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摘要:围绕军校“电路”课程建设目标,从优化教学内容体系、优化教学环节、创立能力培养型教学模式、构建高质量的综合性教学平台、建成进取创新的教员队伍等方面阐述了“电路”课程的教学改革,并取得了一定的成效。
关键词:电路课程;课程建设;教学改革
作者简介:刘陵顺(1969-),男,山东枣庄人,海军航空工程学院控制工程系,副教授;晋玉强(1977-),男,河北阜城人,海军航空工程学院控制工程系,副教授。(山东烟台264001)
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)12-0085-02
“电路”课程是电子信息类和电气自动化类专业的重要核心课程,是电类专业的一门必修课,在整个专业的培养方案和课程体系中起着承前启后的重要作用,对培养高素质专业人才具有重大的支撑作用。多年来,我们紧紧围绕课程建设目标,从优化教学内容、教学方法和教学手段入手,以优化教员队伍建设为突破口,以全面提高课程教学质量为重点,扎实推进“电路”课程基本建设。
为了把“电路”课程打造成一流精品课程,坚持高起点、高标准、严要求,从“电路”课建设的各个方面做起,由点到面、由面到点地进行全面优化,这种优化并不只是对“电路”课程局部的改革和完善,而是以变革的思路、超前的思维来整体设计,并科学地实施一整套措施,使教学效益得到最大的提高。“电路”课程被评为海军航空工程学院首届精品课程,是在全面遵循教学规律、教学原则、现代教学形式和方法的基础上获得的成果。
一、优化“电路”课程内容,构建知识结构科学合理、理论与实际有机结合的内容体系
1.以应用为主,优化理论课教学内容体系
“电路”是一门理论性、系统性都非常强的课程,为实现现代化的教学目标,在优化教学内容中,我们坚持着眼经典、加强现代,注重军事应用的原则,把工程实例和工程背景引入课程教学,实现了课程内容由注重理论性、系统性向注重理论与工程实践相结合的转变;由注重经典内容向注重经典内容和现代电路知识相结合的转变。构建了知识结构科学合理,经典与现代、理论与工程有机结合的课程内容体系。
在施教过程中,按照直流、交流、动态电路三大经典内容的教学,加强了网络函数、非线性电路、网络图论等现代内容的教学,并将计算机辅助分析引入了大规模电路分析教学中;同时将海军飞机、导弹装备中的电源供电、电气控制等系统,模型化后分别融入了“三相电路”、“直流电路”、“非线性电路”等内容的教学中,将现代电力电子技术中的DC-DC功率变换器融入网络函数教学中,将EWB和Pspice仿真引入电路教学。既巩固了学员的电路理论知识,使学员在掌握电路基本理论、基本概念、典型电路分析方法的基础上,又拓展了分析解决问题的知识空间和思维空间。
2.以培养动手能力为主线,优化实验课教学内容
实验环节上,自编2009版实验教材,实验项目数量由原来的19个增加到27个,对原有实验内容进行了优化组合,加大了综合性、设计性、研究性实验项目的比例;新编写了虚拟实验材料,可开设虚拟实验20项。虚实结合的实验教学,不仅使学员有了更为广泛的选择空间,而且拓展了学员的想象空间,进一步提高了学员的实验、实作能力和动手操作能力。
二、优化教学环节,形成了以培养创新能力为目标的“能力培养”型教学模式
1.优化教学环节,创立了能力培养型教学模式
根据军队信息化建设对人才的需求,确立了以培养创新能力为目标的教育理念,经过长期的探索和实践,形成了“能力培养”型教学模式,即“精讲配以自学、讨论式的课堂讲授与独立、主动开放式的实验教学相结合的教学模式”。
在理论教学中,将直流电路中的基本定理、定律、分析方法,交流电路中的向量法等经典、重点、难点的内容采用讲深讲透的精讲方式;将可类比的网孔法、回路法等内容采用自学的方式;将综合性强的内容、例题采用课堂讨论的方式等。
在实验教学中,将实验内容分为“必做、必选、任选”三大类。必做实验采用定时、定人辅导的方式进行;必选、任选实验采用预约和开放实验室的方式独立完成;且采用多做实验多加分的激励方式为学有余力的学员提供个性发展空间。
