增強(qiáng)大學(xué)生電工電子技術(shù)能力的探討

摘要：根據(jù)2010～2020年工程教育人才培養(yǎng)模式的改革與發(fā)展方向，針對電工電子技術(shù)課程的基礎(chǔ)性地位及實(shí)踐性需求，探討了相應(yīng)的課堂教學(xué)及實(shí)踐環(huán)節(jié)改進(jìn)方案以增強(qiáng)理工科大學(xué)生的電工電子技術(shù)能力。

關(guān)鍵詞：工程教育；人才培養(yǎng)模式；電工電子技術(shù)；課堂教學(xué)；實(shí)踐環(huán)節(jié)

作者簡介：謝澤會（1976-），女，河南信陽人，鄭州輕工業(yè)學(xué)院電氣信息工程學(xué)院，副教授；鄧瑋（1973-），女，河南南陽人，鄭州輕工業(yè)學(xué)院電氣信息工程學(xué)院，副教授。（河南 鄭州 450002）

基金項(xiàng)目：本文系鄭州輕工業(yè)學(xué)院第二屆青年教師教學(xué)改革與研究的項(xiàng)目成果。

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）36-0133-02

隨著高等教育由規(guī)模擴(kuò)張向內(nèi)涵建設(shè)的推進(jìn)，教育重心也由以往的注重知識傳授轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅貙W(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，根據(jù)教育部2010～2020年《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要》的安排，未來迫切需要改革工程教育人才培養(yǎng)模式，提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和國際競爭力，構(gòu)建布局合理、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、類型多樣、主動適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的、具有中國特色的社會主義現(xiàn)代高等工程教育體系，增強(qiáng)綜合國力，應(yīng)對經(jīng)濟(jì)全球化的挑戰(zhàn)，培養(yǎng)出一大批具有國際競爭力的工程人才。

電工電子技術(shù)課程作為各高校理工科專業(yè)必修的一門實(shí)踐性很強(qiáng)的基礎(chǔ)課，涉及電路理論、電工測量、電機(jī)與控制、電子技術(shù)等領(lǐng)域多方面的知識，其目的是使學(xué)生獲得必要的基礎(chǔ)知識及基本技能，以順應(yīng)相關(guān)學(xué)科的發(fā)展及新時期工程素質(zhì)人才的需求。但該課程理論性強(qiáng)，覆蓋面廣，課程內(nèi)容較為抽象，課時又相對較少，學(xué)生很容易對這些內(nèi)容的學(xué)習(xí)產(chǎn)生畏難厭學(xué)情緒，嚴(yán)重影響到了學(xué)習(xí)質(zhì)量、能力培養(yǎng)及后續(xù)課程的開展，因此加強(qiáng)理工科專業(yè)大學(xué)生的電工電子技術(shù)能力的培養(yǎng)是值得探討的話題。

一、課堂教學(xué)方法的改進(jìn)

1.教學(xué)內(nèi)容與時俱進(jìn)

在電子技術(shù)高度發(fā)展的今天，新器件、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，原有的教材內(nèi)容存在內(nèi)容落后、知識面窄、信息量少等問題。為了滿足新時代下工程實(shí)際的要求，在保證基本理論的基礎(chǔ)上，在電工電子課程中引入最新的知識與技術(shù)，做到實(shí)用性和先進(jìn)性相結(jié)合。同時為了進(jìn)一步開闊學(xué)生的視野，指導(dǎo)學(xué)生閱讀《電子報》、《電子世界》等等，在加強(qiáng)理論的基礎(chǔ)上接觸簡單的實(shí)際電路，逐步提高其實(shí)際運(yùn)用能力及設(shè)計能力。

2.把現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺和仿真技術(shù)應(yīng)用到課堂上，提高學(xué)習(xí)興趣

