試論科學(xué)思維在電工學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用與思考論文
論文摘要：針對近年來職業(yè)中專與高等工科院校“電工學(xué)”課程教學(xué)中存在的突出問題，采用科學(xué)思維進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(nèi)容，突出工程特色，系統(tǒng)地、科學(xué)地組織教材，引入前沿知識，增加工程實際問題，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。在教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法方面，注重理論與實際的結(jié)合，將工程實例結(jié)合到相應(yīng)內(nèi)容中，更好地培養(yǎng)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、軟件仿真與電路實例相結(jié)合進行“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)的方法進行思維，它是科學(xué)方法在個體思維過程中的具體表現(xiàn)，它是一種實證的思維方式，是一種建立在事實和邏輯基礎(chǔ)上的理性思考。科學(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(tǒng)思維和發(fā)散思維等。將科學(xué)思維應(yīng)用于高等教育的課程教學(xué)，是指在教學(xué)過程中通過科學(xué)思維和科學(xué)方法的訓(xùn)練，點燃學(xué)生思維的火花、疏通學(xué)生思維的渠道，培養(yǎng)學(xué)生的理性思維能力、辯證思維能力和系統(tǒng)思維能力，使學(xué)生在運用理論知識解決實際問題時增強創(chuàng)新意識、增加工程經(jīng)驗、逐步培養(yǎng)創(chuàng)新能力。“電工學(xué)”是中等職業(yè)教育和高校工科教育的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是銜接基礎(chǔ)課和專業(yè)課的橋梁，是培養(yǎng)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(dǎo)，不重實際的應(yīng)用；只重課堂教學(xué)，不重實驗和動手；只重考試成績，不重知識的應(yīng)用；只重本課程知識，不重知識的系統(tǒng)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(yīng)用于“電工學(xué)”的教學(xué)實踐中，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)存在的問題
（1）貫徹培養(yǎng)目標(biāo)不充分。中等職業(yè)教育和高等教育工科類專業(yè)以“面向工程、夯實基礎(chǔ)、注重實踐、不斷創(chuàng)新”為培養(yǎng)目標(biāo)，但是目前的“電工學(xué)”教學(xué)體系過分強調(diào)基礎(chǔ)知識和課堂教學(xué)，脫離工程本身，不關(guān)注工程特點，沒有學(xué)以致用，“不斷創(chuàng)新”和“提高學(xué)生工程素養(yǎng)”只是停留在口號上。所以“電工學(xué)”教學(xué)應(yīng)該從工程需求出發(fā)，結(jié)合專業(yè)特點與課程特點，優(yōu)化課程體系，深化教育教學(xué)改革，以達到培養(yǎng)目標(biāo)的要求。
（2）課程體系需要進一步融合。“電工學(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(tǒng)仿真、CAD、EDA技術(shù)與實踐等輔助模塊。不同模塊在理論上是相互聯(lián)系、相輔相成的，但在實際教學(xué)實踐中并沒有很好地將其有效融合，學(xué)生普遍感覺模塊之間是孤立的，找不到內(nèi)在的聯(lián)系性，這樣不利于學(xué)生對知識的系統(tǒng)掌握和電類知識全面了解，更達不到能力培養(yǎng)的目標(biāo)。因此必須建立更為完善的、有機結(jié)合的、相輔相成的“電工學(xué)”課程體系。
（3）教學(xué)內(nèi)容缺乏工程背景。“電工學(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)中過分注重了理論知識的傳授，只求學(xué)生理解知識點，學(xué)生只記結(jié)論而不注意知識的應(yīng)用，知識來源渠道單一，范圍比較狹窄，缺乏實用性，未能引導(dǎo)學(xué)生樹立和訓(xùn)練工程意識。導(dǎo)致學(xué)生不知道知識的來龍去脈，不知道問題出處，即學(xué)生不知道為何學(xué)和學(xué)何用的問題，進而喪失學(xué)習(xí)的積極性和主動性，從而達不到預(yù)期的教學(xué)效果，培養(yǎng)出來的學(xué)生不能實現(xiàn)理論知識和應(yīng)用素質(zhì)的內(nèi)在統(tǒng)一。
（4）學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中缺乏質(zhì)疑思維和逆向思維。首先，學(xué)生學(xué)習(xí)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(shù)時間僅局限于老師“教”，學(xué)生大多數(shù)屬于被動學(xué)習(xí)，師生間的.互動少，學(xué)生很少針對上課內(nèi)容提出質(zhì)疑，多數(shù)學(xué)生學(xué)習(xí)目的性不強，多為上課聽課、下課走人，完成作業(yè)、考試及格，不愿花過多的時間和精力對所學(xué)內(nèi)容進行思考和質(zhì)疑，學(xué)習(xí)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、解決實際問題能力差。由于目前對學(xué)生的考核手段較為單一，學(xué)生為了應(yīng)付考試，只是對所學(xué)的知識點死記硬背，不愿積極對所學(xué)知識進行質(zhì)疑和逆向思考，無法將所學(xué)的知識點與工程實際問題相結(jié)合，不愿進行理論創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新方面的思考，課外實驗也只是注重驗證定理和測量數(shù)據(jù)，不愿進行創(chuàng)新性試驗，因此學(xué)生的創(chuàng)新精神不足，解決實際問題能力較差，不能滿足社會、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(yīng)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(yǎng)“面向工程、注重實踐、不斷創(chuàng)新”的高素質(zhì)人才為目標(biāo)，將科學(xué)思維應(yīng)用于“電工學(xué)”教學(xué)改革與研究，主要從以下幾方面開展了研究工作。
