发布时间:2023-07-03 16:07:24
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的电路基础教学样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)04-0099-02
随着现代社会的发展及国际间交流的日益广泛,使各高校开始逐渐认识到双语教学的重要性,双语教学在各高校已如火如荼地展开[1,2]。《计算机电路基础》是计算机科学与技术专业的一门专业技术基础课程,课程以电路分析为基础,需学习掌握基本数值运算、基本逻辑门、布尔代数及化简、组合逻辑、组合逻辑单元、可编程逻辑器件、时序电路、计数器等计算机电路相关知识。这是发展很快的学科,很多专业术语都是从英语翻译过来的,用英文原版教材可以掌握专业的英语词汇,专业的学习和英语的学习可以相互促进;而且可以及时跟踪学科的前沿动态,了解在西欧美国等发达国家的研究和发展。从2004年开始,我们开始尝试双语教学,并于2010年申请了枣庄学院双语教学课程建设项目资助。进行双语教学,在提高学生逻辑电路设计与分析能力的基础上,进一步提高科技英语听、说、读、写、译的能力,培育学生综合运用理论知识解决问题的能力,力求实现理论结合实际,学以致用的原则,为深入计算机专业后续硬件课程的学习及从事计算机硬件相关实际工作打下初步基础。项目组不断改进和探索新的教学方法,取得了一些成绩,下面就是我们在双语教学过程中的一些探索。
一、选用英文原版教材
近年来,我国引进了许多电子技术类的原版教材,为我们提供了丰富的选材资源[3]。最初我们选用了电子工业出版社出版的《Digital Fundamentals》(Thomas L.Floyd著)作为教材,这是一本经典的英文原版教材,内容叙述详尽,习题丰富,重点强调了实际装置的使用,并且向学生们讲述了解决问题的经验,但是篇幅过长,由于学时的限制很难全部讲完,所以只能选取部分内容进行课堂教学。这样厚厚的一本教材只能讲授一部分,会让学生感觉课程没进行完整,所以项目组的老师们考虑换一本教材。近两年我们选用机械工业出版社出版的《The Essence of Digital Design(双语教学版)》(Barry Wilkinson著),这本教材在英文原版教材的基础上,加上了部分重要专业词汇的中文注释,有助于学生的阅读和理解,改变以往学生看到厚厚的英文教材而产生的畏难心理。经过两年的使用,我们认为加了注释的教材对于教和学都有好处,不但可以节约课堂时间,而且可以让学生可以轻松地进入专业知识的学习。
二、不断改进教学方法
在教学过程中有效利用多媒体教学手段具有直观性和可视性,体现了学科发展的前沿动态和双语教学的特点,使学生在了解电路的专业知识的同时,提高学生计算机专业的英语水平。
1.课堂教学。针对管理的科学性与艺术性相结合的特点,深入研究和实施启发式、互动式以及案例式等教学方法[4]。课程首先要建立“与”、“或”、“非”的概念,即“与”就是要满足所有的条件;“或”就是只要满足其中任意一个条件;“非”就是反相。其次建立实际问题和数字电路的逻辑关系,由实际问题到电路就是设计,由电路到实际功能就是分析,用到的工具就是布尔代数,学好布尔代数就能应对数字电路的千变万化。对于这些基本理论和概念,与实例相结合进行讲解,让同学们建立起课程内容的基本框架,理解课程所处的地位和学习的方向。
2.实验教学。在教学中注重理论与实践相结合,为学生了解计算机硬件打下坚实的基础。理论教学的同时,配合相关的实践教学,实践教学包含硬件实验和软件实验教学,硬件实验主要是动手搭建简单的电路,深刻了解计算机电路原理。软件教学配有虚拟实验室教学软件,学生可以自己利用虚拟软件完成复杂电路的搭建。学期末安排课程设计,学生根据学过的电路知识,设计红绿灯、计数器等电路。经过几年的探索和教学实践,形成了实践―原理―实践的授课模式。在强化专业知识的同时,加重了实践在授课中的作用。通过课外动手实践小组、THD-1型数字电路实验箱硬件模拟、EWB软件仿真等,使学生从多角度多层次了解数字电子技术知识,有效地调动了学生的学习积极性,促进了学生积极思考,激发了学生的潜能,注重对学生知识运用能力的培养,效果明显。
3.考试方法。考试方法规范化与灵活性相结合,严格按照学校要求统一规范命题、考教分离等原则进行考试,根据《计算机电路基础》教学大纲要求和教学进度计划精心设计两套符合课程要求的外文试卷。平时成绩评定中采用多样化的考试形式,依据各个环节采用不同的形式。如课堂中英文问答、课程设计、中英文课外作业、实验报告等。充分发挥教师在教、考中的积极性、灵活性和主动性,提高学生专业术语的中英文口头表述能力、创新思维能力和实践创新能力。在教学过程中,不断完善和更新教学大纲、授课教案,完成实验指导教材的编写。实验教材不仅符合学生的学习特点,而且应用性强,重在培养学生的动手创新能力,同时配合新选用的教材、充实和加强现有的辅助资料,收集和编写反映计算机电路特点的设计案例,不断充实教学资源,提高教学效果。
三、学生的反映
在教学过程中,我们对学生进行了问卷和随堂调查。同学们反映:刚开始上课时,看到大量的英文词汇感到很不适应,但是随着学习的深入,大家由入门到逐渐领会,感觉英文教材比中文教材内容更容易阅读和理解。所以双语教学可以让学生掌握专业的英语词汇,专业的学习和英语的学习相互促进,同时可以及时跟踪学科的前沿动态。教学中我们除了要求学生通读教材的正文和阅读材料外,还为学生提供了广泛、深入的自学资源,为学生自主学习提供便利。这些资源包括:每一讲的课件、数十种中英文参考书目、大量的网络教学资源、专业术语的英文解释或定义、习题答案等。采用双语教学,可以促使同学们充分利用电路基础的相关优秀教材、网上精品课程、电子书籍等,深入理解学习计算机电路知识,同时拓宽知识面。由于课程采用英文讲解计算机电路的基础知识,所以良好的英文基础是学习本课程的关键。对于英语基础相对较差的同学可以在学习本课程的过程中多查词典,多问,学好专业知识的同时,也可以提高英语成绩。学生既学好了专业又能接触到“原汁原味”的英文,可以说是一举两得!
