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基于应用型本科院校“电工与电子学”项目式课程教学改革的探索

2019-09-19于莲双张亚勤吴景春刘洁

科教导刊·电子版 2019年21期
关键词:项目式教学教学改革

于莲双 张亚勤 吴景春 刘洁

摘 要 针对应用型本科民办大学,在教学过程中注重的是应用实例,此门课是非电类专业的基础课,是一门实践性较强的课程,在此门课中应用了项目式教学,通过此种方法能够提高学生的求知欲以及动手操作能力,为后续专业课的学习和工作奠定基础。为了提高教学效果,我们对该课程教学内容、教学方法、实践教学体系和考核方法等进行了全方位的改革与实践。

关键词 电工与电子学 项目式教学 教学改革

中图分类号:G642文献标识码:A

0引言

《电工与电子学》是一门高等院校非电专业基础课,这门学科不仅抽象,而且实践性较强。目前,《电工与电子学》的教学主要为理论教学,难点在于三极管以及扩展部分,实验课的大部分实验几乎是验证型实验,集成型的仪器,学生上课时只需要动手连连线即可完成,没什么难度,历届学生对这门学科的学习均感枯燥,对这门学科的学习感到极为困难。随着科学技术的发展,各学科门类的交叉融合也越发紧密,其他专业门类的科学技术与电子电工学的发展也同样如此,非电类专业的学生要能胜任跨学科的科技合作研究,也必须掌握好电子电工学知识,因此,课程教学必须适应社会对人才培养的要求。

1电工学教学状况

目前,《电工与电子学》在授课时一直都是理论教学处于主要地位,理论课占课时总量的90%,而实验教学课时占总课时的10%左右,这在电工学课程教学中普遍存在的问题,而且该课程在大部分院校是都是采用填鸭式教学。填鸭式教学是苏联一位教育家凯洛夫发明的,特点是老师在课堂上完全主导教学过程,将老师的思路和课本上的知识完全灌输给学生;是一种“教为主体”的教学模式。而且,实验教学缺乏规范性,没有合理的考核指标,只是流于形式。此教学方法的优点是在短时间内让学生掌握大量的理论知识,缺点会导致学生在学习思路上完全依赖老师的讲解,缺少主动思考能力以及学习的主动性和积极性。另外授课内容要详尽就需要此门课程课时量多,但现在各个院校缩减了电工学大量的课时,在理论授课上就需要进行缩减造成理论课的授课量变少。在这种情况下,急需改革教学方法,以帮助学生得到最好的学习坏境。因此我们进行了教学改革,《电工与电子学》的授课方式变为项目式教学。

2项目式教学简介

项目式教学法就是在老师的指导下,将一个相对独立的项目交由学生自己处理,信息的收集、方案的设计、项目实施及最终评价,都由学生自己负责,学生通过该项目的进行,了解并把握整个过程及每一个环节中的基本要求。“项目式教学法”最显著的特点是“以项目为主线、教师为引导、学生为主体”,具体表现在:目标指向的多重性;培训周期短,见效快;可控性好;注重理论与实践相结合。项目教学法是师生共同完成项目,共同取得进步的教学方法。

项目教学法主张先练后讲,先学后教,强调学生的自主学习,主动参与,从尝试入手,从练习开始,调动学生学习的主动性、创造性、积极性等,学生唱“主角”,而老师转为“配角”,实现了教师角色的换位,有利于加强对学生自学能力、创新能力的培养。项目教学法主张先练后讲,先学后教,强调学生的自主学习,主动参与,从尝试入手,从练习开始,调动学生学习的主动性、创造性、积极性等,学生唱“主角”,而老师转为“配角”,实现了教师角色的换位,有利于加强对学生自学能力、创新能力的培养。

3《电工与电子学》项目式教学制定

制定项目式教学需要注意的是以新课程标准为依据,融合《电工与电子学》课程内容的相关知识点,通过设计项目为载体,激发学生的学习激情为主要,设计的项目载体要符合课程内容又很大程度上激发学生的学习兴趣,设计的项目内容上要符合现实生活中的问题,根据问题,让学生设计学习过程以解决问题,部分项目可以运用仿真软件进行仿真实验设计,其中引进的仿真软件有EWB、Multisim。

3.1《电工与电子学》项目式教学项目分类

笔者所在的院校《电工与电子学》的项目式教学在教學体系中分为以下几个项目:

3.1.1直流电路模块

此项目包含知识点:直流电路的组成部分以及工作状态、基尔霍夫定律、电压源与电流源模型、直流电路的分析方法(支路电流法、戴维宁定理)、直流电路的暂态分析。

3.1.2交流电路模块

此项目包含知识点:交流电路的基本概念以及相量表示法、单一参数的交流电路电压与电流大小相位关系、结合直流电路掌握阻抗的串并联方法、功率因数的提高、三相电路的基本原理。

