張 強, 錢鴻雄, 莊 嚴
(北京電子科技職業學院, 北京 100176)
2015 年, 北京市教委在高職院校試行7 年貫通培養外培項目, 北京電子科技職業學院有幸成為首批試點單位,其中機電一體化專業(英語)的外培合作單位是加拿大康尼斯圖加學院,該院兩年來多次派教師到北京電子科技職業學院機電工程學院針對課程設置、教學內容、考核方法以及前期教學的具體情況進行交流,筆者在其中先后兩次承擔《電氣電子原理》課程教學,并在2019 年5 月康尼斯圖加學院來校交流期間被評為“星”級教師。在這兩年的教學中, 根據加拿大康尼斯圖加學院提供的課程標準、實驗項目、考核評價方法等教學參考資料,針對本校學生的具體特點, 在理論教學與實驗方面筆者做了很多嘗試,對于該課程的教學改革取得了很多收獲。
根據加拿大康尼斯圖加學院提供的課程標準,《電氣電子原理》課程主要講授的內容包括直流電路、單相交流電路、三相交流電路、變壓器、直流電機、交流電機、二極管電路、晶體管電路、集成運算放大器等,內容多,課時少,這就需要教師采取靈活的教學模式和方法來進行教學改革設計,來圓滿完成要求的教學任務。
(1)課堂教學與自主學習相結合。 對于某些教學內容,學生完全是可以通過自學掌握的,對于這些內容可以在課下通過藍墨云班課[1]或微信的形式將學習資料提供給學生,讓學生進行閱讀,最好把需要學生重點掌握的內容加以強調,使學生在閱讀資料的時候有的放矢,對于學生的自學效果, 可以在下次課開始的前10 分鐘通過課前小測驗的方式進行檢查,對于測驗中發現普遍存在的問題進行重點講解,對于個別問題,可以讓學生課下找老師或同學予以答疑解惑。
在課堂教學中,在采用多媒體、信息化教學的同時,還要加強培養學生記筆記、獨立思考的習慣,很多同學聽著多媒體講課,似乎都聽明白了,都領會了,可是下節課就記不起來了,一問三不知,所以在教學過程中要注意停頓,留給學生記筆記和消化吸收的時間,有些例題不要馬上告訴學生解題方法, 讓學生在筆記本上先嘗試自己做一下,老師要了解學生的思路“卡”在那里,對這些“卡點”要重點予以解決,課下要針對這些“卡點”留作業給學生,確保學生對課堂理論知識融會貫通。
(2)注重因材施教。不同的學生電工基礎不同,有的學生家長就是電氣工程師或相關專業人員, 從小耳濡目染,再去參加各種諸如樂高機器人的課外活動或興趣小組,來到北京電子科技職業學院后也可以報名電氣相關專業的創新課來獲取學分,這部分學生電工基礎好,一點就通,能夠快速對課程理論和分析方法進行理解和吸收,對于這一部分學生,關鍵是要提高他們的專業應用能力,多給他們推薦一些電工電子小制作的書籍,最好是英文的,這樣在提高他們專業理論水平的同時,還可以提高他們的專業英語水平,為他們將來本科階段前往加拿大康尼斯圖加學院打下一個良好的基礎。
有的學生從小沒有接觸過電工基礎知識,對電氣專業知識不感興趣,在進行專業選擇的時候也不是自己的第一志愿專業,這些學生往往對電路理解能力較差,對他們進行授課時就要考慮降低授課難度,讓他們掌握最基本的電工基礎知識,并能加以應用,培養他們的成就感,逐步建立他們的學習興趣,增強他們的專業認同感和歸屬感,形成“比、學、趕、幫、超”的良好學習局面。
(3)選擇良好的教材和學材?,F在國內關于《電氣電子原理》的教材很多,教師可以根據教學內容的需要選擇內容覆蓋面全、理論深度適中的教材。 據加拿大康尼斯圖加學院的老師介紹, 在加拿大出版教材是一件非常不容易的事情, 需要當地的教育管理部門組織有關行業企業知名專家一起制定教學大綱、編寫教材,全國的各個院校相關專業必須使用規定教材,按照規定大綱進行教學,不得隨意刪減、更改教學內容,而我們國家目前的情況是教材眾多,有些教材只是為了評職稱、完成科研任務,東抄抄、西改改,造成教材質量不高,甚至出現錯誤的現象,在這一點上我們國內可以借鑒一下,消除目前國內教材良莠不齊的現象。
關于學材,現在我們學生手里的電子產品很多,手機基本上人手一部,PAD 及筆記本也屢見不鮮, 我們可以把一些有助于加深理解課程理論知識的動畫、視頻通過藍墨云端課或微信群學習的形式推送給學生,讓學生在課下看一看、聽一聽,提高學生對于電工理論知識的感性認識。另外還可以通過組織學生到實際生產制造類企業參觀或參加生產實習的形式進一步使學生了解相關專業知識的應用情況,指出專業發展巨大的提升空間,使學生更好地描繪個人前進發展的宏偉藍圖。
北京電子科技職業學院作為北京市首批高職示范校,非常重視學生專業能力的培養,機電工程學院擁有很多設備精良、 教學環境優雅的專業實驗室,《電氣電子原理》課程作為一門機電一體化專業的入門課,擔負著非常重要的啟蒙和引導的作用。 實驗課能夠實際動手操作,可以學到書本上無法掌握的專業技能,可以驗證課堂上講授的定理定律,還可以讓學生自己設計開發電路,更容易獲得成就感,大大提高了學生的學習興趣。
(1)加強實驗報告中的數據分析討論。 加拿大康尼斯圖加學院要求課程每兩周要進行一次實驗教學, 學期內實驗學時不能低于總課時的三分之一, 這樣一學期45 學時,至少要做7 個實驗(14 學時)。 而每個實驗學生必須要完成一份報告,報告內容包括實驗目的、實驗內容、實驗結論等多項內容, 對于實驗報告的改革重點是對實驗數據的分析,比如歐姆定律實驗里,要求用萬用表的“Ω”檔測量1Ω電阻,學生用數字萬用表測得的電阻值是1.5Ω,誤差達到了50%,而所測色環電阻的最后一環是金色,也就是說誤差是在5%以內,測量值和實際值為什么差不多,筆者發動學生進行了討論,有的學生說萬用表的精度問題,有的同學說電阻的精度問題, 最后有的同學說到了表筆引線存在電阻的問題,通過討論大家提高了認識,并把這些造成誤差的原因寫在了實驗報告里,同學們都感覺收獲很大。
(2)利用仿真軟件,做好實驗預習工作。現在,國內電路的仿真軟件很多, 比如EWB、Multisim[2]、Tina、Proteus等,在學生實驗之前,可以先把實驗報告發給學生,讓學生利用仿真軟件連接電路、設置電路參數、進行電路分析,熟悉整個實驗過程,對實驗數據的數值范圍形成基本的預判,這樣當他們走進實驗室,用實物做實驗時就能做到有的放矢,就可以大大減少因為操作不當引起的故障甚至損壞實驗設備的現象,比如測量電阻中電流時誤將表筆并聯在電阻兩端、從而損壞萬用表電流檔的現象等。
(3)實驗后組織學生參加匯報演講,提高學生用專業語言溝通的能力。 有的學生專業理論知識比較扎實,實驗預習充分,領會吸收能力表較強,在實驗教學過程中表現突出,完成實驗內容較快,這時可以組織這些同學通過照片、視頻的方式將自己的實驗過程記錄下來,做成PPT 的形式, 在實驗課的下一次課利用5~10 分鐘的時間向全班同學做一下演講展示,這樣一方面可以對實驗教學內容進行鞏固復習,加深學生對實驗內容的理解,另一方面可以提高參與演講同學的專業語言溝通能力, 增強其自信心,促進其在專業方面的發展。
按照康尼斯圖加學院的教學大綱,改革傳統的學生評價手段和方法,采用實驗項目評價,作業評價,理論考試及實踐考核評價模式。
(1)實驗項目評價[3](占總體評價的20%)。 在實驗過程中,要注意觀察學生的動手操作情況,每次實驗除了要對實驗報告進行打分, 還要在每個實驗中重點觀察幾個學生,看他們實驗準備得是否充分,操作是否規范,實驗結果是否符合要求,有沒有發現問題解決問題的能力,根據他們的這些表現進行打分,形成過程評價,等到所有實驗結束,做到全班同學的全覆蓋,實驗項目部分的權重如表1所示。

