李德川+楊一軍+尹新國
【摘要】根據材料專業學生的專業需求,結合電工與電子技術課程的特點,分析該基礎課程在專業學習中的地位和學生在學習方面存在的問題,從教學內容、實驗方法和動手能力培養方面提出教學改革措施,較好的完成了材料專業電子技術的教學任務,培養了學生思考、綜合分析問題的習慣,強化了學生的動手能力,為進一步的學習和深造打下良好的基礎。
【關鍵詞】電工與電子技術 教學研究 課程
【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2017)05-0243-02
電工與電子技術課程內容包含電子和電工兩部分內容,主要介紹電路的基本元件、電路分析基礎、數字電路、模擬電路,以及數據的測量和采集等知識的一門學科[1]。內容上相對獨立而又有交叉,同時包含大量的驗證試驗,是培養學生文化品質和科學素養、提高學生實踐動手能力的一本新教材。電工與電子技術的掌握,能夠造就一批從事電子信息系統的科學研究、產品的設計、工藝制造和技術管理等方面的新型高級工程技術人才。而且材料類學科的培養目標旨在培養具有扎實的自然、社會科學和材料科學的專業基礎,具有較強的學習能力、實踐動手能力、組織管理能力等,能夠從事材料科學的基本理論研究、新材料和工藝的開發,生產技術管理等工作的應用型人才。從科學發展觀和人的全面發展來說,材料類的學生更應該學習電工與電子技術。因為隨著電子科學技術的發展,精密儀器,電子器件等都是由不同的電子元件組成的一個系統,不同元件間相互聯系,相互作用,該課程配套的大量實踐訓練,有助于培養我們的動手能力、綜合分析和思考問題的能力,是加強科學素養、提高文化知識,培養創新精神不可或缺的一門教材。因此,在材料專業開展電工與電子技術課程的教學是非常必要的。
然而,有些學生沒有給予電子科學相應的重視,認為材料專業只是與元素、化合物、材料的加工與合成相關,與電子系統無關,在心里上放縱,在學習時間的分配上投入的時間相對較少,而學生的電子基礎又很薄弱,造成學生對知識的理解不透徹,在復雜的問題上不能從整體上系統的分析問題。因此,在本文中將從電工與電子學科的基礎出發,把材料專業的專業特點和教學內容結合起來,探討教材、教法、教學手段、實踐教學、考核方式等方面在課堂教學方面的應用,培養學生的動手能力和科學素養,改善材料專業的學生在電工電子技術方面的學習熱情,開展非電子專業電工與電子技術的教學工作。
一、精選教學內容,把知識點進行層次化歸類。
電工與電子技術這門學科是門基礎課,包含有數字電路和模擬電路兩大部分,對電工技術和電子技術方面的基礎知識進行全面的介紹,知識點較多。而材料專業的學生主要以理科生為主,數學和物理基礎較好,只要善于引導,誘發材料專業學生對于電子課程的學習熱情。對于基礎知識,要從材料學的角度出發,分析電子元件的結構和工作原理,建立不同層次間知識的聯系。例如N溝道的絕緣柵場效晶體管,我們從源極或漏極的形成機理出發,與材料學科相結合,在知識間產生共振,拉近學科間的舉例,提升學生的關注度。然后結合電場知識,分析N溝道導電路徑的形成原因,以N溝道形成的特點來區分場效晶體管是耗散型還是增強型MOS管。因此,善于精選教學內容,以學生已有的知識為基礎,逐層深入,把知識點進行解刨,利于學生消化與吸收,提高學生的學習效率。
二、以知識點為依托,進行發散式教學。
結合理科學生喜歡鉆研,善于推論的特點,拋出問題,引導學生對知識進行聯想,把知識體系連接起來,進行發散式教學。以二極管為例,通過對二極管的P、N結的微觀形成機理的分析,掌握二極管的構成;根據二極管的特性,推斷二極管的分類;通過P、N結不同的組合方式,構成不同類型的三極管PNP或NPN元件;把不同二極管組合起來,構成不同的門電路。知識的擴展有利于把教材中不同章節的知識點連接起來,讓知識點不再孤立,使之符合理科生思維的邏輯性,有利于教學計劃的實施。
三、探討式教學,不拘泥于課堂講授。
豐富課堂教學形式,結合不同的教學手段,把提問式教學、總結式教學、專題活動和多媒體教學等有機結合,掌控學生的學習熱情與激情,提高教學質量。
1.借助于互聯網,讓學生在查找中學習知識。
