民办院校“电路分析”课程教学模式改革过程设计分析
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民办院校“电路分析”课程教学模式改革过程设计分析
基金项目:本文系河南省教育厅人文科学研究项目(项目编号:2013-GH-190)、黄河科技学院教育教学改革研究项目(项目编号:JM2012007的研究成果。
课程改革是教学工作的落脚点,是大学教学改革过程中的一项重要内容,它是实现大学人才培养目标的知识框架体系。
人才培养的规格和模式最终需要通过课程体系的构建和教学来实现。
任何一所名牌高校的课程设置,往往都有自己鲜明的特色,民办三本院校要想保有自己的特色,就必须从课程改革做起。
“电路分析”课程是黄河科技学院(以下简称“我校”)电类各专业的重要技术基础课程,该课程的教学效果直接影响电类各专业后续课程的进行,进而影响着人才培养目标落实的程度。
“电路分析”是研究电路及其规律的一门学科,是电类各专业的重要技术基础课程,[1] 在我校面向电子信息工程、通信工程、测控技术与仪器和光电信息工程等专业开设,计划学时为84,理论讲授学时为64,实验学时为20。
“电路分析”课程不仅是电类各专业学习后继课程的基础,也直接为解决电工电子工程中的实际问题服务,具有基础科学和技术科学的二重性,这种二重性决定了“电路分析”在电类各专业学生知识结构中的重要地位,在人才培养过程中起着十分重要的作用。
[2]
一、现行“电路分析”教学中存在的问题现行的“电路分析”课程体系是学科性体系,注重科学化、理论化,分立元件电路系统,在这个体系下实施的课程教学往往只能讲到器件、电路,对电路系统的应用基本不涉及。
目前,该课程教学基本能满足人才培养的需求,但对提高学生创新能力、适应快速发展的社会需求方面尚显不足,[3] 主要表现为几个方面。
1.培养实践能力的目标不明确
随着市场经济的建立和发展,社会对人才的要求发生了深刻的变化,高等工程教育也正在以注重专业教学和技能培养转向普遍的工程基础教育和智力开发。
显然,过去那种重理论、轻实践的教学方法是适应不了这种新形势的。
一个最现实的现象就可以说明这个问题。
例如,虽然相关的理论知识是学过了,很多学生在实验中遇到电路问题仍然是无从下手,只能急于问老师。
另外,现有的学时分配是理论64 学时,实验20 学时,共84 学时。
教材内容多,总体学时少,与实验教学内容联系又不够紧凑,使教师对教材的处理及指导实践过程的难度加大。
这些充分说明应该从教学计划、教学内容、教学方法等各方面做深入细致的分析,研究出相应的对策以改变现状。
2.课程内容体系重全面但细节不够突出现行的“电路分析”课程采用的教材是邱关源主编,罗先觉修订的《电路(第五版)》,该教材内容体系的完整性好,系统性强,力求概括现代电路理论的方方面面。
但正是这种完整性凸显了该教材在知识点细节的处理上无法很深入,对于我校三本类的学生,使用该教材学习“电路分析”稍显吃
力。
3.教学方法和教学手段单一
目前主要是板书,这种授课方式虽然节奏适中,使学生有时间理解、吸收知识,有很大的思考、练习及讨论空间。
但也存在一些缺点:不形象、不直观、教学面窄,这样就会使学生普遍感觉该课程知识枯燥难懂,缺乏学习兴趣和自主性,导致学生理论知识基础差,实践动手能力不足,自主分析问题、解决问题的能力欠缺,这与我校“应用型人才”的培养宗旨和本专业人才培养目标有一定差距。
4.“电路分析”课程在专业课程体系中的重要性没有充分体现出来
“电路分析”是电子信息工程、通信工程、测控技术与仪器和光电信息工程专业的核心骨干课,本课程提供了上述专业后续专业基础课的主要分析方法和逻辑思维能力的培养。
如果本课程掌握不好,将会影响整个专业的最后培养效果,因而其影响之大,作用之广是显而易见的,所以急待改革。
以上表明,现行的课程内容及教学方式和方法已不能适应现代电子、通信等专业的发展要求,也不符合民办三本院校重应用能力培养的办学宗旨。
由此教学内容与实际学时分配、教学内容与学生专业需求的矛盾都急剧突显,迫切需要对“电路分析”课程体系、内容以及教学方法进行改革。
二、教学模式改革进行的内容
“电路分析”是电类专业的重要技术基础课。
其任务是:通过
本课程的教学,使学生掌握电路的基本理论知识、基本分析计算方法和基本实验技能,为学习后续课程打好基础。
按过去的教学大纲要求,理论教学64 学时,实践教学20 学时,为适应新的形势,修订教学大纲,调整教学计划和教学内容,改进教学方法势在必行。
