新工科背景下“电路分析基础”课程教学改革探索
摘要:文章针对“电路分析基础”课程传统实践教学中存在的教学模式单一、实践学时少、考核评价体系不完善等问题,探索在新工科背景下,“电路分析基础”课程的教学改革,采取线上线下相结合的教学模式,增强师生之间的互动,提高课堂教学效率;开展虚实结合的实践教学,丰富实验项目,促进学生学习的主动性;建立多元化的考核评价体系,有效反映学生的学习效果。实践数据表明,改革举措可以提高课程教学效果,有助于培养学生的工程实践能力和创新能力。
关键词:新工科电路分析基础教学改革
为支撑服务好创新驱动发展、“中国制造2025”“一带一路”“互联网+”等一系列重大国家战略,自2017年2月以来,教育部积极推进新工科建设,先后形成了“复旦共识”“天大行动”“北京指南”等指导性文件[1]。新工科的内涵是,以立德树人为引领,以应对变化、塑造未来为建设理念,以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径,培养未来多元化、创新型卓越工程人才[2]。建设“新工科”的一个关键任务是学与教,这就要求在人才培养的过程中,要打破原有的传统教学模式,创新教学方式,注重学生创新能力、实践能力的培养。
“电路分析基础”课程是高等学校电子与电气信息类专业的重要学科基础课。课程主要研究电路中的电磁现象、基本规律及电路的分析方法,其特点是理论严密、逻辑性强,有广阔的工程背景。课程的学习对树立学生严肃认真的科学作风和理论联系实际的工程观点,培养学生的科学思维能力、分析计算能力、实验研究能力和科学归纳能力都有重要的作用。因此,在新工科背景下,探索“电路分析基础”课程教学改革对培养科创人才具有重要意义。
2课程教学现状与问题
通过调研分析“电路分析基础”课程实践教学过程发现,传统教学模式存在如下问题:
(1)教学模式单一,师生互动少,学生学习缺乏主动性。“电路分析基础”课程教学内容多,包含线性电阻电路分析、动态电路时域分析、正弦稳态电路分析和耦合电感电路分析等,知识点广泛且关联性强。传统的课堂教学主要采用以多媒体为主,板书为辅的教学模式开展,师生之间互动少,课堂气氛沉闷,ZICP4+9y3/Hh5GASMT15oQ==学生学习的积极性不高。同时,这种“满堂灌”的教学方法,学生处于被动学习的状态,难以很好地理解和掌握重难点知识,更难以建立起全面系统的知识体系。
(2)实践学时少,实验条件有限,学生能力培养效果不佳。学校2021版本科电子信息工程专业培养方案修订后,删减掉了实践教学环节中的“电路分析专题实验”课程,仅在“电路分析基础”理论教学课程中设置了8学时的课内实践,实践学时严重不足,不利于学生工程实践能力的培养。学校实验教学条件有限,主要采用实验箱作为实验对象,验证性实验多设计性实验少,学生通常是按照实验说明步骤机械性地完成实验,不利于学生创新能力的培养。
(3)考核评价体系不完善,学生学习效果评价不足。“电路分析基础”课程的考核评价主要以期末考试的终结性评价结果为主,虽然也有平时成绩,但平时成绩的重要组成部分是课后作业的完成情况。这种主要以期末考试为主的考核方式手段单一,重结果,轻过程,重理论,轻实践,对学生的考核不全面、不客观,无法真实有效评价学生学习效果,考核评价体系不完善,不能满足对学生工程实践能力、创新能力的培养需求。
针对“电路分析基础”课程传统教学中存在的问题,已有很多高校教育工作者根据自己学校的课程特点,提出了教学创新改革措施,何雨辰[3]构建基于MOOC的“双线融合、双课联动”混合式教学模式,对教学内容与教学方法进行了改革实践;李杏梅等[4]提出了以问题引导为主,其他编程工具为辅的教学新方法;蒙倩颜[5]提出了教学内容模块化、多元教学等改革策略;徐利娜[6]进行了基于SPOC的线上线下混合式教学模式改革;李晓冬[7]等探索构建了电路分析基础实验线上线下教学有机融合的混合式教学模式;唐甜[8]针对电路分析基础实验中存在的问题,提出了创新实验内容、改进实验报告模板、引入仿真实验、开展层次教学等改革方案。
以下基于我校学情,针对“电路分析基础”课程传统教学模式中存在的问题,从课程教学模式、实践教学、考核评价三个方面进行教学改革探索。
3教学改革探索
3.1教学模式改革探索
针对“电路分析基础”课程教学模式单一,师生互动少,学生学习缺乏主动性的问题,利用“中国大学MOOC(慕课)”在线学习平台上的优质免费课程资源、教师自制微课视频和“学习通”智慧教学工具,进行线上线下相结合的教学模式改革。
课前,教师向学生发布预习任务,给学生推荐“中国大学MOOC(慕课)”上的优质免费课程和教师自制微课视频作为预习资料,同时在“学习通”上布置预习测验题检测学生预习效果;学生根据教师布置的任务,自学相关内容,完成预习测验。课中,教师根据学生预