王莉 劉楠嶓 于心俊 李艷貞
摘要:電路課程作為電專業學生第一門專業必修課,在教學環節中具有重要地位。基于工程教育認證理念,從教學課程大綱修訂、理論教學和實踐教學三方面對電路課程教學改革方法和措施進行了分析和探索,以期達到成果導向教育理念下的教學目標。
關鍵詞:電路;成果導向;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2018)06-0103-02
一、引言
2016年中國成為華盛頓協議的第18個締約國,這意味著我國高等工程教育質量開始從國際高等教育的跟隨者轉變為領跑者。河南工業大學電氣工程學院也在積極進行成果導向教育理念下的課程教學改革。基于以學生為中心,以培養目標和畢業要求為導向的工程教育理念,采用多元化教學模式,構建滿足畢業要求指標點支撐和畢業生專業素養培育的課程體系是我院電類專業開展工程教育認證教學培養方案和課程教學改革工作的重點。
電路課程作為自動化、電氣工程等電類專業的學生從公共基礎課到專業課程過渡時接觸到的第一門核心專業課,在整個電類專業的人才培養方案和課程體系中起著承前啟后的重要作用,是模擬電子技術、數字電子技術等后續專業課程學習質量的重要保障,在整個教學課程體系中具有舉足輕重的地位[1]。本文圍繞工程教育認證培養目標,在以學生成果導向教育理念下理解電路課程的內涵,探索研究課程教學改革與實施。
二、電路課程理論教學改革
(一)課程大綱修訂
以我校電類專業2016年開展專業培養方案修訂和工程教育認證申請工作為契機,完全打破2014版培養方案中“課程目的和任務—教學內容和基本要求—考試大綱”傳統課程大綱以“教育輸入”(教師教什么)的修訂思路,按照“教育產出”(學生學到什么)的教育理念構建課程內容思路,對電路課程教學大綱進行了重新修訂。
在教學大綱的修訂過程中,認真思考理解工程教育認證的理念和標準,并將其應用于課程教學大綱的修訂工作中。首先確立課程具體專業培養目標以及課程目標與專業畢業要求的關系,思考學生通過本課程的學習,能夠對學生整體專業培養目標(或畢業要求)哪些指標點起到支撐作用,課程的具體目標占所支撐畢業要求指標點的達成度為多少。在具體課程單元內容制定環節,需要思考本單元的教學目標和要求,通過本單元各知識點的講授和學習,可以支撐畢業要求的哪些指標點,即與工程認證要求的指標點對應。在教學方法改革方面,突出以“學生主體、教師主導”的教學思想,通過“互動、合作、自主、開放”的課堂教學模式,以課堂教學為主,教學網絡資源為輔,結合自學和工程實踐教學,采用啟發式、問題式的教學方法,提高學生解決復雜工程問題的能力,達到指標點的要求。在課堂教學內容上,以講解電路基本概念、基本理論以及基本分析方法為主線,穿插主題討論和專題匯報;結合課堂講授內容安排工程應用實例,加深對理論教學內容的理解和認識,培養工程實踐能力。
(二)網絡學習空間建設
課題組深入總結電路專業課程教學要求和課程特點,先后開展了多次慕課、微課在線開放課程視頻設計制作、課程內容上線等專題討論,完成電路課程網絡學習空間遠程教學系統建設。
網絡學習空間遠程教學系統采用“引領式在線學習”的設計理念,通過課程大綱、課程資源、作業、練習測試、課程答疑、討論區等功能在教師和學生之間搭建了多元化的交互渠道,以微課為突破口,包含電路基爾霍夫定律、戴維寧定理、一階電路全響應、正弦穩態電路分析等重點難點問題專項教學視頻,結合電路課程大綱、課件、教案等多種教學資源,營造培養學生自主學習與解決問題能力的學習氛圍和開放平臺。在下學期開課前,所有上課的學生自動成為該課程的成員,不需自己添加,學生可在課外或宿舍通過電腦、手機登錄網絡學習空間來使用教學資源,不再單純地依賴授課教師在課堂上傳授知識。
