試論科學(xué)思維在電工學(xué)教學(xué)中的應用與思考論文
論文摘要：針對近年來(lái)職業(yè)中專(zhuān)與高等工科院�！半姽W(xué)”課程教學(xué)中存在的突出問(wèn)題，采用科學(xué)思維進(jìn)行課程改革和教改研究。在教學(xué)體系方面，采用發(fā)散思維、聯(lián)想思維等，整合教學(xué)內容，突出工程特色，系統地、科學(xué)地組織教材，引入前沿知識，增加工程實(shí)際問(wèn)題，培養學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。在教學(xué)內容與教學(xué)方法方面，注重理論與實(shí)際的結合，將工程實(shí)例結合到相應內容中，更好地培養學(xué)生的工程意識與創(chuàng )新能力。在教學(xué)手段改革方面，采用“三位一體”的教學(xué)手段，即將多媒體授課、軟件仿真與電路實(shí)例相結合進(jìn)行“電工學(xué)”教學(xué)。
論文關(guān)鍵詞：電工學(xué)；科學(xué)思維；教學(xué)改革
科學(xué)思維就是用科學(xué)的方法進(jìn)行思維，它是科學(xué)方法在個(gè)體思維過(guò)程中的具體表現，它是一種實(shí)證的思維方式，是一種建立在事實(shí)和邏輯基礎上的理性思考�？茖W(xué)思維主要包括收斂思維、聯(lián)想思維、逆向思維、組合思維、質(zhì)疑思維、系統思維和發(fā)散思維等。將科學(xué)思維應用于高等教育的課程教學(xué)，是指在教學(xué)過(guò)程中通過(guò)科學(xué)思維和科學(xué)方法的訓練，點(diǎn)燃學(xué)生思維的火花、疏通學(xué)生思維的渠道，培養學(xué)生的理性思維能力、辯證思維能力和系統思維能力，使學(xué)生在運用理論知識解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)增強創(chuàng )新意識、增加工程經(jīng)驗、逐步培養創(chuàng )新能力�！半姽W(xué)”是中等職業(yè)教育和高校工科教育的專(zhuān)業(yè)基礎課程，是銜接基礎課和專(zhuān)業(yè)課的橋梁，是培養學(xué)生基本工程素質(zhì)與創(chuàng )新能力的關(guān)鍵性課程。但是目前的“電工學(xué)”課程體系只重理論的推導，不重實(shí)際的應用；只重課堂教學(xué)，不重實(shí)驗和動(dòng)手；只重考試成績(jì)，不重知識的應用；只重本課程知識，不重知識的系統銜接；只重經(jīng)典知識，不重前沿發(fā)展等。本文將科學(xué)思維應用于“電工學(xué)”的教學(xué)實(shí)踐中，采取具體措施提高教學(xué)效果，取得了不錯的效果。
一、目前“電工學(xué)”課程教學(xué)存在的問(wèn)題
�。�1）貫徹培養目標不充分。中等職業(yè)教育和高等教育工科類(lèi)專(zhuān)業(yè)以“面向工程、夯實(shí)基礎、注重實(shí)踐、不斷創(chuàng )新”為培養目標，但是目前的“電工學(xué)”教學(xué)體系過(guò)分強調基礎知識和課堂教學(xué)，脫離工程本身，不關(guān)注工程特點(diǎn)，沒(méi)有學(xué)以致用，“不斷創(chuàng )新”和“提高學(xué)生工程素養”只是停留在口號上。所以“電工學(xué)”教學(xué)應該從工程需求出發(fā)，結合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)與課程特點(diǎn)，優(yōu)化課程體系，深化教育教學(xué)改革，以達到培養目標的要求。
�。�2）課程體系需要進(jìn)一步融合�！半姽W(xué)”課程包括了電路理論、電子技術(shù)、電機學(xué)等主要模塊以及電子系統仿真、CAD、EDA技術(shù)與實(shí)踐等輔助模塊。不同模塊在理論上是相互聯(lián)系、相輔相成的，但在實(shí)際教學(xué)實(shí)踐中并沒(méi)有很好地將其有效融合，學(xué)生普遍感覺(jué)模塊之間是孤立的，找不到內在的聯(lián)系性，這樣不利于學(xué)生對知識的系統掌握和電類(lèi)知識全面了解，更達不到能力培養的目標。因此必須建立更為完善的、有機結合的、相輔相成的“電工學(xué)”課程體系。
