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1.1电气控制类课程设计创新教学模式的思路
课程设计是综合一门或多门课程知识的实践性环节,是学校实践教学环节的重要组成部也是培养学生综合素质的重要环节。对于电气控制类专业,比如自动化和电气工程及其自动化等专业,常见的课程设计有计算机程序课程设计、电子技术课程设计、嵌入式系统课程设计、电气工程综合课程设计、可编程逻辑控制课程设计和工业控制系统综合课程设计等,大部分课程设计都具有“硬件和软件相结合”的特点,实践性和实用性很强,与企业需求结合非常紧密,契合度较高。基于该类课程设计的特点,在课程设计教学中,笔者打破原有的课程设计教学思路,采用与企业深度合作,将企业需求职位的专业和技能要求融入课程设计教学过程中,对学生进行有针对性的训练,在培养学生的创新精神和实践能力的同时,注重培养其良好的职业素养和综合能力。课程设计的内容结合相关企业的某个工程项目,教学过程尽可能与工程项目的运作过程接近,使学生熟悉工程项目的运作流程和不同职位的工作内容和专业技能要求。学生以团队合作的形式,由3~5人组成一个工作小组,根据企业需求,每位成员都有相对独立的任务分工。通过这种方式的课程设计,学生可以对企业的需求有深入的了解,对自己的能力有进一步的认识。在此基础上结合自己的专长和爱好,学生可以尽早明确自己的工作方向,完善个人的职业规划,最大可能成为企业需求的综合性人才。
1.2基于企业需求的电气控制类专业的职位
在课程设计创新教学模式中,课程设计的过程尽可能与企业中工程项目的运作过程接近。根据对企业职位设置的调研,笔者将该教学模式中团队中各成员的职位和任务说明如下:
(1)项目管理工程师是一个团队的核心人物,负责制定和管理项目进程,组织必要的讨论和会议。对于项目管理工程师而言,如何调动团队内每个成员的工作积极性,最大程度地发挥成员的专长是其主要任务。可见,良好的沟通能力和个人魅力最为重要。这个职位为学生毕业后的个人创业或某些管理职位提供了基本的训练。
(2)硬件工程师和软件工程师完成整个项目的核心技术工作,包括系统的方案设计、绘制图纸等。在国内外倡导工程教育的背景下,工程师的工作尤其要与企业需求和行业规范相结合,指导教师对软硬件工程师的具体工作提出严格的要求。
(3)外观或结构设计师需要机械类专业的知识,不是电气控制类专业的主要学习范畴,在教学实施过程中将机械类与电气控制类专业的学生进行混合,组成一个更加专业的团队,不仅有利于更好地完成任务,而且扩大了团队成员的知识面。而且,一般情况下电气控制类专业的学生也会学习机械制图(或AutoCAD),若设计要求不是很高,他们也能完成任务。
(4)销售工程师在企业人员的职位中也是比较重要的角色。在我校电气控制类专业的毕业生中,有不少同学都从事市场或销售方面的工作。一方面企业需要有该类专业背景的毕业生,另一方面电气控制类专业某些学生善于言谈,亲和力强,更喜欢做与人沟通的工作。销售工程师需要掌握一定的销售理论,做全面的市场调研,提炼产品特色和产品卖点,制定完整的销售计划。
(5)秘书的主要任务是会议记录,制作项目陈述PPT,撰写论文等文字性工作。从方案设计开始,秘书就开始构思并撰写论文。秘书的工作是整理和总结资料,大部分的文档原始资料都需要其它成员提供。秘书需要经常和每一个成员沟通,尽量按照毕业设计论文的标准完成课程设计论文的撰写。
2课程设计创新教学模式的实施
2.1对课程设计团队的要求
团队人数要适宜,若人数过多,任务分配不均,必然有成员的工作较轻松,易偷懒,造成不团结;若人数过少,每个人承担任务较多,不能起到成员间交流合作,培养良好职业素养的目的。经过实践,根据任务复杂程度,一个课程设计团队的组成人数以3~5人为宜。团队中每个成员根据需要可以承担多项工作,比如项目管理工程师可以兼任其他任何职位,外观设计工程师兼任销售工程师,采购人员兼任秘书;而软件和硬件工程师一般独立设置,而且在项目软件编程任务较多时,可以采用模块化设计,由多个人共同承担。团队内每位成员按照分工都有自己明确的工作任务,具有强烈的责任感和使命感。而且,由于是团队工作的性质,团队之间的竞争更为激烈,在工作过程中每位成员也会强烈地感受到集体的凝聚力和荣誉感。在这种情况下,个体能力强并不意味着集体的成功,只有大家团结合作、互帮互助才能取得最终的成功。因此,在做好课程设计的同时培养了成员的工作主动性、积极性和团队协作意识。
