工科非電類專業電工學課程教學改革探討

張清枝，周 寧，付會凱

（新鄉學院 機電工程學院，河南 新鄉 453003）

工科非電類專業電工學課程教學改革探討

張清枝，周 寧，付會凱

（新鄉學院 機電工程學院，河南 新鄉 453003）

在分析高校工科非電類專業電工學課程教學現狀的基礎上，介紹了理論教學、實驗教學等方面的課程教學改革實踐。教學內容的優化必須考慮課程的基本要求和各知識點之間的聯系。課內講授與課外自學相結合，講授與分組討論相結合，建設電工學課程網站，加強實驗預習，引導學生在課下利用EWB進行虛擬仿真實驗，這些措施既能解決課時少內容多的矛盾，又能激發學生的學習興趣，培養學生的自主學習能力和創新能力。

非電類；電工學；教學質量

電工學課程是很多工科專業學生必修的一門技術基礎課程。與電類專業相比，非電類專業電工學課程的教學具有自己的特點。根據目前非電類專業電工學課程教學中存在的問題，結合教學實踐，本文探討該課程的教學改革問題，著重討論教學內容的優化和教學方法與教學手段的改進。

1 存在的問題

1.1 教學內容多，課時相對不足

電工學理論的內容包括電路理論、磁路理論、電磁測量、電機與繼電接觸控制、安全用電、模擬電子電路和數字電子電路等。目前，電工學理論有兩種設置方式：對于電類專業而言，通常電路、數字電子技術、模擬電子技術等是分別作為一門課程設置的[1―3]，每門課程的授課學時數都在100左右；對于非電類工科專業而言，電工學理論設置為一門課程，總學時數也在100左右，僅相當于電類專業的三分之一。因此，非電類專業電工學課程教學內容多與學時有限的矛盾非常突出，如何在有限的學時內合理組織教學內容，這是對任課教師的挑戰。

1.2 學生缺乏學習興趣

電工學是研究電磁領域的規律及其應用的科學技術，對于推動社會生產和科學技術發展，促進社會文明具有重要作用。所有的工科專業都不可避免地涉及電工學理論，因此，電工學是電類和非電類工科專業的專業技術基礎課。但是，在應用型本科高校中，不少學生僅僅對一些專業課程和計算機類課程感興趣，他們認識不到電工學課程的基礎作用，認識不到電工學理論中研究問題的方法（如電路模型等）對于提高自己分析和解決問題能力的作用。另外，電工學課程教學內容多，理論性和實踐性較強，學習的難度大，加上部分學生怕吃苦，因此常常有一些學生逐漸失去學習興趣。

2 理論教學改革

2.1 優化教學內容[4]

新鄉學院工科非電類專業電工學課程的主要內容分為電路、模擬電子技術和數字電子技術3個部分。根據課程的基本要求和各知識點之間的聯系，我們對教學內容進行了優化，具體體現在以下幾個方面：(1)電路部分只講重要的基礎理論，相似、相近理論讓學生課下自學，例如對于戴維寧與諾頓定理，課堂只講解戴維寧定理，諾頓定理讓學生課下自學。(2) 簡化復雜公式的數學推導，適當刪減細節問題的定量計算，多角度考慮教學內容的編排，選擇學生最易接受的教學設計，降低授課難度。例如，暫態分析中的線性電路的全響應這一內容，其結論可以由微分方程、儲能元件等效電路和復頻域等方法導出[5]，由于儲能元件等效電路導出方法涉及的數學知識不多，定量計算較簡單，最容易理解，故教學中被我們選用。(3) 刪除學生不易理解且應用不多的內容，如差分電路的分析和共基極放大電路的分析等。(4) 強化系統（如大規模集成電路等）外部特性的教學。(5) 增加反映新技術的內容，激發學生的學習興趣。(6) 根據各專業的特點對教學內容進行適當取舍，以利于學生掌握必備的電工學基礎理論、基本知識和基本技能。

2.2 改進教學方法

一部分非電類專業學生認為電工學是一門“副課”，對電工學課程重要性的認識不足，學習的積極性不高，主動性不強，再加上課堂教學內容較多，因此不少學生上課一聽就懂，但課后不會做題，更不會應用。為了充分調動學生的學習積極性，培養學生的自主學習能力，在教學實踐中，我們以現代教育教學理念為指導，采用啟發式、討論式、研究式等多種教學方法，促使學生認真分析和探討問題。具體做法是：

