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1.1電氣控制類課程設計創新教學模式的思路
課程設計是綜合一門或多門課程知識的實踐性環節,是學校實踐教學環節的重要組成部也是培養學生綜合素質的重要環節。對于電氣控制類專業,比如自動化和電氣工程及其自動化等專業,常見的課程設計有計算機程序課程設計、電子技術課程設計、嵌入式系統課程設計、電氣工程綜合課程設計、可編程邏輯控制課程設計和工業控制系統綜合課程設計等,大部分課程設計都具有“硬件和軟件相結合”的特點,實踐性和實用性很強,與企業需求結合非常緊密,契合度較高。基于該類課程設計的特點,在課程設計教學中,筆者打破原有的課程設計教學思路,采用與企業深度合作,將企業需求職位的專業和技能要求融入課程設計教學過程中,對學生進行有針對性的訓練,在培養學生的創新精神和實踐能力的同時,注重培養其良好的職業素養和綜合能力。課程設計的內容結合相關企業的某個工程項目,教學過程盡可能與工程項目的運作過程接近,使學生熟悉工程項目的運作流程和不同職位的工作內容和專業技能要求。學生以團隊合作的形式,由3~5人組成一個工作小組,根據企業需求,每位成員都有相對獨立的任務分工。通過這種方式的課程設計,學生可以對企業的需求有深入的了解,對自己的能力有進一步的認識。在此基礎上結合自己的專長和愛好,學生可以盡早明確自己的工作方向,完善個人的職業規劃,最大可能成為企業需求的綜合性人才。
1.2基于企業需求的電氣控制類專業的職位
在課程設計創新教學模式中,課程設計的過程盡可能與企業中工程項目的運作過程接近。根據對企業職位設置的調研,筆者將該教學模式中團隊中各成員的職位和任務說明如下:
(1)項目管理工程師是一個團隊的核心人物,負責制定和管理項目進程,組織必要的討論和會議。對于項目管理工程師而言,如何調動團隊內每個成員的工作積極性,最大程度地發揮成員的專長是其主要任務。可見,良好的溝通能力和個人魅力最為重要。這個職位為學生畢業后的個人創業或某些管理職位提供了基本的訓練。
(2)硬件工程師和軟件工程師完成整個項目的核心技術工作,包括系統的方案設計、繪制圖紙等。在國內外倡導工程教育的背景下,工程師的工作尤其要與企業需求和行業規范相結合,指導教師對軟硬件工程師的具體工作提出嚴格的要求。
(3)外觀或結構設計師需要機械類專業的知識,不是電氣控制類專業的主要學習范疇,在教學實施過程中將機械類與電氣控制類專業的學生進行混合,組成一個更加專業的團隊,不僅有利于更好地完成任務,而且擴大了團隊成員的知識面。而且,一般情況下電氣控制類專業的學生也會學習機械制圖(或AutoCAD),若設計要求不是很高,他們也能完成任務。
(4)銷售工程師在企業人員的職位中也是比較重要的角色。在我校電氣控制類專業的畢業生中,有不少同學都從事市場或銷售方面的工作。一方面企業需要有該類專業背景的畢業生,另一方面電氣控制類專業某些學生善于言談,親和力強,更喜歡做與人溝通的工作。銷售工程師需要掌握一定的銷售理論,做全面的市場調研,提煉產品特色和產品賣點,制定完整的銷售計劃。
(5)秘書的主要任務是會議記錄,制作項目陳述PPT,撰寫論文等文字性工作。從方案設計開始,秘書就開始構思并撰寫論文。秘書的工作是整理和總結資料,大部分的文檔原始資料都需要其它成員提供。秘書需要經常和每一個成員溝通,盡量按照畢業設計論文的標準完成課程設計論文的撰寫。
2課程設計創新教學模式的實施
2.1對課程設計團隊的要求
團隊人數要適宜,若人數過多,任務分配不均,必然有成員的工作較輕松,易偷懶,造成不團結;若人數過少,每個人承擔任務較多,不能起到成員間交流合作,培養良好職業素養的目的。經過實踐,根據任務復雜程度,一個課程設計團隊的組成人數以3~5人為宜。團隊中每個成員根據需要可以承擔多項工作,比如項目管理工程師可以兼任其他任何職位,外觀設計工程師兼任銷售工程師,采購人員兼任秘書;而軟件和硬件工程師一般獨立設置,而且在項目軟件編程任務較多時,可以采用模塊化設計,由多個人共同承擔。團隊內每位成員按照分工都有自己明確的工作任務,具有強烈的責任感和使命感。而且,由于是團隊工作的性質,團隊之間的競爭更為激烈,在工作過程中每位成員也會強烈地感受到集體的凝聚力和榮譽感。在這種情況下,個體能力強并不意味著集體的成功,只有大家團結合作、互幫互助才能取得最終的成功。因此,在做好課程設計的同時培養了成員的工作主動性、積極性和團隊協作意識。