3.1.3电气设备模块

此项目包含知识点:变压器、三相交流电动机、直流电动机、电气控制设备、万用电表。

3.1.4分立元器件模块

此项目包含知识点:半导体器件、二极管、三极管、基本放大电路。

3.1.5运算放大器模块

此项目包含知识点:集成运算放大器的组成、主要参数、放大电路中的反馈、运算放大器在信号运算方面的应用。

3.1.6直流稳压电源模块

此项目包含知识点:整流电路、滤波电路和稳压电路三部分,三部分内容协调起来形成一直流稳压电源。

3.1.7逻辑电路模块

此项目包含知识点:门电路、组合逻辑电路的分析设计和逻辑代数内容。

3.2《电工与电子学》项目式教学实施过程

制定的项目不仅是要求学生对已有知识、技能的应用,而且要将新学知识和技能应用于从未遇到过的问题中。项目式教学的实施过程首先是布置项目任务,这一阶段是有教师提出一个项目任务。例如,直流稳压电源模块项目教学,首先给学生提出问题:生活中常见充电器,笔记本电脑充电器,电动车充电器,手机充电器,到处都是充电器,可是谁能做出一个充电器呢,首先要做的是以下工作:(1)充电器由哪几部分组成?(2)每一部分的作用?(3)怎样设计一个电路来实现不同电压电流要求的充电?首先,对班级进行分组设计,每组进行项目的目标以及任务,然后学生制定学习过程,根据学习过程,思考、讨论、查资料制作工作计划。

然后是项目方案的设计与实施。学生经过教材学习已经查阅各种资料可以初期定制项目的实施方案,定好初期方案之后学生会发给老师,让老师审核方案是否合理,若方案设计有大问题则会跟小组成员一起讨论,问其设计初衷以及方案可实施的理由,若无大问题,会让学生进行电路仿真,对其设计电路中的的元器件的型号进行核定,最终出具仿真结果以及元器件选定清单。

第三,是进行实际电路搭建。小组进行分工,实验室会给学生提供器材,万能电路板、基础元器件(二极管、三极管、稳压管、各种型号的电阻等)、小型电气设备等,在此过程中要额外注意安全问题,电源转化带有220V交流电,危险会高一些,所以在小姐方面还是要注意,当搭建好电路之后,在教师以及实验员的指导下才能通电,测出最终的电压,检测是否满足最终的设计目标,并提交项目实践报告。

最后,教师对项目进行最终评价。以报告形式,组织小组进行汇报,一节课的授课时间分为两组报告,最终由全班同学对小组报告进行评价,评价结构放入该组的项目实践报告中,最终由教师进行总结,每个小组设计的电路的优点以及部分电路的缺点,经验分享最为重要,以此鼓励学生吸取经验教训再接再厉。

3.3《电工与电子学》项目式教学考核方式

笔者所在的院校为应用型本科民办院校,注重的是学生的实践应用能力,课程设置上也是多注重学生能力培养,所以在最终考核方式上采取综合考核方式,不仅仅看学生的试卷成绩更多的是平时考核,将学生学习态度表现、创新活动、学习过程情况等纳入考核评价体系,建立以能力考核为重点,以过程考核为主的课程考核评价体系,最终以学生答辩考核评价表展现。

3.4《电工与电子学》课程思政纳入课程教学

《电工与电子学》课程教学中加入课程思政,重点培育学生求真务实、实践创新、精益求精的精神,培养学生踏实严谨、吃苦耐劳、追求卓越等优秀品质,使学生成长为心系社会并有时代担当的技术性人才。将价值导向与知识传授相融合,明确课程思政教学目标,在知识传授、能力培养中,弘扬社会主义核心价值观,传播爱党、爱国、积极向上的正能量,培养科学精神。将思想价值引领贯穿于教学计划、课程标准、课程内容、教学评价等主要教学环节。

4《电工与电子学》项目式教学效果

笔者为电工组教师,在《电工与电子学》现在授课中,经常能听到学生感叹道:“这么神奇的呀”,每每听到这样的感叹,内心会很满足,对于项目式教学最終得到学生的认可也是很有成就感,并且学生对于硬件电路熟悉了很多,比理论课得到的教学效果好很多,《电工与电子学》的授课为后续专业课的讲授做好基础,经过项目式教学,学生参加竞赛也有了信心,特别是电子设计大赛、飞思卡尔智能车比赛、机器人比赛这两个大赛中,取得了很好的成绩,特别是今年的机器人国赛取得两项双冠军,学生更有兴趣学习其他扩展专业,比如机器视觉方面,学生多次结合硬件进行创新设计,并想参与机器人比赛中的创新大赛项目。

5结语

本文是针对《电工与电子学》现有的教学情况入手,对《电工与电子学》课程进行项目式教学改革,虽然现在的课程体系能够暂时适应现在的教学情况,但由于高科技的快速发展以及人才培养方向的变化,在《电工与电子学》课程改革方面还需要更多的努力,对现有的理论教学进行教学改革创新,让枯燥的理论教学变得有趣灵活,激发学生的学习兴趣,提高学生的学习主观能动性、综合实践应用能力和创新能力等,培养出社会和企业需要的应用型人才。

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