(1) 課內講授與課外自學相結合。為了解決課時少、內容多的矛盾，我們將部分教學內容定為學生自學內容。在課堂教學中，教師只對自學內容進行提示、歸納和總結，而把更多的教學時間用于學生必須掌握的重點知識的教學上。

(2) 講授與分組討論相結合，即教師將教學內容的基本要點講清后，根據授課內容提出問題，要求學生獨立思考或分組討論，然后回答問題。

(3) 處理好習題課與理論課的關系。很多教師在完成一章教學任務后再上習題課，這樣的安排不利于及時解決學生學習過程中遇到的問題。在學習中，問題太多，學生就會產生畏難思想，不利于后續內容的學習。在教學中，教師不怕學生問問題，就怕學生積累的問題太多以至于提不出問題。因此，每次課后教師都應布置一定量的習題，提示解題思路和解題方法，促進學生形成正確的思維方式，培養學生的思維能力。

(4) 傳統教學手段與現代教學手段并用。在教學中，我們主要采用多媒體課件為主的授課方式，這樣能夠增加課堂教學的信息量，也有利于解決學時少內容多的矛盾。為了取得良好的教學效果，我們還輔以傳統的教學手段，及時解決課堂教學中出現的問題。另外，我們把多媒體課件掛在了校園網上，以便于學生課外學習。

(5) 建設電工學課程網站，加強課外學習指導。我們的電工學課程網站上有多媒體課件、授課錄像、教學大綱、實驗指導書、考試樣卷、參考書目、疑難解答等教學資源，還有在線答疑系統。這些網上資源可以幫助學生預習、復習和自測，及時解決學習中遇到的各種問題，增強學生學習的主動性。

3 實驗教學改革

3.1 優化實驗教學內容

工科非電類專業的電工學實驗較少（有的只有12學時），要想在有限的學時內取得較好的教學效果，就必須精選實驗教學內容。實驗教學內容既要反映基本定理和基本規律的驗證，也應具有一定的技巧性和創新性，保證學生的基本技能得到訓練。在教學中，我們依據由淺入深、循序漸進的原則，精選了儀器使用、電源等效互換、疊加定理和戴維寧定理的驗證、共射單管放大器、射極跟隨器、RC振蕩器、低頻功率放大器、組合邏輯電路的設計與測試、同步時序電路的設計等10個實驗項目，實驗教學與相關的理論教學同步進行。實踐表明，這種實驗教學方案能夠使學生提高基本實驗技能，加深對理論知識的理解。

3.2 改革實驗教學方法

為了提高實驗課的教學效率，我們把實驗的安排、預習要求等掛在網上，要求學生按要求認真預習，并查找相關資料，設計實驗方案，寫出預習報告。實踐表明，通過這種較為充分的預習，實驗課的教學效率和教學效果得到了明顯提高。

受實驗課學時及實驗條件的限制，實際開出的實驗數目和實驗內容很難滿足教學需要，而軟件仿真實驗能夠很好地解決這一問題。EWB是一種小巧而功能強大的EDA軟件，可用于模擬電路和數字電路的混合仿真，利用它可以將各種電路輸出信號的幅度和波形直接顯示在屏幕上。在實踐中，我們把 EWB掛在網上，引導學生在課下利用 EWB進行虛擬仿真實驗，這樣既培養了學生的動手能力，又激發了學生的實驗興趣，培養了學生的創新能力。

[1] 邱關源．電路[M]．4版．北京：高等教育出版社，2003：1―2．

[2] 康華光．電子技術基礎：數字部分[M]．4版．北京：高等教育出版社，2004：7―9．

[3] 康華光．電子技術基礎：模擬部分[M]．4版．北京：高等教育出版社，2004：6―8．

[4] 魏增菊，張清枝．工科精品課程的建設與實踐[J]．新鄉學院學報，2009(4)：86―87，92．

[5] 陳希有，劉鳳春，李冠林，等．線性動態電路暫態過程全響應可加性的教學方法[J]．電力教育，2010(6)：101―103．

G642.0: TM13

A

1006-5261(2011)02-0085-02

2010-12-22

張清枝（1970―），女，河南滑縣人，副教授，碩士．

〔責任編輯 張繼金〕