（1）教材建設(shè)。將科學(xué)思維方法如發(fā)散思維、聯(lián)想思維等應(yīng)用于《電工學(xué)》教材編寫，根據(jù)教學(xué)大綱的要求，整合教學(xué)內(nèi)容，突出工程特色，使教材具有系統(tǒng)性、科學(xué)性、先進性、啟發(fā)性和實用性。即用科學(xué)思維方法系統(tǒng)地、科學(xué)地組織教材，引入前沿知識，注重知識的啟承、注重知識點間的聯(lián)系，增加工程實際問題，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。
（2）教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法改革。教學(xué)內(nèi)容應(yīng)在傳統(tǒng)基本理論基礎(chǔ)上，注重理論與實際的結(jié)合，加強實際的應(yīng)用；將工程實例結(jié)合到相應(yīng)內(nèi)容中，使用具有真實數(shù)據(jù)和實際工程條件的習(xí)題以鞏固理論知識；并恰當(dāng)?shù)匾胄聝?nèi)容加深學(xué)生對基本概念的理解，進一步激發(fā)起濃厚的學(xué)習(xí)興趣，主動利用業(yè)余時間進行鉆研，更好地培養(yǎng)學(xué)生的工程意識與創(chuàng)新能力。在教學(xué)方法上，將傳統(tǒng)的注重知識內(nèi)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(jié)合。從傳統(tǒng)的注重知識講授的課堂教學(xué)方法逐步過渡到以學(xué)生為主體的啟發(fā)式、互動式、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、軟件仿真與電路實例相結(jié)合進行“電工學(xué)”教學(xué)。采用先進的教學(xué)手段——多媒體授課和板書結(jié)合，課堂上使用Multsim仿真軟件，通過仿真使學(xué)生掌握基本知識。講解時注重知識的聯(lián)系、類比和延伸，從系統(tǒng)的角度提綱協(xié)領(lǐng)地講授，注重面向工程實際問題和知識點的靈活運用；課后習(xí)題重在工程背景，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的思維方法和能力。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，指導(dǎo)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(tǒng)思維融入“電工學(xué)”課程體系改革，從工程需求出發(fā)，結(jié)合專業(yè)特點與課程特點，優(yōu)化課程體系，注重工程實際、關(guān)注工程特點，使學(xué)生學(xué)以致用，切實提高了學(xué)生的工程素養(yǎng)，充分貫徹了“面向工程、夯實基礎(chǔ)、注重實踐、不斷創(chuàng)新”的培養(yǎng)目標(biāo)。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(tǒng)仿真、CAD、EDA技術(shù)與實踐等有效地融合在一起，找出其內(nèi)在的聯(lián)系行，使各個模塊間相互聯(lián)系，有效融合，有利于學(xué)生對知識的系統(tǒng)掌握和電類知識的全面了解，建立了完善的、有機結(jié)合的、相輔相成的“電工學(xué)”課程體系。
（5）轉(zhuǎn)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(yīng)用與教學(xué)方法與教學(xué)行為中來，貫徹“以工程背景為切入點，以學(xué)生為主體，注重教學(xué)互動”的新的教學(xué)理念，從工程應(yīng)用出發(fā)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，通過概念、理論的學(xué)習(xí)，再回歸工程，注重學(xué)以致用。這一先進的教學(xué)理念既符合二類本科院校的人才培養(yǎng)目標(biāo)，又充分體現(xiàn)了以人為本的育人方針。在實踐教學(xué)中，摒棄傳統(tǒng)的著“預(yù)習(xí)—講解—操作—報告”的教學(xué)模式，鼓勵學(xué)生自主試驗，開展創(chuàng)新試驗，注重學(xué)生綜合能力的提高，鼓勵并輔導(dǎo)學(xué)生參加各類電子設(shè)計大賽，達到培養(yǎng)學(xué)生工程素養(yǎng)的目標(biāo)。
三、結(jié)束語
為了適應(yīng)21世紀高等教育培養(yǎng)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，整合教學(xué)內(nèi)容，將科學(xué)思維應(yīng)用于“電工學(xué)”教學(xué)方法改革中，教學(xué)方法靈活多樣，如活動導(dǎo)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(chǔ)、仿真軟件為工具，以實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(dǎo)向，研究每一單元的理論出處，使課程內(nèi)容更合理地體現(xiàn)工程背景。突出教學(xué)對學(xué)生工程意識、工程創(chuàng)新和實踐能力的培養(yǎng)。
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