2.2选题要求
多数应用型大学的电气控制类课程设计都是诸如电子钟、交通灯的控制之类的小题目,设计题目单一,与专业技术的当前应用脱节[4],而且容易查找到现成的资料,不利于培养学生的实践能力和创新精神。由于以团队形式工作,人数增加,可以适当地增加课程设计题目的难度。课程设计选题可以结合教师科研项目,与企业进行深度合作并能为其解决实际问题的综合性选题最好。比如在单片机系统课程设计中,与某企业合作,设计题目为“多功能电压力锅”;在工业控制系统综合课程设计中,与某自动化公司合作,设计题目为“恒压供水系统的PLC控制与远程监控”[5]。在课程设计过程中不满足于只考虑软硬件是否能实现任务要求的基本功能,还可以在图纸的完整性和规范性、系统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
在课程设计实施过程中,教师引导团队的工作过程尽可能与实际项目的运作过程接近[6],在任务量、时间节点等方面制定详细的计划,使成员在具有一定压力下,既紧张又有条理地完成任务。课程设计基本工作流程如图1所示。小组会议是一个较为正式的环节,由项目管理工程师主持,秘书做会议记录,指导教师或企业工程师以及组内成员参加,目的是引导学生明晰工作目标和工作内容,合理安排时间,顺利完成任务。在第一次会议上,项目管理工程师陈述系统总体设计方案,各成员分别总结前期研究内容和明确后期的工作步骤和内容,并制定详细的工作计划。在团队成员分工后,项目管理工程师也可以根据需要多次组织会议,秘书做好会议记录,为最终的论文提供素材。指导教师在以学生主导的会议中,有目的、有意识地引导,培养学生在设计过程中有计划地学习、研究问题,综合运用自己的理论、专业和实践知识进行解决问题,从而提高实践创新能力[7]。指导教师通过提问掌握每个学生的工作进展情况,并对存在的问题做出正确的启发,鼓励学生进行互动讨论。各成员总结自己的阶段性成果,提出工作中遇到的困难,成员之间充分沟通。项目陈述和答辩环节是课程设计创新模式中重要的一个环节,培养学生总结能力、表达能力和PPT的制作和展示能力,使其学生在公众下能够不怯场,敢于表现自己。
2.4考核与评分
在课程设计创新教学思路和创新模式的引导下,考核也要更新观念,要与人才培养目标相一致。借鉴荷兰高校对学生实践能力的考核方法,不仅注重基于任务分工表现出的实践应用能力,而且还要兼顾学生在课程设计过程中展现的思路创新、表达沟通和团队协作能力[8]。由于课程设计的教学时间一般为一至两周,所以考核与评分不能过于繁琐,笔者在两轮课程设计实践基础上总结了一套与培养目标一致、相对公平和便于实施的考核评分方案,如表1所示。个人的最终成绩是由小组成绩和个人成绩两部分组成[9],各占50%,其中小组成绩由指导教师根据不同分项及其权重给出,个人成绩由指导教师和组内成员共同给出。组内成员互评均分权重为0.2,这个独创的考核细节大大激发了学生的工作热情并营造了工作团队内互帮互助的和谐氛围,培养了学生的团队合作精神。
3课程设计创新教学模式的支撑体系
(1)加强师资队伍的培养。对于应用型大学而言,高水平的师资队伍是应用型创新人才培养的关键。要培养出企业需要的应用型人才,必须建立一支综合素质强的“双师型”教师队伍。而大多数教师从学校毕业又进入学校授课,本身没有在企业工作过,教师的工程素质和实践经验不足,具有丰厚工程背景又有学术水平的“双师”型教师尤其缺乏[10-12]。一方面,可以建立教师有计划分批次轮流到企业锻炼的常规制度;另一方面,吸引企业的优秀工程师兼职或全职到教师岗位,充分发挥其多年来的企业工作经验。
(2)重视校企合作。校企合作是解决实践教育缺失的根本途径[13-14]。一方面大力吸引企业参与到高校实践教学过程中来,在教学计划和教学内容上广泛征询和适当采纳相关业内专家的意见;另一方面,增加学生在企业进行专业技能训练和专业拓展课程的学习机会,理论联系实际,开拓视野,拓宽思路,促进学生的创新意识与创新灵感,为课程设计创新教学模式提供强有力的实践平台支撑。与相关企业建立长期合作关系,良性循环,最大可能实现更多学生毕业和就业上岗的零过渡,校企共同培养“适销对路”的应用型人才。
