電工電子實踐類課程教學改革與探討

王秋妍+徐萍+羅大成+趙鵬濤

摘要：通過分析電工電子類課程的特點，以提高學生的創新動手能力為目標，從實驗和實踐教學方面，闡述了在教學體系和手段上的改革，實踐證明，初步改革確實有效提高了實際教學效果以及學生的創新能力。

關鍵詞：電工電子類課程；教學改革；教學方法手段；創新能力

TM1-4；TN0-4；G642.423

電工電子類課程是本科學歷教育電類專業的核心技術基礎課程，主要包括電路分析基礎、模擬電子技術基礎、數字電子技術基礎、電子系線路、電工學等理論課程和相關的實驗、實踐課程。該類課程以高等數學、大學物理等基礎課程為基礎，同時又是銜接相關專業課程的基礎課，因此，在人才培養方案中起著重要承上啟下的“橋梁”和“紐帶”作用。

隨著電子技術的飛速發展，電工電子技術的應用越來越廣泛，與相關課程更加緊密的融合，促使其不斷發展[1]。因此，電工電子類課程學習的目標，已經不能僅僅落腳于培養學生對課程必要的理論知識和原理的掌握，更重要的是要培養學生運用電工電子技術解決實際問題的創新能力，注重理論知識和實踐能力并重，為今后的工程應用與實踐打下堅實的基礎。所以，電工電子類課程必須進行深入的教學改革。在這樣的改革浪潮中，軍隊院校也必然面臨著嚴峻的挑戰和機遇[2]。

一、電工電子類課程教學現狀及存在問題

1. 教學現狀

目前，國內很多大學已經開始致力于突出創新思維和創新能力培養的電工電子類課程的教學改革。東南大學從 2007 年開始開設創新實驗班，進行了電工電子類課程體系的改革和建設實驗，形成了一套相對完善的“工程師專業認證”體系，與“卓越工程師”無縫接軌。該體系的核心思想是以產出導向為原則、以全體學生為中心、以質量持續改進為根本目的。

桂林電子科技大學遵循以人為本、能力為重、手腦并用、行知合一的理念，以培養學生的創新能力、提高學生的實踐動手能力為目標，通過電工電子類課程教學改革，在學生實踐能力和創新能力培養方面取得了不小的成效。

清華大學在電工電子類課程的改革中，將電工電子類課程進行整合，將在線教育和傳統教育相結合，以實現最佳學習效果，已經成為高等教育界的共識。此外，國防科技大學、華南理工大學、重慶大學、上海交通大學等高等學校、也紛紛開展了電工電子類課程的教學改革，并取得了不少成績。

2.存在的突出問題

電工電子類課程由于包括多門理論課、試驗課和實踐課，目前存在最突出的矛盾就是各課程之間“各自為政”，統一規劃不夠，理論與實踐脫節，導致教學內容不夠系統、完整，影響學生創新能力的培養。

電工電子類理論課程均屬于非常成熟的經典內容，教學內容相對陳舊、孤立，同時，缺乏豐富的工程背景，理論課程和實踐嚴重脫節。而電工電子類課程中的實驗、實踐教學環節，由于對必要的理論知識介紹的不夠詳細，同樣造成理論和實踐脫節，學生似乎是為了做實驗而做實驗，對提高他們的動手能力和實踐能力收效甚微。導致學生對實踐類課程的依賴性強，獨立操作和自主創新能力偏弱。因此，如何將實踐課與理論課有機結合起來是教學改革面臨的又一個問題。

在我校，電工電子類課程包括理論課、實驗課和實踐課，因此，首要問題就是要進一步優化教學內容，注重課程體系內各門課程的有效銜接和統一規劃，嘗試理論課、實驗課、實踐課一體化教學模式，進行理論課重“基礎”、實驗課重“技能”、實踐課重“制作”的一體化教學改革。

二、理論指導實踐，培養創新能力

實驗和實踐教學作為電工電子類課程中的重要組成部分[3]，不僅能夠鞏固所學的理論知識，提高理論與實踐相結合的水平，同時對提高學生的實踐能力和創新能力都有非常重要的作用。

1.實驗和實踐教學體系改革

根據我校學生和課程特點，將實驗、實踐課進行整合，目前統一規劃后主要包括“電路與電子技術實驗”、“電子系統設計”、“零基礎學習單片機”、“單片機系統設計”等與工程實踐連接緊密的綜合設計類課程，此外，“電子焊接工藝”、“電器裝配與調試”、“航天裝配工藝”課程的開設，確保學生在三年當中每學期有一門工程實踐課程學習，全面提高動手能力和創新能力。為了更加有效的銜接和培養學生的應用能力及工程實踐能力，將實驗和實踐教學統一劃分為三個層次：基礎練習層、提高訓練層和創新實戰層，并有計劃、有步驟的展開實施。

