新開科目的教學實踐與探索

摘 要:根據(jù)學科前沿發(fā)展，需要探索開辟新興科目。本文的教學探索基于課程教學方案制定、教學實踐及其師生交流等環(huán)節(jié)，重點把握教學過程中出現(xiàn)的問題以及解決方案的研究。在綜合師生對教學效果的反饋基礎上，總結相關經(jīng)驗教訓。本研究旨在提高教學水平，提煉應對較為復雜的學生構成的教學經(jīng)驗，為新開科目的教學提供經(jīng)驗參考。

關鍵詞:新開科目 理工科 教學實踐

中圖分類號:G4文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)04(a)-0191-01

1 課程特點分析

為介紹仿生學及電子技術及相關學科前沿，開拓學生交叉學科的創(chuàng)新視野，提高學生綜合能力，面向全校學生特別是理工科學生，本文作者開設了仿生電子技術的公共選修課程。

仿生學是20世紀50年代以后由生物學和工程技術學科交叉出現(xiàn)的新興學科。電子技術應用結合仿生學知識，為電子技術的發(fā)展及其產(chǎn)品的創(chuàng)新提供了靈感和較大的突破。然而作為自身尚未成熟的學科，其教材，特別是中文教材非常有限。

面對從未接觸過該學科的學生，教師的系統(tǒng)的知識傳授和學習指導必不可少。而教材的缺乏、學科技術的不斷發(fā)展，僅僅局限于老師的課堂講授還遠遠不夠。需要學生從自己專業(yè)基礎或者已有的相關知識出發(fā)，擴充閱讀、查找文獻、不斷跟蹤前沿發(fā)展。在深入理解仿生學知識和掌握一定的電子技術的靈活應用基礎上，進而對仿生電子技術的實際問題的應用解決有所創(chuàng)新。

2 學生特點及學習要求

選課的學生人數(shù)多達60人，多為大二大三兩個年級的學生，分別來自自動化和機電兩個工科學院，分屬電氣工程及其自動化、車輛工程、機械電子工程、自動化、工業(yè)設計、機械設計制造及自動化6個不同的專業(yè)。

從授課對象來看，除少數(shù)自己興趣課余接觸過仿生學的知識，絕大多數(shù)學生基本上未曾涉及。處于大二大三的學生大多已有較好的電路及系統(tǒng)理論知識。大三的學生甚至已經(jīng)完整地學完了電子技術的基礎課程，對于重復的電子技術的相關知識完全沒有必要，這與低年級的學生僅僅接觸過少部分的電子技術知識，在教學要求上有較大的沖突。另外工業(yè)設計的學生從專業(yè)發(fā)展的角度出發(fā)，更多的是追求產(chǎn)品設計方面的靈感，對于電子技術的系統(tǒng)知識和應用技能相對漠然。要調動全體學生的積極性，盡可能廣泛地滿足不同學生在多層次多方向上的學習需求，在教學實踐中存在一定的難度。

3 教學組織框架及具體實施

教學內容大致分成兩個部分:1)仿生學有關知識;2)仿生學電子裝置的創(chuàng)意和完整的設計制作方案。

通過課堂講授系統(tǒng)介紹仿生學知識。引入經(jīng)典的完整的仿生電子設計制作方案，作為項目的形式講解。從項目的一般解決過程著手，首先介紹資料檢索方法，進一步的講解內容包括:有關設計方案的設計草案分析比較、電子元器件的選擇、電子電路的搭建和調試等。在介紹主要電子元器件的使用基礎上，重點講解該項目中的關鍵電路分析。這樣的安排是為了照顧學生的不同學習基礎，亦即要保證所講主題所涉及的電子技術知識的完整性、系統(tǒng)性，又避免已經(jīng)具備相當基礎的學生因重復學習而喪失學習熱情。

除了通常的課堂講授以外，通過設定的課后作業(yè)引導學生課外閱讀、分組自學、搜集資料，整理以郵件的形式提交教師，審批后作為下一堂課的學生項目課堂討論部分的課前準備。課堂上，以老師講授的項目為模板，不斷啟發(fā)學生的創(chuàng)新思維、鼓勵學生大膽提出其自己制定的創(chuàng)新性設計方案，以小組間競賽的形式在課堂上提出討論，共同評價、分析，并給出改進意見。學生再根據(jù)給出的意見繼續(xù)修改，再分階段討論，如此反復，不斷推進項目的完成并得以提高。

4 實踐討論

(1)在教師的講授和導向擴充閱讀基礎上，使學生較為全面地掌握某一方面的知識，以及該領域的發(fā)展前沿。

(2)以學生為中心的興趣驅動大大提高了學生學習的積極性和主動性。從學習效果來看，較“一言堂”型(教師講授作為唯一主導)的教學效果，有明顯地提高;

(3)圍繞主題的一系列工作幫助學生鞏固了所學知識，并加深了對實際問題的理解，同時通過鍛煉掌握了解決實際問題的基本方法，大大提高了解決問題的能力;

(4)從團隊合作的角度來看，問題的共同解決無疑要求組員有較好的相互溝通和學習能力，以及團隊合作精神和責任心。由于上述都是將來必備的職業(yè)和道德素養(yǎng)，相應的培養(yǎng)有長遠的收益。

(5)教學實踐表明，對于學生構成復雜的新開科目教學效果良好。

參考文獻

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