注重教学过程设计,强化和规范了课前、课堂、课后、考试、总结五个环节的过程设计。课前设计着重教案撰写、课件研制、教学制度表制定、学员情况调查、器件与实验设备准备;课堂设计着重问题的提出、民主与和谐情景的营造、教学方法与手段的运用、案例与想定作业的引入、创新能力的培养;课后设计着重作业的批改与讲评、学员情况的反馈、辅导与答疑、第二课堂的组织与实施;考试设计采用“平时+卷面+实验”三位一体的考核评价方式,注重评卷方式;总结环节注重试卷分析、考试情况分析。
《电工类课程能力培养型教学模式的研究与实践》获军队级教学成果二等奖。《电工课程“三步式”实验教学的研究与实践》获院校级教学成果二等奖,并在全军院校电子类实验技术骨干培训班上作为经验交流。
2.能力培养型教学模式的完善和创新
结合推进现代化教学工程,课题组进一步改革创新,不断完善能力培养型教学模式。
以工程实际问题为中心,开展案例教学,1项教学案例获院校优秀案例评比二等奖;课堂教学全部采用多媒体课件教学,提高了课堂教学效益;将EDA技術引入教学,通过学习和上机使学员初步掌握了电子设计自动化的方法和虚拟仪器技术的应用,使学员在一定程度上把握了EDA技术的前沿和发展动态,培养学员的工程观,拓展了学员的知识空间和思维空间,并为后续课程的学习打下基础。
以培养英语应用能力和思维能力为目标,积极探索双语教学,在课堂教学中使用英文原版辅助材料,并制作了英文多媒体课件。结合学员的实际情况,在双语教学中采取了“三步走”方针,第一步用英文电子课件、英文板书、英文作业、中文讲授;第二步用英文电子课件、英文板书、英文作业、中英文讲授;第三步完全用英文,形成了独特的“双语”教学风格。
该教学模式的实践,强化了学员综合运用知识、分析计算电路问题的能力;提高了学员研究性学习能力、工程实践能力、分析总结能力和语言表达能力。
三、优化教学条件,构建高质量的综合性教学平台
多年来,积极推进课程的基础建设,构建了配套完整的文字教材和电子教材、良好的信息化网络教学环境、先进的实验教学条件三位一体的综合性教学平台。
1.注重课程教材建设
基本教材始终选用国家重点教材邱关源主编的《电路》最新版本,引进由清华大学出版社出版的国际知名大学原版教材《电路基础》作为双语教学辅助教材,自编了系统配套的《电路习题解答》、《电路实验》、《电路虚拟实验》、《电路常用英语术语》辅导教材,其中《电路习题解答》获学院优秀教材二等奖;自主研制了《电路CAI教材》、《电路计算机辅助教学系统》、《电工类课程网上自测系统》、《电路实验数据计算机处理系统》4部电子教材,其中2部分别获学院优秀计算机辅助教学课件一等奖。2005年由科学出版社公开出版《电工技术—基础·技能·线路实例》,另外,《电路计算机辅助分析》2004年由海军航空工程学院出版,修订版于2009年6月再版并成为学院精品教材。
2.积极开展网络信息资源的建设
自主研制的电路教学网页、虚拟实验软件包及网络点播资源25部,可依托校园网和多媒体教室面向院内500余个终端开展网上教学,也可依托军事训练网向全军院校开放,实现资源共享。自主研制的《电路题库系统》获学院试题库建设评比二等奖。购置了由高等教育出版社出版的《全国普通高等学校电路试题库》,并付诸应用。信息资源比较丰富,用于教学,效果良好。借助于军队院校多媒体网络教学平台在军事训练网上开设了“电路”网络课程,可实现远程教学、网上学习、作业、测试、答疑、讨论交流等,该课程获得海军院校网络课程评比一等奖、全军网络课程评比二等奖。
3.优化实验条件,使实验室建设迈上新台阶
建成了高水平的电工电子实验中心,包括电路实验分室、电工电子虚拟实验专修室、电工电子创新实验室、综合电机实验室等,在全军基础实验室评估试点中获得优秀,被树为全军示范实验室。其中,电路实验分室拥有国内先进的KHDG-1型高性能综合电工实验台40套,该实验装置功能齐全、扩展性强,学员在该实验装置上开展了研究性、开放性学习实践,并开设了2个综合性实验和2个设计性实验,使综合性实验的比例达到了课程总实验的40%,大大提高了学员的工程实践能力和创新实践意识。
四、优化成员结构,建成了施训严谨、进取创新的教员队伍
1.优化课程组成员组成
