用的升級版。該環節的主要目的是培養學生的動手能力以及建立學生的工程應用意識。結合學習到的“電路”課程知識,讓學生完成從理論到實踐的知識應用過程,使理論知識和工程實際有機結合,以獲得更好的教學效果。
四、課程考核形式的多樣化
課程考核的目的是檢驗學生對該門課程的學習質量和掌握知識的情況。通過考核,促使學生全面系統的對課程知識進行梳理,強化對知識的理解和深化。因此,考核是提高教學效果和教學質量的最后一環。
單純依靠期末考試的試卷是不能綜合考察學生的真實學習水平的,也不能促使學生靈活的掌握書本上的知識,還易使學生養成依賴書本內容的習慣,不利于教師教學質量的提高。因此,對考核方式進行了改革探索,在考核中增加了平時成績的比重,并將實驗成績作為課程單獨考核。對考試形式的改革,強化了學生的平時學習及表現,實驗動手能力也因單獨考核得到了提升。經過近幾年的教學實踐發現,改革得到了顯著成效,學生理解問題、分析問題、解決問題的思維能力有了明顯提高。
五、結束語
在“電路”課程減少、知識容量大的情況下,如何不斷地提高課程教學質量、教學效果,這需要不斷地在教學實踐中進行改革、探討、思考。通過近幾年的教學實踐證明,課堂教學質量的提高,教學手段的多樣化,提升了學生的學習興趣。實踐教學環節中的實驗教學和實習環節,培養了學員的知識應用能力和工程實踐能力,有效地激發了學員的工程應用意識,從考試結果來看,學生的該課程成績有明顯提高。綜上所述,只有不斷在課程教學的每一個細節上下功夫,才能有效提高“電路”課程的教學質量和效果。
參考文獻:
[1]姜靜劉,劉迪,張大為.電路課程教學方法探討[J].中國電力教育,2012,(21).
[2]馬小三,章家巖,李紹銘,等.電路課程教學改革研究[J].安徽工業大學學報:社會科學版,2011,(2).
[3]何新霞.提高“電路分析”課程教學質量的探討與思考[J].中國電力教育,2011,(9).
[4]王國琪.《電路基礎》課教學技巧[J].職業技術,2011,(3).
[5]王季方,孫向東.《電路基礎》課程教學方法的探討[J].教育教學論壇,2011,(21).
[5]劉遠社.電路分析課程的教學探索[J].西南民族大學學報:自然科學版,2011,(S1).
(責任編輯:孫晴)