“导讲促学”及其在电力电子技术课程中的应用

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  教学是一项具有针对性的教育活动,只有对教学对象的情况有及时、全面、深入的了解,才能开展卓有成效的教学活动。目前的90后大学生兴趣广泛,在各种活动中表现很大的积极性,但即使是同一专业同一年级的学生,由于生活环境,家庭因素的影响,他们在基础知识、接受能力、思维能力、动手能力、分析判断和总结归纳能力上有较大差别。如何在课堂教学中充分调动学生的积极性,变被动学为主动学,提高教学质量,是每一名教学工作者需探索的重大课题。
  电力电子技术作为一门新兴的集电子技术、控制技术和电力技术为一体的交叉学科,在生产生活中发挥着越来越重要的作用,已被广泛地应用于高品质交流电源、直流电源、电力系统、变频调速、新能源发生及各种工业与民用电器等领域,成为现代高科技领域的支撑技术,电力电子技术在电气领域占有重要的地位。本课程作为电力工程及其自动化专业的专业必修课,与其他本科课程相比,电力电子知识点更加分散,各种器件特点、符号、物理参数等容易混淆,且电路波形绘制和分析对于学生来说理解和记忆难度较大。课程目标偏重基本原理和方法。因此,为最大程度地实现教与学的有机结合,课程大纲和课堂讲授应紧密结合学生所需,且对于教学内容和教学模式的改革也势在必行。
  “导讲促学”教学改革的基本思路
  通过多年的教学研究与实践探索,在专业课程教学中提出“导讲促学”教学模式与实施方法,即通过引导学生以讲授课程核心知识点为目标,促进其学习的主动性与自主性,从而提高学习兴趣、探索精神与学习效果。“导讲”是一种形式,“促学”是核心目的,通过拓展教学内容,丰富教学形式,开展学生上台讲课、研讨或研究性实验,改革教学考核方法,将理论教学与实践环节相结合,促进学生自主学习,全面提高学生分析解决问题能力,实现教学相长。
  “导讲”要求学生能讲述课程的主要知识点,通过这一要求促进学生认真听课,提高课堂教学效果;促进学生课后复习和预习,加深对知识点的理解、掌握和融会贯通;学习教员的讲课方法,提高学生的语言表达能力和综合素质。通过学生讲述,教员可准确把握学生对知识点的学习、理解和掌握情况,有的放矢地进行点评和辅导答疑,改进教学方法,增强教学互动,增进师生友谊,提高教学效果。
  “导讲促学”实施计划
  (1)学生分组。根据学生人数按5-6个人一个小组进行分组。
  (2)任务布置。每次课小结和作业布置后,指导学生以课堂讲授的主要内容和重难点为线索,认真复习、预习,在个人完成作业的基础上,以小组为单位讨论,将知识点串联组织,按15分钟讲述时间形成讲稿,做好“讲课”准备。
  (3)“讲课”实施。每次课开始,随机抽取1组,由该组代表上台“讲课”,该组组员补充,其间其他组员和教员均可提问或与其讨论,时间控制在15分钟。
  (4)教员点评。针对学生“讲课”及其讨论情况进行点评,主要从知识点掌握、重难点理解、小组讨论、讲述组织、语言表达、姿态形态等方面指导学生全面发展,不断改进;对存在的主要问题提出解决措施;最后引入本讲内容。时间控制在5分钟。
  (5)精讲内容。以课程标准为指导,精选讲课内容,突出重点,把握难点,并指导学生课后学习方法和“讲课”准备方法,促进学生自主学习、主动学习。
  (6)开展研究性实验教学。在新能源与智能微电网实验室建设及项目研究平台的基础上,开展电源与信息化用电负载功率匹配与电力电子系统稳定性仿真、实验研究,着重提升信息化条件下基于学术理论的模拟仿真和装备论证、设计、维护、管理能力。全面提升学生理论联系实际及科研创新能力。
  课程考核实施计划
  改变传统的单一课终考试以考核知识点记忆力为主的做法,把范围覆盖到学习全过程上,重点转移到考核能力素质上,实现学考融合。课程考核由课终笔试和日常考核两部分组成。其中,课终笔试成绩占70%;课后作业、实验报告占10%、课堂讲课小组成绩占20%。
  “导讲促学”教学改革实践
  本教学方法与模式在“电力电子技术”系列课程教学中得到了应用并取得了很好的效果。“电力电子技术”课程的授课对象是电力工程及其自动化专业本科学生,普遍基础知识较为扎实,接受能力较强,有较强的求知欲。由于毕业后面临岗位应聘和工作竞争,都希望通过课程学习,打牢基础,提高实际工作能力,增强自身的发展潜力。本课程要求学生对电路、电机和电子技术较为熟悉。通常在开课之初,需要告知学生复习电路、电机、电子技术等课程知识。