2.2選題要求
多數應用型大學的電氣控制類課程設計都是諸如電子鐘、交通燈的控制之類的小題目,設計題目單一,與專業技術的當前應用脫節[4],而且容易查找到現成的資料,不利于培養學生的實踐能力和創新精神。由于以團隊形式工作,人數增加,可以適當地增加課程設計題目的難度。課程設計選題可以結合教師科研項目,與企業進行深度合作并能為其解決實際問題的綜合性選題最好。比如在單片機系統課程設計中,與某企業合作,設計題目為“多功能電壓力鍋”;在工業控制系統綜合課程設計中,與某自動化公司合作,設計題目為“恒壓供水系統的PLC控制與遠程監控”[5]。在課程設計過程中不滿足于只考慮軟硬件是否能實現任務要求的基本功能,還可以在圖紙的完整性和規范性、系統的安全性和可靠性等方面提出更高的工程要求。
2.3工作流程
在課程設計實施過程中,教師引導團隊的工作過程盡可能與實際項目的運作過程接近[6],在任務量、時間節點等方面制定詳細的計劃,使成員在具有一定壓力下,既緊張又有條理地完成任務。課程設計基本工作流程如圖1所示。小組會議是一個較為正式的環節,由項目管理工程師主持,秘書做會議記錄,指導教師或企業工程師以及組內成員參加,目的是引導學生明晰工作目標和工作內容,合理安排時間,順利完成任務。在第一次會議上,項目管理工程師陳述系統總體設計方案,各成員分別總結前期研究內容和明確后期的工作步驟和內容,并制定詳細的工作計劃。在團隊成員分工后,項目管理工程師也可以根據需要多次組織會議,秘書做好會議記錄,為最終的論文提供素材。指導教師在以學生主導的會議中,有目的、有意識地引導,培養學生在設計過程中有計劃地學習、研究問題,綜合運用自己的理論、專業和實踐知識進行解決問題,從而提高實踐創新能力[7]。指導教師通過提問掌握每個學生的工作進展情況,并對存在的問題做出正確的啟發,鼓勵學生進行互動討論。各成員總結自己的階段性成果,提出工作中遇到的困難,成員之間充分溝通。項目陳述和答辯環節是課程設計創新模式中重要的一個環節,培養學生總結能力、表達能力和PPT的制作和展示能力,使其學生在公眾下能夠不怯場,敢于表現自己。
2.4考核與評分
在課程設計創新教學思路和創新模式的引導下,考核也要更新觀念,要與人才培養目標相一致。借鑒荷蘭高校對學生實踐能力的考核方法,不僅注重基于任務分工表現出的實踐應用能力,而且還要兼顧學生在課程設計過程中展現的思路創新、表達溝通和團隊協作能力[8]。由于課程設計的教學時間一般為一至兩周,所以考核與評分不能過于繁瑣,筆者在兩輪課程設計實踐基礎上總結了一套與培養目標一致、相對公平和便于實施的考核評分方案,如表1所示。個人的最終成績是由小組成績和個人成績兩部分組成[9],各占50%,其中小組成績由指導教師根據不同分項及其權重給出,個人成績由指導教師和組內成員共同給出。組內成員互評均分權重為0.2,這個獨創的考核細節大大激發了學生的工作熱情并營造了工作團隊內互幫互助的和諧氛圍,培養了學生的團隊合作精神。
3課程設計創新教學模式的支撐體系
(1)加強師資隊伍的培養。對于應用型大學而言,高水平的師資隊伍是應用型創新人才培養的關鍵。要培養出企業需要的應用型人才,必須建立一支綜合素質強的“雙師型”教師隊伍。而大多數教師從學校畢業又進入學校授課,本身沒有在企業工作過,教師的工程素質和實踐經驗不足,具有豐厚工程背景又有學術水平的“雙師”型教師尤其缺乏[10-12]。一方面,可以建立教師有計劃分批次輪流到企業鍛煉的常規制度;另一方面,吸引企業的優秀工程師兼職或全職到教師崗位,充分發揮其多年來的企業工作經驗。
