邴丕彬?李忠洋?蘇海濱
摘要:“電工電子技術”課程課時少、內容多,一直是教學的難點。針對該課程在教學中存在的問題,從教學內容、教材選擇、理論教學以及實驗教學等多個環節對教學改革進行了深入分析,并且在實際的教學中取得了較好的效果。
關鍵詞:電工電子技術;非電專業;教材選擇
作者簡介:邴丕彬(1982-),男,山東青島人,華北水利水電學院電力學院,講師;李忠洋(1983-),男,山東棗莊人,華北水利水電學院電力學院,講師。(河南 鄭州 450011)
基金項目:本文系華北水利水電學院2011年教學改革重點項目的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)05-0050-02
“電工電子技術”課程是高等院校理工科非電專業學生的一門專業基礎課程,同時它也是一門實踐性、應用性較強的課程。通過對本課程的學習,學生能夠獲得有關電工電子技術的基本概念、與電工電子技術相關的基本理論和基本技能,為學生后續專業課程的學習及今后從事本專業的工程技術工作和科學研究打下堅實的基礎。“電工電子技術”課程包含“電工技術”和“電子技術”兩部分內容,涵蓋了電路原理、模擬電子技術、數字電子技術、變壓器、電機學等多方面內容。然而,一方面,隨著科技的進步,電工和電子技術的信息量日漸增加,另一方面,由于不同學科專業教學計劃的改進,“電工電子技術”的學時數進一步減少。這種矛盾的出現,要求教師必須及時對課程的教學內容、教學方法、教學手段和實驗等不斷進行改革與優化,努力提高教育教學效果,以便在有限的教學時間內,將龐大的信息灌輸給學生,保質保量地完成教學任務。
一、當前“電工電子技術”課程教學存在的問題
目前,隨著國內高校高級教育人才的不斷引進,“電工電子技術”課程的教學質量不斷提高,但是隨著研究的深入,可以發現該課程的教育仍然存在著一些問題。
首先,從學生方面來看,“電工電子技術”畢竟不是這些非電類學生的專業課,部分學生認為所學的專業與電工電子無關,以后工作生活也不會涉及電工電子方面的知識,因此這些學生學習的主動性和積極性都不高;還有部分學生聽說“電工電子技術”比較難,對學好這門課程缺乏信心,甚至有個別學生純粹就是為了文憑而學習,這些思想直接影響了教學效果。
其次,很多教師重理論、輕實踐。在理論教學中,往往只采用單一的講授法,一味地進行枯燥的理論推導,這樣就會使電學基礎差的學生聽不懂課程,逐漸形成厭學、怕學的心理,最終發展到不學的地步。在僅有的幾個學時的實驗教學中,學生往往也只是機械地模仿書本上的例題,缺乏自己動手動腦設計實驗的環節,這樣的學習過程,使理論知識與實踐操作相脫離,達不到相輔相成、互相促進的效果。陳舊的實驗設備已經與新知識、新技術嚴重脫節,使學生掌握的實踐技能遠遠不能滿足企業和用人單位的實際需求。
最后,由于各非電類學科的專業培養目標不同,人才培養方案中對“電工電子技術”課程的內容和深度的要求都有所不同,因此,“電工電子技術”課程對不同專業學生的要求也將不同。為了能夠更好地提高課程教學質量,任課教師應該積極引導學生,使學生充分認識到“電工電子技術”課程的重要性,同時,教師自身應具備淵博的知識,尤其是應具備較高的專業素質,能夠靈活運用不同的教學方法來激發學生的學習興趣,為學生營造良好的學習氛圍,最終使學生能夠積極主動地學習這門課程并掌握這門課程的知識與技能。
二、“電工電子技術”課程教改內容
華北水利水電學院的“電工電子技術”課程由電力學院電工教研室承擔理論和實驗教學工作,在教學過程中,該教研室響應教改要求,從自身水利水電的特色出發,針對上述問題,積極探索新的教學模式,對如何提高教學質量進行深入探討,逐步形成一套自己的教學方法。
1.教學內容
目前,華北水利水電學院每年有幾千名學生學習“電工電子技術”課程。由于不同學科的專業培養方案不同,對“電工電子技術”課程的教學提出了不同的要求,要求教師在授課過程中,對不同專業的學生講授的課程重點和深度有所區別。因此,該課程教學的實施過程會存在一定的難度。
