“電工學”課程教學改革探析

李 霞，張明軍，王志臣，于欣蕾

(山東大學電氣工程學院，山東濟南 250061)

“電工學”課程是面向高等院校本科非電類專業開設的一門實踐性很強的技術基礎課，它的主要任務是使學生掌握電工電子基礎知識、基礎理論和基本技能，培養學生電工電子應用的思維能力，為學生以后更好地學習后續專業課程以及從事工程技術工作打好基礎。為貫徹教育部關于“高等學校教學質量與教學改革工程”的要求，我們從2007年開始著手“電工學”精品課程的建設。該課程2008年被我校評為校級精品課程，2011年度被評為省級精品課程。本文是筆者對“電工學”課程建設中所做部分工作的總結。

1 優化教學內容，改進教學手段

科學技術的快速發展，使得非電類專業與電工電子技術出現了越來越多的交叉、滲透和融合，這就要求我們的授課內容更加廣泛，且要不斷更新。但隨著教學改革的進行，授課學時卻在不斷減少。以“電工學”為例，“電工技術”和“電子技術”課堂授課學時比原來均減少了30%左右，而新版教材內容卻增加了PLC、數字集成電路的應用及現代通信技術等等內容。因此，如何合理解決授課內容不斷增加而授課學時不斷減少的矛盾，又能滿足培養知識型、能力型、素質型人才的要求，是我們目前所面臨的主要問題。為此，我們結合“電工學”精品課程的建設，在教學內容、教學方法和教學手段等方面進行了一系列改革，收到良好效果。

1)重新調整和編排教學內容

考慮到“電工學”課程的特點是內容覆蓋面廣泛、實踐性強。針對目前教學學時少、內容多、更新快這一矛盾，我們重新調整和編排教學內容，使其真正有利于培養學生的創新精神、實踐能力和學生整體素質的提高，合理減少有關理論性推導證明、繁瑣計算和復雜工作原理的內容，采用框架式和“箱子”教學模式，注意加強培養學生的實際技能和工程應用方面的教學內容，即更加注重教學內容的實用性。如在電子技術教學內容的安排上，考慮到隨著數字技術與微電子技術的迅速發展，集成電路的應用日益廣泛，并在電子技術幾乎所有領域里逐步成功地取代了分立元件電路。因此在教學過程中我們加強了集成電路方面的教學內容，對分立元件電路的內容進行了簡化。另外在介紹常用的電子元器件及集成電路時，重點也是放在其特性、技術指標和正確使用方法上，這樣可以節約了篇幅。

2)引入Multisim仿真軟件

本課程概念抽象，內容豐富，分析方法繁多，與工程實際聯系較為緊密，并具有較強的理論性，知識更新很快。授課內容涵蓋了電路理論、模擬電子技術、數字電子技術、電力電子及電機與拖動等課程，尤其隨著人才培養模式和教學理念的轉變，課程授課學時一再精簡，導致教學難度增大，傳統的教學形式，使不少教師感到難教，學生感到難學，達不到預期的教學目標。通過這幾年的課程建設，我們逐漸將Multisim仿真軟件引入課堂理論教學，將仿真分析與課堂理論教學有機結合起來，這樣既可以適應學時的精簡，又可以在教學中強調工程背景、物理意義和實際應用，還可提高學生分析問題和利用計算機解決實際問題的能力。

3)更新教學軟件，反映最新動態

“電工學”教學中應根據國內外工業技術的最新發展動態，及時補充一些新器件、新技術和新方法，但這些僅靠教材的改版更新是不夠的，在教學中我們注意隨時更新教學軟件，充分發揮多媒體教學的優勢，以圖片、視頻和仿真分析等各種形式介紹當代電工電子技術的發展及應用情況，擴展學生的眼界和思維，取得了較好的成效。

4)實現教學方式的多樣化

研究新形勢下“電工學”課程的教學方法，實現教學方式的多樣化，使課堂講授、案例教學、探究教學、討論式教學方法并存，并注意把課堂教學和課外教學相結合。

對于一些抽象理論性較強的內容，采用先進的多媒體教學手段也是解決學時矛盾的一個重要方面。如在電工技術教學中對比如變壓器的工作原理，異步電動機的結構和轉動原理等比較抽象的內容，我們充分利用多媒體教學的優越性，采用視頻教學，使學生既能夠形象直觀地了解設備結構等內容。

