論項目驅(qū)動的三電課程體系建設

時間:2022-04-23 11:40:32

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論項目驅(qū)動的三電課程體系建設

1.“三電”基礎課程教學團隊認識到學生學習的主要動機及動力來自于就業(yè)前景和社會的認同感,因此在課程設置上非常重視幫助學生創(chuàng)設學習情境、構(gòu)筑工程背景,挖掘、激發(fā)主動參與的積極性和內(nèi)在驅(qū)動力,重視學生積極探索的過程、團隊合作的意識、完成項目和建構(gòu)知識的成就感。教師的作用從傳統(tǒng)上的絕對中心地位轉(zhuǎn)變到主導地位,即根據(jù)教學目標和教學計劃主要引導教學向特定方面發(fā)展,從而創(chuàng)設情境、設置懸念、提出問題,引導學生通過必要的探索、學習、合作、解決問題等環(huán)節(jié)來建構(gòu)知識。2.以一種精神、一種意識為主線一種精神即工程精神,一種意識即創(chuàng)新意識。這與工科院校的定位——培養(yǎng)具有工程精神和創(chuàng)新意識的高級工程人才相一致。工程精神是以工程實踐為基礎的知、情、意的統(tǒng)一,是工程文化的靈魂,其核心是實踐精神。工程是改造自然、創(chuàng)造新的人工自然物的實踐活動,創(chuàng)新是其另一個重要精神。工程精神的培育首先要通過學校教育這個途徑,尤其是高等工科院校更是培育工程精神的搖籃。工科院校必須根據(jù)不同的工程專業(yè)特點,凝練出相應的工程精神,并把工程精神的教育貫穿于工學教育的全過程。所以教師在課程體系建設中應堅持以一種精神、一種意識為主線,通過在教學內(nèi)容上設置工程背景,開發(fā)工程項目來建構(gòu)學習理論知識,合理設置理論和實踐環(huán)節(jié),采用與企業(yè)合作等方式優(yōu)化課程體系。[2]3.以項目為基本的教學要素項目教學法最顯著的特點是“以項目為主線、學生為主體、教師為主導”,改變了以往“教師講,學生聽”被動的教學模式,創(chuàng)造了學生主動參與、自主協(xié)作、探索創(chuàng)新的新型教學模式。教師把整個學習過程分解為一個個具體的工程或事件,設計出一個個項目教學方案,按執(zhí)行過程設計教學思路,這不僅使學生主動建構(gòu)理論知識,掌握操作技能,更重要的是能夠培養(yǎng)學生應用方法的能力、接納新知識的學習能力以及與人協(xié)作和進行項目動作的社會能力等。教師在課程體系建設中如何貫徹工程精神和創(chuàng)新意識,設置、開發(fā)合適的項目是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。項目可以來源于實際工程項目、教師的科研課題,也可來源于日常生活、或?qū)F(xiàn)有實驗再設計、將電子競賽的題目合理分解和編排,在課程體系優(yōu)化中要堅持項目貫穿、工程覆蓋的思想來設置內(nèi)容,這有利于提升學生的工程技術(shù)能力。[3,4]

