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摘要:针对我校《电路分析课程》在课程定位、授课方式、教学方法上存在不足之处,如理论分析晦涩难懂、学生学习兴趣不高、实践教学还不能完全适应现代工程技术的需求等,提出了电路分析课程的教学改革思路及方法,经过实际教学检验,本文的教学改革方法是有效的,为我校培养高素质应用型人才奠定了基础。
关键字:电路分析;教学改革;课程定位;教学手段;师资队伍建设
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)25-0094
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一、引言
电路分析是高等院校电类相关专业的专业基础课程,随着电子信息及自动化程度的提高,工程技术人员需要掌握更多的电工电子技术。电路分析课程的特点是涵盖知识信息量大,学时数少,理论分析过程枯燥乏味,学生学习兴趣普遍较低。只有改革现有的教学模式,以学生为教学主体,从而激发学生的学习兴趣。学生的学习能力、分析能力和基础知识的掌握都有所不同,应该遵循“循序渐进,由易到难”的思路,并通过引入Multisim仿真软件贯穿整个教学环节并展开教学,实现电路分析灵活、创新的教学方法。该课程要求学生掌握电路的基本概念、理论和分析方法,为后期专业课程学习奠定理论基础,也为今后从事工程技术工作及科学研究奠定坚实的理论和实践基础。
二、课程改革与实践
1.准确定位课程性质和不同学科教学大纲的制定。《电路分析》作为一门专业基础课,课程性质决定其内容应该具有基础性和各个学科的适用性。基础性,应该是为后续专业课程的奠定基础;各个学科的实用性,即在科技发展的今天,电子、自动化、机械、机电等专业的工程技术人员应该具有跨学科合作能力和解决跨学科工程实际问题的能力。因此,《电路分析》课程在讲解基础理论知识的同时,应该对细节分析弱化,增加对电路整体系统的作用的讲解,并增加大量的应用实例,以便于理论联系实际;并获得必要的和较宽的电工及电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能。电路分析教学应该重理论、重实践,重视新技术与现代分析手段的应用;为学生学习相关后续专业课程,将来从事工程技术工作和终身学习打下基础,具备可持续发展的能力,以培养适合社会主义市场经济、具有一定电气技能素质的综合性、创新性工程技术人才。每个专业都使用同一个教学大纲,显然没有针对性,尤其是起不到专业基础性的作用,针对不同的专业需求,应分别设置适合各个专业的课程家学大纲,这样才能更好地适应现代工程技术人员跨学科解决实际问题的能力。
2.课程教学理论内容。电路分析课程组把“电路分析”教学内容更新为多个模块:理论知识讲解、工程实例专题微课堂、电路仿真专题、课外实用电子产品制作、微信课堂群互动探讨等。除了理论知识讲授、工程实例微课堂和电路仿真必修模块,其他是选修部分,学生们可以根据自身爱好、时间等自主选修,还尝试课堂上利用“微信”随机抽取学生进行互动,既满足了部分学生的学习兴趣,也完成了大纲规定的教学任务,从而使更多学生受益。课程实践结果表明:更多的学生愿意学习这门枯燥的课程了,不仅激发了学生的学习兴趣,教学质量也得到了提高。
3.实践教学的改革。电路分析实验课程是将电路、模拟电子技术、数字电子技术课程的实验内容综合,实验课程的开设,旨在加强专业基础课程的实践性环节,使理论与实践更好的结合,让学生们能更好地理解电路分析的理论知识。其中电路部分的实验主要是对基本定律、定理的验证,要求学生搭接实验电路、调试和使用实验仪器仪表,使学生真正通过实验来理解定律和定理。熟悉实验仪器仪表的使用方法,训练实验报告的撰写,培养学生的基本实验技能。模拟和数字技术部分实验以培养学生的知识应用能力和创新能力为宗旨,开设设计性实验,只给学生设计指标要求、可选实验器件和仪器设备清单,鼓励学生创新性思维、用多种方法完成实验题目的设计。在实验中把EWB和实际调试结合起来,培养学生创立现代电工电子工程设计的思想,提高综合素质。除了教学大纲要求的实验演示课程外,我们电工教学组还自行设计了一些有益于学生更好掌握这门课程的实验项目,这些实验包括元器件识别系统、简易智能家居应用系统、对讲机制作、防盗门铃报警系统、环境参数监控系统等。如元器件识别系统,老师们用实际电路中的实例,让学生们进一步了解到电工电子的元器件不止电阻、电容、电感这些常见元件,还包括后续课程要学的二极管、三极管、继电器、传感器以及各种集成电路等。对于工程技术专业来说,要求了解每个器件的外特性,故把系统概念引进电路分析和元器件了解过程中,能更好地帮助学生了解本专业基础知识以及为后续专业课程的学习奠定基础。
