面向电气信息类专业应用型人才培养的“电路分析基础”课程教学改革研究
2017-05-18魏伟杨静王娇
魏伟+杨静+王娇
摘 要:该文针对独立学院应用型人才培养的要求,对电路分析基础课程进行了初步的教学改革探讨。通过对课程教学内容、教学方式和考核方式等方面进行探索,提出了具体的改革设想。
关键词:电路分析基础 教学改革 应用型人才培养
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)03(c)-0170-02
电路分析基础是电气工程及其自动化、自动化、计算机科学与技术及通信工程等相关面向电气信息类专业的一门重要专业基础课程,是学生在本科阶段学习的第一门专业课程,与后续如模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统等课程关系紧密[1]。如何以电路分析基础课程为依托,全面提升面向电气信息类专业学生对专业学习的兴趣,提高学生的理性思维能力、分析能力和设计能力,为日后的专业课及专业方向课的学习打下坚实的基础,具有深远的意义。笔者结合几年讲授电路分析基础课程的经验,探索出以下几点提高该课程教学质量的方法,总结如下。
1 教学内容设计改革
1.1 设计符合工程应用型人才培养的课程内容
基于电子技术的深入发展,对于电气信息类学生来说,新知识、新技术下对新课程的需求也在不断增加,这势必会使电路分析基础等基础课程的学时数被不断压缩。依据独立院校对本科人才的要求,以及学院培养富于创新意识的应用型人才的办学宗旨,采取宽口径、厚基础、重能力、求个性的施教原则,对于不同专业的学生应采取不同的授课策略与授课内容[2]。结合学院以培养工程技术应用型人才为目标的战略理念,对电气信息类专业的电路分析基础课程的授课内容及授课方式进行了改革,挑选出经典、实用,与后续其他课程关系紧密的章节,精简陈旧、实用性差的章节。对于电气和自动化专业学生,以“直流电路基本定律”“直流电路的分析方法”“一阶电路”“正弦稳态电路的分析”“耦合电感电路”以及“三相电路”为主,将“运放电路”放到模拟电子技术课、“复频域分析”放到自动控制原理课讲解,避免了知识串联性差的困扰。同时,对于“非线性电路”等与考研相关章节以学生自学为主,教师课下指导的方式来保证授课内容的完整性;对于通信和计算机的学生,由于学时有限,主要讲授“直流电路部分”以及“放大电路”,为后续课程如模拟与数字电子技术、单片机原理打下良好基础[3]。
此外,针对学生参加电子设计大赛及毕业设计中电路设计能力薄弱的问题,在电路理论课及实验中加入Multisim计算机仿真的内容,使学生可以利用仿真软件来仿真、计算及分析电路模型,帮助学生更好地理解理论知识,提高理论与实践的结合度。
1.2 激发学生的学习热情
在实际教学中,应充分利用学生在高中及大学物理中所学习的知识去启发学生对新知识学习的热情。例如在讲解电阻的星-三角变换时,可以先回忆电路的串、并联知识,通过实际混联电路模型中采用简单串并联知识无法解决该类问题,引出星-三角变换的意义。
此外,对于三相电路等贴近实际生活的理论部分,也可结合工厂供电的相关知识,举出实例进行讲解,加深学生的理解。如工厂大型设备中电动机部分三相五线制的连接方式、教室墙壁三孔插座中零线、火线、地线的接线方式等。
2 教学方式改革
教学改革的精髓在于教学方式的革新。针对独立学院学生基础知识相对薄弱、理解能力不强的缺点,必须要对教学方式进行改革。可以从以下几点考虑。
2.1 采取科学的教学理念
电路分析基础课程普遍开在大一下学期或大二上学期,学生此时还没有真正地养成一个良好的学习习惯,还停留在高中阶段以教师为主导,学生为主体的灌输型教育模式下,学生并没有形成自己的思维模式,学生作为知识的接受方,是一个被动的过程。此时不宜继续采用以教师为主导的单一教授知识的模式,在设计教学过程时,可以采取提出案例—分析案例—解决案例的课堂探讨模式,这些案例既可以由教师提出,也可以是学生根据身边的电子物品随机选取,贴近生活实际,提高学生们学习电路的热情。从而使教师由授课者转变为助学者、导学者。
2.2 理论与实验相结合
不可否认电路配套实验是学生验证、理解理论知识的良好方法,但电路器件往往都封装在实验箱内,学生并不能实际观察电路器件、改动具体的电路,其具有单一、枯燥等局限性。因此除了经典的实验理论验证外,教师可以在实验室利用电子器件在面包板上搭建实际的典型电路模型,增强学生的电路设计能力,为大学生电子设计大赛打下良好基础。
2.3 以网络教学为辅,提高学生课后学习效果
由于面向应用型人才培养模式要求加大学生的实践学时比例,这势必会缩减理论教学的学时数,而电路分析基础课程内容又相对较多,教师在课堂上只能讲授经典的知识章节,对其公式推导过程,习题的讲解往往不能很好的兼顾,对于独立院校的学生,这必然会影响学习效果。随着网络上慕课(MOOC)的兴起,教师可以将课上没能讲到的相应章节及习题的视频传到校园网,相关学生可以自由下载,反复学习,教师在指定时间进行在线答疑,来解决课上时间不够的难题,同时也使学生作为期末考试复习的依据。
3 评价体系方式的改革
对于学生的考核方式也是重要的教学环节。学校的期末考核方式多为70%的期末卷面成绩加上30%的平时成绩,平时成绩以作业和考勤成绩为主,这部分灵活性较大。鉴于课后作业往往并不能代表学生的真实水平,建议此部分成绩可由上述的课堂探讨模式取代。具体方式可采取大班授课、小班讨论的模式[4],几个人一组探讨一个实际电路问题。如简单电感量测量装置、三位数字显示电容测试表、禁烟警示器等,这些工程项目贴近相应的电路知识点,也涉及到了一些简单的模拟与数字电子技术的知识,充分体现了面向应用型人才培养的理念。根据讨论的结果及个人陈述由教师给定小组及个人的相应分数,作为平时成绩的一部分,可反映出学生的真实水平。
对于实验课的考核方式除了给定题目的现场操作外,也可以由学生自由发挥,自主设计电路,教师根据设计结果提出问题,这样既考察了学生的实际动手能力,也可以发挥学生的主观能动性,提高学生科学严谨的实验态度。
通过上述考核方式的改革,可以培养学生独立思考问题的能力和团队合作的能力,为后续课程的学习奠定良好的基础。
4 结语
在科技迅猛发展的今天,自动化程度越来越高,许多电子设备及电路不断推陈出新,本科阶段的电路分析基础课程如何能更好地适应独立学院对面向应用型人才培养的实践教学需求,还是一个有待解决的问题。笔者对电路分析基础的教学内容、教学方式及考核方式等改革做了初步探讨,针对独立学院学生基础知识薄弱的特点,采取恰当的措施来提高学生的自学能力、对工程实践的分析问题和解决问题能力。
参考文献
[1] 窦建华,潘敏,郭铭铭.“电路分析基础”课程教学改革与实践[J].合肥工业大学学报,2007,21(6):131-133.
[2] 王喜魁.基于全方位工程教育的應用型人才培养模式研究[J].辽宁高职学报,2015(12):45-49.
[3] 邱关源,罗先觉.电路[M].北京:高等教育出版社,2006.
[4] 赵莉华,雷勇.“大班授课小班讨论”教学模式改革思考[J].教育教学论坛,2016(12):101-103.