表1 實驗項目部分的權重
(2)理論學習過程評價(占總體評價的20%)。 關注評價的多元性,結合學生出勤、課堂聽講、課堂提問、學生作業、學習筆記、平時測驗情況,綜合評價學生的這部分成績。 多元評價權重如表2 所示。

表2 多元評價權重
(3)理論知識考核(占總體評價的40%)。 電工電子的理論知識基礎非常重要, 是學生今后學習專業知識的根基,應注重學生培養學生利用理論知識分析問題、解決問題能力的能力,對在學習和應用上有創新的學生應予特別鼓勵。 理論知識評價權重如表3 所示。

表3 理論知識評價權重
(4)實際操作技能考核(占總體評價的20%)。 培養電類學生的實際動手能力是非常重要的, 通過選取一些典型的實驗項目,在期末進行考核,提高學生的規范動手操作和發現問題、解決問題的能力,這部分評價權重如表4 所示。

表4 實際操作技能權重
以上只是筆者在與加拿大康尼斯圖加學院機電一體化專業合作辦學7 年一貫制貫通培養項目《電氣電子原理》課程授課過程中,對該課程進行教育教學改革的一些認識和具體做法,在今后的教育教學中,還會針對不斷出現的新問題、新現象,進行新的探索,我們的目標就是要更好的激發學生的專業學習興趣,不斷提高學生的專業理論基礎知識和專業操作動手能力, 不斷開拓學生的專業分析思維,注重學生創新創造能力的培養,為學生未來的發展拓展更廣闊的空間。