以往的教學(xué)模式主要以傳播知識為主，注重公式的推導(dǎo)和定理的應(yīng)用，課堂教學(xué)形式比較單一，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，教學(xué)效果一般。把多媒體和虛擬技術(shù)運(yùn)用到培養(yǎng)應(yīng)用型人才的教學(xué)中，多媒體課件的動畫效果能夠改變枯燥的教學(xué)模式，同時動態(tài)的文字、圖像可以直觀地展示元器件和電路圖等，更能激起學(xué)生的興趣，加深印象。如三相交流電源的產(chǎn)生，對于定子及轉(zhuǎn)子線圈空間360度均勻放置，很多同學(xué)不太理解，可以在課堂上增加動畫教學(xué)，一方面能使學(xué)生明白結(jié)構(gòu)關(guān)系，另一方面關(guān)于相序的先后順序也能清清楚楚。利用EDA、MultiSim等仿真軟件模擬課堂所分析電路，其界面友好，操作方便，具有數(shù)字、模擬及模擬/數(shù)字混合電路的仿真能力，且元件庫各元器件選擇范圍廣，參數(shù)修改方便，過程非常接近實(shí)際操作。對于較大規(guī)模的電路，可分級接線和調(diào)試。該過程不僅加深了學(xué)生對概念、原理的理解，更增強(qiáng)了學(xué)生的動手能力，順應(yīng)了教育現(xiàn)代化、多樣化的新思路，取得了事半功倍的效果。同時開展網(wǎng)絡(luò)答疑版塊和討論版塊，方便學(xué)生交流學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)難題，共享優(yōu)秀教學(xué)資源。

3.分組互動模式結(jié)合傳幫帶，共同提高學(xué)生水平

分組互動既是學(xué)習(xí)模式，也是課堂教學(xué)的一種策略或方法。在教學(xué)過程中，按照低中高三個層次對學(xué)生進(jìn)行平均劃分合理組合，進(jìn)行“分組討論學(xué)習(xí)”。在小組分配時，教師考慮個別調(diào)配，將學(xué)習(xí)的主動權(quán)交給學(xué)生，鼓勵學(xué)生自己分析問題和解決問題，同時利用小組成員低中高層次之間的合作結(jié)合傳幫帶，營造互助的學(xué)習(xí)氛圍，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力，共同提高學(xué)生思考問題、解決問題的能力，打造出一個能力型的合作團(tuán)隊(duì)。

二、實(shí)踐教學(xué)的改革

1.實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)變，遵循“大電工基礎(chǔ)”，體現(xiàn)“各專業(yè)特色”

首先實(shí)踐內(nèi)容應(yīng)摒棄過去以驗(yàn)證原理為主的課堂模式，遵循“大電工基礎(chǔ)”+“各專業(yè)特色”，增加綜合性及應(yīng)用性課題。電工電子課程作為專業(yè)基礎(chǔ)課，課程信息量很大，學(xué)時卻越來越少，必須在強(qiáng)調(diào)基本概念、基本原理及基本分析方法的基礎(chǔ)上，以接近工程實(shí)際為目的，培養(yǎng)出以能力為本位的學(xué)生。為達(dá)到好的學(xué)習(xí)效果，在“電路”、“電子線路”課程結(jié)束之后，開放實(shí)驗(yàn)室，建立電類大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新平臺，選拔一批動手能力強(qiáng)、理論基礎(chǔ)扎實(shí)的學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，增加高級電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)、電子電路CAD、電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)、電子設(shè)計與制作等相關(guān)課程模塊，滿足不同專業(yè)、不同制作內(nèi)容的要求。

鄭州輕工業(yè)學(xué)院自2010年開始在“電子線路”課程結(jié)束后每年按比例抽取一批基礎(chǔ)扎實(shí)、能力強(qiáng)、對電工電子感興趣的大學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，由幾個業(yè)務(wù)能力強(qiáng)的老師分組指導(dǎo)。在自主完成課本上規(guī)定的20個綜合性稍強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)并考核通過后，開始由老師指導(dǎo)設(shè)計綜合性的題目。設(shè)計時從可行性分析、理論參數(shù)計算、元器件選取到實(shí)際系統(tǒng)的搭建均主要由學(xué)生完成，并鼓勵他們積極參加省級及國家級電子競賽。幾年來培養(yǎng)了大批優(yōu)秀的、具有較強(qiáng)實(shí)踐及設(shè)計能力的大學(xué)生，這些實(shí)驗(yàn)為他們走向社會打下了堅實(shí)基礎(chǔ)。