圖2所示的實驗和實踐教學體系的組織模式中，基礎練習層主要培養學生的基本技能，由各課程的實驗課完成，例如我校“三電”課程配套的實驗課“電路與電子技術實驗”系列。針對我校學生的特點，對于教學改革實驗班的實驗課都進行了相應的調整，將實驗內容進行整合，分為基礎實驗和選做實驗。基礎實驗以簡單必要的驗證實驗為主，通過試驗箱進行操作，而選做實驗是在完成基礎實驗的前提條件下，通過兩人一套的便攜式實驗裝備展開，學生可以根據自己的專業需求進行實驗選擇并完成，同時，“電子焊接工藝”課程為學生進行選做實驗做好技能支持。這樣，學生通過實驗課的練習，不僅掌握了基本的調試和簡單測試電路的能力，而且激發了學生的學習熱情，這些都將為后續的課程設計奠定基礎。

在完成基礎練習之后，以課程設計作為提高訓練層，主要目的在于培養學生的電路分析和設計能力[4]，如“電子系統設計”課程，主要進行模擬電路設計、數字電路設計和一些綜合電子系統設計，這些依托于理論課程內容體系的優化。例如，音頻放大器電路的分析和制作、正弦信號發生器分析與制作、搶答器的分析與制作等，在實踐課中則重在設計。此外，“零基礎學習單片機”、“單片機系統設計”課程的開設，使得學生對基本軟件知識有了一定的掌握。

創新實戰層次主要分為兩步進行。首先，“電器裝配與調試”、“航天裝配工藝”課程的開設，讓學生進一步掌握電子工藝和裝配基礎，培養動手能力，這些是每個學生的必修實踐課。其次，對于更加優秀的學生，他們對電工電子技術實踐具有濃厚的興趣，更重要的是已經具備了一定的設計、制作能力，因此，可以利用各類競賽，如全國大學生電子競賽、全國大學生航模大賽、全國大學生機器人競賽等等，為他們提供廣闊的創新平臺。

通過這些實戰訓練和實際電子系統的設計制作，在很大程度上高了學生的設計和動手能力，有助于學生創新能力的培養。

2.實驗方法的改革

在實踐教學中，只有充分調動學生的主觀能動性才能達到提高學生各種能力的目的[5]。因此，在整個實驗過程中必須進行嚴格管控，由學生獨立自主完成，始終強調自己動手、動腦，讓學生體會完成實驗時的喜悅，提高他們的興趣和積極性。我們從電路與電子技術實驗一開始到電路與電子技術實驗二，再到電路與電子技術實驗三，根據學校自身情況編寫相關實驗書，這些實驗教材的編寫也是本著由細到粗、由繁到簡的原則，讓學生逐漸提高在組織實驗、數據處理方面的能力和自主性。為了調動學生的積極性，基礎練習要牽著走，教師在實驗過程中要積極引導、精心策劃并及時鼓勵，逐步培養學生的創新能力。

提高訓練時，則要將牽著走轉變為引著走，老師負責指導學生制定方案和計劃，進行疑難解答，讓學生在老師的指引下完成課程設計。此外，在傳統實驗的基礎上，引入現代化計算機仿真系統，學生可以在熟悉仿真軟件的基礎上進行簡單的驗證性實驗，之后通過仿真軟件來確定自己設計的可行性和重要參數的選擇，訓練學生的設計思想、設計技能和調試技能，激發他們的創新意識提高創新能力。

創新實戰層次主要借助于各類競賽，充分利用這些競賽，通過實踐課程講授、仿真實驗驗證、實際動手制作等環節，相互結合，放手讓學生去做，只提供必要的指導，從而更大程度上激發學生的創新潛能，從實戰角度大大提高學生的創新能力。

三、結束語

本文主要針對我校的實際情況，在了解國內各高校在電工電子類課程教學改革的基礎上，對我校電工電子類實驗、實踐課程改革進行的研究與實踐探索。改革以學生的創新能力為出發點，針對學生的實際情況進行動態調整，增強理論和實踐的統一。實踐證明，改革初步取得了較好的效果，為后續教學改革奠定了良好的基礎。

參考文獻：

[1]陳堅.唐成軍.李昕. 電工電子教學改革的研究與實踐[J] .科技信息，2013，17.

[2]張金林.張容.李凱.周翠.軍隊院校電類專業基礎課程體系改革研究[J].空軍預警學院學報，2014.28.（2）：134-135.

[3]鄭文.張運波.電工電子技術實踐能力培養的研究與實踐[J].長春工程學院學報：社會科學版，2012，13（3）：111-113.

[4]宋衛菊，褚南峰.開放式創新性電工電子實驗教學研究[J].中國現代教育裝備，2007（11）：110-112.

[5]于寶琦.于桂君. 應用型本科電工電子類課程教學改革的研究[J]. 遼寧科技學院學報， 2010.12（2）：47-48

作者簡介：

王秋妍（1978-），女，碩士，講師，從事電工基礎理論教學和開關電源研究工作。