  以“电力电子技术”第二次课课堂教学内容设计为例,在课堂上讲课的大体思路是:首先通过学员讲课回顾上节课电力二极管知识,了解学员掌握程度,针对存在问题进行点评,加深学员理解。从电力二极管存在问题出发引出对器件可控性的要求,进而引出本次课内容。以问题为牵引,启发和引导学员思考解决此问题的方法:由总体思路开始,不断深入和细化问题,使其能用已学习过的理论知识去分析并得到解决此问题的方法。最后从知识掌握、能力提高、素质培养等方面进行小结,布置作业与思考题;并指导学员课后复习和拓展学习,针对本讲内容进行讲课式准备,促进学员课后自主学习、练习,努力培养学员综合素质与能力。
  (1)第一讲内容简介及“导讲促学”要求
  1)第一讲内容简介
  ①电力电子技术与电力电子学的概念;
  ②电力电子技术的发展历史及其给我们的启示;
  ③电力电子器件的特征与分类;
  ④电力二极管的原理及其与普通二极管的区别;
  ⑤电力二极管的参数及电流定额定义。
  2)第一讲“导讲促学”要求
  ①课后认真阅读教材1.1-1.3和2.1-2.2,列写内容要点;
  ②重点把握电力电子技术与相关学科和课程的关系、电力电子装置的结构组成、电力电子器件的特征、电力二极管的特性与参数;   ③深刻理解电力二极管的额定电流定义;
  ④按“本次课内容概述”→“电力电子装置组成”→“电力电子器件特征”→“电力二极管原理与参数”→“电力二极管额定电流”→“电力二极管选型要点”顺序,精心准备,要求15分钟发言。(板书为主,应准备不少于2-3张ppt)。
  (2)学生回顾性讲课及点评(20分钟)
  按学员人数进行分组,4-5人一组,通过抽签方式随机抽取一个小组上台讲课,讲课要求控制在15分钟。学员讲完后进行点评,时间控制在5分钟。点评要点:主要从内容全面性、主要知识点理解深入性、表达能力(语言表达、姿态、仪态等)、PPT制作、团队合作、综合表现等几个方面进行点评。
  (3)新课(第二讲)内容要点
  ①晶闸管的结构与工作原理(20分钟);
  ②晶闸管的基本特性(20分钟);
  ③晶闸管的主要参数(25分钟);
  ④晶闸管的派生器件(5分钟);
  ⑤小结(3分钟);
  ⑥作业与思考题(2分钟)。
  (4)第二讲“导讲促学”要求(5分钟)
  ①课后认真阅读教材2.3,列写内容要点;
  ②重点把握晶闸管的导通、关断条件、特性与参数;
  ③深刻理解晶闸管的额定电流定义;
  ④按“本次课内容概述”→“晶闸管导通原理”→“晶闸管关断条件”→“晶闸管额定电流”→“晶闸管选型要点”顺序,精心准备,要求15分钟发言。(板书为主,应准备不少于2-3张ppt)。
  实施效果简介
  针对“导讲促学”教学改革,制订了意见反馈表,分别于开课前,学期中及课程结束后发给学生填写,经统计,在开课前学生对什么是“导讲促学”似懂非懂,而选择的应对措施基本是消极被动的接受,甚至于不希望老师开展此类教学改革;到了学期中,经过了一段时间的摸索,大部分学生接受了这种教学模式,也认同了“导讲促学”教改方案的实施意义,学习态度由被动应付转为主动作为,并对下一步的实施计划提出了可行的建议,当然也有一部分学生反映这种方法占据了太多课余时间,压力比较大;学期末的意见反馈中可以看出大部分学生在“导讲促学”实施过程中收获了很多。
  总的来说,“导讲促学”教学方法改革旨在培养提高学生以下几个方面的能力:
  (1)对知识的深入理解及应用能力。为了上好课,当好“小老师”,学生们上课必须认真听讲,对于重难点及易混淆的知识点,学生们主动思考、积极讨论,课堂氛围热烈。
  (2)自主学习能力。课后为了“备课”,同学们必须认真复习,查找资料,学习氛围比较浓厚,在这样的环境熏陶下,班级整体的学习能力得到明显提升,与往年的考试结果相比也证实了这一点。
  (3)备课讲课能力。要求学生讲课时准备PPT、板书,锻炼了他们备课讲课的能力。
  (4)表达能力。上台讲课锻炼了学生们的语言表达能力,姿态仪态也越来越自信,大方得体,与人沟通的能力进一步增强,是学生们今后走上工作岗位的一笔财富。
  (5)团队合作能力。以小组的形式分组实施,小组成员之间分工合作,优势互补。只有协调分配好小组成员之间的任务分工,才能发挥小组的最高效能。每个小组在磨合中都锻炼了这方面的能力。
  实施成效
  采用“导讲促学”教学模式,引导、启发学生把课堂所学知识以及进行思考、相互讨论、查找资料等所获得的知识、成果与体会讲出来,让学生在展示自己学习进步和研讨成果的过程中获得成就感,促进和激发学生的学习兴趣与潜能,培养学生的创新能力,实现以教员为主导、学生为主体、教学相长的教学目的。
  该方法还在电力工程及其自动化专业“电力系统”“自动控制系统”“继电保护”等专业课教学中得到了进一步的推广应用,也都取得了较好的成效,该班学生在学院举办的电工电子创新竞赛中取得较好名次,并且与往年相比,专业课的成绩有明显提高。(作者供职于解放军理工大学国防工程学院国防工程电力与智能化教研中心)
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