新工科背景下电路基本技能实践课程教学探索与改革

作者:未知

  [摘           要]  在“新工科”建设背景下,针对电路基本技能实践课程常规教学在教学内容、教学模式、教学考核方式等方面存在的问题与不足,提出加强专业基础知识理解,坚持理论联系实际,真正做到做中学,学中做,建立从基础到综合再到创新的层次化实验内容体系。坚持以学生为中心,采用启发式、引导式、讨论式教学模式来激发学生独立思考的能力、发现问题和解决问题的能力以及创新实践的能力,并对考核方式进行相应改革,以便发挥考核、反馈、调节、激励等作用。
  [关    键   词]  新工科;电路基本技能实践;教学改革
  [中图分类号]  G642                 [文献标志码]  A              [文章编号]  2096-0603(2019)31-0074-02
  一、引言
  从“复旦共识”到“天大行动”到“北京指南”,“新工科”研究与建设在全国高校范围内掀起了新高潮[1-2]。
  对高校而言,“新工科”建设主要是实现学科交叉与融合,并在原有的基础上不断进行创新,以培养出社会急需的创新型人才[3]。本文在充分学习理解新工科建设要求的基础上,结合笔者的项目实践经验和电路基本技能实践课程的教学经验,对电路基本技能实践的课程教学从教学内容、教学模式、教学考核方式等方面进行探索及改革。
  二、目前电路基本技能实践课程常规教学存在的问题
  电路基本技能实践是高等院校电子信息类、自动化类、测控类等工科类专业的基础实践课。该课程主要介绍电阻器、电位器、电容器、电感器、半导体分立元件等常用电子元器件的识别及测试;示波器、函数发生器、直流稳压电源等常用电子仪器基本原理的介绍及使用;安全用电和焊接技术等,旨在培养学生掌握构成电子电路的各元器件的特征、功能及测试方法,熟练掌握各电子仪器的工作原理及使用方法,与后续的专业实践课程相衔接。但是,目前电路基本技能实践课程的常规教学在以下几方面存在明显的不足。
  (一)教学内容方面
  高校课程中理论和实践到底如何分配的问题一直以来都存在较大的分歧。到底应该如何偏重,笔者认为这要按照开设课程的目的,针对具体课程具体分析。就目前电路基本技能实践来说,教学内容主要集中在对各元器件的测试、各类电子仪器的使用方面,这部分内容约占整门课程的70%,大部分学生仅停留在按照实验指导书的详细步骤按部就班记录相关实验数据,完成实验报告的层面,至于为什么要这么测,一概不懂,也不思考。然而,在我国“全民创业,万众创新”的“创新驱动”背景下,急需高校培养出一大批动手实践能力强、具有科技创新意识的创新型人才,要想實现创新,除了提高实践能力外,更应该加强对理论知识的熟练掌握与透彻理解。
  (二)教学模式方面
  目前电路基本技能实践的教学模式还停留在以教师为主体的传统教学模式中,教师处于课程的主体地位,而学生只是“填鸭式”被动接受。在整个教学过程中,对理论部分,学生处于一种“满堂灌”状态;实践部分,学生按照实验指导书的具体要求,进行试验箱、电源、元器件等的连线,通电测试并记录实验数据,完成实验报告。整个实践过程,遇到与实验指导书不符的结果,首先想到问老师,完全没有查阅文献、独立思考、解决问题的能力。因此,教学模式的改革迫在眉睫。
  (三)教学考核方式方面
  对实践类课程的考核,电路基本技能实践课程基本上沿用了传统的笔试理论内容、演示实验技能、书写实验报告等作为最终成绩的依据。这样就容易出现考哪些内容就学哪些,实验报告千篇一律并出现抄袭现象。为了提高学生独立发现问题并通过查阅文献解决问题的能力,急需建立新的考核方式来不断激励学生。
  三、探索创新电路基本技能实践课程教学改革方案及措施
  在“新工科”背景下,不断探索创新电路基本技能实践课程的教学改革。基于新工科建设的教育改革理念[4],针对电路基本技能实践课程教学中存在的问题,笔者对该课程的教学进行创新改革。在教学内容方面,采取理论联系实际,重点突出理论,在实践中验证理论的方式,加强专业基础知识的巩固,做到熟练掌握理论知识,全面提高实践动手能力;在教学模式方面,“以学生为中心”,设计多层次化实践项目,充分激发学生的主观能动性,培养学生独立思考和创新实践能力[5],教师主要起到指导和辅助的作用;在教学考核方面,根据不同层次的实践项目,采取不同的考核方式。
  (一)教学内容改革
  目前,全国各地的“抢人大战”愈演愈烈,“新工科”人才的迫切需求让大学生产生了只要能毕业就能成才的错觉,这种错觉直接导致学生对理论知识忽略,而在实践过程中,由于对理论知识理解不足,直接导致学生遇到问题分析不清且动手能力差等问题。为解决以上问题,笔者在电路基本技能实践课程的教学内容方面,主要从以下几个方面进行调整。
