基于“电工电子技术”课程建设的探索与实践
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作者: 肖志红
摘 要: “电工电子技术”课程是高校理工科非电类专业的一门重要技术基础课。本文作者介绍了近几年其所在学校在“电工电子技术”课程教学改革方面的具体措施和方法,包括课程体系、教学内容、教学方法的改革,以及实验教学改革。
关键词: “电工电子技术”课程 课程体系 教学改革
“电工电子技术”课程是理工科非电类专业的一门重要技术基础课,也是大多数非电类专业学生学习电工基础理论和技术的主要窗口。本课程的中心任务是:使非电类学生获得电工电子学科方面的基本理论、基本知识和基本技能,为学习后续课程及将来从事工程技术工作和科学研究工作打下基础。“电工电子技术”是一门关于电学科的综合性、导论性、实践性的课程。在当前“加强基础,拓宽专业”的教学思想主导下,它的重要作用更显突出。这门课程的建设结果将直接影响到学生基本技能和综合素质的提高。
一、目前存在的问题
“电工电子技术”课程主要包括四个方面的内容:电路基础、模拟电子技术、数字电子技术和电机及电气控制等,内容非常多。同时对于非电专业来说,该课程不是他们的专业基础课或者是专业课,有被淡化的趋势,学时越来越少,再加上教学方法和手段相对单一,以及实验条件的限制,该课程长期以来一直处于教师难教、学生难学的境况。同时多年来本课程的实验教学环节存在着严重不足,直接影响着课程整体教学质量的提高,制约着学生动手能力和创新精神的培养。
二、改革措施
本次教学改革的目标就是改变这一“难教、难学”状况,提高学生的综合能力及创新意识,培养出掌握扎实的基本理论、先进的专业知识,能够综合应用所学知识解决实际问题,更应能够进行自主学习和创造性工作的适应社会需要的复合型、宽口径人才。
1.优化课程体系,整合教学内容。
电工电子技术课程体系脱胎于电类专业的几门专业课程的简化、压缩,具有内容多、信息量大、知识面广等特点。我们结合各专业的情况和电工电子技术的新发展优化课程体系,整合教学内容,改进教学方法。
我们在学生需要掌握的基本知识、基本理论、基本技能的基础上对教学内容作了适当的调整,压缩了电路基础部分,着重强调电路的基本概念和基本分析方法,对解题技巧等方面予以弱化,对一些经典定理,不再进行数学推导而直接加以引用,如电路理论中的戴维南定理、叠加原理等。对半导体器件、二极管、三极管、各种门电路、触发器等电子元器件重点放在其特性及功能上,弱化其内部结构。对于电机及控制部分,重点介绍三相异步电动机及其控制电路。
在讲述基础理论时教师应兼顾介绍实际元件的建模背景及电路的实际应用,在讲述学科主要内容时兼顾介绍学科发展历史和前景及电学方面的新技术,注重培养学生分析问题和解决问题的能力、综合运用所学知识的能力及工程实践能力。例如在讲述电感元件时,介绍实际电感元件不同情况下的模型,在讲授桥式电路的求解方法时,引入传感器的概念。在课堂上利用多媒体等手段,介绍许多实际案例,像收音机电路、单片机的复位电路、车床的电机控制电路等。同时及时介绍电工学的新技术新方法。
2.利用各种手段,激发学生的学习兴趣。
布鲁纳说:“学习最好的刺激是对所学知识的兴趣。”兴趣是学生学习的动力之一。学生只有对电工电子技术感兴趣,才能变“要我学”为“我要学”,从而学好电工电子技术。
首先在教学中教师应让学生真正体会到该课程的“有用”,使学生真正懂得电工电子学的知识与当今科技的发展尤其是社会的需求的紧密联系,特别是对他们自身专业及综合科学素养方面的“有用”之处,使学生发挥出积极性。
在教学中,我校充分利用多媒体课件,仿真软件的优势,将大量“枯燥”的知识以图片动画等形式展现给大家,激发学生的学习兴趣。例如:在讲授电容器知识前,为了使学生对电容器这一基本元件有更深刻的印象,先通过有动态效果的电容器动画,以及背景知识的介绍,使学生被精美的动画所吸引,激起想深入了解电容器结构与工作原理的欲望。此时还可以向学生提出问题:在生活中使用收音机收听节目的时候,调台的旋钮为什么改变位置就能接收不同的电台节目?我们到底调的是收音机内部的哪个部件?让学生带着问题去学。
充分利用网络资源,让学生到互联网上自行查找元器件资料,自己设计电路,自行仿真,既增强了学生的使命感、成就感,又培养了学生的文献查阅能力综合设计能力。
3.教学课件及题库建设。
经过两年的努力,我们开发出了满足教学要求的多媒体课件。课件的特点:大量信息、知识通过图像、声音、动画等媒体,以各种形式呈现在学生面前,产生动静结合的画面和智能性启发诱导功能,使教学内容表现得丰富多彩、形象生动,使电路理论直观化、具体化,富有感染力。
依照最新版教学计划和课程教学大纲要求,我们建设了课程题库。目前题库中共有各种类型考题3000余道,其中70%为基本题,20%左右为提高、综合题,10%左右为较高难度和高深度试题。题库能够自动生成试卷,并满足不同测试标准的要求同时能够使考试结果客观地反映出测试者的不同水平。
4.改革实验教学,开发综合性设计性试验。
实验教学是高等教育中一个重要的教学环节,在整个教学过程中有着非常重要的地位。理论教学与实践教学从来都是“车之双轮,鸟之双翼”,也是培养学生应用能力的必要途经。我校目前电工电子实验教学的特点是:学时少,实验资源有限。根据这种情况,我们应用EWB仿真软件开发出了二十多个仿真实验,既有验证性试验,又包括大量的综合性、设计性试验,弥补了硬件实验的不足,同时还激发了学生的学习兴趣,提高了学生的综合性、创造性能力。
近年来“电工电子技术”课程建设已经取得了一些长足的进步。教学质量和教学水平正在逐年稳步提高,但目前还存在一些不足,与重点院校和省、国家级精品课程还有一定差距。课程改革是一项长期艰苦的工作,需要全体教师和实验技术人员长期不懈的努力。
参考文献:
[1]朱晓萍.应用型本科电工系列课程的教学改革与实践[J].中国电力教,2008,15.
[2]袁得宁.精品课建设及课程支撑理念的转变.清华大学教育研究[J].清华大学教育学报,2004,25.
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