2.實(shí)驗(yàn)考核的改變，注重實(shí)驗(yàn)過程，弱化追求結(jié)果

在以往的電工電子實(shí)驗(yàn)過程中，考核方式基本上是固定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以實(shí)驗(yàn)結(jié)果為主。小部分動手能力強(qiáng)的學(xué)生順利地完成了實(shí)驗(yàn)過程，理解了理論基礎(chǔ)及電路現(xiàn)象，但大部分同學(xué)僅僅關(guān)注了實(shí)驗(yàn)結(jié)果，有的同學(xué)還存在袖手旁觀的現(xiàn)象。這部分旁觀的同學(xué)，既不能充分理解理論知識，更不能融會貫通，出現(xiàn)創(chuàng)新意識。為此可以面向?qū)嶒?yàn)過程，即老師在實(shí)驗(yàn)過程中針對某一個定律或原理，不給出具體的電路形式，讓學(xué)生自己選擇搭建電路，然后自己選件，教師指導(dǎo)連線接通過程。學(xué)生測試出結(jié)果后，再和自己計算出的理論結(jié)果比較，找出錯誤根源。實(shí)驗(yàn)考核時可以選綜合性稍強(qiáng)的題目讓同學(xué)進(jìn)行，老師根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行打分。面向?qū)嶒?yàn)過程的考核更能督促學(xué)生的積極性，最大可能提升所有同學(xué)的動手能力。當(dāng)同學(xué)們完全熟悉了試驗(yàn)臺和各種元器件之后，基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)迎刃而解，教師也就更有信心及興趣增加綜合性和設(shè)計性的問題。

三、整合優(yōu)化校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)資源，加強(qiáng)校內(nèi)實(shí)習(xí)基地的建設(shè)

依據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，對于校內(nèi)的電工電子實(shí)訓(xùn)中心、計算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心、機(jī)電工程實(shí)驗(yàn)中心等省級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，充實(shí)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備，按照實(shí)踐計劃的新要求強(qiáng)化條件建設(shè)和運(yùn)行管理，力爭建成真實(shí)或仿真職業(yè)范圍的實(shí)訓(xùn)基地，為學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及學(xué)科性競賽活動的開展提供有力支撐，充分發(fā)揮其增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的作用。

四、建立產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的教育機(jī)制及管理模式

以“專業(yè)技能訓(xùn)練、職業(yè)素質(zhì)養(yǎng)成”為目標(biāo)，在省內(nèi)外建設(shè)了一批穩(wěn)定的條件好、實(shí)力強(qiáng)的校外實(shí)習(xí)基地，為提高學(xué)生工程實(shí)踐能力建立了良好的平臺。自2010年6月以來，學(xué)校加大與校外實(shí)習(xí)基地的合作力度，商談更加廣泛的合作內(nèi)容，拓展新的合作企業(yè)，分別與許繼電氣股份有限公司、格力電氣股份有限公司、上海博為峰軟件技術(shù)有限公司、河南中控柜架等多家企業(yè)達(dá)成合作意向，共同制訂人才培養(yǎng)方案，充分利用合作單位的研究及生產(chǎn)設(shè)備實(shí)施工學(xué)結(jié)合，使工程人才培養(yǎng)的改革有了堅實(shí)的平臺，更加貼近社會需求，保證了學(xué)生校內(nèi)學(xué)習(xí)和企業(yè)學(xué)習(xí)順利對接。

五、教學(xué)效果

培養(yǎng)具有實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的工程人才是當(dāng)今社會的迫切需求。結(jié)合電工電子課程的特點(diǎn)，提出了當(dāng)今人才培養(yǎng)目標(biāo)下課堂教學(xué)及實(shí)踐教學(xué)的改革方案。隨著改革方案的踐行，目前學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新意識越來越強(qiáng)，已經(jīng)涌現(xiàn)出一些卓越的大學(xué)生，并在近幾年全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽、智能汽車競賽及省挑戰(zhàn)杯競賽中屢次獲取一、二等獎及省級獎等。學(xué)生的就業(yè)率和就業(yè)質(zhì)量均穩(wěn)步提升，有不少學(xué)生被知名企業(yè)如中廣核電集團(tuán)、許繼集團(tuán)及周立功公司聘用。相信隨著改革的進(jìn)一步深入，同學(xué)們的能力將會進(jìn)一步提高，更多適合社會需求的優(yōu)秀大學(xué)生也將被培養(yǎng)出來。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝澤會，曹衛(wèi)峰，鄧瑋.關(guān)于電類專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新意識與實(shí)踐能力培養(yǎng)的探索[J].中國電力教育，2009，（11）：145-146.

[2]王亞軍，邱斌，陳寶遠(yuǎn).電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革及能力培養(yǎng)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2010，29（3）：136-138.

[3]高寧，李沛，鄭軍等.改革電工電子實(shí)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2010，29（7）：139-142.

[4]趙韓強(qiáng)，郭寶龍，趙東方，等.國外大學(xué)產(chǎn)學(xué)合作教育對我國實(shí)施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的啟示[J].高等理科教育，2010，4：49-52.

[5]曹衛(wèi)鋒，宋寅卯，鄭安平.本科階段卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的研究與探索[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2011，13：126-128.