1. 改革“电路分析”理论教学内容体系,服务重实践的整体目标
现行教材内容体系较全面,为了兼顾各类高等学校强电和弱电类各专业的需要,内容涉及面很广。
其中除了讲解电路理论中必备的相关知识如线性电阻电路的静态分析、含线性动态元件的电路的动态分析、一般非线性电路的分析等,还涉及到与各种专业接轨的内容。
这种局面就导致为了面面俱到而在重点内容上有失细致。
对于黄河科技学院三本类的学生来说,基础知识原本就相对薄弱,使用这样“注重全面,有失细节”的教材,如果老师授课时又没有把握好对具体内容的处理方式,那么最终很容易造成老师疲于教授理论,学生疲于应付,该掌握的基础应用知识也没能掌握,当然也无法在实践环节中“学以致用”。
因此,当务之急必须对教学内容体系进行改革,根据民办三本院校学生接受的标准,并本着为实践服务的宗旨对“电路分析”的理论教学内容进行合理的取舍。
2. 改革“电路分析”实践教学环节,突出对基本实践应用能力的培养,激发学生的创新意识
“电路实验”是“电路分析”课程教学过程必不可缺的环节,同时也是电子技术实验、课程设计、毕业设计等实践性教学环节的基础
课程。
在实际教学中,普遍存在着两种倾向:一种是把实验看成是理论教学的补充,内容往往只是验证性实验,学生只是简单记录数据;另一种则过于强调综合设计性实验和培养创新能力,而忽略教师的引导以及基础技能的训练,反而影响对后续实践环节的学习。
通常开设“电路实验”课程时,学生一般刚刚接触到专业基础课,缺乏系统的电子电路知识和基本的动手实验能力,更缺乏活跃的设计思维能力,不足以进行大型综合性的实验。
[4] 为了使电路实验达到提高动手能力,培养理论指导实践的能力和创新能力的教学目标,同时为提高实验教学质量,很有必要对电路实验的教学方案、内容和方法进行改革尝试。
3. 改革教学方法和教学手段,使之成为贯彻新教改理念的最佳授课方式
教学方法和教学手段都是为教学内容服务的。
纯粹板书授课不形象、不直观、教学面窄,这样就会使学生普遍感觉该课程知识枯燥难懂,缺乏学习兴趣和自主性。
最终导致学生理论知识基础差,实践动手能力不足,自主分析问题、解决问题的能力欠缺。
所以也需要充分利用现代化的教学设备和手段,如通过电视、投影、教学模型等教具来进行形象化教学,以加速学生对问题的理解,提高教学效果。
不仅理论教学需要引入现代计算机技术的优秀成果来丰富教学内容,提高学生学习本课程的积极性、主动性,实验教学中也可以考虑采用相应的电路仿真软件,如Matlab 、Multisim 、Pspice 等,
来实现电路实验的分析、设计和仿真。
4. 改革“电路分析”课程的教学计划,突出其专业基础课的核心地位
“电路分析”现有的授课总学时只有84,理论64,实验20,
虽然为了突出应用能力的培养可以对一部分内容进行压缩或删简,但是作为这门课程的核心,电路分析的方法必须让学生透彻掌握,所以理论教学只有64 学时仍然显得捉襟见肘。
在实验教学部分仅有20 学时只能勉强安排验证性实验,没有安排仿真性和设计性实验的空间,对于这方面能力的培养就无法实现。
所以很有必要对“电路分析”现有的教学计划进行调整,对教学大纲和教学内容同步改革。
根据新的教学计划和教学内容的安排,“电路分析”总学时应该改为100 学时。
理论学时需要在原有基础上增加10 学时,增加的学时重点放在强化线性电阻电路的分析方法、动态电路的分析方法、正弦稳态电路的分析方法上面,力求让学生通过本课程理论内容的学习能够掌握分析一般实际电路的问题的能力。
为了把提高学生动手实践能力和实际应用能力落到实处,根据新的实验内容的安排,实验学时应该增加6 学时,主要用来进行仿真性实验。
5.改革考核方法,重点考查实践应用能力
“电路分析”课程教学重在培养学生分析问题、解决问题的能力,[5] 而技能考试更能考查出学生实际操作动手能力、对理论的理解状况和掌握程度。
为此在原有基础上把仿真性和设计性实验项目也纳入到考核范围,即减少理论课成绩比例,加重实践课成绩比例,
将学生从大量记忆公式中解放出来:平时成绩占10%,实验成绩10%,综合技能成绩20%,考试卷面成绩60%。
三、结语
目前,我国工业化发展迅速,社会对工程技术人才需求的巨大缺口和大学生职业素质差导致就业难的阶段性矛盾日益突出。
对于三本类民办院校来说,人才培养的主要目标是强化实践应用能力的培养,提高学生实践能力和创新能力,以适应社会发展需要。
上述教学模式改革的设计过程已经经过多位电类课程教学方面的专家讨论,一致认为这一改革过程有助于实践能力的培养。