互聯網上資源豐富,把互聯網當作擴展知識儲備的手段之一。智能手機的普及,拉近了我們與互聯網的距離,為知識的獲取提供了方便。然而,在課堂上雖然強調要專心聽課,但是仍然發現有一部分同學低頭看手機。既然手機在課堂上無法回避,那我們可以因勢利導,把知識的獲取轉移到資料的查找上來。例如通過提出電阻元件阻值的識別問題,讓學生通過互聯網查找電阻的識別方法,了解色環電阻和貼片電阻的識別方法各是什么?這樣既避免學生無謂的看手機,活躍了教學氣氛,提高學生的課堂參與度。
2.轉換角色,讓學生體驗一場課堂教學活動。
課堂教學不僅僅是教師的課堂,更是學生的天地。組織一場由學生主導的、總結式的課堂教學活動,通過資料的查找,課堂教學計劃的制定,鍛煉學生的組織能力,激發學生的對該課程的熱情。教師則負責點評和指導,通過教學活動來了解學生對知識的掌握程度,及時不同和總結,深化學生對知識的理解。
3.開展電子科技主題展示活動,體驗電子科技帶來的便利,激發學習熱情。
在班級中,對電子科技熱衷、甚至癡迷的學生不在少數,智能手機,電腦、平板等設備更是層出不窮,利用這部分同學對電子設備的熱愛,進行一場電子元件科普性質的主題展示活動,加深學生對電工與電子技術課程的熱愛。例如,展示一款臺式機的主板,講解下里面包含哪些電子元件,元件的容量大小,如何分辨,以及電路的設計圖等。主題活動可以鍛煉學生查找資料的能力、組織能力,增強學生的專業素質,學以致用,培養既有理論基礎,又有實踐能力的新型復合型人才。
4.借助多媒體,豐富教學內容。
借助計算機系統,把知識內容以文字、圖片、聲音、動畫等形式通過多媒體展示出來,以不斷跳躍的課堂教學形式,吸引學生的注意力,提高課堂教學效率。
四、開放電子實驗室,建立理論知識與實物間的橋梁。
實踐教學非常重要,是提升教學效率和學生興趣的關鍵環節。現有的實驗是在實驗目的、實驗儀器、操作步驟等確定的條件下,學生認識儀器,完成基本技能訓練的一個環節。雖然認識了電子元件,觀察到了實驗現象,但不能最大程度的激發學生的主動性和創造性。尤其對于材料學科的學生具有聯系和挖掘現有現象的特點來說,僅僅是驗證性的實驗已經不能滿足學生的發展要求。開放電子實驗室,讓學生根據自己的知識、興趣和能力,選擇實驗的內容、元件,指定實現步驟,分析實驗現象,教師適當的給予引導,讓學生自主的完成實驗科目,充分發揮其設計能力和創造性,培養學生的科學素養。例如,淮北師范大學電子實驗室組織萬用表的組裝活動,提倡學生走進實驗室,加深對電子元件了解,教師則負責提供技術支持。從萬用表要實現的功能、儀器測量的原理、電子元件的選擇以及電子線路的規劃全部由學生獨立完成,此次活動既提高了學生的動手能力,又豐富了學生的生活。完成設計以后,學生紛紛在網絡上展示出自己的作品,激動與興奮不言而喻。活動的開展提升了學生興趣,鼓舞了身邊的同學,極大的提高了學生學習的熱情。然而實踐教學活動受到經費和師資的影響,離完全開放電子實驗室還有一段距離,但開放式教學帶來的顯而易見的優勢,是教學改革不能忽略的[2]。
五、輕考核、重實踐,減壓增效。
減輕理論課在考核中所占的比重,注重能力素質的培養。材料專業的學生學習基礎理論課程,或多或少存在一定的排斥心理,在心理給予不了足夠的重視??梢栽谡n程學習的伊始,告訴學生考核的標準,讓學生以輕松和積極的心態來對待這門課,提高學生的參與度[3]。我的方法是課堂上如果有關于知識點疑問,可以結合實際課程內容,安排知識點的討論和總結,激發學生興趣,活躍課堂氣氛,達到寓教于樂的教學效果。
六、結論
電工與電子技術的教學改革涉及的知識范圍較大,需要教師投入足夠的精力,轉變教學觀念,要以培養和發展學生的素質為宗旨,堅持把教學改革深入、長期的開展下去。教學改革正在穩步進行,教學效果明顯。
參考文獻:
[1]葉挺秀, 張伯堯主編.電工電子學(第三版)[M]. 高等教育出版社, 2008.
[2]聶瓊.高職電工電子學教學改革研究[J]. 考試周刊, 2012 (50): 16-17.
[3]余群,何紹華,李麗.少學時電工電子學的教學研究[J]. 教育教學論壇, 2013 (20): 88-90.