《计算机电路基础》课程有比较完整的理论体系,同时还具有很强的实践性。在双语教学过程中,我们不断改进教学方法和教学手段,积累了一些经验,形成了实践―原理―实践的授课模式。但是双语教学研究是一项艰巨的长期任务,目前还有许多问题,需要我们在实践中不断探索解决。
参考文献:
[1]卢艳青,李成威,张军红.大学专业课程双语教学的探讨[J].辽宁教育研究,2007,(9):107-109.
[2]师黎,常永英.开展双语教学的实践与体会[J].中国高等教育,2006,(6):62-63.
[3]杨保华,李淮江,赵鑫.《数字电路》开展双语教学的实践与探索[J].淮北煤炭师范学院学报(自然科学版),2008,(29):81-83.
关键词:模拟电路基础 电子设计 教学改革
模拟电路是我校电气信息类专业的专业主干基础课,是整个信息技术的基础,对实现专业人才培养目标有着十分关键的作用。正如教学基本要求中所指出的:“本课程在教学内容方面应着重基本知识、基本理论和基本方法,在培养实践能力方面应着重设计构思和设计技能的基本训练。”
通过该课程的教学,学生能够全面系统地掌握模拟电路的基本知识、基础理论和基本方法,能够以工程实践的观点对一般性的、常用的电子电路进行分析和计算,具有较强的读图能力和简单电子电路的设计能力。学习和应用EDA工具进行电子电路的分析、设计和仿真,能够为学生以后深入学习电子技术某些领域中的内容,以及在上述专业中的应用打下良好的基础。
一、教改内容设计
(一)改革传统的教学形式
为了加强对学生自主学习能力的培养,也为了适应课程学时压缩的现状,应当改变传统的“讲全、讲细、讲透”的教学观念,侧重于对重点问题与难点问题的充分讲解,重视对分析与解决问题方法的讲授。选择一部分学生通过自学就能够理解与掌握的次要教学内容,通过采用引导性学习结合答疑的方式达到教学目的。
课堂教学是传授知识的主要阵地和渠道。模拟电路基础是一门工程性和实践性很强的课程,因此,模拟电子电路实验教学是一个十分重要的环节。同时传统的教学形式相对单一,课程中有许多内容过程复杂、抽象,难以口头表述,学生理解费力,传统教学方法难以奏效。
(二)课程的教改理念
当前,知识要更新,学时要缩短,教学手段必须先进。针对传统教学的不足,我们对该课程的建设开展了长时间、广泛深入的研究,在加强立体化教材建设的思想与理念的指导下,科学地构建课程内容与体系,恰当地采用新型教学手段与方法。课程的重点讲课内容在基本电路的原理分析的基础上,更多地注重基本电路的组成原则、电路结构的构思方法以及系统结构化设计的思路等方面;实验教学改革为三个层次的实验课,分为验证性基础实验、综合性实验和设计性实验。这些都更有利于培养学生综合应用、系统集成和创新的能力。
二、教改实践
模拟电子电路实验课通过试验手段,使学生获得模拟电子技术实验的基本知识和基本技能,并运用所学理论来分析和解决实际问题,提高分析解决实际问题的能力和实际工作能力。培养学生正确使用常用电子仪器是模拟电子技术实验教学的基本要求,因此在内容安排上,除安排基础性单元电路试验外,还要把常用电子仪器的使用贯穿于每个实验内容中。在实验所使用的元器件的选用方面,要适应现代科学技术发展的要求,应以分立元件的实验为引导,突出集成电路的实验。在具体实施时,重点放在使用方法和功能上,对内部结构和原理不去详细分析。
根据不同专业具体实验内容不同,笔者针对不同专业,设定了两套实验方案,以适应不同的需要:
(一)模拟电子电路课件
模拟电子电路实验分三个层次进行:
(1)验证性实验。它主要是以电子元器件特性参数和基本单元电路为主。根据试验目的、实验电路、仪器设备和较详细的实验步骤,通过试验来验证模拟电子技术的有关理论,从而进一步巩固学生的基本知识和基本理论。
(2)提高性实验。学生根据给定的实验自行选择测试仪器,拟定实验步骤,完成规定的电路性能指标测试任务,从而进一步掌握电路的工作原理。
(3)综合性和设计性实验。学生根据给定的实验题目、内容和要求,自行设计实验电路,选择合适的电子元器件来组装实验电路,拟定出调整测试方案,最后达到设计要求。通过这个过程,培养学生综合运用所学知识解决实际问题的独立工作能力。
1.解决传统教学中的讲授难点
例如,在讲述一个基本放大的电路中的瞬时电流与电压随着输入信号变化而变化的情况时既费时又费力。采用多媒体技术,通过动画就能动态地演示这些瞬时信号变化的情况,使学生对这部分的内容形成一个完整、清晰的概念。
科学有效地使用多媒体进行教学还成为解决教学内容与学时之间矛盾的有效途径。多媒体技术能够灵活、动态地进行图形、图像的演示,使教学内容化难为易、化繁为简。大量的图形、图像、文字等预先存储在计算机内,使得多媒体教学能够很大程度上节约教师在课堂上的简单劳动时间,从而使教师能够将更多的精力与时间集中在重点与难点问题的讲解上。
