民辦本科機械類專業電工與電子技術基礎教學思考

范凱+王卓君+張奔

（三江學院，江蘇 南京 210000）

摘要：為了提高電工與電子技術基礎課程的教學效果，針對民辦本科院校中機械類專業在教學中的特點和目前的狀況進行了分析，指出了面臨的問題，也論述了自己的一些看法和對策，以達到提高教學質量和教學效果的目的。

關鍵詞：教學改革；教學模式；電工與電子技術基礎

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）18-0231-03

一、引言

隨著科技的發展，機械設備單純的由機械結構組成已經成為歷史，機械設備正在成為機、電融合的產物。這就要求機械專業類的學生必須掌握基本的電工與電子技術基礎知識。電工與電子技術基礎課程是機械類專業的一門技術基礎課，其理論性和實踐性都很強。學生能否較好地掌握，將會直接影響到后續與電子學相關課程知識的理解和掌握。單片機、PLC、電氣控制，電機控制、測試技術等都是以電工與電子技術為基礎的。

由于這門課概念多、公式多，只有基礎電路，但電路卻多種多樣，概念比較抽象，往往難以理解掌握。這門課程知識點間的關系邏輯性和連續性非常強，前知識點如果不理解，掌握程度不夠將直接影響或者決定后一知識點的理解和掌握。所以在教學過程中學生一旦有開小差或者困頓的時候，可能造成后續知識學習困難的結果。

二、目前的狀況

機械類本科要求學生畢業必須具備相關的知識結構與能力、掌握研究的數學方法和系統科學方法，必須具備知識、能力和素質——認知能力、主動實踐能力、創新意識[1]。具體來講，就是要較好地掌握專業領域的技術理論知識，具有較強的自學能力、創新意識和較高的綜合素質，具有初步的科學研究、科技開發、團隊協作及組織管理能力等。在電工與電子技術基礎教學過程中，也需要通過各種手段培養學生的上述所要求的能力及素質。

當前高校中用于電工與電子技術基礎的教學手段多是以PPT為主要工具，教師通過語言、板書、視頻、動畫以及其他現代化教學手段進行教學。常常使用的教學方法主要有講授法、談論法、演示法、課堂討論法、實驗法等。很多高校及教育者也結合各自院校的具體實際嘗試不同的教學方法，推進教學改革，以期獲得更好的教學效果。部分高校教育者運用項目教學法，進行理論教學與實驗教學的探討和研究，將項目教學法應用到理論教學[2]、實驗教學[3]及實訓教學[4]上，將教學過程與創新能力培養結合，取得了良好的效果。為了提高學生的知識應用能力，文獻[5]將實例教學法引入到教學過程中，實現理論與實踐相結合，以提高學生的知識應用能力。

當前國外的先進教學模式也輸入到了我國，其中以MOOC與SPOC課程應用趨勢最大。文獻[6-8]在本科生中實施了基于SPOC翻轉課堂的教學模式試點，取得了良好的教學改革成果。

三、目前存在的問題

教學觀念落后。一直以來，受固有理念的影響，一些人認為教學只是知識由教師輸出和學生輸入的簡單過程，形而上的人更是認為知識是外在于人的客觀存在，教學就是知識在不同的載體之間復制、遷移的過程，教師是知識的原版，而學生只是個“復印機”，這種觀念是不符合實際的。

教學環節上教師與學生在教學過程中缺乏有效的溝通。教師課堂提問沒有學生回答，要么是學生不會，要么是不愿回答。出現沒有學生答疑的現象，具體來說，要么是學生找不到教師，要么是學生不知道該問什么，或者是怕問的問題太簡單。課堂氣氛沉悶，要么是教師講課過于平淡，要么是學生實在聽不懂，無法跟上教師的節奏，無法活躍。這種現象在大三及大四尤其明顯，究其原因而言，主要是學生在大一、大二進行技術基礎課程學習時，落下的課程太多，知識掌握不牢、理解不深、不會應用，以致于在進行專業課程學習時出現困難，因為一開始就不懂專業課的基礎知識，更不要說學習專業知識的了。