(3)开设公共选修课。公共选修课是高校面向全体学生开设的综合素质培养课程,对学生知识结构完善,知识面扩大,兴趣和个性发展和综合素质提高有重要意义。对于工科专业来说,根据企业对人才的需求,高校开设如市场营销、会计、社交技巧等人文类和经济类选修课,不仅有利于培养学生的综合能力,而且学生也可以结合自身职业生涯规划科学地进行选课,为将来的职业储备和积累知识[15]。
4结语
关键词:电路理论课程;调查问卷;学生反馈
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)19-0087-02
一、引言
电路理论课程作为电气类专业所开设的一门重要专业基础课,也是学生接触到的第一门专业课,是后续专业课程的基础,同时其基本概念、基本原理、基本分析方法一直贯穿于整个专业课程的教学之中,有着十分重要的教学地位。为更好适应“卓越工程师计划”的创新班级教学,为今后改进电路理论课程教学效果提供一些可靠的依据,展开了调查问卷活动。以“宽口径、厚基础、倡个性、重创新”为教学理念的创新班级作为调查对象,连续两年进行问卷调查,共发放了问卷63份,收回63份,有效问卷63份。基本了解了学生对电路理论课程的学习情况,看法及建议,做出合理分析及应对措施。
二、学生调查问卷解析
本次问卷调查主要包括学生对以下5个方面的情况反馈。
(一)教学安排
教学安排即电路T1课程的整体授课时间在大一第二学期是否合适,有88%的学生表示合适,另有12%的学生表示无所谓或不合适。可看出大部分学生对授课时间可以接受,对课程学习进度有一定把握。小部分学生则表示电路学习需要一定的数学基础,而相关的数学基础课学校在大一第二学期并没有开展,因此学习会比较吃力。从一定程度上反映出教学安排的疏忽。
(二)教学内容
对于教学内容本身设置,92%的学生表示合适,仅有8%的学生表示无所谓或不合适。说明教学内容学生可以基本接受,但仍存在问题。由于课时较少,电路本身知识点多会给学生学习带来一定难度。
对于教学内容的深广度和难度,62%的学生表示合适,23%的学生表示偏难,7%的学生表示感觉不出来,6%的学生表示偏易。从上显示出过半数学生可接受学习难度,有约四分之一的学生表示偏难,这不能说明教学内容设置得过难。对学生来说新的知识的学习、了解、掌握会有一定不适,但这是学习理论知识的必经之路。有一定难度的教学内容对学生是一种激励,对任课老师更是一种挑战。教师要具备专业之外的多种知识技能,多种专业知识相互配合,互为佐证。
(三)教学设计及手段
学生对课程采用多媒体教学有切实建议。53%的学生表示可部分采用,38%的学生表示不采用。多媒体教学原本是为方便教学所开展的,但从反馈信息上可看出多媒体并没有原本想象的受用。学生反馈在讲解知识点时,授课老师板书要比播放PPT更好,因为借助多媒体教学速度会加快,对于老师是原有知识的讲授,而对于学生则是新知识的初次接触,会有一个消化知识的过程。速度快会让学生接受起来有困难。老师板书可以让学生跟随老师思路,慢下来,学习新概念、新知识。
对师生交流互动方面,绝大部分学生表示满意。学生认为让学生走上讲台,可以适当锻炼自己的能力。学生普遍希望改变“填鸭式”的教学方式,在教师的指导下由被动学习到主动参与。学生参与热情较高,课堂上纯粹的讲授显然有些过时。及时改进教学模式,对学生学习的热情适时引导,以增强教学效果。
(四)教学反馈
对听懂老师课上所讲知识程度,75%的学生表示大部分能听懂,22%的学生表示全部能听懂,说明学生接受知识的能力较好,所设教学内容基本符合学生的学习水平。但课上讲授的有关电路理论与概念是最基本的,要想真正掌握和运用还需习题的练习。
对习题设计的知识点复习情况,51%的学生表示“认真复习知识点再做习题”,49%学生表示“直接做习题,运到问题再查笔记、教材”。可看出这两种方式在学生中各占一半。这两种不同的学习方式,没有好坏之分,知识掌握方式适合学生本人即可。