�。�3）教學(xué)內容缺乏工程背景�！半姽W(xué)”課程理論性較強，涉及廣闊的電氣工程背景，但在課程教學(xué)中過(guò)分注重了理論知識的傳授，只求學(xué)生理解知識點(diǎn)，學(xué)生只記結論而不注意知識的應用，知識來(lái)源渠道單一，范圍比較狹窄，缺乏實(shí)用性，未能引導學(xué)生樹(shù)立和訓練工程意識。導致學(xué)生不知道知識的來(lái)龍去脈，不知道問(wèn)題出處，即學(xué)生不知道為何學(xué)和學(xué)何用的問(wèn)題，進(jìn)而喪失學(xué)習的積極性和主動(dòng)性，從而達不到預期的教學(xué)效果，培養出來(lái)的學(xué)生不能實(shí)現理論知識和應用素質(zhì)的內在統一。
�。�4）學(xué)生在學(xué)習過(guò)程中缺乏質(zhì)疑思維和逆向思維。首先，學(xué)生學(xué)習目的性不強、積極性不高。雖然目前“電工學(xué)”課程教學(xué)已全部采用PPT教學(xué)，但多數時(shí)間僅局限于老師“教”，學(xué)生大多數屬于被動(dòng)學(xué)習，師生間的.互動(dòng)少，學(xué)生很少針對上課內容提出質(zhì)疑，多數學(xué)生學(xué)習目的性不強，多為上課聽(tīng)課、下課走人，完成作業(yè)、考試及格，不愿花過(guò)多的時(shí)間和精力對所學(xué)內容進(jìn)行思考和質(zhì)疑，學(xué)習效果不理想，達不到教學(xué)目的。其次，學(xué)生創(chuàng )新精神不足、解決實(shí)際問(wèn)題能力差。由于目前對學(xué)生的考核手段較為單一，學(xué)生為了應付考試，只是對所學(xué)的知識點(diǎn)死記硬背，不愿積極對所學(xué)知識進(jìn)行質(zhì)疑和逆向思考，無(wú)法將所學(xué)的知識點(diǎn)與工程實(shí)際問(wèn)題相結合，不愿進(jìn)行理論創(chuàng )新和技術(shù)創(chuàng )新方面的思考，課外實(shí)驗也只是注重驗證定理和測量數據，不愿進(jìn)行創(chuàng )新性試驗，因此學(xué)生的創(chuàng )新精神不足，解決實(shí)際問(wèn)題能力較差，不能滿(mǎn)足社會(huì )、企業(yè)對學(xué)生的要求。"
二、科學(xué)思維在“電工學(xué)”教學(xué)改革中的應用
焦作市職業(yè)教育中心學(xué)校和河南理工大學(xué)“電工學(xué)”課程組以培養“面向工程、注重實(shí)踐、不斷創(chuàng )新”的高素質(zhì)人才為目標，將科學(xué)思維應用于“電工學(xué)”教學(xué)改革與研究，主要從以下幾方面開(kāi)展了研究工作。
�。�1）教材建設。將科學(xué)思維方法如發(fā)散思維、聯(lián)想思維等應用于《電工學(xué)》教材編寫(xiě)，根據教學(xué)大綱的要求，整合教學(xué)內容，突出工程特色，使教材具有系統性、科學(xué)性、先進(jìn)性、啟發(fā)性和實(shí)用性。即用科學(xué)思維方法系統地、科學(xué)地組織教材，引入前沿知識，注重知識的啟承、注重知識點(diǎn)間的聯(lián)系，增加工程實(shí)際問(wèn)題，培養學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
�。�2）教學(xué)內容與教學(xué)方法改革。教學(xué)內容應在傳統基本理論基礎上，注重理論與實(shí)際的結合，加強實(shí)際的應用；將工程實(shí)例結合到相應內容中，使用具有真實(shí)數據和實(shí)際工程條件的習題以鞏固理論知識；并恰當地引入新內容加深學(xué)生對基本概念的理解，進(jìn)一步激發(fā)起濃厚的學(xué)習興趣，主動(dòng)利用業(yè)余時(shí)間進(jìn)行鉆研，更好地培養學(xué)生的工程意識與創(chuàng )新能力。在教學(xué)方法上，將傳統的注重知識內容的順序教學(xué)方式與注重知識關(guān)系的模塊化教學(xué)方式相結合。從傳統的注重知識講授的課堂教學(xué)方法逐步過(guò)渡到以學(xué)生為主體的啟發(fā)式、互動(dòng)式、工程案例教學(xué)法。
