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1、电工学课程教学设计初探【摘要】【关键词】电工学；教学设计；创新研究教育理论中普遍的观点是：“教学设计是运用系统方法分析教学问题和确定教学目标，建立解决教学问题的策略方案、试行解决方案、评价试行结果和对方案进行修改的过程。”教学设计是一个系统化的过程，包括如何定位教学目标、如何进行任务分析、如何选择教学策略与教学媒体、如何编制标准参照测试等。具体而言它包括教学方法、教学策略、教学模式、教学媒体、教学评价等内容。电工学是我院能源动力专业的主干技术基础课程，它对于实现专业人才培养目标具有承上启下的关键作用。如何把现代教学设计的思想应用到电工学课程教学中来，从而提高该课程的教学质量，挖掘学生的潜能，激
2、发学生的主动性和创造性，培养具有创新精神和实践能力的应用型人才，本着“更新内容、优化结构、提高起点、精讲多练、培养能力、提高素质”的原则，通过能源类本科电工学课程教学设计创新研究与实践，取得了一定效果。一、优化课程内容通过对一些重点院校的调研，我们对电工学课程的教学情况与教改动态有了较全面的了解。电工学课程内容总体上可分为电阻电路分析、动态电路分析和正弦稳态分析三个组成部分。其中以电阻电路分析主要介绍基础理论和基本分析方法，后两部分可以看成第一部分在两个不同方向上的深化。所以电阻电路分析是电工学课程的核心，这部分内容较多，需要一定的数学和物理基础，而且理论性强，计算复杂，习题量大，只有保证这部
3、分内容的理解和掌握，才能使后续内容的学习更为深入。所以就要求我们对这些经典的、基本的内容加以发展、充实和提高，用新观点、新体系去规划它们。教材内容的设置虽然为两章，但根据实行模块教学的需要，把内容按照模块任务重新组合，这部分内容建立了三个任务模块，分别为：“手电筒电路模型的建立”、“单臂电桥测量原理的分析”和“复杂直流电路的求解方法”。对于内容的学习，始终有完成任务的目标。特别是“手电筒电路模型的建立”，使学生对抽象的概念有了直观的理解，效果明显。动态电路分析这部分建立了“含有动态元件电路过渡过程的原理分析”这个模块。正弦稳态分析建立了“荧光灯照明电路的分析”和“教学楼配电系统电路”这两个模块
4、。以完成模块任务为目标，进行理论的分析和讲解，使学生在学习起来有了明确的目的。在完成理论学习后，还可以进行仿真，六个任务模块对应的仿真模块分别为：“基尔霍夫定律的验证”、“含受控源的电路仿真”、“戴维宁定理的仿真分析”、“RC微分电路和积分电路的仿真”、“正弦交流电路的仿真分析”和“三相对称电路的仿真”。最后对每一部分进行归纳总结，进一步加深理解和应用。二、改进教学方法目前，电工学课程教学多数采用“以教师为中心，以课堂为中心，以教材为中心”的传统教学方式。为了培养学生研究兴趣，有意识地进行工程研究方法训练，培养学生的工程观点，对教学方法的改革刻不容缓。我们队课堂教学进行了重新设计。首先，根据教
5、材可以把授课内容分为“概念课、原理课、分析课、应用课和总结课”等五种课型。概念课：一般指基本的定义、概念、性质等。重点培养学生的记忆能力和理解能力。原理课：一般指设备的工作原理等。重点培养学生的思维能力。分析课：一般指电路的定理、分析方法等。重点培养学生分析问题的能力。应用课：一般指电路的定理、分析方法的应用。重点培养学生解决问题的能力。总结课：一般指阶段性的归纳和总结。重点培养学生的归纳总结能力。每一种课型并不是孤立存在的，相互交叉融合。其次，采用启发式和讨论式教学方法。在一些综合性问题的教学中，是学生掌握问题的分析思路，引导学生独立思考。教师通过基础内容的讲授，突出重点，剖析难点，留出一部