课件发挥了多媒体的综合优势,重点解决传统教学中的讲授难点,将一些黑板教学不易描述讲清、学生难以理解、实验中又看不到的现象直观而形象地展示出来。用了该课件,教师讲解省力,学生感到形象生动、理解轻松,使学习由难为易。
2.变枯燥的结构内容为形象的内容
加强设疑、激疑、适时释疑,调动学生的学习兴趣。兴趣是求知的源泉和动力,浓厚的学习兴趣可以使学生产生强烈的求知欲。教师应抓住学生对新鲜事物有强烈的好奇心、求知欲等心理特征,加以适当的引导,激发学生的求知欲,培养学习兴趣。“学起于思,思源于疑”,教学过程实际上也是设疑、激疑、适时释疑的过程。陶行知先生说:“发明千千万,起点在一问。”教学过程中,要善于精心设疑,创造问题情景,激发学生好奇心和求知欲;适时灵活释疑,增强创新意识。设疑、激疑,并在适当的时候结合工程实际进行解答的教学方法,一方面,表面上看不符合常理的答案会引起学生的好奇心和探索欲;另一方面,也给学生留下了足够多的时间去探究原因,这对爱动脑筋钻研的学生来讲是一次很好的锻炼机会;再一方面,将工程中的实际问题与原理性计算准则联系起来,增强了理论与实践之间的联系,加强了课程之间的联系,形成了前后呼应统一的效果。实践证明,《模拟电子电路》课程教学方法的改革,缓解了课程内容多课时少的矛盾,可以在较短的课堂教学时间内向学生传授更多、更新的模拟电子电路知识,使学生尽快地适应专业基础课的学习,提高学习兴趣,巩固所学知识,更好地培养学生的分析问题、解决问题的能力及工程意识和创新设计能力,从而取得更好的教学效果。
(二)电子设计EDA课件
电子设计是模拟电子电路基础课程的最后一个教学环节。在设计中将所学内容综合用于设计实践中,对培养学生的设计能力起重要作用。
1.具有新颖的教学创意
电子设计EDA课件从整体设计到各模块的构思都使人耳目一新,每个模块下都有二级子菜单可供选择。如在“多级低频阻容耦合放大器”结构中点击一图片,可观看“多级低频阻容耦合放大器”教学片;又如,针对学生第一次面对“自动水龙头”这类较为复杂的电路图感到无从下手的畏难情绪,我们按照电路设计原则,制作了设计顺序动画,引导学生一步一步地完成电路草图的绘制,学生既节省了时间,又掌握了设计技巧,当设计结束看着自己的第一个作品时学生们感到收获很大。课件将以往设计中出现的问题用EDA来解决,体现了多年的教学经验与现代化教学手段的完美结合。
2.结合实际应用制作的电子教学片
为了突出理论知识与实际应用的辩证关系,我们制作了电子电路教学片,从现场拍摄、录制到编辑,反映了电子产品的发展变化路程以及最新产品。通过播放,学生不仅了解到各种电子电路、电子元件的结构特点及应用场合,还扩大了视野,感受到电子产品的丰富多彩与应用领域的广泛性,从而激发了学习兴趣。
3.仿真装配
复杂的电路分析时比较复杂,使用仿真装配,可真实地再现电路中各电子元件的相对位置、装配关系及安装顺序,可反复观看,以帮助学生了解其结构工艺。
4.开发了具有选题、正误判断和最新记分系统的答辩模块
电子设计由于时间紧、学生人数多,学生很难考虑和回答较多的问题,教师也不能全面了解每个学生掌握知识面的情况,以便合理地给出成绩。为此可开发制作具有选题、正误判断和记分系统的答辩模块,并将选题按不同的知识点划分为理论计算部分、结构设计部分等五类。教师在各部分中点选题目,学生选择答题后,立即给出正确或错误的判断,当选择交卷时,即给出答对和答错的题数及所得分数。该课件的使用不仅改变了答辩时间紧、提问不全面的状况,还调动了学生学习的自觉性。
总之,模拟电子电路基础课件和设计课件综合运用了计算机图形、图像处理技术、音频处理技术、影像编辑技术、仿真技术和美学、文学等人文学科知识,充分利用各种软件制作整合,组成了具有集成环境的多媒体EAD课件,为模拟电子电路基础课程的整个教学过程提供了现代化功能较为齐全的多媒体教学环境。
结束语
上述两个课件融入了我们多年的教学经验和体会,利用了现代化立体化的教学手段,真正实现了复杂问题简单化、抽象问题直观具体化、静态问题动态化、间接问题直接化,在模拟电子电路基础课程的整个教学中发挥了积极作用。不仅提高了教学效率和教学质量,而且通过多媒体的教学环境,给学生以亲切自然的感觉,真正做到了寓教于乐,受到学生的普遍欢迎。随着教学改革的深入、学科建设的进行和课程体系的调整,我们及时转变教育观念,紧密围绕机械设计人才的培养目标,提出了对学生进行设计能力、创新能力、工程意识培养。
参考文献:
[1]教育部.关于加强高等学校本课教学工作提高教学质量若干意见[R].教高[2001]4号.
[2]童诗白,华成英.模拟电子技术基础(第三版)[M].高等教育出版社,2001.