從學生方面的原因分析，主要是學生的高中知識不夠扎實。表1是2009年到2015年江蘇省理科本一、本二及本三的省控線（其中本三是指的三江學院），根據圖1可以看到三江理工科專業招生的省控線分數比本一的平均差60分，與本二的平均差35分。如此的差距說明其高中基礎相對薄弱，這就使得學生在學習相同的知識，要達到相同的深度時，就應該要花費比本一、本二的學生更多的時間。

學生的學習狀態不佳。很大一部分想學但是學不會、聽不懂，進一步造成了學生自學能力差，、不愿意主動學習的局面。所以學生在課前幾乎沒有預習，課后也沒有復習。究其原因是由于基礎差，課堂上聽不懂，自己下去看書經常碰到問題，又不能時刻看到老師進行答疑，學生沒有了學習的積極性；還有部分學生不想學、不愿意學，上課不聽玩手機，作業不做或者是抄作業，總是想著混過去。

四、對策

改進教學觀念。“師者，所以傳道授業解惑也”。在教學過程中，教師不但要傳授理論知識點，還要指導學生如何應用，并解決學生理解和知識實際應用時碰到的問題。教學過程是一個動態的過程，這個過程包括“教”和“學”兩個方面。在這個過程中，存在著為了相同目的而發生在師生之間、生生之間的溝通、對話、理解等活動。在這個過程中，存在著知識的遷移，在教師身上更存在著知識的分解辨析，在學生身上則發生著知識的主動建構。知識的主動建構是否有效，則直接跟學生的狀態息息相關。所以必須堅定學生為本的理念，根據學生的具體情況進行教學設計，根據課堂反饋的信息調整教學內容，以學生自主、合作、探究的學習方式來確定教學思路的過程。如果知識重構的過程有效，那么經過電工電子技術基礎課程的學習，學生就應該有自己的電工電子技術知識體系，這個體系不但包括了知識點、理論等內容，更應該包括解決問題的思路和方法。教師應該重視指導學習活動，重視引導學生學習的方式，重視培養學生的課程意識，這種觀念是當前最符合教學實際的。

在課堂教學環節中，要分清主次，關注重點，簡化理論推導過程。教師應該采用啟發教學，而不是滿堂灌的方式來調動學生的學習積極性和主觀能動性，促使學生在學習過程中不斷思考。大學里學習的知識畢竟與高中不同，大學里培養的學生需要具備獨立思考、解決問題的能力。可以采用研究型教學，以提出問題、分析問題、得出結論、舉例應用的教學方法，讓學習者帶著問題學，增強學生邏輯思維能力的培養。通過啟發和引導，使學生能批判性地接受知識，成為創新意識的思考者，并通過教學互動形成良好的學術氛圍。在研究型教學中，學生可以實現角色上的轉變，要從被動地理解和接受轉變為探索和研究式的主動學習，從學習過程中的從屬者轉變為積極向上的主動者，從個體學習到共同學習、共同研究，從被動地接受、記憶知識到主動的理解、鑒別、發現知識，訓練自己的思維能力、提高自我的掌控能力[1]。

教師要講得少而精，著重講解概念、原理和方法，比如說：電路分析部分主要基礎點就是歐姆定律和基爾霍夫定律，其他分析方法的基礎都是這兩個定律；交流電路主要基礎點是正弦交流量、阻抗的概念以及相量形式的定律表達，明確在直流電路分析部分的定律、公式和方法都可以在交流電路分析時應用其相量形式來解決問題；集成運放電路分析的則是“虛短”和“虛斷”；數字電路的基礎點是門電路及觸發器的邏輯功能。這些主要的基礎點應該著重講解其應用。對于解決問題的方法講授，則需要老師引導學生學習方法應用的條件及各種方法的優缺點。

要注意對學生思維活躍程度進行調劑。經研究發現10到15分鐘是一個人的關注度最佳的持續時間。在這段時間里，學生的思維活躍程度能保持在較高的水平，其學習效率是最高的。在教學過程中，應盡量在這個時間段內將一個知識點講解完。講解完后，應通過不同的方式讓學生放松，可以通過討論或者是提問等形式進行調劑，通過語速放緩等手段，使學生的精神得以放松。

