工程认证背景下电学基础课的教学改革探究
来源:用户上传
作者:
摘 要：为达到工程认证对建筑电气与智能化专业学生毕业要求的标准，对电路理论课程的教学方法、教学目标、实验手段和考核方式等方面进行了探讨和研究。经过实践证明，学生的各项能力均得到提高，并能满足工程认证的要求。
关键词：工程认证;电路理论;教学改革
中图分类号：G642.0 文献标识码：A
1 引言
围绕着“以产出为导向”、“以学生为中心”和“持续改进”这三大基本理念，工程认证已经在国际上得到广泛的采纳，并且成为一种保证和提高高等学校专业教育教学质量的重要方法和途径[1]。我国于2016年正式加入了目前世界上知名度最高的工程教育国际认证协议《华盛顿协议（Washington Accord）》，工程认证目前已经成为我国教育部工作的一个重点方向[2]。课程教学改革是工程认证的一项重要支撑，因此，课程教学改革刻不容缓。
“电路理论”是电气、控制类专业特别重要的基础课，主要研究的是电路的基本定理、定律、基本分析方法及应用。该课程属于概念多、原理性较强课程，作为后续电力电子课程的支撑，需要学生掌握一定的数学基础和推理能力。因此，随着专业认证的实施，传统的教学目标以及教学方法等已经不能满足工程教育认证所提出的专业认证标准[3]。因此，在新的时期新的背景下，改革电路基础课程的教学方法，对推进教学目标、提高教学质量意义重大。
2.改革教学方法，提高教学效果
建筑电气与智能化是我校新办的专业，是建筑电气与自动化的结合。因此，在本科教学中，相应地进行教学内容的优化重组，立足基础知识，突出教学重点，例如减少含有运放的电阻电路、非正弦周期电流和信号的频谱等方面内容。同时，针对专业特色，在内容上增加谐振与耦合电路、三相电路等内容，做到适当、精练、强调特色应用。
在教学方法和教学手段上，不断改革，提高教学效果。例如在讲课中，将内容和实际生活相联系。比如在讲电阻元件的时候，可以联系电线上的小鸟为什么不会触电的问题，通过问题引导学生理解电阻、电压的关系;在讲到电阻最大功率和电源效率的时候，可以结合高压输电来说明效率问题;讲到电路的时域分析时，可以结合手机的充放电、电瓶车的充放电来说明电容、电感的动态响应。还可以采用对分课堂的方式，提高学生上课的积极性。将课堂大致一分为二，把一半课堂时间分配给教师讲授，另一半分配给学生讨论。同时，把教师讲授和学生讨论在时间上适当错开，让学生在课后进行自主学习和个性化的吸收。这样能更好的处理好教与学的关系，让教师做到精准讲解，学生则有充足时间进行消化吸收和讨论。在实际讲授过程中，充分发挥多媒体的作用，使其与传统教学模式相结合，通过多媒体课件中的动画演示等，既可以节约课堂上的画图时间，又可以把抽象的概念直观地显示出来，很好地调动学生学习的积极性。
3.调整教学目标，强化工程背景
调整教学目標，以满足工程认证所需要的毕业要求是教学改革的重要前提。随着科技全球化的发展，工程教育认证标准提出了更深层次的毕业要求。结合建筑电气与智能化专业本身的特色，调整课程目标与毕业要求的对应关系。例如熟悉组成电路的元件或模块的符号、参数、电气特性与作用，能够读懂已知参数和结构的电路图;理解电路理论中各种分析方法的原理和适用范围，以及计算机分析电路的算法原理，能够针对不同电路特点，选择合适的分析方法分析方式;能够运用所掌握的概念、原理、建模和分析方法，对建筑电气系统工程中的电路问题，制定合理的研究方案解决措施。通过调整教学目标，以学生为中心，让学生在掌握电路的原理概念以及分析方法的同时能够灵活运用所学的知识来分析、解决实际电气工程中遇到的问题，最终达到学以致用、融会贯通的目的。
4.改进实验手段，满足应用需求
以往的实验教学大多采用的是验证性的手段，也就是学生按照实验指导书中的步骤及要求进行验证性的操作，因此实验效果不是很理想。工程认证的要求是培养学生的创新能力，这就要求实验要具有设计性。这就要求教师给定学生实验原理和要求，学生自行设计实验方案和步骤，选择合适的元器件及参数，通过调试得出实验结果，完成实验要求。设计性实验对学生实践能力和创新能力的培养起着非常重要的作用。
传统的电路理论课程的实验，经常会受到实验元器件以及实验设备的限制，学生只能在规定的时间里完成老师布置的设计任务，学生自身的想法和设计思路往往难以实现。另外，电路在安装、调试过程中，不可避免地会出现连线错误或者器件损坏的情况，导致实验达不到预期的效果。为了解决这一问题，可以引入仿真实验。在仿真实验中，元器件和参数等可以随意调用或修改，设计方案可以重新调整，学生可以在不同的地点和时间自主进行仿真实验，大大扩展了实验空间和实验范围。
仿真实验的引入能够起到沟通理论教学与实践教学的桥梁作用，实现电路理论课程实验教学手段的创新，同时解决了学时不足与信息量增多的矛盾。仿真实验的开展，一方面为学生设计电路，自行解决实验问题提供了极佳的手段，另一方面也为解决实验设备偏少和因误操作而易损坏仪器等问题提供了一个功能齐全的实验平台。
5.更新考核方式，改善学习效果
传统的教学考核，除了平时的作业，主要通过期末考试的方式来评定学习效果。这种方式对学生来说，只要试前认真复习一下，平时作业简单应付，就能够轻松过关。同时，现在的教材课后习题都给出了习题解答，因此平时作业是无法检测学生掌握的情况;另外，期末考试有限的卷面是不可能完全考核学生的学习水平。为此，课程教学考核办法需要进行改革。方式是加强平时考核和学习过程，全面考核学生的学习情况。可以从以下几个方面进行：（1）老师自行更新作业题，不以书本上的习题为主要题目，这样能够减少学生应付交作业的情况。（2）增加过程考核。在课程进行中，对学生不定期进行过程测试，每次测试都列入期末总成绩中。（3）增加小论文。对电路中的某一个问题，给学生设计课外题目，用小论文的形式提交，来检查学生查找资料的能力。（4）期末考试。更新期末考试题题库，丰富选择范围，更好的考核学生学习的效果。这样通过平时的作业、过程考核和小论文等形式，使得学生能够重视平时学习过程，重视学习效果，从而达到掌握《电路理论》课程的基本内容。
6.结论
本文在工程认证的背景下，针对电学基础课中的电路理论课程进行了教学改革的研究。主要从教学方法、教学目标、实验手段和考试方式等几个方面进行开展实施，取得了一定的效果，达到建筑电气与智能化专业工程认证的要求，对其他同类课程的建设有一定的借鉴和指导意义。
参考文献
[1] 聂振钢.工程教育认证标准下的电路分析课程教改探究[J].教育现代化，2016（32）：16-17.
[2] 季厌浮，张绍兵，赵承滨，等.基于工程教育认证的《电路》教学改革研究[J].科技创新导报，2017（30）：232-233.
[3] 张恩旭，李祖明，封莹，等 . 基于工程教育认证的教学管理改革与探索[J]. 中国教育技术装备，2017（4）：99-100.
基金项目：黑龙江省教育科学“十三五”规划青年专项课题（GJD1318021）
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14930147.htm
