劉曉芳+胡玥
[摘 要]電路課程作為電子信息、電氣工程及其自動化類學生必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,在大學本科階段的整個教學環(huán)節(jié)中起著重要的作用。針對電路課程理論概念多、內(nèi)容抽象的特點,應(yīng)該把培養(yǎng)學生的綜合實踐能力引入到電路課程教學改革中。教師不僅要教會學生知識,更重要的是教會學生學習的方法和思想。
[關(guān)鍵詞]電路課程;教學改革;實驗教學
[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2016)04-0098-02
電路課程作為電子信息、電氣工程及其自動化類學生必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,在大學本科階段的整個教學環(huán)節(jié)中起著重要的作用。在當前培養(yǎng)綜合素質(zhì)高的大學生的背景下,通過本課程的學習,不僅要讓學生掌握電路的基本知識和基本技能,還要培養(yǎng)學生的綜合實踐能力。鑒于此,需對電路課程的教學內(nèi)容、教學方法和實驗教學進行有效的改革。
一、教學內(nèi)容改革
(一)精選教學內(nèi)容
理論問題多、內(nèi)容抽象而且廣泛是電路課程的特點。教師在選擇授課內(nèi)容時,應(yīng)盡量選擇講授課程的精華,做到精煉、濃縮。在教學過程中,電路理論知識的完整性、系統(tǒng)性、全面性要得到保證,課程的重點和難點也要注重,各章節(jié)內(nèi)容的歸納和總結(jié)更是不可缺少。這樣學生在學習過程中才能對相關(guān)知識點熟練掌握,并能靈活運用。
例如,在講解回路電流法部分時,通過公式“本回路電流乘以自阻,加上相鄰回路乘以互阻,等于回路電壓源的代數(shù)和”,讓學生將回路電流的列寫方法熟練地掌握。同時通過對偶關(guān)系,“結(jié)點”和“回路”、“電壓”和“電流”、“電導(dǎo)”和“電阻”、“電流源”和“電壓源”,可列寫出結(jié)點電壓法的公式“本結(jié)點電壓乘以自電導(dǎo),加上相鄰結(jié)點乘以互導(dǎo),等于流入或流出結(jié)點電流源的代數(shù)和”。這樣學生既能系統(tǒng)、全面地學習兩個電路中的兩個重點內(nèi)容,又能通過歸納和總結(jié)將內(nèi)容牢固地掌握。
(二)理論教學與工程實踐相結(jié)合
理論來源于實踐,反過來指導(dǎo)實踐。電子信息、電氣類專業(yè)是工程實踐很強的專業(yè),要想成為高素質(zhì)的人才,首先必須具備工程意識。因此,在電路教學過程中,必須將電路基礎(chǔ)理論知識與工程實踐相結(jié)合。電路課程理論概念多、內(nèi)容抽象,在教學過程中引入各知識點的工程應(yīng)用實例,不僅能使教學內(nèi)容更加飽滿、教學過程更加生動,而且會讓學生感受到學習電路課程的價值和意義,建立工程實踐意識。
例如,在直流電阻電路部分,引入人體電阻和安全用電知識。在講解正弦穩(wěn)態(tài)電路時,借助筆記本電腦或手機的電源適配器,講解將正弦交流電路變換為直流電路的過程,并且引入變壓器、二極管、電感、電容等元件在此過程中的作用。在講解諧振電路部分,通過日常生活中的電話適配器、電視機、收音機等,說明諧振現(xiàn)象在實際電路中的應(yīng)用。通過這些實際例子的講解,能讓學生對實際電路有深刻的印象,學生更容易接受新知識、掌握新理論,為綜合實踐能力的培養(yǎng)打下基礎(chǔ)。
二、教學方法和手段的改革
(一)增加課堂教學的開放性
遵循以教師為主體、學生為主導(dǎo)和教學相長的教學觀念,鼓勵學生積極參與有關(guān)教學內(nèi)容的討論,從而活躍課堂氣氛。此外,教師要注重教育觀念的創(chuàng)新,把活力帶進課堂,可以采用分組的形式讓學生上臺講課,這不僅激發(fā)了學生的興趣,還鍛煉了學生的膽識和團隊意識。
(二)多媒體教學與板書完美結(jié)合
抽象概念多、理論系統(tǒng)強是電路課程的特點,而將多媒體教學應(yīng)用到電路課程中能豐富課堂教學內(nèi)容,提高教學效果。但是在電路教學過程中采用多媒體教學也存在一定的缺陷,例如,學生的信息接收能力有限,而多媒體教學信息量過大,信息呈現(xiàn)速度較快,學生普遍反映思路跟不上。鑒于此,在近幾年的電路教學過程中,我們將多媒體與板書相互結(jié)合,抽象概念和理論的闡述部分采用多媒體,而主要的推理和演繹仍通過板書形式。通過這種形式,教師講課的速度減慢,但是學生邊聽邊記邊思考,能自然而然地從傳統(tǒng)學習方式向現(xiàn)代學習方式過渡。
(三)注重課堂教學的同時加強課后環(huán)節(jié)