课程组成员教学理念先进,基础理论和教学基本功扎实,教学质量与学术水平高,勇于改革创新,具有开拓精神。课程组成员来源于不同院校,初、中、高职称结构合理,老、中、青结合得当,专业跨度广泛。为了保持课程组成员教学思想能跟上时代的发展要求,定期选派成员外出学习、考察、学术交流,建立了稳定的交流机制。
2.认真上好每一堂课,教学水平不断提高
长期以来,课程组成员安心基础课教学,坚持认真上好每一堂课,形成了以老带新、示范讲课、集体备课、集体讲评的教学安排。教学水平得到专家的好评和学员认可,在多次教学问卷调查中,任课教员在授课态度、授课水平、为人师表等多方面也受到学员的高度评价,学员反应教员的教学方法合理,工作态度积极,学到了丰富的理论知识,动手实验能力也有很大提高。
课程组成员多次获得学院教学优秀个人一等奖和二等奖,教研室多次获得学院教学优秀集体一等奖和二等獎。
3.积极参加教学科研,取得了丰硕成果
课程组成员不断地进行教育学和心理学理论的学习和研究,把先进的教育理念及时地应用到实际教学来,与此同时积极参与一些科学研究,近年来共同承担教育科研和教改立项课题23项,其中9项获奖,发表交流论文60余篇。编写出版教材16部,获得海军优秀教材1部、学院优秀教材二等奖3部、学院精品教材1部。课题组成员共承担9项装备科研和国家自然科学基金、博士后基金等项目,获军队科学进步二等奖1项、三等奖5项、四等奖2项。
经过多年的教学实践和不懈努力,建立了一支学历、年龄、职称、学员结构合理,基础理论与教学基本功扎实,勇于探索和创新,教学质量和教学水平高的师资队伍;构建了知识结构科学合理、理论联系实际的教学内容体系;形成了先进、科学、系统的教学模式;建立了三位一体的综合性教学平台;坚决执行了学院教学管理规则制度,教学文档资料齐全;致力于教学改革和研究,取得了多项教学、科研成果。“电路”课程被评为海军优秀课程。
参考文献:
[1]邱关源.电路(第5版)[M].北京机械工业出版社,2006.
[2]章心因,李先允,郝思鹏,等.应用型本科“电路”课程的改革与实践[J].电气电子教学学报,2011,(s1):93-96.
[3]马文忠,胡慧慧,李新瑞.电路分析课程改革探索[J].中国电力教育,
2008,(19):66-67.
(责任编辑:孙晴)
关键词:电路课程;课程建设;教学改革
作者简介:刘陵顺(1969-),男,山东枣庄人,海军航空工程学院控制工程系,副教授;晋玉强(1977-),男,河北阜城人,海军航空工程学院控制工程系,副教授。(山东烟台264001)
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)12-0085-02
“电路”课程是电子信息类和电气自动化类专业的重要核心课程,是电类专业的一门必修课,在整个专业的培养方案和课程体系中起着承前启后的重要作用,对培养高素质专业人才具有重大的支撑作用。多年来,我们紧紧围绕课程建设目标,从优化教学内容、教学方法和教学手段入手,以优化教员队伍建设为突破口,以全面提高课程教学质量为重点,扎实推进“电路”课程基本建设。
为了把“电路”课程打造成一流精品课程,坚持高起点、高标准、严要求,从“电路”课建设的各个方面做起,由点到面、由面到点地进行全面优化,这种优化并不只是对“电路”课程局部的改革和完善,而是以变革的思路、超前的思维来整体设计,并科学地实施一整套措施,使教学效益得到最大的提高。“电路”课程被评为海军航空工程学院首届精品课程,是在全面遵循教学规律、教学原则、现代教学形式和方法的基础上获得的成果。
一、优化“电路”课程内容,构建知识结构科学合理、理论与实际有机结合的内容体系
1.以应用为主,优化理论课教学内容体系
“电路”是一门理论性、系统性都非常强的课程,为实现现代化的教学目标,在优化教学内容中,我们坚持着眼经典、加强现代,注重军事应用的原则,把工程实例和工程背景引入课程教学,实现了课程内容由注重理论性、系统性向注重理论与工程实践相结合的转变;由注重经典内容向注重经典内容和现代电路知识相结合的转变。构建了知识结构科学合理,经典与现代、理论与工程有机结合的课程内容体系。