关键词:电路基础;实验;教学探讨
中图分类号:TM13-4 文献标识码:B 文章编号:1009-9166(2011)032(C)-0215-01
前言:电路基础是电气自动化专业的专业基础类课程,是本专业同学学习后续专业课程的重要基础,因此,电路基础的教学效果好坏,直接影响到学生专业课的学习。而作为电路基础教学中的重要环节,电路基础实验的教学方法就很值得我们去分析和研究。笔者通过自身的教学,将从实验教学的重要性,实验内容安排的合理性及实验课堂教学方法的先进性等三个方面谈谈个人的浅见。
一、电路基础实验教学的重要性
作为应用型本科的学生,除了掌握好理论知识之外,专业技能和动手能力的提高也是很重要的一个课题。电路基础实验对电路基础的教学而言是非常重要的教学环节。实验课不仅仅帮助学生巩固和加深理解所学的理论知识,更重要的是训练他们的实验技能,培养他们敢于实际操作善于实际操作的能力。因此,电路基础实验为学生理论联系实际、动脑动手相结合搭建了一个平台。
二、电路基础实验内容安排的合理性
以前的实验与理论教学是一体的,实验内容按照电路基础课程设置实验,每讲一章或几章电路课,穿插一个实验进行验证,所以验证性实验较多。但对于应用型本科学生而言,专业技能要求更高,因此目前的实验设置已经不适应现在的教学需要。故此,建议使用自编教材。在编写教材时,根据应用型本科学生应具有较强的实践应用能力的特点,重点突出实用性、直观性,体现对学生基本技能的训练。减少验证性实验,增加了综合性、设计性、培养动手能力的实验。在实验中,还应该安排适当的测试,测试性实验可以真实的反应出学生对实验技能的掌握程度,教师可以通过测试及时对程度稍差的同学提供帮助,以提高实验效果。
三、实验课堂教学方法的先进性
由于电路属于专业基础课程,而实验内容又多以验证性为主,因此,在以往教学中,灌输式实验教学指导思路占据了主导地位。在实验内容、实验步骤、所用仪器完全一致的情况下,学生在整个实验过程中始终处于被动灌输的状态,没有主动思维的过程。学生只要按照教师的步骤进行实验,基本都能得出正确的实验数据,这种传统的教学方法非常不利于培养学生的分析设计能力和实验技能。因此,为发挥学生的主动性,可以在验证一些定理时加入电路的设计,做实验前提前告知实验内容,让学生自己设计电路,经过教师的批改后,利用自己设计的电路完成实验。如此一来,既达到验证定理的实验目的,同时经过电路的设计,学生对所学理论也能更好的应用。
结束语:电路基础实验是电气自动化专业学生在所有电气类课程实验中的第一步,走好了第一步,就等于为今后的学习道路打好了基础。因此,我们要注重实验教学内容和教学方法的改革,为实验教学多做一些努力,让学生能更好的将理论与实践相结合,成为一名拥有较强动手能力的应用型本科学生。
作者单位:宁波大红鹰学院
作者简介:朱媛(1979.12― ),女,讲师;研究方向:机电一体化技术教学与研究。
参考文献:
[1]邹玲,姚齐国.电路理论.武汉:华中科技大学出版社,2006.
[2]邱关源.电路(第五版).北京:高等教育出版社,2006.
[3]胡翔骏.电路分析(第二版).北京:高等教育出版社,2007.
关键词: 《电路基础》 multisim软件 应用研究
电子技术课程是电气信息类及相关专业的主干课程,包括电路基础、模拟电子技术、数字电子技术等。而电路基础又是电子技术课程的基础,内容丰富,具有较强的实践性。电路基础通常是大多数院校为相关专业学生开设的第一门工程类课程,所以在教学中应突出工程性,培养学生解决实际问题的能力。本文基于电路基础课程的特点,把Multisim仿真软件运用到教学实践中,不仅活跃课堂氛围,而且培养学生的动手能力和创新能力,强化作为未来工程师必须具有的工程思想。
一、Multisum仿真软件及其特点
Multisim仿真软件由美国国家仪器有限公司开发,是一款专门用于电子线路仿真与设计的EDA工具软件,也是一个完整的集成化设计环境[1][2]。基于虚拟仪表技术对电路进行仿真与分析,使理论教学与实验教学得以结合。软件主要特点如下:
1.图形界面直观
整个操作界面如同电子实验工作台,元器件和仿真所需的测试仪器均可直接拖放,软件仪器的控制面板和操作方式都与实物相似,测量数据、波形和特性曲线也和真实仪器一致。
2.元器件库丰富
除基本元件、半导体器件、运算放大器、TTL和DAC、ADC及其他各种部件外,用户还可通过元件编辑器自行创建或修改所需元件模型。
3.测试仪器丰富
除通常的数字万用表、函数信号发生器、双通道示波器、扫频仪、字信号发生器、逻辑分析仪和逻辑转换仪外,还具有瓦特表、失真分析仪、频谱分析仪和网络分析仪等。
4.分析手段完备
除直流工作点分析、交流分析、瞬态分析、傅里叶分析、噪声分析、失真分析、参数扫描分析等功能外,还具有直流扫描分析、批处理分析、用户定义分析、噪声图形分析和射频分析等功能,完全可以符合一般电子电路的分析设计要求。
二、Multisim仿真软件在《电路基础》课程中的应用
1.Multisim软件在教学中的应用
传统电路基础的教学,主要以理论教学为主,注重原理的分析。教学实践中原理的分析又辅以大量复杂的公式推导,多数学生感觉枯燥,提不起学习的兴趣,教学效果不是很理想。为了加深学生对知识点的理解,强化其掌握程度,课程一般会有配套实验。
理想情况下理论教学和实验应当同步,在课堂上讲解完成相关理论知识后当堂即进行相应实验,加深学生对于相关内容的理解。此外也可先进行相关内容的演示实验,以实验结果为基础,分析相应理论知识。在实践中理论教学和实验教学并不能完美地配合,主要原因在于传统的实验都是实物的实验。对于传统的实物实验,首先,实验的准备需要耗费大量的时间,包括器件的准备、连接、调试等过程;其次,实验需要占用较大的空间,实验室的那一套电路实验设备完全搬到课堂上进行实验教学比较困难;再次,即使在课堂上搭建了实物演示电路,实验结果也会因为一般仪表显示屏幕的尺寸限制而不能展示给所有的学生。如果将教学的场所放到实验室则会造成实验室资源的浪费,毕竟在整个电路基础课程教学中还是以理论教学为主,以实验教学为辅。
使用Multisim仿真软件可在理论教学的同时,通过多媒体平台进行实验教学,并可对虚拟仪表显示屏幕自由放大,将结果展示给所有的学生。Multisim软件能够仿真出实物实验相同的实验现象和实验结果,使抽象的概念具体化、形象化、直观化、简单化,加深学生对知识的理解,增强教学效果。
2.MUTISIM软件的应用案例及其分析
课程教学中发现学生初次接触RLC电路时对于各器件上电量的数值、相位关系不能很好地掌握。为使学生深入理解该部分内容,本文利用Mutisim设计了如图一所示的电路,通过虚拟实验的方式分析电量的关系[3]。
图一 RLC交流仿真电路
仿真电路中使用电压表和电流表测出相应器件和支路的电量,使用四通道示波器采集R、L、C两端的波形。图二为示波器一采集的电容和电阻两端的波形,可以直观地掌握RLC串联电路中电容的相位超前电阻90度;同样通过示波器二的波形则可以得到电感的相位滞后电阻90度。此外通过理论计算求得R、L、C两端的电压及电流值,和仿真实验得到的电量值进行比较。理论教学和实验教学相结合,可加深学生的理解。
图二 电阻和电容波形
三、结语
本文基于《电路基础》课程的特点和教学现状,研究Multisim仿真软件在课程教学中的应用。通过教学实践发现,Multisim仿真的引入能够有效结合理论教学和实验教学,加深学生对内容的理解,避免枯燥的纯理论教学,活跃课堂氛围,激发学生的学习兴趣,增强教学效果。如何恰当地把握和利用好包括Multisim仿真软件在内的教学资源,需要不断地实践与探索。
参考文献:
[1]卢艳红.基于Multisim10的电子电路设计、仿真与应用[M].人民邮电出版社,2009.
