“电工电子技术”教学改革探索
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作者: 赵丽欣 王建平 张勇 朱程辉
摘要：“电工电子技术”学时少，内容多，一直是教学的难点。从改革教学内容与课程体系、创新教学模式、改进实验教学环节等几个方面对如何提高“电工电子技术”教学质量的方法进行了探索，在实践中取得了较好的教学效果。
关键词：电工电子技术；教学模式；教学改革；实验教学
作者简介：赵丽欣（1979-），女，河北藁城人，合肥工业大学电气与自动化工程学院，讲师；王建平（1955-），男，河北藁城人，合肥工业大学电气与自动化工程学院，教授。（安徽 合肥 230009）
基金项目：本文系安徽省教育厅重点教研项目“面向工程应用，深化实验改革――国家级工程训练中心机电类实践教学基地人才综合素质培养教学模式创新与实践”（项目编号：jyxm043）、安徽省教研项目“基于教育测量理论和统计方法的试卷分析系统”（项目编号：105-033038）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）36-0182-02
“电工电子技术”是理工科非电类专业开设的一门非常重要的技术基础课，在各工科专业的培养体系中占有重要地位。其特点是包含知识面广泛，理论性和实践性强，且有些内容相对独立，不易理解。如何充分调动学生的积极性，使学生更好地掌握电工电子技术的基本知识和分析方法，提高实验和动手技能，是教师应该重点考虑的问题。基于此，笔者主要从以下几个方面对提高“电工电子技术”教学质量进行研究和探索。
一、改革教学内容与课程体系
合肥工业大学有几十个专业开设了“电工电子技术”课，如测试技术与仪器、材料物理、光信息、微电子等。以前开设的课时数有40学时、64学时、80学时，128学时之分。改革之后开设的课时数对应变为32学时、56学时、64学时、112学时。改革的主要目的是响应国家合理减轻学生课时负担的号召，将一些已过时的知识删除，增加一些前沿的理论和器件的使用知识。面对不同专业、不同开课学时的要求，有区别地选择教材和教学内容。
在教材的选取上，对于土木学院、化工学院的相关专业，理论教学课时为32学时，选用的是秦曾煌的《电工学简明教程》，该教材的重点是电相关的基本概念和原理。对于交通工程、热能与动力等专业，理论开课学时为64学时，选用的是罗会昌编写的《电工学》上下册，该教材要求学生理解重要理论推导过程及延伸应用。
“电工电子技术”涵盖了电路理论基础、电机电器控制、模拟和数字电子技术等多门专业课的内容。而不同专业对课程知识应用的重点又不尽相同。我们在制定教学大纲时有针对性地根据专业特点选择不同的教学侧重点，比如机电一体化专业的侧重点放在可编程控制器和电动机控制；光信息专业的侧重点在译码器、触发器等；测试技术与仪器专业的重点在仪器使用和电气测量。在具体的教学过程中，我们也坚持贯彻将“电工电子技术”课程与学生的专业要求相结合的思想。
二、创新课程教学模式
“电工电子技术”是一门技术基础课，该课程的知识面广，内容枯燥，特别是目前电子技术的发展非常迅速，并且日益渗透到其他学科领域，旧的教学模式已经不能适应新的教学要求。教与学是一个双向活动，教师和学生都要积极参与到其中才能取得好的效果。教师在上课过程中，要采取多种方式调动学生的学习兴趣，让学生主动思考。要由老式的“填鸭式”教学模式变成双向互动的方式，教师要由单纯的讲授者变为经验丰富的引导者和组织者。在实践教学中，主要从下面几个方面进行改革探索。
1.理论联系生活实际，使学生容易理解新知识
例如，在讲授电位的概念时，很多学生分不清电位和电压的本质区别。笔者引入日常生活中熟悉的高度概念做类比。教师站在讲台上，如果以上课教室的地面为参考点（教室在二楼），教师头顶的高度等于讲台到地面的高度加上教师的身高；如果以地平面为参考点，教师头顶的高度等于讲台到地面的高度加上教师的身高，还要再加上教室地面到地平面的高度。这就是参考点选的不同，同样是教师头顶，高度值会不同，电位的概念类似于此。但是无论选择哪个参考点，教师的身高都不会改变，也就是教师的脚底到头顶两个点之间的差值不会改变，电压的概念类似于此。这样既使学生很容易理解了电位和电压的区别，又活跃了课堂气氛，提高他们学习的兴趣。
2.启发式教学，引导学生积极思考，让学生感到获取知识的乐趣
例如，讲解集成运放在模拟信号运算的应用时，先给出反相比例运算电路，和学生一起用“虚短”和“虚断”的概念和前面学过的电路分析方法推导出输出和输入信号的关系。引导学生思考：集成运放有两个输入端，反相比例运算电路是把输入信号加在反相输入端，如果把输入信号加在同相输入端，用同样的分析方法，输入和输出信号之间的关系又是怎样的？分析了单输入信号，再引导学生思考，如果加两个输入信号，都加在反相输入端或同相输入端，或者两个信号分别加在两个输入端，输入输出关系又是怎么样的？这样使学生主动参与到学习活动当中，教学系统由单向传输转变为复合多向的过程。