教師給學生傳授知識、培養(yǎng)技能、建立信念是課堂教學的總和。在電路教學過程中,輔助教學環(huán)節(jié)也要引起足夠的重視。例如,習題課應(yīng)從內(nèi)容和形式上進行全面的、精心的設(shè)計,因為好的習題課會起到事半功倍的效果。在內(nèi)容上,不但要注重基本概念和理論知識,還需考慮綜合應(yīng)用及與工程實踐相互結(jié)合的題目。在形式上,為調(diào)動學生的積極性,可以將題目提前發(fā)給學生,讓學生自己組成小組,每組做一定的題目,本組學生講解,其他組學生點評,從而活躍課堂氣氛,培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作和思維能力。
三、實驗教學改革
(一)實驗內(nèi)容的改革
在實驗教學中,我們確定了層次化、階梯式的教學方案。此教學方案由基礎(chǔ)到綜合、由理論到創(chuàng)新,可引導(dǎo)學生從基本能力著手,采用循序漸進的方法逐步提高實驗操作和設(shè)計創(chuàng)新能力。此方案將實驗內(nèi)容分成驗證型、仿真型、設(shè)計型三個層次。
首先,通過驗證性實驗強化基本操作技能。驗證性實驗不僅能讓學生掌握實驗的基本方法和基本技能,更重要的是能培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、總結(jié)規(guī)律的能力。
其次,引入仿真實驗以掌握電子電路的基本設(shè)計方法。把Multisim電路仿真軟件、EDA等引入實驗教學,將一些抽象的電路理論、復(fù)雜的電路信號變化過程,以形象逼真、內(nèi)容生動的信息展現(xiàn)在學生面前。學生在進行仿真時,可以在資源庫中找到任何型號的元件來設(shè)計電路,并任意改變電路元件參數(shù),且不用擔心電路搭錯而損壞元件,這可以激發(fā)學生的實驗興趣和綜合實踐能力。
再次,通過設(shè)計性實驗提高綜合實踐能力。在學生掌握一定的基本實驗技能和仿真能力后,安排設(shè)計性實驗,可以提高學生的系統(tǒng)設(shè)計能力,引導(dǎo)學生邁出綜合實踐能力培養(yǎng)的關(guān)鍵一步。
(二)實驗教學方法和手段的改革
首先,根據(jù)層次化、階梯式的實驗教學總體方案,構(gòu)建實驗教學立體化教材。將教材做“厚”,在實驗指導(dǎo)書中給出仿真軟件的使用方法、常用儀器設(shè)備的原理及使用等,在每個實驗項目上增加思考題;將教材做“寬”,將教師的實驗教案等制成CAI課件,并建立教學網(wǎng)站,將同一實驗的不同種方案、實驗中常見故障和實驗指導(dǎo)教師的聯(lián)系方法、E-mai等發(fā)布到網(wǎng)上,以利于學生的自主交流和學習。
其次,將多媒體授課方式引入實驗教學中,改變教師現(xiàn)場演示的單一實驗教學方法,在實驗室引入多媒體,將演示、講解、課件等有機結(jié)合。學生對這種直觀、生動、形象的教學方法更容易產(chǎn)生興趣。
再次,豐富課堂教學組織形式,讓學生更加積極地思考問題、解決問題。采用啟發(fā)式、應(yīng)用式的教學方法,變教師主導(dǎo)為引導(dǎo),變學生被動為主動,讓學生勤于思考,敢于提問。學生除了按照實驗要求和實驗?zāi)康恼_連接線路、讀取數(shù)據(jù)外,更要結(jié)合實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象、故障、結(jié)果等,去思考、討論,從而發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,培養(yǎng)自己的綜合能力。
最后,加大實驗室開放。在基礎(chǔ)層面上,增加電工電子等實驗室開放的力度,除了正常的實驗教學時間外,學生可以采取預(yù)約的方式,充分利用課余時間,這樣學生有更多的機會進入實驗室,得到鍛煉。在提高層面上,成立創(chuàng)新實驗室。我院提供專門的實驗場地,并購置示波器、信號發(fā)生器等儀器設(shè)備和運算放大器、電阻、電容等常用元器件,讓喜歡動手設(shè)計操作、學有余力的學生進行各種綜合設(shè)計性實驗和科技制作發(fā)明等。
總之,教師不僅要教會學生知識,更重要的是教會學生學習的方法和思想。本文對電路課程教學改革進行了探討,提出了自己的一些方法,這些方法初見成效。但是,我們應(yīng)該清醒地認識到,許多問題不是一朝一夕能解決的,只有經(jīng)過長期的實踐和經(jīng)驗的積累,才能為學生創(chuàng)造一個自由學習、培養(yǎng)其綜合實踐能力的新天地。
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[責任編輯:陳 明]