“通信原理”课程思政的探索与实践

随着课程思政在专业课程中的开展,“通信原理”教研组结合课程内容和专业特点,在传统的思政元素的基础上,引入辩证法思想,增加科学思政元素,建立完善的思政元素库。根据教学反馈,发现不仅加强了思想政治教育,也加强了科学思维训练,做到思政教育与专业学习有机融合。

新工科思政科研双融合教学模式探索与实践

按照“新工科”的要求,积极响应习近平总书记“四个引路人”的号召,提出了“一核心·双融合·三目标·四提升”的教学理念。以学生发展为核心,思政科研双融合,针对三个教学目标,建立了思政与科研相融的课程思政模式、翻转与对分互补的课堂教学模式、知识与能力综合的教学考评模式。教学实践效果表明,此模式有助于学生意志品格、专业水平、创新思维、家国情怀的综合能力提升。

“互联网+”背景下“模拟电子技术实验”教学

针对传统“模拟电子技术实验”课程教学过程中存在的问题,在“互联网+”背景下,采用“三位一体”混合式教学模式进行教学改革。教学设计过程中通过任务驱动教学法,以实验任务为载体,进行“三位一体”混合式教学。该教学模式整合SPOC在线平台、虚拟仿真平台和便携式实验微平台的教学资源,构建学生“自主学习、自主实践、自主创新”的实验教学平台,体现了“互联网+教育”思想在“模拟电子技术实验”教学中的应用。

离散傅里叶变换性质的可视化教学设计

离散傅里叶变换是“数字信号处理”课程的重要教学内容,然其定义及主要性质涉及大量数学公式推导表征,较为抽象枯燥,不利于学生直观深入理解;且课程内容中对理论知识的具体应用场景涉及较少,难以激发学生的学习兴趣。针对此问题,提出了将数字图像频谱分析作为离散傅里叶变换性质教学的辅助手段,对线性、循环移位、对称性、对偶性等主要性质,分别进行直观形象的可视化展示。课程实践结果表明,该教学设计能有效提高学生的学习兴趣和知识掌握度,取得了较好的教学效果。

以二极管整流器为例的探索性仿真教学

二极管整流器属于不可控整流器,具有显著的非线性特性,在整流过程中存在许多难以理解的地方和难以发现的问题,属于教学难点。借助Matlab/Simulink仿真分析的灵活性,以二极管全桥整流器为背景探索如何深化仿真分析教学模式,给出具体的探索内容。结果表明,通过深化仿真分析,可以培养学生发现问题、分析问题和探究问题的能力,弥足单纯理论讲解的不足。

“电机学”课程中的工程伦理教育探索与实践

以“电机学”课程教学为例,首先讨论了开展工程伦理教育的必要性、紧迫性和可行性;其次,探讨了工程伦理教育的主要目标和内容,包括如何从哲学的维度看“电机学”课程、节能环保思维培养、创新思维培养、国际化视野培养及工程美感培养等内容;第三,探讨了专业课程中工程伦理教育效果评估方法,以及专业教师如何提升工程伦理教育水平等内容,为电机类课程开展工程伦理教育做了有益的尝试。

基于递进式培养的电气节能虚仿平台开发

以抽油机的电气节能改造、注水泵的变频调速、海上钻井平台电力系统的无功补偿为主体,结合现场实际工况,设计开发了典型石油钻采设备电气节能技术虚拟仿真平台。实验过程施行“知识—能力—素质”的递进式培养,在掌握石油石化行业典型的电气节能技术的基础上,通过该平台进行电机选型、设计控制电路、分析设备耗能等各种实验模拟操作与分析,并能准确评价节能方案的可行性与经济性。

学科基础课程提升新工科人才学习质量路径探索

提高大学生学习质量是推进新工科人才培养建设的重点问题。依托河北工业大学电气工程专业国家“双一流”建设学科平台,依据新工科人才培养目标,通过学科基础课程线上线下混合式教学,对刚刚进入专业领域学习的学生,多路径引导他们自主学习、深度参与学习,可获得有意义的学习体验、有效提升学习质量,为面向未来布局的新工科人才培养建设助力,满足社会对新工科人才培养质量更高的要求。

数字电子技术课程思政教学研究与实践

针对“数字电子技术基础”课程点多、面广、线长的特点,开展课程思政教学研究。从知识点、应用面、发展线多个维度深挖思政教育资源,提出民族自信、工匠精神、职业伦理、治学精神、哲学思想及专业报国六大课程思政主题,探索“故事、知识、互动、实践”相融合的课程思政教学模式,构建全方位多元化的课程考评体系,将课程思政融入“数字电子技术基础”学习的全过程,践行“三全育人”。

“以学生为中心”的一流课程建设探索与实践

针对传统教学模式中以“教材为中心”“教师为中心”“教室为中心”的弊端,在一流课程建设中注重以“学生发展”“学生学习”“学习效果”为中心,围绕“课程资源建设—教学模式革新—学习评价创新”,对混合式教学模式与学生学习成效评估进行了创新探索,并通过评估服务促进资源的共建共享。在“信号与系统”一流课程建设与实践中初步体现出其效果。

