非电类专业电工与电子技术基础的主动式教学
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摘 要：“电工与电子技术基础”是非电类专业本科生的选修课程，授课学时有限，但课程涵盖较多的电学理论基础知识且系统性强，学生对其兴趣不大，对课程内容预习不足且课上开小差现象严重，往往造成难以令人满意的教学效果。鉴于此，该文旨在从提高学生主动参与学习的角度对“电工与电子技术基础”的教学方法进行了探讨，采用基于雨课堂的“预习+引导”式教学方法来督促学生进行课前预习，解决学生课堂上开小差的问题，并引导学生思考以实现所学知识点的前后贯穿;采用“实践+研讨”式教学方法来督促本科生充分利用课余时间，从与学生密切相关的生活现象入手，提高学生自主学习的能力，取得了较好的教学效果。
关键词：电工电子 教学方法 自主学习 预习 实践
中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）06（a）-0104-02
在学科融合、多学科交叉等新工科背景下，针对非电类专业的本科生，各学校往往会在本科二年级开设“电工与电子技术”相关基础课程[1]。然而，该课程一般属于非电类本科生的选修课程，课程内容同学生的主要专业存在相关度较弱的问题，学生对该课程的兴趣不大，而且重视程度不足[2]。更为关键的是，该课程的学时往往只有50学时左右[3]（以南京航空航天大学为例，“电工与电子技术基础”的授课学时为56学时），但该课程涵盖电路原理、模拟电子和数字电子技术的相关内容，系统性强且知识点偏多，增加了教师讲授以及学生学习的难度。另外，值得注意的是，在传统的以教师授课为主的教学方法下，相当一部分学生自身存在课堂上重度使用手机、翘课、课后未及时复习等现象，授课教师很难对课堂教学秩序进行有效的管理，也难以较为有效地提升学生的整体水平。总结来说，“电工与电子技术”课程对非电类专业本科生来说难度较大、内容不易理解，严重影响了学习效果。
美国学者戴尔早年的研究指出，“听讲”教学的效果最差、“讨论组”式的效果较好、“实践学习”方式更优、“向他人讲授/对所学内容立即运用”方式最佳[4]。国内虽然已有部分的实践[5-6]，但是学生的主动参与度仍然不足，教学效果有待进一步提升。基于此，笔者结合自身经历对“电工与电子技术基础”的教学方法进行了探讨，从提高学生主动参与学习、自主学习的角度尝试了一些教学方法。
1 “预习+引导”式教学方法
“以学生为本”要求教师在设计教案以及选择课堂教学方法时，切实地从学生角度思考教学，琢磨学生难以学好的原因。笔者发现，目前学生普遍存在课前不预习、课上不认真听讲且课后大面积抄袭作业等问题，严重影响了学习效果。基于此，教师可以采用一些改进的教学方法。
“雨课堂”智慧工具将PPT以及手机微信融合，使得教师可较为便捷地实现对学生的有效管理，笔者于2018—2019学年春季学期中重点采用了“雨课堂”手段来辅助实现对学生的充分督促。
首先，在下次授课前，教师需提前几天制作出含有下节课主要知识点介绍以及相关知识点简单问答或习题的预习课件，并利用手机微信向所在班级的全体学生发布“预习PPT”;学生需通过翻阅书本并进行简单预习后方可对习题进行解答，教师通过手机微信公众号或者网页端可以查看学生的预习效果并将其计入平时成绩，进而有效地促进学生对课程内容进行初步的预习。
其次，在上课时，学生通过微信扫码加入“雨课堂”，有效地简化了点名、签到等冗长费时的环节，让教师可以更加专注于课堂教学。
最后，在课堂上，基于学生的预习内容，教师可以先安排关于课程内容的引导式思考题，引导学习在预习的基础上对核心知识点进行進一步的整理以及归纳，并尝试解决具体习题。下面以某一部分的教学实践为例做具体的阐述。
比如，在开始讲授“动态电路的瞬态分析”的具体内容前，要求学生预习电感电容的基本知识及其串并联特性，在课堂上，抛出问题“如何证明两电感并联公式”。鼓励学生通过相互讨论并结合所学知识进行分析，视情况可以提示学生利用电感的基本伏安关系以及基尔霍夫定律进行证明。进而，学生一方面对电感电容的基本知识有了更为清晰的认识，另一方面又有效地实现了对前一章教学内容的回顾，提高了学生的知识掌握以及灵活运用能力。此外，还可以要求学生针对仅含有一个电容（或电感）与一个电阻的电路尝试求解换路后的瞬态响应。学生普遍能利用高数知识以及基尔霍夫定律来求解一阶微分方程，教师可鼓励学生归纳电路换路前后的特点，进而引出“换路定则”，并向学生强调其同前述电感电容基本特性（主要为电感及电容储能同电流电压的关系）之间的关联。