一、《电路基础》课程教学的两种基本取向
在职业教育教学实践中,电路基础课程教学现有两种基本的取向。其一,传递取向。传递取向是通过传递知识发展学生智能的过程。在课堂教学中,教师主要的任务是传授知识,学生主要的任务是接受并主动地内化知识,用知识的多少来反映学生的学习能力和发展水平,好的教学效果意味着比较有效的知识传递。其二,实践取向。实践取向认为教学应该是不断增长学生实践能力和社会化的过程。课堂教学中,教师不是直接向学生授受知识,而是通过创造学习情境,使学生在自主探究、合作与交流的过程中,通过知识的建构和意义的赋予,理解知识的意义,获得解决问题的能力。
无论是传递取向还是实践取向的教学,知识都是教学的基本内容。但是,怎样进行知识教学?知识教学的意义和目的何在?两种取向的教学遵循着不同的理念和实践。传递取向的教学认为知识是可以传递的,并认为知识是教学的起点也是终点,是学生学习和理解的对象。传授知识的主要方法是讲授,学生掌握知识的主要方法是记忆和练习。无论是“精讲精练”还是“变式练习”,改进教学方法的目的都是为了更有效的传递和掌握知识。传递取向教学认为知识教学的意义在于通过知识的传递和掌握,促使学生的计算能力、推理能力、逻辑思维能力等心智技能得到发展和提升。实践取向认为教学应立足于知识的建构和意义的赋予;教与学的起点不应是书本上的知识,而是来自于实际生产生活的,对学生来说没有现成的程序步骤可以解决的问题。问题解决的过程才是教学的重点,是学生建构知识和理解知识意义的过程。学生在问题解决过程中,不断建构知识并运用知识解决实际电路问题。
从笔者多年《电路基础》课程教学实践经验出发,更加倾向于实践取向的电路课程教学。《电路基础》课程是高职理工科类专业的一门专业基础课程,其教学目标是为专业课学习和学生的发展做好基础知识和基本技能、素养的准备,需要的是学生能利用知识解决实际电路问题的能力。如果学生单凭记忆记住了知识,而没有理解,那么这样的知识对于学生的发展来说仍然是没有意义的。既不能用来解决问题,也不能带来理智上的进步。实践取向教学以问题解决过程来促进学生对知识的理解和运用,显然,对于电路基础课程教学目标的达成更加有效。
二、实践取向的《电路基础》课程问题解决教学及其设计
1.确定实践性教学目标
确定实践性教学目标是实践取向教学设计的重要环节。面对学习主题,教师首先要明确“什么是值得学生理解和掌握的”,才能对症设计出更有价值的学习活动;学生只有明确“需要理解和学会什么”才不会对问题所带来的丰富的学习活动感到无所适从。实践性目标主要不是用于描述学生的学习结果,而是用来描述学生在特定的问题解决活动过程中的行为表现,旨在引导学生“经历”、“体验”和“探索”,获得丰富的解决电路问题的经验。例如,在“叠加原理”教学中,实践性教学目标可以包含:解释“生活中的叠加”、“数学中的叠加”原理,假设出“可能在电路中适用的叠加方法”;根据假设,确定实验方案,通过实践探索问题的答案;通过数据分析推演出结果的合理性;描述和总结问题解决过程,理解电路中的叠加原理,拓展和建构知识。可以说,实践性目标本质上是一种过程性目标、表现性目标。作为一种过程性目标,实践性目标是随着教学过程的展开而自然生成的,是教学情境的产物和问题解决的结果;作为一种表现性目标,实践性目标应关注学生在教学情境中所产生的个性化表现,学生处理问题的能力。在一个真实的实践任务中,理解和建构活动一般经历直观性理解、经验性理解、模型化理解、具体化理解等相互关联的阶段。另外,在确定实践性目标时,还应关注《电路基础》课程的内容、思想方法和特殊的表达形式。
2.选择生成性问题
在实践取向的教学中,学生的理解通常产生于问题,但问题是否具有生成性对于维持并发展学生的兴趣和理解十分重要。所谓生成性问题是指能够引导学生的理解持续深入地发展,促进学生的认知水平从低层次向高层次的跃迁的问题。如“家里灯泡突然不亮了”这样一个实际问题,可以生成“欧姆定律”相关的一系列问题。由生成性问题产生的新问题可以是同一主题下维度上的拓展,也可以是不同主题间形式上的类比。生成性问题应包含丰富的知识内容和技能,能够为学生的理解提供概念框架,使学生从中学到的不仅是当前情境的体验和理解,还能学到适应环境、处理和思考问题的方法。基于实践任务的生成性问题的选择应基于问题的真实性,应具有动手操作和思维活动二重性,应符合学生的认知发展水平。值得注意的是,一个有价值的生成性问题要能引导学生逐步深入理解电路基础课程中的一些核心原理、基本概念、重要的思想方法等等。因此,在电路基础课程教学中要思考哪些内容和知识点是需要学生深入理解并掌握的。
3.设计实践性活动