  (1)在教学过程中,着重强调理论部分的讲解,将各知识点的基本原理深入分析,使学生深刻理解每一元器件的基本原理,以便在具体实践过程中,能够从原理上分析、解决问题。
  (2)在实验内容的设计方面,坚持理论联系实际,具体的实验项目多从现实生活出发,便于学生理解,以便充分调动学生的学习兴趣。
  (3)在实验项目的设计过程中,坚持以一个知识点为中心,设计多层次的实验项目,例如基础性实验项目、设计性实验项目等。基础性实验项目主要是以实验验证、案例教学等为主;设计性实验项目,由学生发挥主观能动性,根据所学的理论知识,通过小组讨论,最终确定实验方案,完成实验。   (二)教学模式改革
  在常规教学模式中,教师占据着主导地位,学生只是被动接受,甚至在实践过程中,学生都是一味按照实验指导书,按部就班地完成实验,完全没有自主思考和探究的时间。鉴于以上问题,笔者在电路基本技能实践课程的教学过程中,采取了主、被动相结合的模式。
  (1)理论讲解部分要充分发挥教师的主导地位,将每个知识点的基本原理采用PPT课件和板书相结合的方式,结合网络精品课程、各种慕课平台等,详细深入地传授给学生。需要注意的是,教学过程中尽量将每个知识点与生活实踐相结合,以便激发学生的学习积极性、主动性。
  (2)实践部分要以学生为中心展开。对基础性实验项目,教师所占的主动性较大,旨在让学生通过实验验证更加扎实地掌握理论知识,并在此基础上提高实践动手能力,为后续设计性实验项目打好基础。设计性实验项目,按照“新工科”建设要求,实现多学科交叉综合设计,在该实验项目过程中,学生占据主导地位,教师主要做好引导、启发、辅助工作,由学生根据自己掌握的理论知识,自行讨论实验方案,进行实验操作,完成实验项目。这种教学模式能充分调动学生的主观能动性,增强学生的创新意识,逐渐形成良性的学习循环。
  (三)教学考核方式改革
  为适应电路基本技能实践课程的教学内容、教学模式改革,该课程的考核方式采用了基础知识考核、学习过程考核、实践能力考核相结合的模式。通过以上考核模式,能够检查学生掌握理论知识的情况,考核学生实践动手能力情况等,充分发挥考核反馈调节、激励督促等作用[6]。
  基础知识考核主要通过笔试的方式进行考核,将基础的理论知识形成一份试卷,反馈学生对理论知识的掌握情况,并在一定程度上能够促进学生认真完成相对比较枯燥的理论学习。
  学习过程考核主要以实验报告的方式进行。通过书写实验报告,巩固相关理论知识,发现实验问题,然后查阅材料,努力钻研,提出自己的观点,不局限于教师上课所讲的内容。
  实践能力考核通过设计电路,完成焊接,并对焊接电路进行测试,实现相关功能培养来学生的实践动手能力、焊接技术、元器件测试等能力。鼓励学生独立思考,考核学生的实践能力以及理论知识的掌握情况。
  四、结语
  在新工科建设背景下,紧紧围绕教育改革的新理念、新结构、新模式、新质量、新体系[7],结合电路基本技能实践课程的特点,笔者对电路基本技能实践课程的教学内容、教学模式以及考核方式做了相应的改革:坚持理论与实践相结合,真正实现学中做、做中学;坚持以学生为中心,着重培养学生的实践动手能力以及发现问题、解决问题的能力;坚持培养学生的创新意识,为社会培养合格的创新型“新工科”人才。
  参考文献:
  [1]林健.面向未来的中国新工科建设[J].清华大学教育研究,2017,38(2):26-35.
  [2]陆国栋,李拓宇.新工科建设与发展的路径思考[J].高等工程教育研究,2017(3):20-26.
  [3]钟登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究,2017(3).
  [4]赵炬明,高筱卉.关于实施“以学生为中心”的本科教学改革的思考[J].中国高教研究,2017(8):36-40.
  [5]冯启明.加强实践教学,培养学生工程实践与创新能力[J].西南科技大学高教研究,2007(3).
  [6]王红强.“新工科”背景下工科院校实践教学改革的思考[J].教育现代化,2018(36):130-131.
  [7]朱志军.“新工科”背景下地方高校创新型人才培养体系的探索[J].教育教学论坛,2018(31):64.
  编辑 武生智
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