因此，虽然电工与电子技术基础课程涉及的知识点多，但教师通过采用该“预习+引导”式教学方法进行课堂教学，学生易于实现前后知识点的贯穿，而不是死记硬背。
2 “实践+研讨”式教学方法
众所周知，兴趣是学生主动学习最好的动力而且实践是学生提高自身能力最好的途径，二者统筹运用有助于提高本科生学习的主动性以及学习质量。
在实际的教学中，教师可以结合电工电子课程内容以及个人的相关研究方向，在课程初始或者每次开始讲解新的内容前，指出该门课程与学生生活密切相关的内容（教师在此做简要说明），比如，手机充电器上标明的具体参数代表什么、出国旅游时是否可以在不同国家通用，结合个人经历或者相关物理知识，简述在两国使用时可能呈现的不同之处;移动电源容量同手机电池电量以及充电次数间是什么关系，即10000mAh的移动电源是否可以为3300mAh的手机电池循环充电3次;光伏发电的最大功率点跟踪是什么原理;等等。 进而，在后续学习过程中，教师应鼓励学生利用上课所获得的知识进行实践，在具体的实践中发现问题并尝试解决问题，最后通过PPT形式进行汇报，并同班级同学进行交流与讨论，举例如下。
笔者在“直流电路分析”一章的课程授课前，将班级学生进行分组，向学生布置了一道实践探索题，鼓励学生以小组形式进行实践，并在此章授课结束后进行汇报。具体题目为：同学们是否注意到充电宝的标称容量同手机电池电量以及充电次数存在不匹配的问题？请以现有的两款充电宝为例，实际测试一下，并查找该充电宝的基本技术参数，分析上述问题并给出自己的思考与猜想。
学生利用课余时间查找资料，各小组利用小组成员的手机以及充电宝自行组织实验测试，并就碰到的问题进行相互讨论。经过努力，各小组学生普遍可以搞清楚：充电宝标称容量同实际容量的关系;充电宝为手机充电的基本过程和几个阶段;充电宝为手机充电的充电效率计算;手机充电速度同什么因素相关;等等。总体来说，虽然低年级本科生存在知识面不够广、不够深的问题，但是经过1～2周的学习与实践，学生對前述的一些基本问题可以形成一定的认识与见解，教师在学生汇报完后可以进行即时点评，并指出可进一步努力的方向，供有余力的本科生继续探究。
该“实践+研讨”式教学方法从与学生密切相关的生活现象入手，提高学生自主学习的能力。此外，该“实践+研讨”式教学方法亦是对电工电子实验教学的补充，可以加强学生对于理论知识的理解并提高学生动手能力，有助于解决在现有实验教学环节中存在的学生人数多、实验资源有限、实验学时有限、实验指导教师少、实验条目单一等问题，使得学生真正地投入进去并实现自主思考。
3 结语
综上所述，对非电类专业的“电工与电子技术基础”课程来说，其知识点多、理论性强、学时有限、实践不足等均会导致学生对知识的理解困难，加之学生兴趣不大，教学效果往往不甚理想。该文旨在从主动式教学方面着手优化教学方法，以提升学生活用知识、分析解决问题的能力。该文提出了采用基于雨课堂的“预习+引导”式教学方法以及“实践+研讨”式教学方法来进行课堂教学，有效提高了学生预习效率，可解决学生课堂上容易开小差的问题，引导学生思考以实现前后知识点的贯穿，加强了学生对理论知识的实践，提高了学生的自主学习能力以及学习效果。
参考文献
[1] 姜飞，陈元新，李平，等.新工科背景下《电工与电子技术基础》课程教学思考[J].教育教学论坛，2018（48）：202-203.
[2] 刘海春，翁晓光，邢丽冬.基于航空特色的“电工电子技术”课程教学实践[J].电气电子教学学报，2013，35（4）：35-36，39.
[3] 王磊，陈凤腾.工业设计专业“电工与电子技术”教学方法探讨[J].电气电子教学学报，2017，39（1）：86-87.
[4] 赵慧杰，黄志红.学习金字塔模型在《外科护理学》教学中的应用[J].护理研究，2006，20（15）：1403-1404.
[5] 孙晖，张伯尧.“电工电子学”课程课堂教学方法探讨[J].电气电子教学学报，2015，37（1）：65-67.
[6] 陈媛媛.电工电子学课程课后延续教学设计[J].科技资讯，2017，15（32）：197-198.
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