工程認(rèn)證背景下電學(xué)基礎(chǔ)課的教學(xué)改革探究

王冰　任小璐　周肖陽(yáng)

摘? 要：為達(dá)到工程認(rèn)證對(duì)建筑電氣與智能化專(zhuān)業(yè)學(xué)生畢業(yè)要求的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)電路理論課程的教學(xué)方法、教學(xué)目標(biāo)、實(shí)驗(yàn)手段和考核方式等方面進(jìn)行了探討和研究。經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，學(xué)生的各項(xiàng)能力均得到提高，并能滿(mǎn)足工程認(rèn)證的要求。

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 引言

圍繞著“以產(chǎn)出為導(dǎo)向”、“以學(xué)生為中心”和“持續(xù)改進(jìn)”這三大基本理念，工程認(rèn)證已經(jīng)在國(guó)際上得到廣泛的采納，并且成為一種保證和提高高等學(xué)校專(zhuān)業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的重要方法和途徑。我國(guó)于2016年正式加入了目前世界上知名度最高的工程教育國(guó)際認(rèn)證協(xié)議《華盛頓協(xié)議（Washington Accord）》，工程認(rèn)證目前已經(jīng)成為我國(guó)教育部工作的一個(gè)重點(diǎn)方向。課程教學(xué)改革是工程認(rèn)證的一項(xiàng)重要支撐，因此，課程教學(xué)改革刻不容緩。

“電路理論”是電氣、控制類(lèi)專(zhuān)業(yè)特別重要的基礎(chǔ)課，主要研究的是電路的基本定理、定律、基本分析方法及應(yīng)用。該課程屬于概念多、原理性較強(qiáng)課程，作為后續(xù)電力電子課程的支撐，需要學(xué)生掌握一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和推理能力。因此，隨著專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的實(shí)施，傳統(tǒng)的教學(xué)目標(biāo)以及教學(xué)方法等已經(jīng)不能滿(mǎn)足工程教育認(rèn)證所提出的專(zhuān)業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。因此，在新的時(shí)期新的背景下，改革電路基礎(chǔ)課程的教學(xué)方法，對(duì)推進(jìn)教學(xué)目標(biāo)、提高教學(xué)質(zhì)量意義重大。

2.改革教學(xué)方法，提高教學(xué)效果

建筑電氣與智能化是我校新辦的專(zhuān)業(yè)，是建筑電氣與自動(dòng)化的結(jié)合。因此，在本科教學(xué)中，相應(yīng)地進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化重組，立足基礎(chǔ)知識(shí)，突出教學(xué)重點(diǎn)，例如減少含有運(yùn)放的電阻電路、非正弦周期電流和信號(hào)的頻譜等方面內(nèi)容。同時(shí)，針對(duì)專(zhuān)業(yè)特色，在內(nèi)容上增加諧振與耦合電路、三相電路等內(nèi)容，做到適當(dāng)、精練、強(qiáng)調(diào)特色應(yīng)用。

在教學(xué)方法和教學(xué)手段上，不斷改革，提高教學(xué)效果。例如在講課中，將內(nèi)容和實(shí)際生活相聯(lián)系。比如在講電阻元件的時(shí)候，可以聯(lián)系電線上的小鳥(niǎo)為什么不會(huì)觸電的問(wèn)題，通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生理解電阻、電壓的關(guān)系;在講到電阻最大功率和電源效率的時(shí)候，可以結(jié)合高壓輸電來(lái)說(shuō)明效率問(wèn)題;講到電路的時(shí)域分析時(shí)，可以結(jié)合手機(jī)的充放電、電瓶車(chē)的充放電來(lái)說(shuō)明電容、電感的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。還可以采用對(duì)分課堂的方式，提高學(xué)生上課的積極性。將課堂大致一分為二，把一半課堂時(shí)間分配給教師講授，另一半分配給學(xué)生討論。同時(shí)，把教師講授和學(xué)生討論在時(shí)間上適當(dāng)錯(cuò)開(kāi)，讓學(xué)生在課后進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和個(gè)性化的吸收。這樣能更好的處理好教與學(xué)的關(guān)系，讓教師做到精準(zhǔn)講解，學(xué)生則有充足時(shí)間進(jìn)行消化吸收和討論。在實(shí)際講授過(guò)程中，充分發(fā)揮多媒體的作用，使其與傳統(tǒng)教學(xué)模式相結(jié)合，通過(guò)多媒體課件中的動(dòng)畫(huà)演示等，既可以節(jié)約課堂上的畫(huà)圖時(shí)間，又可以把抽象的概念直觀地顯示出來(lái)，很好地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

3.調(diào)整教學(xué)目標(biāo)，強(qiáng)化工程背景

調(diào)整教學(xué)目標(biāo)，以滿(mǎn)足工程認(rèn)證所需要的畢業(yè)要求是教學(xué)改革的重要前提。隨著科技全球化的發(fā)展，工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)提出了更深層次的畢業(yè)要求。結(jié)合建筑電氣與智能化專(zhuān)業(yè)本身的特色，調(diào)整課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系。例如熟悉組成電路的元件或模塊的符號(hào)、參數(shù)、電氣特性與作用，能夠讀懂已知參數(shù)和結(jié)構(gòu)的電路圖;理解電路理論中各種分析方法的原理和適用范圍，以及計(jì)算機(jī)分析電路的算法原理，能夠針對(duì)不同電路特點(diǎn)，選擇合適的分析方法分析方式;能夠運(yùn)用所掌握的概念、原理、建模和分析方法，對(duì)建筑電氣系統(tǒng)工程中的電路問(wèn)題，制定合理的研究方案解決措施。通過(guò)調(diào)整教學(xué)目標(biāo)，以學(xué)生為中心，讓學(xué)生在掌握電路的原理概念以及分析方法的同時(shí)能夠靈活運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)來(lái)分析、解決實(shí)際電氣工程中遇到的問(wèn)題，最終達(dá)到學(xué)以致用、融會(huì)貫通的目的。