�。�3）教學(xué)手段改革。采用“三位一體”的教學(xué)手段，即將多媒體授課、軟件仿真與電路實(shí)例相結合進(jìn)行“電工學(xué)”教學(xué)。采用先進(jìn)的教學(xué)手段——多媒體授課和板書(shū)結合，課堂上使用Multsim仿真軟件，通過(guò)仿真使學(xué)生掌握基本知識。講解時(shí)注重知識的聯(lián)系、類(lèi)比和延伸，從系統的角度提綱協(xié)領(lǐng)地講授，注重面向工程實(shí)際問(wèn)題和知識點(diǎn)的靈活運用；課后習題重在工程背景，培養學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的思維方法和能力。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，指導學(xué)生參加電子大賽，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng )新能力。
�。�4）優(yōu)化課程體系。首先，將組合思維與系統思維融入“電工學(xué)”課程體系改革，從工程需求出發(fā)，結合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)與課程特點(diǎn)，優(yōu)化課程體系，注重工程實(shí)際、關(guān)注工程特點(diǎn)，使學(xué)生學(xué)以致用，切實(shí)提高了學(xué)生的工程素養，充分貫徹了“面向工程、夯實(shí)基礎、注重實(shí)踐、不斷創(chuàng )新”的培養目標。其次，將課程的主要模塊電路理論、電子技術(shù)、電機學(xué)以及電子系統仿真、CAD、EDA技術(shù)與實(shí)踐等有效地融合在一起，找出其內在的聯(lián)系行，使各個(gè)模塊間相互聯(lián)系，有效融合，有利于學(xué)生對知識的系統掌握和電類(lèi)知識的全面了解，建立了完善的、有機結合的、相輔相成的“電工學(xué)”課程體系。
�。�5）轉變教學(xué)理念與教學(xué)行為。將聯(lián)想思維與發(fā)散思維應用與教學(xué)方法與教學(xué)行為中來(lái)，貫徹“以工程背景為切入點(diǎn)，以學(xué)生為主體，注重教學(xué)互動(dòng)”的新的教學(xué)理念，從工程應用出發(fā)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣，通過(guò)概念、理論的學(xué)習，再回歸工程，注重學(xué)以致用。這一先進(jìn)的教學(xué)理念既符合二類(lèi)本科院校的人才培養目標，又充分體現了以人為本的育人方針。在實(shí)踐教學(xué)中，摒棄傳統的著(zhù)“預習—講解—操作—報告”的教學(xué)模式，鼓勵學(xué)生自主試驗，開(kāi)展創(chuàng )新試驗，注重學(xué)生綜合能力的提高，鼓勵并輔導學(xué)生參加各類(lèi)電子設計大賽，達到培養學(xué)生工程素養的目標。
三、結束語(yǔ)
為了適應21世紀高等教育培養高素質(zhì)人才的需要，提高學(xué)生的創(chuàng )新意識和創(chuàng )新能力，本文將科學(xué)思維方式引入到“電工學(xué)”課程的教學(xué)中來(lái)，整合教學(xué)內容，將科學(xué)思維應用于“電工學(xué)”教學(xué)方法改革中，教學(xué)方法靈活多樣，如活動(dòng)導向性教學(xué)、發(fā)散性教學(xué)、聯(lián)想性教學(xué)等。采用“三位一體”的教學(xué)手段，以理論為基礎、仿真軟件為工具，以實(shí)用電路為案例講解相關(guān)知識，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng )造性思維。以面向工程為導向，研究每一單元的理論出處，使課程內容更合理地體現工程背景。突出教學(xué)對學(xué)生工程意識、工程創(chuàng )新和實(shí)踐能力的培養。
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