隨著各學科專業培養計劃的不斷調整,授課院系必須首先和開課院系進行溝通,仔細研究各專業的培養目標對“電工電子技術”課程的需求。教師在實際的教學過程中,將根據不同專業對電工電子的要求,對電路、電子技術、電機與控制三個模塊進行有側重地組合,對不同專業的學生進行有針對性的區別教育。例如管理類專業的學生對“電”知識的要求更為廣泛、更為實用,趨向于科普化,授課教師在課程的講授過程中,就會更多地偏重于知識性和應用性,增加一些日常接觸到的用電實例,刻意淡化電工理論的數學推導和計算過程,這樣的處理就能夠降低學習的難度,增強其知識性、趣味性,引導學生初步了解電的相關技術及其應用,為學生今后的工作、學習和生活培養“電”的基本素質。
2.教材選擇
“電工電子技術”課程的內容較多,學時有限,教學過程中要做到面面俱到是行不通的,因此必須突出教學的重點。這就對教材的選取有更高要求。目前,由于學時有差異,不同高校“電工電子技術”課程選擇的教材也不盡相同。常見的比如32學時的課程可以選擇秦曾煌的《電工學簡明教程》,講述的重點是與電相關的基本概念和原理;64學時的課程可以選擇秦曾煌的《電工電子技術》上下冊,該教材則要求學生能夠理解重要理論推導過程以及延伸應用;此外,在教育部新的專業目錄下, 部分專業的“電工電子技術”已經更改為48學時了。
華北水利水電學院根據自身發展特點,除了部分專業保留了32學時的“電工電子技術”課程安排外,在一些具有專業特色的學科中將學時增加到了48學時,如土木工程、建筑環境與設備工程、環境工程、給排水工程、港口與航道工程、消防工程等各類非電專業。在此前提下,如何選擇一本滿足現代課程體系要求、適應當前人才培養要求的少學時“電工電子技術”的教材,成為當前課程建設必須要面對和解決的重要問題。鑒于此,電力學院電工教研室原教研室主任侯樹文主編了《電工電子技術》一書,對傳統電工電子的相關內容進行了必要的綜合和整理,使學生在較少的學時內能夠掌握“電工電子技術”課程的基本理論框架和相應問題的分析方法。考慮到數字電子技術的快速發展和廣泛應用,該書還特別增加了數字電子電路的分析和應用等內容,獲得學生的一致好評,收到了良好的教學效果。
3.理論教學
理論教學是專業學習中最為關鍵的一個環節。教師理論教學的水平能夠直接決定本課程學生學習的效果。授課內容應該貼合現實生活,體現出“電工電子技術”應用的廣泛性,這樣才能提高學生的學習興趣,讓學生在愉快的學習氣氛中學到比較實用的知識。教師的授課形式應多樣化:能夠靈活運用語言和肢體表達,結合板書與多媒體等表現形式,加上學生的課上、課間和課后反饋,定時答疑等輔助環節,來有效地提高教學效果,使學生在有限的時間內學習更多更為有用的電工電子技術知識。
(1)語言和肢體表達能夠有效提高學生的學習興趣。教師要想提高課堂教學效果,使學生在教學過程中積極配合,最直接的方法就是將課堂內容與生活實踐相聯系,引導學生發現實際生活中的問題并運用課本上的知識來解決問題。而教師教學過程中的肢體語言是吸引學生學習興趣的最為有利的工具。教師在上課過程中,要采取多種方式調動學生的學習興趣,讓學生主動思考。
在“電工電子技術”課程的教學過程中,授課教師不能局限于課本上的內容,需要有一定廣度的內容擴展。比如,授課教師可以將課堂所授知識聯系擴展為現實生活的實例,讓學生明白學習這個知識點在實際生活中可以用在什么地方,能夠有效增強學生對該課程的理解和認知。另外,教師還可以結合現代科技,如微電子技術、光電子技術、等離子體技術等高新科技,分析這些高新科技的發展與電工電子技術知識點的聯系,讓學生認識到“電工電子技術”已經成為各個工程技術領域的基礎,這樣就能夠開闊學生的視野,讓學生了解當今世界最新科技的發展動態,從而激發學生的學習興趣,提高其學習動力。另外,還要讓學生明白,掌握電工與電子技術對他們今后的工作生活將大有幫助。