在施教过程中,按照直流、交流、动态电路三大经典内容的教学,加强了网络函数、非线性电路、网络图论等现代内容的教学,并将计算机辅助分析引入了大规模电路分析教学中;同时将海军飞机、导弹装备中的电源供电、电气控制等系统,模型化后分别融入了“三相电路”、“直流电路”、“非线性电路”等内容的教学中,将现代电力电子技术中的DC-DC功率变换器融入网络函数教学中,将EWB和Pspice仿真引入电路教学。既巩固了学员的电路理论知识,使学员在掌握电路基本理论、基本概念、典型电路分析方法的基础上,又拓展了分析解决问题的知识空间和思维空间。
2.以培养动手能力为主线,优化实验课教学内容
实验环节上,自编2009版实验教材,实验项目数量由原来的19个增加到27个,对原有实验内容进行了优化组合,加大了综合性、设计性、研究性实验项目的比例;新编写了虚拟实验材料,可开设虚拟实验20项。虚实结合的实验教学,不仅使学员有了更为广泛的选择空间,而且拓展了学员的想象空间,进一步提高了学员的实验、实作能力和动手操作能力。
二、优化教学环节,形成了以培养创新能力为目标的“能力培养”型教学模式
1.优化教学环节,创立了能力培养型教学模式
根据军队信息化建设对人才的需求,确立了以培养创新能力为目标的教育理念,经过长期的探索和实践,形成了“能力培养”型教学模式,即“精讲配以自学、讨论式的课堂讲授与独立、主动开放式的实验教学相结合的教学模式”。
在理论教学中,将直流电路中的基本定理、定律、分析方法,交流电路中的向量法等经典、重点、难点的内容采用讲深讲透的精讲方式;将可类比的网孔法、回路法等内容采用自学的方式;将综合性强的内容、例题采用课堂讨论的方式等。
在实验教学中,将实验内容分为“必做、必选、任选”三大类。必做实验采用定时、定人辅导的方式进行;必选、任选实验采用预约和开放实验室的方式独立完成;且采用多做实验多加分的激励方式为学有余力的学员提供个性发展空间。
注重教学过程设计,强化和规范了课前、课堂、课后、考试、总结五个环节的过程设计。课前设计着重教案撰写、课件研制、教学制度表制定、学员情况调查、器件与实验设备准备;课堂设计着重问题的提出、民主与和谐情景的营造、教学方法与手段的运用、案例与想定作业的引入、创新能力的培养;课后设计着重作业的批改与讲评、学员情况的反馈、辅导与答疑、第二课堂的组织与实施;考试设计采用“平时+卷面+实验”三位一体的考核评价方式,注重评卷方式;总结环节注重试卷分析、考试情况分析。
《电工类课程能力培养型教学模式的研究与实践》获军队级教学成果二等奖。《电工课程“三步式”实验教学的研究与实践》获院校级教学成果二等奖,并在全军院校电子类实验技术骨干培训班上作为经验交流。
2.能力培养型教学模式的完善和创新
结合推进现代化教学工程,课题组进一步改革创新,不断完善能力培养型教学模式。
以工程实际问题为中心,开展案例教学,1项教学案例获院校优秀案例评比二等奖;课堂教学全部采用多媒体课件教学,提高了课堂教学效益;将EDA技術引入教学,通过学习和上机使学员初步掌握了电子设计自动化的方法和虚拟仪器技术的应用,使学员在一定程度上把握了EDA技术的前沿和发展动态,培养学员的工程观,拓展了学员的知识空间和思维空间,并为后续课程的学习打下基础。
以培养英语应用能力和思维能力为目标,积极探索双语教学,在课堂教学中使用英文原版辅助材料,并制作了英文多媒体课件。结合学员的实际情况,在双语教学中采取了“三步走”方针,第一步用英文电子课件、英文板书、英文作业、中文讲授;第二步用英文电子课件、英文板书、英文作业、中英文讲授;第三步完全用英文,形成了独特的“双语”教学风格。
该教学模式的实践,强化了学员综合运用知识、分析计算电路问题的能力;提高了学员研究性学习能力、工程实践能力、分析总结能力和语言表达能力。
三、优化教学条件,构建高质量的综合性教学平台
多年来,积极推进课程的基础建设,构建了配套完整的文字教材和电子教材、良好的信息化网络教学环境、先进的实验教学条件三位一体的综合性教学平台。
1.注重课程教材建设