4.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)手段，滿(mǎn)足應(yīng)用需求

以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大多采用的是驗(yàn)證性的手段，也就是學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)中的步驟及要求進(jìn)行驗(yàn)證性的操作，因此實(shí)驗(yàn)效果不是很理想。工程認(rèn)證的要求是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，這就要求實(shí)驗(yàn)要具有設(shè)計(jì)性。這就要求教師給定學(xué)生實(shí)驗(yàn)原理和要求，學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和步驟，選擇合適的元器件及參數(shù)，通過(guò)調(diào)試得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，完成實(shí)驗(yàn)要求。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著非常重要的作用。

傳統(tǒng)的電路理論課程的實(shí)驗(yàn)，經(jīng)常會(huì)受到實(shí)驗(yàn)元器件以及實(shí)驗(yàn)設(shè)備的限制，學(xué)生只能在規(guī)定的時(shí)間里完成老師布置的設(shè)計(jì)任務(wù)，學(xué)生自身的想法和設(shè)計(jì)思路往往難以實(shí)現(xiàn)。另外，電路在安裝、調(diào)試過(guò)程中，不可避免地會(huì)出現(xiàn)連線錯(cuò)誤或者器件損壞的情況，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)達(dá)不到預(yù)期的效果。為了解決這一問(wèn)題，可以引入仿真實(shí)驗(yàn)。在仿真實(shí)驗(yàn)中，元器件和參數(shù)等可以隨意調(diào)用或修改，設(shè)計(jì)方案可以重新調(diào)整，學(xué)生可以在不同的地點(diǎn)和時(shí)間自主進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，大大擴(kuò)展了實(shí)驗(yàn)空間和實(shí)驗(yàn)范圍。

仿真實(shí)驗(yàn)的引入能夠起到溝通理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的橋梁作用，實(shí)現(xiàn)電路理論課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段的創(chuàng)新，同時(shí)解決了學(xué)時(shí)不足與信息量增多的矛盾。仿真實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展，一方面為學(xué)生設(shè)計(jì)電路，自行解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題提供了極佳的手段，另一方面也為解決實(shí)驗(yàn)設(shè)備偏少和因誤操作而易損壞儀器等問(wèn)題提供了一個(gè)功能齊全的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

5.更新考核方式，改善學(xué)習(xí)效果

傳統(tǒng)的教學(xué)考核，除了平時(shí)的作業(yè)，主要通過(guò)期末考試的方式來(lái)評(píng)定學(xué)習(xí)效果。這種方式對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，只要試前認(rèn)真復(fù)習(xí)一下，平時(shí)作業(yè)簡(jiǎn)單應(yīng)付，就能夠輕松過(guò)關(guān)。同時(shí)，現(xiàn)在的教材課后習(xí)題都給出了習(xí)題解答，因此平時(shí)作業(yè)是無(wú)法檢測(cè)學(xué)生掌握的情況;另外，期末考試有限的卷面是不可能完全考核學(xué)生的學(xué)習(xí)水平。為此，課程教學(xué)考核辦法需要進(jìn)行改革。方式是加強(qiáng)平時(shí)考核和學(xué)習(xí)過(guò)程，全面考核學(xué)生的學(xué)習(xí)情況?？梢詮囊韵聨讉€(gè)方面進(jìn)行：（1）老師自行更新作業(yè)題，不以書(shū)本上的習(xí)題為主要題目，這樣能夠減少學(xué)生應(yīng)付交作業(yè)的情況。（2）增加過(guò)程考核。在課程進(jìn)行中，對(duì)學(xué)生不定期進(jìn)行過(guò)程測(cè)試，每次測(cè)試都列入期末總成績(jī)中。（3）增加小論文。對(duì)電路中的某一個(gè)問(wèn)題，給學(xué)生設(shè)計(jì)課外題目，用小論文的形式提交，來(lái)檢查學(xué)生查找資料的能力。（4）期末考試。更新期末考試題題庫(kù)，豐富選擇范圍，更好的考核學(xué)生學(xué)習(xí)的效果。這樣通過(guò)平時(shí)的作業(yè)、過(guò)程考核和小論文等形式，使得學(xué)生能夠重視平時(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程，重視學(xué)習(xí)效果，從而達(dá)到掌握《電路理論》課程的基本內(nèi)容。

6.結(jié)論

本文在工程認(rèn)證的背景下，針對(duì)電學(xué)基礎(chǔ)課中的電路理論課程進(jìn)行了教學(xué)改革的研究。主要從教學(xué)方法、教學(xué)目標(biāo)、實(shí)驗(yàn)手段和考試方式等幾個(gè)方面進(jìn)行開(kāi)展實(shí)施，取得了一定的效果，達(dá)到建筑電氣與智能化專(zhuān)業(yè)工程認(rèn)證的要求，對(duì)其他同類(lèi)課程的建設(shè)有一定的借鑒和指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]? 聶振鋼.工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)下的電路分析課程教改探究[J].教育現(xiàn)代化，2016（32）：16-17.

[2]? 季厭浮，張紹兵，趙承濱，等.基于工程教育認(rèn)證的《電路》教學(xué)改革研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2017（30）：232-233.

[3]? 張恩旭，李祖明，封瑩，等 . 基于工程教育認(rèn)證的教學(xué)管理改革與探索[J]. 中國(guó)教育技術(shù)裝備，2017（4）：99-100.

基金項(xiàng)目：黑龍江省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃青年專(zhuān)項(xiàng)課題（GJD1318021）