重視培養學生的自主學習精神，對一些簡單的內容或學生已經在物理課程中接觸過的內容，可以讓學生以撰寫小論文的形式自學，從“教會”到“學會”，最后達到“會學”，使學生終身受益。

2 構建網上工作室，加強師生溝通

作為面向眾多院系和專業的專業技術基礎課，“電工學”課程具有授課對象群體大且專業背景多樣化的特點，我們電工所每年要面向全校三個校區七個學院近2000名學生開課。這就決定了授課教師通過和學生及時溝通引導他們進行個體化學習、探究性學習的難度較大。因此我們在建設“電工學”精品課程的同時，依托我們學院的教學改革項目，建立了“電工學”教學網站，對基于網絡平臺的“電工學”課程教學模式進行探討，充分利用網絡優勢解決課程教學困境與教育目標之間矛盾。

我們的教學網站除設有“師資隊伍”、“課程簡介”、“電子教案”、“視頻教學”和“實驗教學”等通用模塊之外，我們每位教師還建立了教師網上工作室，從而進一步把傳統教學方法和網絡教學手段有機地結合起來。這樣在學校規定的授課學時內，由教師采用傳統教學方法和學生面對面進行講授，作為輔助手段，教師可根據課程特點及自己授課對象的專業背景，利用個人網上工作室，選擇一部分相關內容進行網絡教學。這一部分包括如下內容。

1)增加相關內容

增加與授課對象專業相關的本課程的加深拓展內容，向學生提供更多的教學素材和參考資料。如針對藥學院的學生，我們會介紹一些電工電子在醫療儀器方面的應用的內容;而對于機制類專業，可以結合生產實際，討論一些電動機控制技術等方面的內容等。

2)開展專題討論

利用工作室組織學生開展與本課程及授課對象專業相關的專題討論。比如“你身邊的集成電路”、“大學生電子設計大賽參賽體會”、“磁懸浮技術”等題目都是學生們喜愛的話題。

3)進行個性化輔導

任課教師可通過自己的網上工作室對學生進行答疑輔導和批改作業，解決了校區多路程遠的問題，加強了與學生的溝通。

利用網絡平臺教學模式可以提高教學內容的科學性、先進性和趣味性，又可加強學生與老師的實時交流，使廣大學生得到最優質的教學資源，還可以方便學生在不同時間、不同地點根據自己的需要進行自主化和個性化學習。

3 加強實驗教學，培養創新能力

“電工學”是一門實踐性很強的基礎課，我們的電工電子實驗室是學校第一批標準化的優秀實驗中心。為培養學生的創新意識和實際動手能力，我們對實驗教學內容進行了改革，在驗證性實驗的基礎上不斷增加綜合性和設計性實驗。面向優秀學生，我們還建立了創新平臺，與教師的科研相結合，實行開放式實驗教學，受到了學生的歡迎。隨著EDA技術的發展，我們還開設了一定學時的計算機仿真實驗。要求學生利用EWB軟件完成電路設計和性能分析等內容。為激發學生的學習興趣和研究熱情，我們采用自由結合的方式分組，實驗題目由每組學生自行討論選定，然后小組成員分工協作，共同完成相應的設計分析，寫出小組報告，并派出代表在全體學生面前講解并演示，最后由各小組派出代表參與打分確定該組的成績。利用這種方法使學生通過分組—選題—設計分析—總結報告—綜合定分幾個環節，不僅加深了對課堂知識的理解，還培養了他們的交流協作能力、責任感和分析解決問題的能力，收到非常好的效果。

4 結語

“電工學”課程的教學改革是一項系統工程，需要不斷地探索與發展，才能更好地適應現代高等教育教學模式。近年來我們結合我校“電工學”精品課程的建設，對“電工學”的教學內容和教學方法進行了一系列改革，得到了廣大師生的肯定。我們將進一步學習國內外高校“電工學”課程建設的寶貴經驗，把我校“電工學”課程建設提高到一個新的高度。

［1］ 李桂丹，宋學軍等，利用多媒體課件和網絡教育平臺進行電路教學改革［J］，南京:電氣電子教學學報，2005，27(1)88-90

［2］ 張偉志等，電路課程教學改革的探索，南京:電氣電子教學學報，2008，30

［3］ 秦曾煌，“電工學”，北京:高等教育出版社，2004