(2)板書是課堂教學的點睛之筆。板書是一種最通用的教學手段,是教師與學生信息交流的重要載體,也是課堂信息的精華,具有直觀、濃縮、強化、科學等特點。板書配合口授教學完成教學任務,是一種必不可少的教學手段。好的板書應該主次分明,層次清楚,能強化知識的邏輯性、系統性;好的板書應該提綱挈領,言簡意賅,有助于學生的視覺記憶,便于學生對知識的理解,也便于學生記錄筆記和課后復習。
板書要為教學服務,而教學卻不能被板書所累。課堂教學中,教師不應該被板書束縛其中,一板一眼,一招一式都受限于板書的內容和時間。如果教師圍著板書轉,一切的教學活動都是為了完成板書,那么把板書的“導”變成了“套”,反而會影響教學效果,事倍功半。授課教師在教學過程中體會“度”的概念,探求更適合于課堂教學的科學性的板書,使板書真正成為課堂教學的點睛之筆。
(3)有效利用多媒體資源。目前,隨著國家對教育投資力度的加大,普通高校的教學硬件設備條件有了很大的改善,很多教室已經配備了多媒體設備。多媒體技術能夠非常方便地用聲音、圖像、文字等方式直觀和形象地向學生表達教學內容,一掃呆板的傳統教學模式,能夠強烈激發學生的學習興趣,使學生加深對理論知識的理解和掌握,提高了教學效率,深受學生歡迎。授課教師要充分利用這一新的技術成果,在整個教學過程中將多媒體教學作為傳統教學方式的有力補充。比如在講授電動機的相關控制電路時,就可以采用多媒體教學,這樣既免去了教師講授時泛泛而談時的尷尬,又不會因為繪制復雜的圖形而浪費大量的課堂時間。幾張圖片、幾段短片下來,學生感到好像親身去了一趟電機廠,對電動機有了更加全面的認識。
(4)及時獲取反饋信息。隨著課堂教學的進行,及時反饋的作用逐漸凸顯出來。授課教師在授課過程中要注意傾聽學生的應答、觀察學生的表情,課下還要多與學生進行交流,充分掌握學生的學習情況,并據此及時對教學方式和授課內容進行調整,這樣才能更好地適應學生的學習狀況,提高學生的學習效率,達到最好的教學效果。在網絡技術的支持下,還可以采用許多新的方式與學生進行溝通,如可以通過電子信箱、飛信、QQ聊天等方式和學生在線交流,使課程的學習與交流不僅限于課堂,這樣就能夠使學生放下思想包袱暢所欲言,大膽提出教學中的不足和需要改進之處,授課教師帶著學生的期盼進行授課,自然能夠提高學生對該課程的學習興趣,起到事半功倍的效果。另外,授課教師還可以在課后為學生配備適量的習題和作業,強化和鞏固學生對知識點的掌握。
(5)答疑成為教學環節的有力補充。華北水利水電學院針對教學環節制定了完整的答疑程序,教師除了與學生面對面進行答疑之外,還鼓勵采用集體答疑、網絡答疑等多種答疑形式查漏補缺,使學生的學習方式多元,更多地為學生提供學習渠道和學習資源。對所學知識不遺留問題,這是一個非常值得肯定的舉措。
4.實驗教學
“電工電子技術”課程的實驗教學也分為“電工技術”和“電子技術”兩部分實驗內容進行。電力學院的電工教研室專門配備了電工技術實驗教師和電子技術實驗教師與理論授課教師合作共同完成該課程的實驗教學任務。
一般來說,“電工電子技術”課程的實驗教學包含驗證性實驗和設計性實驗兩部分。其中,驗證性實驗指的是為了配合本課程的理論教學而設置的實驗,目的是使學生熟悉常用儀器儀表的使用方式,掌握正確的實驗方法,如驗證經典的疊加原理、戴維南定理等。設計性實驗目的是檢驗學生靈活應用本課程的理論解決現實問題的能力。學生根據課堂學過的理論知識按照要求自主確定實驗方案得出實驗結果。從實踐結果來看設計性實驗的效果不錯,學生不但從中鍛煉了動手能力,而且培養了分析和解決問題的能力,加深了對本課程相關理論知識的理解。實驗教師應該適當地增加設計性實驗的內容,挖掘學生思考問題的潛力,敦促其認真學習課堂理論知識。
三、教學效果
本文通過對“電工電子技術”課程存在的問題的分析,從教學內容、教材選擇、理論教學和實驗教學等方面對教學改革進行探索,新的教學方式能夠有效地激發學生的學習興趣,使學生能夠在有限的學時內擴充知識面,提高其實踐創新能力。實踐證明,學生非常積極地配合教學,并輕松完成教學任務,提高了非電專業“電工電子技術”的教學質量。
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(責任編輯:宋秀麗)