此外,在实验环境和考核制度上还建立了灵活的实验环境与试验制度,从而实现在时间上和思维上的自由与开放,传统实验课是由学校以班级为单位统一安排实验时间和实验内容,在规定的课时内完成验证实验,且不管完成与否,到了时间就要结束。考核方式是选出做过的一个实验进行考试,这样固定刻板的实验方式,既不能使学生们更好地理解理论知识、定律,也不能有效地调动学生做实验的积极性,并发挥他们的创造性。灵活的教学实验由学生选择实验时间,在教师的指导下自己设计电路,拟定实验方案,选择器材,独立完成实验。考核方式是根据实验的熟练程度和创新度来共同决定。学生们由被动验证变为主动设计,从而实现了以教为中心向以学为中心的转变。采用灵活多变的实验教学模式调动了学生学习的主动性和积极性,激发了学生的创新意识,培养了动手能力、分析问题和解决问题的能力,并增强实验的设计性、综合性和工程性,使学生实践能力得到充分锻炼,促进了学生的综合素质的提高。
4.教学手段的改革。多年的“电路分析”课程教学工作可知:学生在学习这门课程时存在“知识点多、学时少、兴趣低”的问题。针对这些问题,通过引入Multisim仿真软件使之贯穿于整个教学过程中,实现交互式电路教学。同时学生在课后仍然可以方便的进行自主学习。同时,为了方便学生在课后进行自主学习,教师在教学过程中还应指导学生如何使用Multisim元件库调取元件,以及如何利用软件提供的虚拟仿真仪器对电路进行测量和分析,对电路分析实践教学也是一个有益的补充。最后,经过一段时间的学习,学生通过掌握的电路理论知识和Multisim的仿真能力,可自行设计仿真电路,不仅使学生的自主学习性和创新性得以提升,还进一步提高了教育教学质量。 5.考核方式的改革。在考核方式上也进行了相应的变通,从单纯的期末考试决定学生们这一学习的学习成绩,转变成为最终的考核成绩由四部分组成:其中考试、做实验情况、小电路分析设计、期末考试,这四个部分在总成绩中占的比重是:考试占15%,实验占15%,小电路分析设计占20%,期末考试占50%。这种考核方式,在一定程度上克服了学生的惰性,小型电路缝隙设计环节调动了学习主动性和创新性,并启发了学生们的学习兴趣。
6.加大师资队伍的建设。规划中长期师资队伍建设和人才培养方案,逐步优化教师队伍的知识结构、年龄参次、学历结构,加大青年教师的学历提升培养方案和知识结构的不断更新,实施青年教师科学地培养与引进,注重新进教师的教学理论、教育理念和教育心理的培养,专门给新进教师配有一对一的指导教师,促使他们快速成长;另外,老教师尤其是刚晋升副教授的教师,做为重点培养对象,更新知识结构和教育教学理念,还应加大这部分教师出国进修与交流的机会,并鼓励中青年教师积极参与国内外的教学研讨和学术交流会议。最后,还应该让教授多给本科班上课。实施引进来与走出去相结合,不断提升教师们科研创新能力和教育教育水平,进一步提升教学质量。
三、不足和期望
虽然电路分析课程在教学内容、方法及手段上都进行了改革,也取得了较好的教学效果,但仍有不足之处,主要体现在以下几方面:多媒体课件中仍有许多理论性较强的内容仍是学生理解的难点;设计性实验的项目类别还需增加;实验室的设备数量有限,不能够完全满足学生实验的需求;部分数学生的学习态度依然不够端正。我们将致力于从实际教学中发现不足并加以弥补,着力打造精品教学团队,不断改革创新,适应现代化工程技术的需求。
为了提高教育教学质量以适应现代工程技术的需要,在教学精准定位、教学大纲分学科制定、理论教学内容、实践教学方式、教学手段、考核方式、师资队伍建设等方面进行了改革,使学生创新能力提高的同时,教学质量进一步提高,为我校创建应用型本科奠定了基础。
参考文献:
[1]刘雨,孙即祥,余莉.“模式识别”课程开放式案例教学设计[J].南京:电气电子教学学报,2011,(3):105-107.
[2]张国光,林晓梅.电路分析基础课程教学方法的研究与实践[J].中国科教创新导刊,2009,(1):54.
[3]牛金城.应用性是应用型本科院校的本质属性[J].华北科技学院学报,2007,(7):109-112.
[4]曾松伟,周素茵,章云等.“电路分析”课程教学改革探讨[J].电气电子教学学报,2014,36(6):53-55.
