李艷杰,賈朱植
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應用型本科“電路原理”課程考試改革與實踐探索*
李艷杰,賈朱植
(遼寧科技大學 應用技術學院,遼寧 鞍山 114051)
針對應用型本科“電路原理”課程考試的現狀及存在的問題分析,提出了“電路原理”課程考試改革的方法。考試內容增加實際動手操作,注重考核學生實際能力、學習過程。考試改革實施的同時對教學內容及教學方法進行了改革與實踐。結果表明,考試改革在激發學生學習主動性,提高教學質量方面成果顯著,有利于學生創新能力的培養。
教學方法;電路原理;應用型人才;教學內容
當前我國正處于由制造業大國向制造業強國邁進的關鍵歷史時期,需要大量高素質的應用型人才,因此應用型本科教育的專業建設要以提高教學質量,培養卓越的、高素質的、應用型人才作為工作重心。
“電路原理”是電氣工程及其自動化以及相關專業的基礎課程,承擔著為后續專業課程打基礎,提供知識儲備的重要任務,在專業教學中起著極其重要的作用[1]。為此,我們以培養創新型應用人才為契機,在完成學校實驗室改革項目“應用型本科電路實驗室設備的改進”的同時,對“電路原理”課程考試方式進行研究與探索。把注重教學過程、教學效果、培養學生實際能力、全面考核等先進理念貫穿到教學的全過程[2],達到以學生為主體、提高教學質量的目的。
“電路原理”是一門重要的專業基礎課,既是很多后續專業課程的基礎,也是許多高校電氣信息類研究生入學考試科目。目前,“電路原理”課程考試主要存在以下問題:①我國目前教育仍以應試教育為主,期末考試成績也以卷面分數為主,學生對大學初期開設的“電路原理”課程的特點、重要性不熟悉,只重視理論知識的學習[2];②教師側重理論教學內容,缺乏實踐環節考核,對學生總體考核不全面,缺乏公平性;③期末考試內容決定學生的努力方向,而現有考試內容缺少實踐環節,不能體現學生所學理論知識與實踐的結合,導致學生實驗動手能力較弱,學生實踐動手能力及創新能力難以提高。為此,“電路原理”考試改革勢在必行。
“應用”決定了應用本科教育必須根據地方社會經濟發展的實際需要,優化學科專業結構和人才培養模式,以面向“應用”作為專業建設的指導思想,“電路原理”是電氣自動化專業及其他非電類專業的主要基礎課,提高學生動手能力,將所學理論與實踐相結合,是學好本門課程的關鍵。因此,課程成績考核應增加實驗內容,且實驗考試占本課程總成績的40%.實驗考試在課程結束后,利用學生業余時間在實驗室進行,每人獨立一個試驗臺,考試內容依據課程大綱規定,以常見故障分析、解決方法、數據分析、實驗計算、圖表繪制、總結歸納、結論得出等為主,學生隨機抽取一道考題。目的在于提高學生分析問題解決問題的能力,不斷提高學生的創新能力。為了收到很好的考試效果,就“電路原理”課程的教學內容進行了改革和實踐。
3.1.1 教學內容的改革與實踐探索
基于問題導向,提高學生工程意識,激發學生的學習熱情。“基于問題導向”的教學方法是一種以問題為導向的教學模式,它首先以一個實際問題作為課堂教學內容的引入點,通過所講課堂內容來解決該問題[1]。比如在講解電阻、電感和電容組成的串聯電路分析時,由日光燈電路入手,通過日光燈電路電流及有功功率的求法,引出參數的測定方法及電路圖,同時提出提高感性電路功率因數最常用的方法是并聯一個合適的電容,并將該方法的應用延伸至電氣工程應用領域進行功率補償。這樣的教學內容能將學生置身于“提出問題,解決問題”的情境中[1],提高學生的工程實踐意識,引導學生分析問題和解決問題,激發學生的求知欲望。
3.1.2 實驗教學內容的改革與實踐探索
建立三個層次的實驗教學模式,即“基礎性實驗、設計性實驗、綜合性實驗”3個層次[3]。基礎性實驗著重于基礎理論的驗證、基本能力、基本實驗技能的訓練。通過實驗,熟悉電工電子測量中的基本儀器,掌握電路的基本測量方法,為后面綜合設計性實驗打下扎實的基礎。設計性實驗目的在于培養學生對所學知識的綜合運用,例如移相電路的設計,通過設計元件的參數,焊接電路,完成調試及波形測試,并與仿真結果比較,最后完成實驗報告。綜合性實驗目的是培養學生的知識應用能力、信息獲取能力、方案選擇能力、動手實踐能力和創新能力,例如穩壓源等小電子產品制作。