(2)重視校企合作。校企合作是解決實踐教育缺失的根本途徑[13-14]。一方面大力吸引企業參與到高校實踐教學過程中來,在教學計劃和教學內容上廣泛征詢和適當采納相關業內專家的意見;另一方面,增加學生在企業進行專業技能訓練和專業拓展課程的學習機會,理論聯系實際,開拓視野,拓寬思路,促進學生的創新意識與創新靈感,為課程設計創新教學模式提供強有力的實踐平臺支撐。與相關企業建立長期合作關系,良性循環,最大可能實現更多學生畢業和就業上崗的零過渡,校企共同培養“適銷對路”的應用型人才。
(3)開設公共選修課。公共選修課是高校面向全體學生開設的綜合素質培養課程,對學生知識結構完善,知識面擴大,興趣和個性發展和綜合素質提高有重要意義。對于工科專業來說,根據企業對人才的需求,高校開設如市場營銷、會計、社交技巧等人文類和經濟類選修課,不僅有利于培養學生的綜合能力,而且學生也可以結合自身職業生涯規劃科學地進行選課,為將來的職業儲備和積累知識[15]。
4結語
關鍵詞:電路理論課程;調查問卷;學生反饋
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)19-0087-02
一、引言
電路理論課程作為電氣類專業所開設的一門重要專業基礎課,也是學生接觸到的第一門專業課,是后續專業課程的基礎,同時其基本概念、基本原理、基本分析方法一直貫穿于整個專業課程的教學之中,有著十分重要的教學地位。為更好適應“卓越工程師計劃”的創新班級教學,為今后改進電路理論課程教學效果提供一些可靠的依據,展開了調查問卷活動。以“寬口徑、厚基礎、倡個性、重創新”為教學理念的創新班級作為調查對象,連續兩年進行問卷調查,共發放了問卷63份,收回63份,有效問卷63份。基本了解了學生對電路理論課程的學習情況,看法及建議,做出合理分析及應對措施。
二、學生調查問卷解析
本次問卷調查主要包括學生對以下5個方面的情況反饋。
(一)教學安排
教學安排即電路T1課程的整體授課時間在大一第二學期是否合適,有88%的學生表示合適,另有12%的學生表示無所謂或不合適。可看出大部分學生對授課時間可以接受,對課程學習進度有一定把握。小部分學生則表示電路學習需要一定的數學基礎,而相關的數學基礎課學校在大一第二學期并沒有開展,因此學習會比較吃力。從一定程度上反映出教學安排的疏忽。
(二)教學內容
對于教學內容本身設置,92%的學生表示合適,僅有8%的學生表示無所謂或不合適。說明教學內容學生可以基本接受,但仍存在問題。由于課時較少,電路本身知識點多會給學生學習帶來一定難度。
對于教學內容的深廣度和難度,62%的學生表示合適,23%的學生表示偏難,7%的學生表示感覺不出來,6%的學生表示偏易。從上顯示出過半數學生可接受學習難度,有約四分之一的學生表示偏難,這不能說明教學內容設置得過難。對學生來說新的知識的學習、了解、掌握會有一定不適,但這是學習理論知識的必經之路。有一定難度的教學內容對學生是一種激勵,對任課老師更是一種挑戰。教師要具備專業之外的多種知識技能,多種專業知識相互配合,互為佐證。
(三)教學設計及手段
學生對課程采用多媒體教學有切實建議。53%的學生表示可部分采用,38%的學生表示不采用。多媒體教學原本是為方便教學所開展的,但從反饋信息上可看出多媒體并沒有原本想象的受用。學生反饋在講解知識點時,授課老師板書要比播放PPT更好,因為借助多媒體教學速度會加快,對于老師是原有知識的講授,而對于學生則是新知識的初次接觸,會有一個消化知識的過程。速度快會讓學生接受起來有困難。老師板書可以讓學生跟隨老師思路,慢下來,學習新概念、新知識。
對師生交流互動方面,絕大部分學生表示滿意。學生認為讓學生走上講臺,可以適當鍛煉自己的能力。學生普遍希望改變“填鴨式”的教學方式,在教師的指導下由被動學習到主動參與。學生參與熱情較高,課堂上純粹的講授顯然有些過時。及時改進教學模式,對學生學習的熱情適時引導,以增強教學效果。
(四)教學反饋
對聽懂老師課上所講知識程度,75%的學生表示大部分能聽懂,22%的學生表示全部能聽懂,說明學生接受知識的能力較好,所設教學內容基本符合學生的學習水平。但課上講授的有關電路理論與概念是最基本的,要想真正掌握和運用還需習題的練習。