设计实践性活动的目标在于将问题或任务转变为可以操作的活动,帮助学生自然地理解和建构知识。在电路基础课程教学的实践活动中一般包括实物操作、虚拟仿真实验、形式化运演等几种类型。实物操作和虚拟仿真实验具有一定的直观性,可以为学生的理解提供丰富的“感觉映像”。形式化运演借助于抽象、类比、归纳、联想等手段理解建构知识。其中形式化运演是理解和应用的高级阶段。实践取向的教学通过创设具体的、可操作的理解性活动,使置身于其中的学生相互影响、自觉地思维与行动。值得提出的是,首先,实践取向的教学不是以某种认知标准来表征学生学习客观知识或事实的过程,而是以基于学生个体实践活动的意图、行动和反思的互动。因此,实践性活动的主题指向应是在真实任务中参与认知活动的个人。其次,设计的实践性活动应满足学生学习方式多样化的需要。设计的实践性活动应考虑到学生在理解和认知上的个性差异,允许学生选择符合自己认知方式和发展水平的参与方式,以最大限度地促进所有学生在原有认知水平上的提高。再次,设计实践性活动时还应建构以学习者共同体、概念学习交流和知识建构共同体为特征的互动学习的平台。
【关键词】 电路分析基础;教学方法
引言
《电路分析基础》是电子类、电气类、自动化类等专业的专业基础课,通过该课程的学习,使学生掌握电路分析基础的基本概念和原理,培养对电路进行正确分析的基本能力,具备电类专业实验实训的初步技能,为后续的学习打下良好的基础。高等职业教育的培养目标要求《电路分析基础》课程教学更加突出实用性和实践性,突出与生产实际相结合,使学生所学的知识能够转化成能力,毕业后成为生产一线的技术骨干。目前这门课程的教学多沿用传统的教师讲授为主、学生被动接受的教学方法,重理论、轻实践,忽视学生独立思考能力、分析综合能力和动手实践能力的培养,难以达到高等职业院校对学生职业能力培养的要求。本文就《电路分析基础》的教学方法进行探讨。
一、现象导向教学法
现象导向教学法是使学生同时用脑、心、手进行学习的一种教学方法,这种教学法是以“情境教学”的“境”即现象为导向,以人的发展为本位的教学[1]。
(一)实物导向:通过直接感知要学习的实际事物而进行的一种直观方式。具有生动性、鲜明性、真实性,易于激发学生的求知欲,培养学习兴趣,提高学习的积极性。例如,验证性实验。
(二)模像导向:事物的模拟形象,通过对事物模像的直接感知而进行的一种直观方式。比如,常用的仿真软件EWB,这种软件可以融合文字、图像、动画和电路设计与仿真等多媒体形式,可以使课堂教学中许多抽象的和难以理解的内容变得具体化、直观化,同时,利用EWB软件教学,可以设置各种电路故障进行仿真,使学生能真正掌握电子元件的特性、电路的调试等,将理论与实践相结合,从而灵活应用所学知识。
(三)图像及视频导向:利用电影、电视、图片和幻灯等现代化手段进行教学的一种直观形式。根据需要,可将事物的重要特征进行特写,它可以重复,且生动形象。这些图文并茂的多种感官综合刺激,对学生的认知结构的形成和发展非常有利,这也是其他教学媒体或其他学习环境无法比拟的。
二、启迪教学法
在理论课堂教学中,应充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用,实行“启发式”教育,“授之以鱼,不如授之以渔”。
每堂课上,教师要根据教学内容及要求,向学生提出许多问题,在问与答中展开教与学,这样才能充分调动学生用已有的知识思考问题、理解、掌握和探求新知识。同时,教师要努力营造一种生动活泼的民主气氛,鼓励学生积极参与课堂教学,教师必须始终记住自己与学生的地位是平等的。与学生的活动是交互的,要让学生凭自己的直觉与经验观察物理现象,分析物理规律,允许学生展开讨论或争论,可以独立地发表意见,引导学生得出正确的结论,让学生感到是作为教师的合作者学习的,以此提高学生自信心、责任感与主动性。
例如,在讲解线性电路分析方法这一章内容时,先介绍较为简单并很容易理解的“支路电路法”,通过例题使学生发现用该方法求解时不仅需要列写方程数多而且方程求解较繁琐,从而引导学生提出“有没有更好的解决方法?”进而引入“网孔电流法”、“节点电位法”等其它解决途径;讲解“戴维南定理”后,引导学生主动提出“该定理在具体运用中有什么途?”带着这个问题去学习,不仅能对“戴维南定理”加深认识和理解,还为引出最大功率传输定理埋下伏笔。这样通过积极引导,逐步培养学生学会思考,学会学习,提高自学能力。
三、任务驱动教学法
任务驱动教学法是建立在建构主义理论基础上的教学法,是一种通过整合教学内容,使学生在阶段任务的驱动下分组探究,自行完成学习任务的方法[2]。任务驱动教学法的核心是“任务”的设计。任务设计的完整性、难易程度以及是否能引起学生的兴趣等,将直接影响到整个课程的学习效果。例如,在讲解基尔霍夫定律时,该课题设置的目的是为了在理论学习后,加深对基尔霍夫定律的理解,正确理解电压、电流的实际方向与参考方向的关系,进一步练习使用电工仪器仪表。任务实施的步骤如下:
(1)要求学生动手接线前分析电路结构,并弄清楚电路有几个节点、几条支路、几个回路、几个网孔。该问题的设立为以下的任务做准备。
(2)完成电路连线。按照学生的分组自行完成,学生在接线过程中遇到的问题,教师进行操作示范。
任务二:验证KCL定律。
(1)回答问题,电路用KCL定律可以列几个方程?需要测量的电流有哪些?