3.采用多媒体课件和黑板相结合的教学方式，各取所长
“电工电子技术”课程的一个突出特点就是图形很多，有些图形还非常复杂，相关知识点的图形有一定的传承性。以前只用黑板授课时，画图浪费很多时间，学生在等待画图的过程当中注意力容易分散；受黑板的版面以及上课时间的限制，图形的变化过程很难讲解；有些授课内容很枯燥，单凭语言描述难于理解，这些都严重影响了教学效果。多媒体课件具有多种色彩和声音，可以动态演示过程，并且可以改变多种演示方式，恰当地运用多媒体课件，可以把抽象的东西具体化，对于有些难以讲清的内容，可以采用模拟演示的方式帮助学生理解。例如，P型半导体和N型半导体在接触面区形成PN结的过程，桥式整流电路在输入信号正负半周时电流的方向等内容，采用传统教学方法时，学生很难理解，而采用多媒体课件讲解时，学生在欣赏动画的同时，也获得了需要的知识。
但是多媒体教学的讲课和翻屏速度相对较快，学生思考的时间有限，对于有些需要分析和理解过程才能掌握的知识点，可以采用板书的方式。有些相近或类似的多个知识点，如交流电路和直流电路，电阻和复阻抗，组合逻辑电路和时序逻辑电路等，如果做对比分析，记忆和理解会更深刻，而多媒体一次只能显示一页的内容，此时可以采用多媒体和板书相结合的方式对比进行。
4.有效利用网络资源，形成有益补充
为了增加教学活动的立体性和多样性，在学校的教学资源网站上建立了电工电子教学板块，这样可以对课堂教学进行有益的辅助和补充。电工电子教学板块包含的资源项目主要有：教学课件；教学大纲；教学录像；课程的教学方法和学习方法；课程的习题答案；教学团队；实验与实践教学；电工电子的相关网站；辅助教学软件。通过网络媒介，给学生建立了一个课外的方便灵活的学习环境。
三、改进实验教学环节
实验是“电工电子技术”教学中一个非常重要的环节，通过实验可以让学生验证和巩固已有的理论知识，提高分析和解决实际问题的能力。根据实验内容，我们将实验分为验证型、提高型和综合型三种。验证型实验主要是对课堂讲解的理论知识通过实际操作加深理解，同时，使学生掌握基本设备和仪器仪表的使用方法。提高型实验需要学生运用理论知识分析和解决简单的延伸问题。综合性实验主要是提高学生综合应用新知识的能力。
我们在实践中保留了基本的验证型实验，逐步增加提高型和综合型实验的比重，让学生有更多的机会学以致用，体会自己动手解决实际问题的乐趣。我们选取一些与日常生活相关的应用性课题，每个课题给出若干条技术指标和技术要求，也可以由学生自选课题。每2-3个学生组成一个小组负责一个课题。学生要自己查找文献，自行制定出解决课题的基本方案。学生先以模块框图形式给出整体方案，再具体设计每个模块的实现方案，教师则与其共同讨论，确定方案的可行性。然后要求学生用Multisim软件进行仿真，并在仿真过程中不断地修改、完善设计方案。有的实现方案过于复杂，老师会提出简化的方向性建议，再由学生自己去实现，让学生树立一个解决应用性问题时的经济性观念。仿真成功后，要求学生按照自己的仿真设计图在试验台上搭建电路，一般建议学生搭建好一个模块，就先调试通过这个模块，然后再进行后面的内容，这样如果出现问题时方便查找和解决。逐步搭建其他模块，完成整个实验内容。如果过程中出现学生自己解决不了的问题，老师会给出可能的原因，再让学生自己动手改正，直到调试成功。经过这些实验过程，很多学生都感叹理论与实际应用之间还是有很大的不同。有些理论上看起来很好的设计方案，真正在试验台上搭建时，会出现各种各样甚至是无法预料的问题。通过这些实践，培养了学生科学严谨的思维方式，理论联系实际的作风和解决实际问题的能力。
四、结语
目前，电工电子技术的应用极为广泛，发展非常迅速，并且日益渗透到其他学科领域，促进其发展，在我国社会主义现代化建设中占有重要的地位。我们在长期的教学实践过程中进行了“电工电子技术”教学改革的探索，并且取得了较好的教学效果。但是，教学改革是一个漫长的过程，需要不断的积累和探索，在教学的过程中，应该敢于尝试新方法和新手段，着重加强学生的素质教育和能力培养，使学生能够学以致用，为科教兴国作出更大贡献。
参考文献：
[1]蔡立娟,张瑜,姜淑荣.“电子技术”课程实验教学改革的探索与实践[J].教育与职业,2011,(3).
[2]余永辉,张兢.“电工电子技术”课程教学改革与实践[J].中国电力教育,2009,(4).
[3]李小燕,毕锐. “电工电子技术”课程理论和实践教学方法探讨[J].中国电力教育,2009,(10).
[4]马英.提高电工与电子技术课程教学质量的探讨[J].数字技术与应用,2010,(8).
（责任编辑：刘辉）
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