针对我校电气专业“卓越工程师教育培养计划”试点班,探索在电路教学中开展PBL教学法,形成适合于PBL的电路课程教学体系,构建考核评价机制。实践证明,PBL教学法的应用相比于传统教学具有明显优势,有利于实现人才培养目标。

论文关键词:教学法,教学实施,模块化教学体系,考核评价机制

自我校电气专业获批为教育部“卓越工程师教育培养计划”试点专业以来,按照“面向电力行业企业生产一线,培养具有扎实专业基础理论与专业知识,具有较强工程意识、工程素质、工程实践能力和创新意识”的人才培养定位,构建了适应“卓越工程师”培养的电路课程的教学体系。在教学实践过程中,积极开展PBL教学法,为实现人才培养目标提供了保证。

一、PBL教学法的内涵

PBL(Problem-BasedLearning)教学法即基于问题的教学法,是以问题为基础,以学生为主体,以教师为导向的启发式教育。通过该教学方法的展开,激发学生自主学习,培养学生创新性思维。PBL的教学目标尤其重视培养学生的独立自学能力、资料组织能力、沟通交流能力以及创新思维能力。PBL教学法的基本要素为如下几方面:

(1)以“问题”为学习的起点,“问题”是学生进行自主学习的源动力;

(2)学生是教学过程的主体,鼓励学生团队协作、自主探究;

(3)教师是学习过程的组织者和协调者;

(4)激发创新性思维,强调多渠道解决问题的方法与策略;

(5)需要确立科学合理的评价考核机制。

2PBL教学法在电路课程教学中的探索与实践

高校培养人才的任务是通过课程的组织和实施得以实现的。课程体系与结构的优化,教学内容、方法、手段改革,是实现人才培养目标的重要保障。

2.1确立基于PBL教学法的教学实施过程

在广泛调研国内外PBL教学法在工程教育领域应用的基础上,探索电路课程(包括理论课《电路理论》、实践课《电路测试技术》)应用PBL教学法的总体思路,构建了基于PBL的教学实施流程。PBL的教学理念认为,“问题是学习的起点,也是选择知识的依据”,因此教学过程中应遵循“先问题,后内容”的基本规律。在组织教学的过程中,依据“案例——问题——自学——讨论与实施——评价”的步骤,实施教学。

1)选择案例

由于电路课程是电气专业的基础课,教学内容中理论分析与计算较多,工程实际应用较少,教学案例的选择尤为重要,既要紧密结合教学内容,又要力争满足专业特点与专业的基本需求。通过案例的确立,既要完成教学目标,又要吸引学生的学习兴趣,同时培养学生的工程素质与专业素养。教师可以将自己的科研课题成果、专业领域的新知识、新技术融合到教学案例的设计中,以丰富学生的视野,激励学生采用更为广泛的学习方法与手段进行自主学习,以达到最佳的学习效果。

2)问题导出

PBL教学问题的设计应该具备以下特征:具有不良结构,开放真实;引出所学领域相关的基本知识;具有足够的复杂性;能激发学生的学习兴趣,鼓励探索与创新;在问题的解决过程中形成结论并互相补充反馈。根据教学大纲的要求,提出相应的“问题群”式引导性问题,以引导学生进行课外的广泛思考、深入探索、资料查阅和小组讨论。例如以“变压器原理”为

教学案例,通过设定“变压器基本结构”、“变压器工作原理”、“变压器作用与分类”、“变压器的正常运行与检修”等系列问题,学生进行分层次的学习,既保证了教学目标的实现,又拓展了学生的专业视野。

3)自学过程

学生利用课外时间,通过查阅文献、咨询等多种渠道开展自学活动,构建各自独到的见解,形成问题讨论提纲及汇报提纲。通过小组协作学习,既可以激发学生个体的优势,又促进了学生的团队协作与交流能力的提升。

4)组织讨论与实施

教师利用课堂时间,组织学生开展讨论。在讨论中,首先由组长代表小组进行学习总结,然后由其他同学进行补充或修正。教师注重启发引导,根据实际情况设疑、质疑,充分调动学生的思维。

5)效果评价

评价采用学生自我评价、同学之间评价和教师评价相结合的方式进行。通过同学评价加深知识的理解和掌握,促进共同进步;通过教师的评价,指出存在的问题,并为学生布置课后思考题,进一步实现知识的升华。

2.2形成适合于PBL教学法的模块化、层次化的电路课程教学体系

应用PBL教学法进行教学的关键是要尊重客观规律,制定适合于PBL教学的教学体系。从以知识传授为中心转向以能力培养为中心,从教师自我思维转向学生群体思维,从追求学习的结果转向注重学习的过程。结合工程实际需求与人才培养目标,构建电路课程的教学模块,提出每个模块的知识、技能与能力要求。既要保证内容的完整性,又要保证内容的层次性。

电路教学体系包括理论课程模块和测试技术模块,如图1所示。其中,理论课程模块,包括电路基本概念与基本定律、直流稳态电路分析、正弦交流稳态电路分析、非正弦电路分析及暂态电路分析等5个模块;测试技术模块包括仪器仪表使用、直流综合实验、交流综合实验、动态电路综合实验及虚拟及仿真实验等6个模块。每个教学模块分为三个层次,按照基础、拓宽与创新的学习规律呈螺旋上升趋势,其中基础层次体现教学基本目标,涵盖基本概念、定律及基本分析计算方法;拓宽层次,将科研成果、专业领域的新技术、新知识引进教学目标;创新层次的教学目标是全面培养学生综合研究、项目开发、专业应用等创新实践能力。