对课后习题完成情况,30%学生表示“全部独立完成”,60%学生表示“大部分独立完成”,10%学生表示“小部分独立完成”。从上面的数据表明学生大体上对知识掌握尚可,能够大部分独立完成确实不易,但并没有达到理想要求。
对习题课情况,75%的学生表示满意,24%的学生表示一般。这一环节是教师为学生答疑解惑的关键。理论和概念的掌握在目前阶段只能由解答习题来反映。从学生反馈中得知,课上习题讲解虽然细致但习题量不足,无法满足一知识点对应一道题。
对结课考核方式(平时+半期+期末),94%的学生表示合适。绝大部分学生不喜欢单纯结课考试形式,有的同学突击复习就能取得高分,并不能考查出学生的真实水平。因此增加了平时成绩即章节小测和上课表现,以期ρ生的阶段情况能够及时掌握。此考核方式可以很好符合绝大多数学生的要求,平时测试和期中期末相结合,可以更好地检验学生对知识的掌握。
(五)教学效果
73%的学生对电路理论整体课程表示满意,25%的学生表示比较满意。这是对教师教学效果的肯定。
三、应对措施
针对问卷调查反映出教学中存在的某些问题,经过仔细分析,对不同方面做出改进,提出应对措施。
在教学安排上,建议学校先开展数学基础课程,若现阶段无法实施,可在课上简单讲解需要的数学知识供学生了解。
对于教学内容本身,由于课程量大,教师应在课前讲明本节课的重点是什么,难点在哪里,让学生有心理准备。课上掌握授课节奏,给学生消化知识的时间。对于教学内容的深度和难度方面,教师自己要有明确的教学方向,由浅入深,及时与学生沟通课程的难易与否,获得反馈,做出适当调节。
对于教学设计及手段,一方面努力提升多媒体课件质量,接受学生建议,多媒体课件多一些习题讲解,加快习题讲解速度,增大习题讲解量。一方面将主要知识点拿到黑板上,黑板授课让学生思维上与老师更加同步。继续加强师生互动交流,课下交流同课上交流同样重要。课下可在老师协助下成立学习小组对电路热点问题进行讨论,不必一定有具体结果,重点在于让学生感受到电路理论在应用方面的作用。课上让学生走上讲台进行习题的讲解,不仅是对学生的锻炼,同时也能看出学生的解题思路是否正确、清晰,是一种很好的教学反馈。
在教学反馈方面,学生的听课效果明显要比完成习题情况要好。这说明学生在课后对电路理论学习时间不够,反映出学生没有意识到电路课程的重要性。这与学生才接触到专业课有一定关系。需要任课老师在正式授课前花上一定时间来强调课程的地位和意义,整个授课过程中注意穿插与后续课程的关联,让学生认清自己所处的学习阶段和位置,进一步明确电路课程重要性。改善学生不预习的不良惯。调查表明只有30%的学生能在课后独立完成作业,复习和查阅课外参考书的学生更少。电路课程理论性强,分析方法灵活丰富,如果学生对课后作业应付,甚至抄袭,只局限于教师课堂上讲的有限例题,学习效果必然大打折扣。所以结合结课考核方式,加强平时测试,每上完一章,进行一次测试,测试成绩计入平时成绩,同时提高平时成绩在总成绩中的百分比。
在教学效果方面,学生的反馈是积极的,同时多考虑采纳学生建议。另外,值得一提的是,要想学生有好的学习方法与习惯,教师应向学生推荐一些好的教辅资料,本校、外校的精品网站,必要时帮助学生做一些课程学习规划。还要定期召开教学研讨和进行集体备课。尽量安排课程主讲教师兼任辅导教师,提供合适的答疑时间,这样对整个教学过程把握更好。
四、小结
这次问卷调查对电路理论课程的教学工作提供了很好的启示。一方面让学生对课程的想法、建议及时反馈给授课教师,另一方面加强了教师与学生之间的联系,更加注重整个教学过程的指导、管理,使得教师和学生共同提高电路理论学习效果。
参考文献:
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Analysis of Students' Questionnaire and Countermeasures on Circuit Theory Course in Innovative Classes
RAN Hui-juan,XIE Qing,GAO Ben-feng,RAN Hui-juan,GE Yu-min,LIANG Gui-shu
( North China Electric Power University,Baoding,Hebei 071003,China)