基本教材始终选用国家重点教材邱关源主编的《电路》最新版本,引进由清华大学出版社出版的国际知名大学原版教材《电路基础》作为双语教学辅助教材,自编了系统配套的《电路习题解答》、《电路实验》、《电路虚拟实验》、《电路常用英语术语》辅导教材,其中《电路习题解答》获学院优秀教材二等奖;自主研制了《电路CAI教材》、《电路计算机辅助教学系统》、《电工类课程网上自测系统》、《电路实验数据计算机处理系统》4部电子教材,其中2部分别获学院优秀计算机辅助教学课件一等奖。2005年由科学出版社公开出版《电工技术—基础·技能·线路实例》,另外,《电路计算机辅助分析》2004年由海军航空工程学院出版,修订版于2009年6月再版并成为学院精品教材。
2.积极开展网络信息资源的建设
自主研制的电路教学网页、虚拟实验软件包及网络点播资源25部,可依托校园网和多媒体教室面向院内500余个终端开展网上教学,也可依托军事训练网向全军院校开放,实现资源共享。自主研制的《电路题库系统》获学院试题库建设评比二等奖。购置了由高等教育出版社出版的《全国普通高等学校电路试题库》,并付诸应用。信息资源比较丰富,用于教学,效果良好。借助于军队院校多媒体网络教学平台在军事训练网上开设了“电路”网络课程,可实现远程教学、网上学习、作业、测试、答疑、讨论交流等,该课程获得海军院校网络课程评比一等奖、全军网络课程评比二等奖。
3.优化实验条件,使实验室建设迈上新台阶
建成了高水平的电工电子实验中心,包括电路实验分室、电工电子虚拟实验专修室、电工电子创新实验室、综合电机实验室等,在全军基础实验室评估试点中获得优秀,被树为全军示范实验室。其中,电路实验分室拥有国内先进的KHDG-1型高性能综合电工实验台40套,该实验装置功能齐全、扩展性强,学员在该实验装置上开展了研究性、开放性学习实践,并开设了2个综合性实验和2个设计性实验,使综合性实验的比例达到了课程总实验的40%,大大提高了学员的工程实践能力和创新实践意识。
四、优化成员结构,建成了施训严谨、进取创新的教员队伍
1.优化课程组成员组成
课程组成员教学理念先进,基础理论和教学基本功扎实,教学质量与学术水平高,勇于改革创新,具有开拓精神。课程组成员来源于不同院校,初、中、高职称结构合理,老、中、青结合得当,专业跨度广泛。为了保持课程组成员教学思想能跟上时代的发展要求,定期选派成员外出学习、考察、学术交流,建立了稳定的交流机制。
2.认真上好每一堂课,教学水平不断提高
长期以来,课程组成员安心基础课教学,坚持认真上好每一堂课,形成了以老带新、示范讲课、集体备课、集体讲评的教学安排。教学水平得到专家的好评和学员认可,在多次教学问卷调查中,任课教员在授课态度、授课水平、为人师表等多方面也受到学员的高度评价,学员反应教员的教学方法合理,工作态度积极,学到了丰富的理论知识,动手实验能力也有很大提高。
课程组成员多次获得学院教学优秀个人一等奖和二等奖,教研室多次获得学院教学优秀集体一等奖和二等獎。
3.积极参加教学科研,取得了丰硕成果
课程组成员不断地进行教育学和心理学理论的学习和研究,把先进的教育理念及时地应用到实际教学来,与此同时积极参与一些科学研究,近年来共同承担教育科研和教改立项课题23项,其中9项获奖,发表交流论文60余篇。编写出版教材16部,获得海军优秀教材1部、学院优秀教材二等奖3部、学院精品教材1部。课题组成员共承担9项装备科研和国家自然科学基金、博士后基金等项目,获军队科学进步二等奖1项、三等奖5项、四等奖2项。
经过多年的教学实践和不懈努力,建立了一支学历、年龄、职称、学员结构合理,基础理论与教学基本功扎实,勇于探索和创新,教学质量和教学水平高的师资队伍;构建了知识结构科学合理、理论联系实际的教学内容体系;形成了先进、科学、系统的教学模式;建立了三位一体的综合性教学平台;坚决执行了学院教学管理规则制度,教学文档资料齐全;致力于教学改革和研究,取得了多项教学、科研成果。“电路”课程被评为海军优秀课程。
参考文献:
[1]邱关源.电路(第5版)[M].北京机械工业出版社,2006.
[2]章心因,李先允,郝思鹏,等.应用型本科“电路”课程的改革与实践[J].电气电子教学学报,2011,(s1):93-96.
[3]马文忠,胡慧慧,李新瑞.电路分析课程改革探索[J].中国电力教育,
2008,(19):66-67.
(责任编辑:孙晴)