(2)动手测试电流。在测电流的时候,一要注意电流表的接法。二要注意电流方向问题。
(3)列出两个节点的KCL方程,计算电流代数和,验证KCL电流。
任务三:验证KVL定律。
(1)回答问题,电路用KVL定律可以列几个方程?需要测量的电压有哪些?
(2)测试电压。要注意电压的方向问题。
(3)列出三个回路KVL方程,计算电压的代数和,验证KVL定律。
让学生自主交流心得,通过改变电源电压值,使得流入各节点的电流值也随着发生变化,但变化之后的电流依然满足KCL定律,从而得出任何时刻,流入各节点的电流值之和等于流出各节点的电流之和。
结束语
随着电子技术的发展,社会劳动力结构的调整,人才需求规格发生变化。虽然,每年有相当数量的高职毕业生走向社会,但是从质量上看,还有一定比例的毕业生不能从事专业劳动,导致专业对口就业率低,造成教育投入的浪费,也影响了高职院校的社会声誉,从而制约了职业教育的发展。所以,推进适合高职学生的教学方法势在必行,这将为学生的可持续发展奠定基础,培养他们的生存能力,同时有利于人的全面发展和整个产业技术的进步。
参考文献
[1] 毛文娟,彭远芳.任务驱动法在高职《电路分析基础》教学中的实践[J].科技信息.2011(29)
[2] 陈爱群,吴秋平.浅析在高职《电路基础》课程中运用“现象导向教学法”的意义[J].教育教学论坛.2011(4)
关键词 电路基础;教学做一体;教学模式
中图分类号:G712 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2014)21-0152-02
1 背景与意义
电路分析基础与实践课程的重要地位 电路分析基础与实践是高职院校通信、电子类专业的一门重要的专业基础课。之所以说其重要,是因为该门课程在人才培养方案和课程体系中具有重要的基础性地位,主要培养学生从事通信、电子类专业的基本技能、基本思维方法以及分析解决实际问题的基本能力。在一定意义上可以说电路分析基础与实践课程是电类专业学生“进入”本专业领域的第一门课程,是联系公共基础课程与专业课程的一座重要桥梁。
电路分析基础与实践课程教学存在的问题 高职院校所设置的电路分析基础与实践课程具有很高的教学地位,该课程对基础理论的掌握要求较高,概念较为抽象。在教学过程中如果将该课程的实验教学与理论教学分离开来,往往会出现互不干涉、各自为政的尴尬局面,进而引发教师难教、学生难学、实验难做的教学问题,教学效果很难得到保证。
据了解,在大部分高职院校中,电路分析基础与实践课程仍广泛采用传统的教学模式,实验教师只注重训练学生的实际操作能力,对实验操作中所涉及的理论只是一笔带过;而担任理论课程教学工作的教师则过于注重理论知识的分析讲解,很少涉及实验操作等方面的知识。这样一来,理论教学和实验教学的课程进度很难同步进行,理论教学和实验教学脱节现象严重,增加了学生的学习难度,教学资源无法得到充分的利用,阻碍了高职院校教学质量提高的进度,培养的学生与应用型、技能型人才的要求还有一定的差距。这种教学模式已经越来越不适应21世纪高职、高专培养高素质人才的需要,必须进行改革,否则将被时代淘汰。
2 改革思路
就如何提高高等职业教育教学质量这一问题,2006年,教育部相关文件中提出:想要提高高等职业教育教学质量,课程的建设与改革是关键,但这也是教学改革的重点与难点。制定科学合理的课程标准,强化对学生职业能力的培养,规范课程教学的基本要求,以此来提高高职院校的教学质量,建立“教、学、做一体化”教学模式,加强对学生综合能力的培养。
由此可见,要适应市场需求,高职教育必须采用新的教学模式。“教、学、做一体化”的教学模式将技能训练与理论教学紧密结合起来,并以技能训练为教学主线,加强对学生操作技能的培养,将其作为教学工作的重点,使学生可以将所学理论知识灵活应用于实验训练当中,有效地解决了实习教学与理论教学相脱节的问题,避免理论课与实习课以及理论课之间知识的重复,教学的直观性有所增强,调动学生学习的主观能动性,极大地提高了高职院校的教学质量,可以为社会输送更多的高素质人才,为电子、通信等专业领域的长远发展提供了有力保障。
3 具体做法
下面以叠加定理的学习为例,阐述具体的过程。
第一步:教师问。以物理中的抛物线运动引入,抛物线的运动可以看作水平和垂直方向两个运动的叠加,设问:在电路中,在两个电源作用下的某一电压和电流是否可以由两个单电源作用的电压或电流叠加?
