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基于工程教育和课程思政的电路理论课程教学*

2023-09-05夏华凤许胜缪兴华

中国教育技术装备 2023年2期
关键词:专业知识工科电路

夏华凤 许胜 缪兴华

泰州学院船舶与机电工程学院 江苏泰州 225300

0 引言

“创新发展”“互联网+”“一带一路”“中国制造”等重大战略以及“双一流”建设有力推动了以工程教育为根本特征的新工科人才培养的建设和发展[1]。工程教育以产出导向为原则,以全体学生为中心,以质量持续改进为根本[2],充分挖掘学生学习的主动性、实践的积极性和创新的能动性[3]。以课程为载体的课程思政从专业知识中提炼德育元素,将专业知识与思想政治教育相融合,实现学生素质的全面发展[4]。电路理论作为电气信息类新工科建设的专业基础课程,具有基础性、广泛性,涉及学生多、教育影响大的特点,是进行工程教育和课程思政建设的主要阵地之一[5]。实践证明,基于工程教育和课程思政的电路理论课程教学能够融合知识传授、能力培养和价值塑造于一体,培养出适应现代企业的新工科人才,教学效果较好。基于工程教育和课程思政的电路理论教学实施过程如图1所示。

图1 基于工程教育与课程思政的电路理论课程教学实施过程

1 基于工程教育和课程思政的教学思路

新工科建设要求落实以学生为中心的理念,将学生的素质和潜能作为考核依据,形成以学生为中心的工程教育模式,通过工程实践培养学生的实践能力和创新能力[6]。电路理论教学内容涉及面广、需要有较好的数学基础、实践要求高,学生掌握好该课程学习内容将为后续专业课程的学习奠定良好的基础。

基于知识获取、应用及创造来分层递进地构建工程实践教学体系。第一层次设置与课程内容相配套的基础实验,以演示性实验、验证性实验和部分操作性实验为主,注重培养学生的知识获取能力。第二层次引入CDIO(Conceive,构思;Design,设计;Implement,实现;Operate,运作)工程教育模式设计实践案例[7],如表1 所示,学生通过组内合作、组间竞争的模式完成电路设计、调试与制作[8],了解工程设计理念,锻炼知识的应用能力。第三层次引入问题导向学习(Problem-Based Learning,PBL)教学方法,实现以学生为中心,依托项目的探究性教学模式,着重培养学生的工程能力和知识创造能力[9],如各类创新创业大赛、大创项目及毕业设计等。

表1 基于工程教育模式的设计案例

工程实践训练环节贯穿教学的全过程,在尊重学生个体差异性的基础上,充分发挥学生主观能动性,引导学生积极探索、勇于实践,培养学生的工程素质和创新精神[10],注重实践教学的全程化、工程化、多样化、多元化[11-13]。学生在“实践、认识、再实践”过程中掌握所学专业知识,在实践中发现问题,并积极运用所学理论知识解决实际问题,实现学以致用,增强专业素养,从而更好地适应市场经济的发展需要,达到工程教育的目的。

课程思政的重要性在于其可保障“新工科”建设中不断培养的人才不仅仅具有国际视野和创新意识,更重要的是,可以培养党和国家所需要的具有坚定理想信念、爱国情怀、品德修养等优秀特质的一代又一代全面发展的担当时代大任的人才[14-15]。基于电路理论课程的内容、方法和视野挖掘思政教育资源,适时寻找思政教育切入点,在传递专业知识的同时落实课程思政教育,达到润物无声的教育效果,实现知识传授和思政教育有机融合。

在讲解电路理论的发展简史时,电路理论发展历程中没有出现任何一个中国人的名字,这也是今天我国在集成电子领域技术落后,被国外“掐脖子”的主要原因。引导学生树立危机意识,坚定为中华民族伟大复兴而努力奋斗的决心。引入智能机器人、无人机等中国硬核科技应对新冠肺炎疫情,冬奥会智能厨房、餐厅的使用,引导学生关心国家大政方针,坚定制度自信,培养爱国情怀。

基尔霍夫定律是约束元件和结构的定律,讲授此定律时,教育学生时刻遵守生活中的法律法规,遵守一系列制度和规则。讲解电容元件通交流隔直流的特性时,鼓励学生在遇到困难时学会变通,不要横冲直撞,换个角度看问题,分清主次,才能解决困难。

在课程教学中适时穿插与专业知识相匹配的企业实践活动,如社会调查、参观访问等,增加学生接触社会的机会,增强学生参与工程实践的主观意识[16],让学生实实在在地参与思政教学,进行有效的教与学的互动,推进知识教育与实践育人的深度融合,实现专业知识和课程思政同频共振。

2 校内外实践平台的建设

新工科课程思政建设以构建知识体系教育与思想政治教育有机融合的发展路径为实践归宿[15],建设与真实工作场所更加接近的工作室、模拟公司、仿真车间等,集教、学、研、练、用的功能于一体。学生在这种“学习场”中学习可以感受职业场所氛围,对应用技能训练、职业心理训练与工作责任培养具有潜移默化的作用。为了巩固和拓展学生所学电路理论知识,激发学生的科研创新激情,增强学生的创新思维,提高学生分析、处理问题的能力,培养学生严谨的科学态度和团队协作精神,可设置机器人、自动化制造控制系统、物流自动化系统的设计、安装和调试等工程实践过程[17]。

与企业建立联合创新研究基地,如开关电源工作室,组织学生带着科研课题和项目去相关平台实践,既能增强产学研的内涵,又能进一步扩大学校与社会、市场的对接,加强学生对社会的了解,为学生提供实践的机会和场所,使学生的科研创新意识得以提高[17],践行以市场需求为导向、学生为中心的工程教育培养模式。

3 考核评价

将学生的期末成绩分为学业成绩和思政成绩,在线统计数据包括学生任务点完成、参与讨论、任务互评、在线测试等信息,辅以课堂提问、讨论、课后作业、测验、任务评价等形成过程性考核,再加上期末考试构成学业成绩;思政成绩则以大作业的形式,将电路理论相关知识与思政理论结合起来,注重考查学生是否能辩证地分析问题,是否具有探索未知、追求真理的精神,是否有正确看待问题、解决问题的能力,最后按照学生对专业知识中思政内涵理解和掌握的程度进行打分,并给出课程持续改进意见,构建“评价—反馈—改进”的闭环课程评价体系,形成评价主体互动、过程结果并重的评价方法。对于考核未达标的学生,有针对性地制订帮扶计划与措施,改善未达标学生的学习表现和学习状态。

4 结束语

探索基于工程教育和课程思政的电路理论课程教学,设计基于CDIO 教育模式和PBL 教学方法的实践案例,挖掘课程思政元素,通过校内外实践平台的建设以及合理的考核评价,将教书育人落到实处,培育工程技术人才科技知识与创新能力的同时,实现学生健康成长、持续发展,使学生能够用积极的心态面对挑战,在攻坚克难中享受研究和成长过程,培养适应现代企业的“新工科”人才。

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