[5]汪源,王连胜,伍时和.电路分析基础课程改革研究[J].实验科学与技术,2015,13(3):158-160.
关键字:电路分析;教学改革;课程定位;教学手段;师资队伍建设
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)25-0094
-02
一、引言
电路分析是高等院校电类相关专业的专业基础课程,随着电子信息及自动化程度的提高,工程技术人员需要掌握更多的电工电子技术。电路分析课程的特点是涵盖知识信息量大,学时数少,理论分析过程枯燥乏味,学生学习兴趣普遍较低。只有改革现有的教学模式,以学生为教学主体,从而激发学生的学习兴趣。学生的学习能力、分析能力和基础知识的掌握都有所不同,应该遵循“循序渐进,由易到难”的思路,并通过引入Multisim仿真软件贯穿整个教学环节并展开教学,实现电路分析灵活、创新的教学方法。该课程要求学生掌握电路的基本概念、理论和分析方法,为后期专业课程学习奠定理论基础,也为今后从事工程技术工作及科学研究奠定坚实的理论和实践基础。
二、课程改革与实践
1.准确定位课程性质和不同学科教学大纲的制定。《电路分析》作为一门专业基础课,课程性质决定其内容应该具有基础性和各个学科的适用性。基础性,应该是为后续专业课程的奠定基础;各个学科的实用性,即在科技发展的今天,电子、自动化、机械、机电等专业的工程技术人员应该具有跨学科合作能力和解决跨学科工程实际问题的能力。因此,《电路分析》课程在讲解基础理论知识的同时,应该对细节分析弱化,增加对电路整体系统的作用的讲解,并增加大量的应用实例,以便于理论联系实际;并获得必要的和较宽的电工及电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能。电路分析教学应该重理论、重实践,重视新技术与现代分析手段的应用;为学生学习相关后续专业课程,将来从事工程技术工作和终身学习打下基础,具备可持续发展的能力,以培养适合社会主义市场经济、具有一定电气技能素质的综合性、创新性工程技术人才。每个专业都使用同一个教学大纲,显然没有针对性,尤其是起不到专业基础性的作用,针对不同的专业需求,应分别设置适合各个专业的课程家学大纲,这样才能更好地适应现代工程技术人员跨学科解决实际问题的能力。
2.课程教学理论内容。电路分析课程组把“电路分析”教学内容更新为多个模块:理论知识讲解、工程实例专题微课堂、电路仿真专题、课外实用电子产品制作、微信课堂群互动探讨等。除了理论知识讲授、工程实例微课堂和电路仿真必修模块,其他是选修部分,学生们可以根据自身爱好、时间等自主选修,还尝试课堂上利用“微信”随机抽取学生进行互动,既满足了部分学生的学习兴趣,也完成了大纲规定的教学任务,从而使更多学生受益。课程实践结果表明:更多的学生愿意学习这门枯燥的课程了,不仅激发了学生的学习兴趣,教学质量也得到了提高。
3.实践教学的改革。电路分析实验课程是将电路、模拟电子技术、数字电子技术课程的实验内容综合,实验课程的开设,旨在加强专业基础课程的实践性环节,使理论与实践更好的结合,让学生们能更好地理解电路分析的理论知识。其中电路部分的实验主要是对基本定律、定理的验证,要求学生搭接实验电路、调试和使用实验仪器仪表,使学生真正通过实验来理解定律和定理。熟悉实验仪器仪表的使用方法,训练实验报告的撰写,培养学生的基本实验技能。模拟和数字技术部分实验以培养学生的知识应用能力和创新能力为宗旨,开设设计性实验,只给学生设计指标要求、可选实验器件和仪器设备清单,鼓励学生创新性思维、用多种方法完成实验题目的设计。在实验中把EWB和实际调试结合起来,培养学生创立现代电工电子工程设计的思想,提高综合素质。除了教学大纲要求的实验演示课程外,我们电工教学组还自行设计了一些有益于学生更好掌握这门课程的实验项目,这些实验包括元器件识别系统、简易智能家居应用系统、对讲机制作、防盗门铃报警系统、环境参数监控系统等。如元器件识别系统,老师们用实际电路中的实例,让学生们进一步了解到电工电子的元器件不止电阻、电容、电感这些常见元件,还包括后续课程要学的二极管、三极管、继电器、传感器以及各种集成电路等。对于工程技术专业来说,要求了解每个器件的外特性,故把系统概念引进电路分析和元器件了解过程中,能更好地帮助学生了解本专业基础知识以及为后续专业课程的学习奠定基础。