把“注重考核學生實際能力”“全面考核”等先進理念貫穿到考試方式改革中。期末理論考試為閉卷考試,120 min,卷面滿分100分,理論考試成績占本課程總成績的50%.“電路原理”上學期有4個單元,不同單元有不同特點,也有不同分析方法。教師可根據難易程度增加考核次數,根據學生情況采取相應的教學方法,從而使考試與學習過程、考核與講授過程有機地聯系起來。為了收到很好的教學效果,就“電路原理”課程的教學方法進行了改革和實踐。
3.2.1 理論教學方法改革與實踐探索
重視歸納總結,強化應用。我院是一所“應用”型本科學院,教學中采用理論“以夠用為度”,不追求細節推導的教學方法。例如在講解結點電壓法時,以2個結點、3條支路為例;講解彌爾曼定理推導,重視結論的強化記憶,并配以典型例題進行詳細講解;之后推廣到3個結點的電路,列2個非參考結點電壓方程,講解每個方程里每項的含義,并且舉例應用;進而推廣到個結點,列-1非參考結點電壓方程。這樣不僅使學生系統、全面地掌握結點電壓法,而且突出了教學重點,同時解決了教學中的難點內容,學生通過歸納和總結牢固地掌握了教學內容。
3.2.2 實驗教學方法改革與實踐探索
改革實驗教學模式,提高學生的工程實踐能力[5]。在“電路原理”實驗課程教學中,應著重培養學生分析問題、解決問題的能力。例如在進行正弦交流電路單元實驗“元件參數的測定”時,將日光燈、功率表、電壓表及電流表組合在一起,既讓學生掌握日光燈安裝,又學習了功率表的接線、讀數。同時應用電壓、電流、功率的測量數據求解電阻、電感參數。強化了學生對電壓矢量三角形、阻抗三角形、功率三角形之間關系的理解,做到理論與實踐相結合。學生對這一實驗非常感興趣,激發了學生的學習熱情。
考核評價方式科學化、合理化。為培養學生學習的自覺性,促使學生充分利用平時時間努力學習,應綜合評價課堂表現,課堂表現及作業占本課程總成績的10%.為了收到很好的教學效果,教師可采取啟發法、提問法、比較和歸納法、工程案例法、習題法等教學方法[6]。
分單元階段測試結束后,教師對學生考試成績認真分析,并且在以后的單元教學與考核中有意識地對學生薄弱環節反復強調和加強練習。同時,對于較差的學生給予關注和指導,通過課堂隨機提問和課下交流談心等督促其用心聽課和學習,從而使考試與學習課程,考核與講授過程有機地結合起來,不斷提高教學水平和教學質量。
考試改革全過程的實施,使得教師對實驗設備的改進與維護,對學生動手能力的培養,提出了更高要求。教師需要更加投入。
通過考試改革過程的實施,成立電路實驗興趣小組,課下學習仿真軟件,把EWB 等軟件引入到實驗內容中,學生課下可以進行虛擬仿真實驗,既培養了學生動手能力,又提高了學生自學能力,有利于創新型人才的培養。
一年來,通過對電本兩個班級學生的考試改革試點,學生平均成績有了穩步提升[7],不及格率明顯降低。培養了一批優秀的學生,他們不僅理論知識學得扎實,而且動手能力強,幫助教師進行實驗設備維修和維護;興趣小組同學,通過實用小電路制作,培養了他們設計電路,焊接電路,調試電路,仿真電路的能力,為后續參加省級創新大賽培養了一批優秀學生,同時也帶動了班級學生總體素質的提高。學生成績評定時增加實驗考試,在調動學生學習積極性,提高學生分析問題和解決問題能力,提高教學質量方面有著顯著的成果。
[1]周斌.應用型本科電類專業基礎課程群建設[J].計算機教學,2018(4):58-59.
[2]劉得軍,錢步仁,艾清慧.“測控電路”教學方法改革與探討[J].中國電力教育,2013(10):110-111.
[3]王敏.對“電路”課程教學的思考和探索[J].科技信息,2010(6):139-140.
[4]郭仿軍.“電路分析”課程考試方法的改革[C]//電工理論與新技術學術年會論文集,2012.
[5]王建華,楊曉紅,嚴炳輝.電路實驗課程的改革與探索[J].赤峰學院學報,2017,33(01):225-227.
[6]賓斌.“電路”課程教學的探索和思考[J].中國電力教育,2014(17):56-57.
[7]候剛,遲宗正,王潔,等.“模擬與數字電路”課程教學方法改革[J].電氣電子教學學報,2016,38(8):92-95.
李艷杰(1965—),女,遼寧海城人,碩士,副教授,研究方向為控制理論與控制工程。
2018年遼寧科技大學實驗教學改革及實驗室建設立項項目(編號:syj2018 39)
2095-6835(2019)01-0134-02
G642
A
10.15913/j.cnki.kjycx.2019.01.134
〔編輯:嚴麗琴〕