該課程體系服務于電氣與電子信息類專業(yè)人才的學科基礎和工程基礎教育,以培養(yǎng)學生系統(tǒng)化學習和工程實踐能力為基本目標,充分體現(xiàn)課程之間的聯(lián)系,強化基礎理論與后續(xù)專業(yè)、前沿科技的銜接,并且積極探索綜合的實踐性環(huán)節(jié),將相應內(nèi)容更加有效地融合。1.分層次、模塊化、多角度課程內(nèi)容設置教學內(nèi)容上分為三個層次,即電路理論、電子技術(shù)、電機學。每一層次即每一課程應根據(jù)內(nèi)容和前后關(guān)聯(lián)情況劃分為若干模塊,模塊之間、層次之間、多個角度互相聯(lián)系。如圖1所示,以電路課程模塊化內(nèi)容設置為例簡述。電路理論內(nèi)容體系根據(jù)電路類型、分析方法、內(nèi)容層次遞進可分為四個模塊:直流電路、交流電路、線性電路暫態(tài)分析和二端口網(wǎng)絡。直流電路作第一個模塊起到承前啟后的作用,其分析方法是整個線性電路分析的基礎。交流電路的分析思路為相量法,基礎仍是直流電路中的一般分析法,此外互感、三相電路、非正弦周期電流電路也可歸入交流電路模塊。前兩模塊均屬于線性電路的穩(wěn)態(tài)分析,仍然進一步應用直流電路的分析方法,暫態(tài)分析是電路理論的另一研究內(nèi)容,可采用時域分析法和復頻域分析法,而復頻域分析法還可以轉(zhuǎn)化為相量分析法,或者說相量法是它的一個特例。二端口網(wǎng)絡和非線性電阻模塊描述了簡單電路和復雜電路的關(guān)系,復雜電路采用系統(tǒng)化方法建立矩陣形式的方程,本模塊內(nèi)容起承前啟后的作用。直流電路的分析方法是“模擬電子”、“電機學”和后續(xù)課程的基礎,交流電路的分析是必要工具,暫態(tài)分析過程除了可以產(chǎn)生波形外必須考慮可能帶來的后果??梢妼?nèi)容分層次模塊化可以使彼此的聯(lián)系更加清晰緊密,其出處和應用更為明確,對加強學生的系統(tǒng)化學習和多角度應用將大有裨益。2.小項目遍布、大項目首尾的項目驅(qū)動式教師在課程教學中設置合適的項目,可選取來自現(xiàn)實工程項目或現(xiàn)實項目的案例,創(chuàng)造真實或接近真實的工程環(huán)境,每個項目中往往包含了工程實際的典型問題,一般要求學生以小組為單位分工和合作,綜合運用已有的理論知識,并考慮約束條件來解決問題。因此對學生的自主、創(chuàng)新精神、實踐應用、團隊合作、主動學習等多方面的能力和素質(zhì)都有所提高。在課程教學開始時布置大項目,使其能夠涵蓋課程大部分重要理論。大項目要難易適中、兼具趣味性和挑戰(zhàn)性,能夠激起學生的學習興趣、設計興趣,并且使學生在完成項目過程中緊密聯(lián)系課程內(nèi)容,此即小項目遍布、大項目首尾。3.分層互聯(lián)—同心互聯(lián)的課程體系首先,課程體系體現(xiàn)分層互聯(lián),每一層次即每一課程應根據(jù)內(nèi)容和前后關(guān)聯(lián)情況劃分為若干模塊,模塊之間多個角度互相聯(lián)系,形成了分層次、模塊化、多角度的教學內(nèi)容,內(nèi)容注重層次之間的聯(lián)系、課程之間的聯(lián)系、“三電”與后續(xù)課程的聯(lián)系。其次,課程體系體現(xiàn)同心互聯(lián),以項目為中心,以分析實際問題為動力,注重理論與實際電路的聯(lián)系,理論與工程項目的聯(lián)系,并且通過課內(nèi)實驗、課外實驗、項目、課程設計、電子競賽相互串接、有機融合、多方位互動,即實現(xiàn)了圍繞工程項目的同心互聯(lián)的課程體系。4.課內(nèi)、課外實驗互補,課程設計、電子競賽相得益彰教師在課程教學過程中設置基礎類實驗,包括儀器儀表使用、元器件識別、安全用電知識、基本驗證類實驗、基本測試類實驗,同時穿插設置創(chuàng)新類實驗,包括以設計的思路進行基礎實驗、設計創(chuàng)新實驗、仿真實驗、實物制作與焊接類實驗。在“三電”課程結(jié)束之后設置涵蓋主要內(nèi)容的課程設計,包括方案確定、仿真模擬、實物焊接、調(diào)試分析等過程。鼓勵學生積極參加大學生科研訓練計劃和各級各類電子競賽,即課內(nèi)課外實驗互補,課程設計、電子競賽相得益彰的課程體系。

分層互聯(lián)—同心互聯(lián)、項目驅(qū)動的“三電”基礎課程體系服務于電氣與電子信息類專業(yè)人才的學科基礎和工程基礎教育,以培養(yǎng)學生系統(tǒng)化學習和工程實踐能力為基本目標,充分體現(xiàn)課程之間的聯(lián)系,基礎理論與后續(xù)專業(yè)、前沿科技的銜接,并且圍繞項目教學和項目設計將相應內(nèi)容更加有效地融合。然而特色鮮明、優(yōu)點突出的課程體系是否能真正改善教學效果、提高工程技術(shù)人才的培養(yǎng)質(zhì)量,至少還需加強以下幾個環(huán)節(jié):完善的、公平的、動態(tài)的考核機制和質(zhì)量監(jiān)控體系;教師工程能力的提高問題和企業(yè)深入融合的問題;優(yōu)質(zhì)便捷的網(wǎng)絡教學資源共享的問題。

本文作者:韓素敏艾永樂工作單位:河南理工大學