首页 -> 2006年第7期

电工电子类教学与教材协同性的研究与实践

作者:陈后金 侯建军 张有根




  近年来,随着科学技术的迅猛发展,教育教学的理念、教学内容、教学方法与手段、教材建设也随之发生了深刻的变化。素质教育、研性教学、创新性教育等逐渐成为当今世界教育的发展趋势和必然,教学内容不断更新和教学信息量的不断增大,也促使人们利用现代教学技术手段提高教学效率和教学质量。教材作为教学过程中的重要载体,对教学质量起着至关重要的作用。因此,研究教学与教材的协同性对推进研究性教学和创新性教育,有效地提高教学质量具有十分重要的意义,也将对我国的教育教学改革产生深远的影响。本文根据多年的电工电子技术基础课程教学实践,在分析电工电子类教学素材的基础上,研究了教学理念与教材建设理念之间的协同性、教学内容与教材素材之间的协同性、教学方法与教材结构之间的协同性,并取得了初步成果。
  
  一、教学理念与教材建设理念之间的协同性
  
  在现代高等教育中,随着时代的发展,知识更新日益加快,教育教学理念和社会评价人才的标准因而都发生了深刻的变化。在教育教学理念上,教育教学的目标不仅是传授学生知识,更是培养学生自主获取知识、创造性地应用知识的能力以及综合素质,从而造就兼备知识、能力和素质的新时代的大学生。教育教学理念主要通过教学实践中的教学内容、教学方法、教学手段的实施而实现。而教材是教学实践中师生教与学活动的基本依据,是教师向学生传递人类文化和知识的载体。作为承载知识、文化信息的结构化载体,教材应充分反映教育教学思想。因此,教材是教学理念与教学实践之间的桥梁,是全面提高教学效率和教学质量的重要保证。
  根据新的教育教学理念,在电工电子类教材建设理念上,我们提出“三个体现”的基本思想。
  1.在教材的观念上,体现教材不仅是人类知识的载体,更是人类认知过程和思维方法的载体。教材体系不应是某类知识的简单罗列,教材内容不是人类知识的简单描述,教材应体现人类探索知识的轨迹、人类凝练知识的智慧、人类应用知识的过程。因此,教材的体系结构和内容应符合认知规律,学生在学习教材的过程中,既能够获取有效的知识,又能够培养和提高认知能力、自主性学习能力和研究性学习能力。
  2.在教材的体系上,体现课程内知识点之间的内在联系,以及课程与课群之间相互关系。一门课程(教材)只能反映某些相互关联的知识点,课群可以反映相关学科专业的知识体系,课群正是通过课程的有机联结而组成。因此,在电工电子课程教材的体系上,根据电气信息大类学科确立各课程教材的知识体系,通过电工电子课群架构“路、场、信号处理”的知识体系,实现原理、方法和应用的有机结合。
  3.在教材内容上,体现基础性和先进性,实现经典与现代相结合、基本理论与工程技术相结合、解析方法与计算机仿真方法相结合。在介绍经典的理论与方法的基础上,适当引入最新的理论与方法。突出理论和方法中所蕴涵的数学概念、物理概念和工程概念。注重现代科学计算方法和仿真方法的灵活应用。
  
  二、教学内容与教材素材之间的协同性
  
  在教学过程中,教学内容是教学过程中的基本要素,关系到能否传授学生有效的知识,而教材是教学内容的重要载体。因此,研究教学内容与教材素材之间的协同性具有重要的意义。对于某门课程教学而言,教学内容应能够承载该课程的有效知识,展现知识之间的内在联系,反映教学思想和认知规律。为实现教学内容与教材素材的协同性,教材的素材选择应能够正确地反映该学科发展的现状与趋势,充分体现课程体系的相关内容和教学基本要求,适应人才培养的目标。此外,教材的内容叙述应详略得当,教材的表现形式应丰富多彩,以使教材具备良好的适用性利于学生掌握知识和培养能力。
  在教材的素材选择上,随着知识更新的步伐加快,学科交叉日益拓展,我们认为“没有有用知识和没用知识之分,只有有用知识和更加有用知识之分”。在取舍教材内容时,常常争论某知识模块究竟有没有用,这样的争论显得很苍白。因为我们既然不能将教材编撰成一部百科全书式的东西,那么某知识模块是否应该纳入该教材的知识体系就主要取决于两个方面:其一是该知识模块是否是该学科专业的必需知识;其二是该知识模块是否是课程乃至课群中不可或缺的有机组成部分。根据必要性和重要性,以及当前理论和技术发展趋势来决定该知识是否为有效知识,从而简要介绍、基本介绍或系统介绍该知识模块。如《模拟电子技术》教材中的“PN结”方面的知识模块,是模拟放大电路的基础知识,但随着现代大规模电路的发展,人们更需要大规模电路分析和设计的知识,因此,“PN结”方面的知识模块应该简要介绍,加强大规模电路分析和设计方面的知识。
  在教材的内容叙述上,应突出重点、难点,注重知识内在的联系以及认知规律,以简洁生动的方式描述复杂的概念和原理,以准确流畅的语言展现知识的奥妙。能够以复杂问题引导探索,以简单问题启发思索。目前,电工电子类技术基础课程教材大多按照定义、性质、应用这种模式展开,定义未能从数学概念来抽象升华,性质未能从物理概念来阐述诠释,应用未能从工程概念来延伸拓展;段落之间缺乏承上启下的描述,例题缺乏由此及彼的归纳,习题缺乏面向实际的探索。
  在教材的表现形式上,充分利用现代信息技术,多媒体化表现课程的知识,立体化建设教材。教学与教材内容体现立体化知识体系和知识协同性,有利于学生建立有效而完整的知识体系,形成对学科的整体认识和对世界的整体观念。所谓立体化教材,就是在纵向将每门课程教材与课群中各教材相衔接与协调,避免教学内容的重复或造成严重的知识空缺。在横向将文字、图形、图像、视频和动画等多种媒体相融合。形成纸质教材与电子教材相结合、主教材与辅助教材相结合、理论教材与实验教材相结合的立体化教材建设(主教材、实验教材、学习指导与题解、电子教案、网络课件、试题库等)模式。
  1.主教材是符合教学大纲的含有知识点和教学基本要求的教学信息载体,作为开展教学活动的基本依据,具有科学性、系统性和权威性。
  2.辅助教材是与主教材配套使用,包括主要知识点概括、重点和难点分析、典型例题的剖析、思考题和习题解答。
  3.实验教材主要内容是基本型实验、综合设计型实验、研究型实验,培养学生掌握基本实验方法以及学生创造性应用知识的能力。
  4.电子教案是以多媒体的形式呈现教学设计和教学内容。
  5.试题库包括大量的在教学大纲等科学指标体系控制下的习题以及习题管理系统,教师可以进行试卷的组建,学生可以进行在线测试,以提高教学质量评价的客观性及准确性。
  
  三、教学方法与教材结构之间的协同性
  
  为了实现教学过程中的三个主要教学目标,即传授有效的知识,培养自主学习能力,创造性应用知识的综合素

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