6、分内容引导学生自学。同时鼓励学生在课堂中提出问题，共同讨论，使学生的学习由被动接受转为主动摄取。在教学中设置疑点，使学生处于思维兴奋状态，给学生留下思维的空间和时间。第三，将教学过程分成“话题引入、提问方式、仿真验证、应用习题和总结结论”等模块。根据内容的不同，培养学生的联想能力、表达能力、应用能力、应变能力和归纳能力。三、扩展教学手段多媒体教学手段的应用是教学改革的重要环节之一。多媒体教学的优势是显而易见的，它增加了信息量，图、文、声并茂，大大丰富了课堂教学内容。它的出现提高了学生的学习兴趣，使学生能够自觉调动起主观能动性。它可将抽象的难以解释的内容加以形象化、直观化，这有利于开发学生的思维
7、能力。现在教学课件数量很多，但绝大部分教学课件多是拷贝课堂讲稿的简单形式，我院以培养应用型人才为目标，就需要以能力为本位，建立具有应用型课程内容的丰富的多媒体素材。笔者对现有的课件进行了修改和补充，使其更具有针对性。同时制作了一些表现抽象概念和知识的动画，引入了部分实物照片和相关录像片段。从而丰富了多媒体素材，使其能够更好地服务于教学。例如，课程对于正弦量的相量形式讲解部分，原课堂教学仅能通过简单的图示和语言描述给出正弦量相量形式与瞬时形式之间的关系。而利用多媒体教学，通过软件的图形处理功能可形象画出随着旋转相量的转动在虚轴的不断展开，形成正弦波的全过程。生动的展现出正弦量的两种形式之间的关系
8、。同时，多媒体课件有时由于信息量过大，信息呈现速度较快，超过一般学生的信息接收能力，而且无法获得传统板书按推理或演绎思路进行逐步讲授的良好效果，所以我们要把两者的优势有机地结合，更大的发挥多媒体教学的优势。多媒体教学手段的推广还需要进一步加强。另外，还可以采用计算机辅助教学，利用电路仿真软件对理论知识进行验证，给学生提供全方位、立体式接受信息的条件。四、改革实验教学电工实验是培养学生基本科研技能和创新能力的一个重要环节。为了培养“应用型”人才，同时考虑到课程本身实用性强的特点。我们对电工实验课的体系、内容和教学方法上进行了一系列的改革。首先，优化实验教学内容，调整教学体系，增强实验的综合性。根
9、据教学内容，把实验分为四个单元，分别为：直流电路、动态电路、交流电路和三相电路。按单元组织教学以后，加强了实验的综合性，增加了学生的动手机会，强化了能力训练，更符合学科的教学规律。其次，以学生为主体组织实验教学。根据学生素质和能力的不同采用分级教学的方式。根据我院现有实验资源现状，采取A班和B班分级教学，A班单人单组，B班双人一组进行实验。两班整体还是采取“预习-课堂讲解-操作-数据分析-报告”的形式，但在教学环节的细节处做了区别对待。A班学生预习时要求课前在实验台上自行查找实验所需的设备，确定好型号和量程，并且弄清楚试验中所需的理论知识要点，预习中遇到自己解决不了的问题课前提交给教师，教师通过课上提问了解学生的预习程度，结合学生的疑问合理安排本次课程的内容。对于A班学生教师主要起引导作用，学生要学会自主学习，充分激发自身内在潜能，提高学习的积极主动性。B班学生主要采用传统的教学模式，预习不做定性要求，讲课时从实验基本知识切入，加大课堂讲解时间，在明确了实验目的后讲解实验内容，要加大实验辅导力度，要求学生课上认真听讲，敢于动手实践，对不熟练的实验反复操作，主要培养学生的基本仪器仪表操作能力、动手实践能力、学生互助合作能力。在实践中取得了良好的效果。