教師在網絡學習空間創建電路課程后,所有教學資源均可發布于網站,課程資源訪問權限可靈活設置為完全開放或僅限電路課程的學生訪問。授課教師可以放置多種形式的教學資源,主要分為文檔(如字處理文檔、電子表格、演示文檔和純文本文檔等)、網站鏈接和可直接顯示在網頁中的簡單文本文件。此外,可以方便地進入資源庫進行選擇并插入圖片和Flash動畫,并可即時上傳圖片到資源庫中。發布作業時可靈活設置本次作業提交的開始時間、截止時間、提交方式、評分方式以及作業說明等;學生可在學生界面看到教師此次發布的作業并進行作業的完成和網上提交,教師在學生作業提交的截止日期后可進行作業批改評分工作。此外,授課教師隨時向學生發布課程通知及課程要求。每次授課前要求學生自行上網下載課件進行課前預習、提出問題(基礎知識或實際工程應用問題),教師可全程實時查看瀏覽人數及網上答疑。
通過學生網絡課前自學、課堂精講及課后答疑討論組合的理論教學模式[2],不僅創造了一個有利于學生自主學習的教學環境,培養了學生借助手段獲取知識的能力、積極主動探索知識的能力及獨立分析思考解決問題的能力,授課教師還可更全面地掌握班級所有學生的學習動態、學習能力和掌握的知識點情況,有針對性地進行知識點傳授答疑,以保障所有學生不掉隊,建立了班級學生學習效果閉環反饋系統。
三、電路課程實踐教學改革
學校非常重視電路課程的實踐教學環節,將電路實驗環節獨立設課,加強學生的實際動手能力。電路實驗課程共開設基爾霍夫定律、最大功率傳輸條件測定等驗證性實驗和受控源的實驗研究、感性負載功率因數提高等綜合設計性實驗12項,并對實驗項目開設內容和類型進行討論和調整,加大綜合性設計性題目及開放型電路實驗項目。為滿足不同學生的專業興趣需求,開放項目的設置思路主要分為兩種培養目標:一種為學生在大二參加大學生電子大賽、機器人大賽等競賽項目做電路知識準備,主要培養獨立設計創新能力;一種為目標考研的學生設置,加深學生對電路理論的基礎知識和電路分析的掌握程度。
由于學校電路實驗室數量有限,電氣工程、自動化等電類專業學生達500余人,以往實驗室的實驗教師非常辛苦。為了保障學生認真保質保量地完成電路實驗課程,教師嚴格把控預習、實驗和實驗總結三個環節,課題組主要從以下兩個方面進行實踐教學改革。
1.將電路實驗教學資源上傳至網絡學習空間,包括電路實驗教學大綱、教學PPT以及實驗教學項目視頻等。不僅實驗教師可把控學生課前實驗項目預習環節、實驗指導和學生電路開放實驗項目預約工作,而且學生可同時與電路理論課程學習資源相結合,理論課程與實驗課程學習相輔相成,真正做到理論和實踐學習相結合。
2.電路實驗室設備改造。課題組自行研發與目前電路實驗臺配套的電路實驗平臺,實驗平臺涵蓋電類專業所有實驗項目,學生上實驗課時,可自行學號登錄、選擇實驗項目開始實驗,進行實驗目的、實驗原理、實驗操作等實驗環節的學習、實驗數據錄入、數據分析計算和現場自動評分等一系列標準實驗課程訓練和實驗結果分析,克服傳統電路實驗室教師指導時間有限的問題,保證所有學生的實驗課程學習質量和以所有學生為中心的教育理念貫徹實施。
四、結語
電路課程作為電專業第一門專業課,又是考研課程,不僅承擔著引導大一學生熱愛專業和培養興趣的責任,又擔負著后續學生參加專業競賽和考研能力的基礎電路知識學習的重任,因此電路課程的重要性不言而喻,教學改革仍將不斷持續,任重道遠,課程組仍需繼續認真學習和領悟工程教育認證的理念和標準,真正做到教育目標是以學生為中心的學生培養、以成果為導向的聚焦學生能力培養的教學設計,以達到培養工程應用創新型人才的目標。
參考文獻:
[1]石峰,王昊.電路教學改革的探索與實踐[J].中國電力教育,2017,(1):68-71.
[2]許瑾,等.基于卓越工程師培養目標的電機學課程教學改革[J].大學教育,2017,(1)"77-78.