此外,在实验环境和考核制度上还建立了灵活的实验环境与试验制度,从而实现在时间上和思维上的自由与开放,传统实验课是由学校以班级为单位统一安排实验时间和实验内容,在规定的课时内完成验证实验,且不管完成与否,到了时间就要结束。考核方式是选出做过的一个实验进行考试,这样固定刻板的实验方式,既不能使学生们更好地理解理论知识、定律,也不能有效地调动学生做实验的积极性,并发挥他们的创造性。灵活的教学实验由学生选择实验时间,在教师的指导下自己设计电路,拟定实验方案,选择器材,独立完成实验。考核方式是根据实验的熟练程度和创新度来共同决定。学生们由被动验证变为主动设计,从而实现了以教为中心向以学为中心的转变。采用灵活多变的实验教学模式调动了学生学习的主动性和积极性,激发了学生的创新意识,培养了动手能力、分析问题和解决问题的能力,并增强实验的设计性、综合性和工程性,使学生实践能力得到充分锻炼,促进了学生的综合素质的提高。
4.教学手段的改革。多年的“电路分析”课程教学工作可知:学生在学习这门课程时存在“知识点多、学时少、兴趣低”的问题。针对这些问题,通过引入Multisim仿真软件使之贯穿于整个教学过程中,实现交互式电路教学。同时学生在课后仍然可以方便的进行自主学习。同时,为了方便学生在课后进行自主学习,教师在教学过程中还应指导学生如何使用Multisim元件库调取元件,以及如何利用软件提供的虚拟仿真仪器对电路进行测量和分析,对电路分析实践教学也是一个有益的补充。最后,经过一段时间的学习,学生通过掌握的电路理论知识和Multisim的仿真能力,可自行设计仿真电路,不仅使学生的自主学习性和创新性得以提升,还进一步提高了教育教学质量。 5.考核方式的改革。在考核方式上也进行了相应的变通,从单纯的期末考试决定学生们这一学习的学习成绩,转变成为最终的考核成绩由四部分组成:其中考试、做实验情况、小电路分析设计、期末考试,这四个部分在总成绩中占的比重是:考试占15%,实验占15%,小电路分析设计占20%,期末考试占50%。这种考核方式,在一定程度上克服了学生的惰性,小型电路缝隙设计环节调动了学习主动性和创新性,并启发了学生们的学习兴趣。
6.加大师资队伍的建设。规划中长期师资队伍建设和人才培养方案,逐步优化教师队伍的知识结构、年龄参次、学历结构,加大青年教师的学历提升培养方案和知识结构的不断更新,实施青年教师科学地培养与引进,注重新进教师的教学理论、教育理念和教育心理的培养,专门给新进教师配有一对一的指导教师,促使他们快速成长;另外,老教师尤其是刚晋升副教授的教师,做为重点培养对象,更新知识结构和教育教学理念,还应加大这部分教师出国进修与交流的机会,并鼓励中青年教师积极参与国内外的教学研讨和学术交流会议。最后,还应该让教授多给本科班上课。实施引进来与走出去相结合,不断提升教师们科研创新能力和教育教育水平,进一步提升教学质量。
三、不足和期望
虽然电路分析课程在教学内容、方法及手段上都进行了改革,也取得了较好的教学效果,但仍有不足之处,主要体现在以下几方面:多媒体课件中仍有许多理论性较强的内容仍是学生理解的难点;设计性实验的项目类别还需增加;实验室的设备数量有限,不能够完全满足学生实验的需求;部分数学生的学习态度依然不够端正。我们将致力于从实际教学中发现不足并加以弥补,着力打造精品教学团队,不断改革创新,适应现代化工程技术的需求。
为了提高教育教学质量以适应现代工程技术的需要,在教学精准定位、教学大纲分学科制定、理论教学内容、实践教学方式、教学手段、考核方式、师资队伍建设等方面进行了改革,使学生创新能力提高的同时,教学质量进一步提高,为我校创建应用型本科奠定了基础。
参考文献:
[1]刘雨,孙即祥,余莉.“模式识别”课程开放式案例教学设计[J].南京:电气电子教学学报,2011,(3):105-107.
[2]张国光,林晓梅.电路分析基础课程教学方法的研究与实践[J].中国科教创新导刊,2009,(1):54.
[3]牛金城.应用性是应用型本科院校的本质属性[J].华北科技学院学报,2007,(7):109-112.
[4]曾松伟,周素茵,章云等.“电路分析”课程教学改革探讨[J].电气电子教学学报,2014,36(6):53-55.
[5]汪源,王连胜,伍时和.电路分析基础课程改革研究[J].实验科学与技术,2015,13(3):158-160.