第二步:教师讲。叠加定理内容:线性电路中,由所有独立源同时作用产生的响应,等于各独立源单独作用时产生的响应之和。
第三步:教师演。通过Electronics Workbench仿真软件演示叠加过程。特别注意当某一独立源单独作用时,其他独立源应该置零,即电压源作短路处理、电流源作开路处理。
第四步:学生做,包括准备器件、连接电路、参数测试。通过实验进一步验证叠加定理内容。
第五步:学生学。进一步熟悉叠加定理内容,特别是应用叠加定理的解题步骤:画分图;求分电压或分电流;叠加。
第六步:师生互动、讨论。叠加定理的应用前提必须是线性电路;电压、电流、电位可以叠加,功率不能叠加。
第七步:总结练习。总结:叠加定理的实质是把多电源同时作用的响应分解成多个单电源作用产生的响应,使得分析简单化。最后是学生通过练习,熟练掌握叠加定理内容及解题步骤。
把教、学、做三者融为一体,提升学生的学习兴趣,使其对电路理论知识的理解更加直观深刻,也培养了学生的实际动手能力,最终使得教学效果得到明显增强。
4 所面临的挑战
教师所面临的挑战 如果将“教、学、做”一体化教学模式应用于高职院校电路分析基础与实践课程的教学当中,要求任课教师具备广泛扎实的理论知识和丰富的工作经验、较好的教学水平。另一方面还要求任课教师熟练掌握教学内容,并可以通过多种教学方法灵活解决实际问题。学生在“做”的过程中会遇到多种疑难问题,面临严峻的挑战,任课教师要根据实际情况对学生做出正确的指导。所以任课教师要不断地提高自我、进修学习,这样才能适应一体化教学模式的要求。
学生所面临的挑战 传统的教学模式往往是教师在课堂上给学生灌输大量的理论知识,学生只需听课、记笔记,自行思考的时间、机会较少,学生也会为了考试进行突击性学习。为了提高学习效率,学生在课程的学习过程中要改变陈旧的学习模式。而一体化模式更直接与岗位联系,体现了实践的重要性,通过看、听、做,使知识学习的意义得到实现。通过一体化教学提高自己的自学能力,在这一过程中,对学生的自学能力、知识运用能力、实际操作能力都有较大程度的提高。因此,要求学生变被动为主动、变消极为积极。
总之,为适应当今电子、通信行业的发展趋势,提高学生的就业能力,对电路分析基础与实践课程进行科学设计及教学改革。采用“教、学、做”一体化教学模式,使学生在获取知识、运用知识、开拓思维等方面得到良好训练。■
关键词:初中数学;开放题教学;教学思路
自新课程改革之后,设计丰富、新颖的开放性试题也随之应运而生。这类试题的出现在一定程度上表明了以前“填鸭式”的传统数学教学模式已经要被淘汰。这种开放式的数学试题在初中数学中的应用不仅能引导教师改变以往那种枯燥、单一的教学模式,以此为学生营造一个良好的学习氛围,还能够激发学生的创新能力和思维能力,并提高学生学习数学的质量和效率。
一、数学开放性试题的内涵
众所周知,在新课改之前,初中数学的教学一直被理解为只是传授知识,在这种状态下,教师大多是将现有的知识讲授给学生,更注重演绎论证的训练,而忽略了对学生逻辑思维的开拓。然而现今,我国更注重的是培养数学全面发展的具有思维性的人才,传统的数学教学模式显然已经不能与时俱进了。而数学开放性试题的出现恰好满足了我国对数学这方面人才的需求。那么,什么是开放性试题呢?所谓“数学开放性试题”是与条件和结论这一封闭性数学试题类型相对而言的,它是一种能够激发学生的创新思维和灵感的数学试题。相较于传统的封闭性试题而言,这类试题的条件与结论变化多端、或多或少,有的对解题有用,有的则是多余,这些都需要学生调动自己的思维和判断力来自己选择,其问题的解法也是多种多样。数学开放性试题注重的是解题过程中的思路变换和思维方式,主要目的是考查学生根据所学知识解决问题的能力,并激发学生独立思考的意识,提高学生的创新能力。它是当前我国一种新的数学教学理念的体现。
二、数学开放性试题的特点
初中数学开放性试题是一种具有一定探究性的试题。这类试题主要锻炼的就是学生的思维能力和解决问题的能力。其具体有四个特点:(1)条件多余需选择,条件不足需补充,即数学开放性试题会给出许多的条件,在这些条件中有的对解答问题有用,有的则是起到混淆的作用,这就需要学生根据所学的数学知识自己去判断和选择;(2)问题答案的不固定性;(3)问题一般没有明确的结论,没有固定的形式和方法,需要自己通过观察、分析、推理、判断来决定;(4)数学开放性问题的研究具有一定的探究性和发展性。
三、初中数学开放题教学的几点思路
1.教师应当以学生为主体
在传统的数学教学过程中,教师往往没有树立好学生才是主体这一观念。在课堂上,教师总是占据着主导位置,将自己制订好的教学目标和内容一味地讲授给学生听,而学生也只能被动地接受,而没有思考和理解的时间和机会。因此,在数学开放题的教学中,教师应当充分意识到学生才是课堂上的主体。教师可以通过提出问题,让学生进行探究和讨论并且能够允许学生按照自己的意愿和思维方式来解答问题。这样做不仅可以使学生感受到自己才是课堂的主人,还能使他们想要使用自己的思维方式来解决问题的渴望得到满足,以激发他们学习数学的兴趣和积极性。
2.教师应当注重对学生解题过程的训练
根据数学开放性试题的内涵可知,开放性试题注重的是解题的探索过程,而不是对结果的鉴定。由于开放性试题的问题和答案都具有不固定性,因此,开放性试题的主要目的就是在学生在解题的过程中激发他们独立思考的意识,并提高他们的逻辑思维能力。在此过程中,学生的目的并不是为了寻求答案,而是提高自身分析问题和解决问题的能力,并能够在解题的过程中养成一种善于创新的习惯。
3.教师应当做好示范
只有教师具有创新的精神,所培养出来的学生才能具有创新意识。因此,教师在教育学生的过程中一定要做好示范。如果教师在带领学生思考问题和解决问题的过程中有创新意识,那么学生也一定会在潜移默化中受到教师的影响,在思考探究问题的过程中以创新的思维方式来解决问题。因此,教师在课堂上一定要为学生树立好榜样。
目前,开放性试题已经在中考数学中占有一席之地,这充分的说明了开放性试题已受到了教育部门的广泛关注。数学开放性试题是一种顺应时代而生的新型试题。这种试题是我国当前数学教育改革时代的一大特色,并且更好地诠释了我国数学教育的新理念。它不仅能进一步开拓学生的逻辑思维模式,激发他们独立思考的意识和创新灵感,更能调动学生对数学学习的积极性,并以此提高他们的学习效率和质量。如此,在不久的将来,数学开放题教学一定会成为我国初中数学教育中的主流模式。
参考文献:
[1]陈卫.浅析初中数学开放题型的教学策略[J].考试周刊,2012(19).
[2]刘巧敏.浅析初中数学开放题型的教学策略[J].中华少年:研究青少年教育,2013(01).