“自动控制原理”课程思政混合式教学探索

为兼顾专业教学与思政教育,探索了“自动控制原理”课程思政的线上线下混合教学模式。明确了专业思政与课程思政之间的关系,吸收马克思主义学院的教师进入教学团队,建立思政案例库,然后将思政教育融入线上、线下各个环节,并改进课程评价方式,形成了一套“自动控制原理”课程思政的线上线下混合教学模式。多年教学实践表明,该教学模式能够取得好的教学效果。

“电力系统综合实践”课程思政探索与实践

针对“电力系统综合实践”课程,从教学目标、教学资源、教学实践以及考核评价等多个维度进行了深入研究,探索了专业课融入课程思政的教学改革路径和方法。实践研究表明,“知行合一”的五阶段混合式课程思政教学模式,以及以成果为导向的多元考核评价体系,能够有效实现课程思政育人目标,并为其他高校开展课程思政建设提供借鉴与参考。

“以考促教”的考核方法设计与实施

在新工科、新农科建设背景下,教育部开展高等教育本科专业认证,明确提出通过过程考核提高课程评价的科学性、客观性和全面性,然而多角度的课程考核方式使得教师的工作强度大幅增加,为深入落实教育部课程改革创新发展理念,缓解教师工作强度过大的问题,东北林业大学电路课程组设计“以考促教”的考试方法,通过健全课程评价机制促进教学质量的提升,合理降低教师工作强度,实施效果显著。

“组态软件技术”课程教学设计与实践

在工程教育专业认证持续深入推进的背景下,结合电气工程专业特色,对“组态软件技术”课程教学进行重新设计与教学实践。引入高阶思维临场认知对教学内容进行重构,应用课堂多源数据建立教学评测一体化的教学新模式。实践表明该课程的教学设计有着良好的沉浸式体验感,学生主动建构、解决问题的高阶思维能力得到提升,新的教学模式促进了课程教学的高质量发展。

虚实协同的“配电网自动化技术”实验项目建设

为了加强配电网自动化技术课程建设,提出基于虚实协同配合的实验教学方案。以“情景互动、探究创新”为实验教学理念,将课堂理论、虚拟仿真和物理仿真三者紧密结合。从需求导向出发,设计了四个渐进式实验,通过沉浸式教学,让学生了解配电网和开关设备的结构形态,掌握配电网运行、故障与保护算法的原理,培养学生的创新思维和创新设计能力。最后,建立主、客观评价相结合的综合评价体系,对学生参与实验的每个环节进行评价,通过收集反馈信息,持续改进评价体系。

“随机信号分析”课程中相关特性的实验设计

探索了“新工科”背景下“随机信号分析”课程的实验设计。以雷达应用为背景,结合科研项目中的实际问题和解决方法设计了三个随机过程相关特性方面的实验,给出了应用背景、原理分析和实验设计。通过该实验教学,使学生深刻体会所学理论、方法在实际中是如何应用的,如何分析和解决实际的工程问题,激发了学生的学习兴趣,培养了学生的创新意识和创新能力。

融入多维度思政的“电磁场与电磁波”课程教学改革与实践

为深入贯彻落实习近平总书记关于全面推进高校课程思政建设的精神,在“电磁场与电磁波”课程教学改革中,通过设计多维度思政环节、多链条构建高阶性知识体系,多环节融合的科研案例教学模式,将知识传授与思政育人深度融合,培养学生家国情怀、拓展国际视野,塑造科学素养和执着的探索精神。通过合理嵌入育人要素,把思想政治工作贯穿教育教学全过程,激励学生成才,实现专业知识传授和价值引领的同频共振。

特斯拉线圈电网络模型的宽频等值化简

针对特斯拉线圈复杂的电网络模型,提出了利用求解非线性方程和优化目标函数建立等值网络的方法。该等值网络在宽频范围内,在阻抗参数、有载增益、输入阻抗、传输功率与传输效率方面,均与原网络近似等值。该方法应用电压、电流之积计算灵敏度,可方便地获得雅可比矩阵和目标函数梯度。该方法对“网络分析与综合”课程或“电路理论”课程的师生,以及科研人员,具有切实的启发作用。

互联网+背景下虚拟教研室内涵建设

针对高校基层教学组织建设存在的一些问题,分析了虚拟教研室的成立背景、建设内涵,探讨了虚拟教研室的组织架构及保障条件,提出了以师资能力提升为导向,以课程建设为核心,以教学资源共享为途径,以开放课题研究为抓手的内涵建设途径。实践应用表明,通过加强虚拟教研室内涵建设,极大地提升了各参与高校的积极性,有效促进了各参与高校轨道交通信号与控制专业的专业建设水平,提升了人才培养质量。

基于LabVIEW频域抽样定理实验设计

信号抽样可以在时域或频域进行,实践中学生对频域抽样理解不够深刻。为此基于LabVIEW信号处理工具的设计实现频域抽样仿真实验系统。系统具有可交互、可视化的界面,可对演示一维信号与二维图像的频域抽样与信号恢复的过程。频域抽样采用离散傅里叶法,而且在一维或二维内通过不同的补零方式维持抽样前后数据长度的一致,以便对照与验证抽样定律。应用结果表明:系统具有较好的通用性、交互性,可形象地展示频域抽样及信号恢复的完整过程,辅以基本的理论推导可帮助学生正确理解和应用频域抽样定理。