對習題設計的知識點復習情況,51%的學生表示“認真復習知識點再做習題”,49%學生表示“直接做習題,運到問題再查筆記、教材”。可看出這兩種方式在學生中各占一半。這兩種不同的學習方式,沒有好壞之分,知識掌握方式適合學生本人即可。
對課后習題完成情況,30%學生表示“全部獨立完成”,60%學生表示“大部分獨立完成”,10%學生表示“小部分獨立完成”。從上面的數據表明學生大體上對知識掌握尚可,能夠大部分獨立完成確實不易,但并沒有達到理想要求。
對習題課情況,75%的學生表示滿意,24%的學生表示一般。這一環節是教師為學生答疑解惑的關鍵。理論和概念的掌握在目前階段只能由解答習題來反映。從學生反饋中得知,課上習題講解雖然細致但習題量不足,無法滿足一知識點對應一道題。
對結課考核方式(平時+半期+期末),94%的學生表示合適。絕大部分學生不喜歡單純結課考試形式,有的同學突擊復習就能取得高分,并不能考查出學生的真實水平。因此增加了平時成績即章節小測和上課表現,以期ρ生的階段情況能夠及時掌握。此考核方式可以很好符合絕大多數學生的要求,平時測試和期中期末相結合,可以更好地檢驗學生對知識的掌握。
(五)教學效果
73%的學生對電路理論整體課程表示滿意,25%的學生表示比較滿意。這是對教師教學效果的肯定。
三、應對措施
針對問卷調查反映出教學中存在的某些問題,經過仔細分析,對不同方面做出改進,提出應對措施。
在教學安排上,建議學校先開展數學基礎課程,若現階段無法實施,可在課上簡單講解需要的數學知識供學生了解。
對于教學內容本身,由于課程量大,教師應在課前講明本節課的重點是什么,難點在哪里,讓學生有心理準備。課上掌握授課節奏,給學生消化知識的時間。對于教學內容的深度和難度方面,教師自己要有明確的教學方向,由淺入深,及時與學生溝通課程的難易與否,獲得反饋,做出適當調節。
對于教學設計及手段,一方面努力提升多媒體課件質量,接受學生建議,多媒體課件多一些習題講解,加快習題講解速度,增大習題講解量。一方面將主要知識點拿到黑板上,黑板授課讓學生思維上與老師更加同步。繼續加強師生互動交流,課下交流同課上交流同樣重要。課下可在老師協助下成立學習小組對電路熱點問題進行討論,不必一定有具體結果,重點在于讓學生感受到電路理論在應用方面的作用。課上讓學生走上講臺進行習題的講解,不僅是對學生的鍛煉,同時也能看出學生的解題思路是否正確、清晰,是一種很好的教學反饋。
在教學反饋方面,學生的聽課效果明顯要比完成習題情況要好。這說明學生在課后對電路理論學習時間不夠,反映出學生沒有意識到電路課程的重要性。這與學生才接觸到專業課有一定關系。需要任課老師在正式授課前花上一定時間來強調課程的地位和意義,整個授課過程中注意穿插與后續課程的關聯,讓學生認清自己所處的學習階段和位置,進一步明確電路課程重要性。改善學生不預習的不良慣。調查表明只有30%的學生能在課后獨立完成作業,復習和查閱課外參考書的學生更少。電路課程理論性強,分析方法靈活豐富,如果學生對課后作業應付,甚至抄襲,只局限于教師課堂上講的有限例題,學習效果必然大打折扣。所以結合結課考核方式,加強平時測試,每上完一章,進行一次測試,測試成績計入平時成績,同時提高平時成績在總成績中的百分比。
在教學效果方面,學生的反饋是積極的,同時多考慮采納學生建議。另外,值得一提的是,要想學生有好的學習方法與習慣,教師應向學生推薦一些好的教輔資料,本校、外校的精品網站,必要時幫助學生做一些課程學習規劃。還要定期召開教學研討和進行集體備課。盡量安排課程主講教師兼任輔導教師,提供合適的答疑時間,這樣對整個教學過程把握更好。
四、小結
這次問卷調查對電路理論課程的教學工作提供了很好的啟示。一方面讓學生對課程的想法、建議及時反饋給授課教師,另一方面加強了教師與學生之間的聯系,更加注重整個教學過程的指導、管理,使得教師和學生共同提高電路理論學習效果。
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( North China Electric Power University,Baoding,Hebei 071003,China)