增加電工與電工技術基礎的總課時，并合理分配各單元及知識點的教學時間。重點是基礎知識的學習，比如電路分析部分，應當講解慢點，使學生充分理解掌握并應用（集成運算放大電路，虛短和虛斷及歐姆、基爾霍夫定律的應用）。電工與電子技術基礎課程內容一般分為三大部分：電路分析、模擬電路和數字電路，其中電路分析是最基礎的，在進行模擬電路學習時，都要用到電路分析的知識點。

總課時為80課時，其中76課時為課堂教學時間，建議電路分析部分用38課時，其內容包括電路的基本概念和基本定律、電路的分析方法、正弦交流電路、三相交流電路、磁路和鐵芯線圈電路；模擬電路用20課時，其內容有：半導體器件、基本放大電路、集成運算放大電路；數字電路用18課時，其內容有：邏輯門電路和組合邏輯電路、觸發器和時序邏輯電路。

依托“愛課程”平臺，利用網絡資源，建設MOOC或SPOC網絡課程。為教學過程提供一個課下師生溝通的平臺，為學生提供一個有指導性的預習和復習指導“老師”，提高學習效率，同時也能提高教學效率。在這個平臺上，學生可以利用教學視頻進行預習、復習，也可以在討論區根據老師提供的討論主題進行討論和請求答疑。

該平臺是一個以學習者為中心，并能充分滿足學生個性化學習需求的平臺，它所提供的強大功能也能讓教師很容易地構建一個面向學生學習的、真正的網絡課堂。我們構建的《電工與電子技術基礎》SPOC課程包括多媒體課件、教學視頻、討論題、習題等教學資源，還設有討論區，以方便師生交流和答疑。學生在平臺上可以利用碎片時間，在這學習幾乎不受空間、場合的限制，同時也可以解決由于課堂時間有限，基礎差的學生需要更多學習時間的問題。SPOC及MOOC教學模式的出現，使得以教師為中心的教學過程已經轉變為以學生為中心的過程，這樣更有利于學生主動思考習慣的培養以及知識接受程度的提高。

組織學生以小組為單位開展討論研究式的學習活動，分組可以多種多樣：可以將班級打亂重新分組，也可以自由組合，或者以宿舍為單位進行分組。但需要注意的是人數不能過多，以4到5人為宜。這樣在學習中碰到問題時，學生就可以在小組內進行討論，并解決簡單的問題。如果碰到小組無法解決的問題，就可以尋找老師答疑或者在SPOC的討論區向老師提問。如果到了找老師答疑問題的地步，說明這個問題已經帶有一定的普遍性了，老師就可以在課堂上進行解決，或者在網絡課堂的答疑或者討論區召集同學答疑、討論，以提高教學效率，這也方便教師調整下一個教學周期的教學重點，以使類似的問題不再出現。利用課堂討論由教師提供有針對性的問題，讓學生開展組內討論，進而在全班進行分享，這種方法非常有利于集中解決重點及難點問題。例如，在講解電路分析部分，對一個電路進行分析，需要理解什么樣的思路是正確有效的。首先要明確分析的響應是什么電量，與這個電量有關的基本定律、公式及方法有哪些。如果要求的一個響應是電壓，與電壓有關的定律有歐姆定律、基爾霍夫電壓定律、分壓公式、結點電壓法、電源等效變換法等。然后再進一步討論，對于具體電路應用這些定律、公式、方法需要條件是哪些，這些條件是否是已知的；如果不是已知的，那能不能通過已知條件得到呢？這個討論過程，其實體現了如何去解決問題的思路，那就是轉化——將不能直接解決的問題轉化為能根據已知條件解決的其他問題。結果并不重要，思路才是最重要的。思路如果不對，結果不可能正確，我認為這才是教學中最重要的部分。

五、結束語

電工與電子技術基礎是機械類專業的一門技術基礎課，學生的掌握程度直接影響專業課程的學習。教學過程是一個動態過程，我們需要不斷尋找教、學兩個過程的平衡點，尋找合適的教學模式和教學方法，提高學生的學習效率和教學過程的效率。重點還是要解決課堂教學有效性的問題，課下學習時間的模式和方法應該是處于輔助地位的。

參考文獻：

[1]姚常青.非電類《電工電子技術》實行2332項目教學的實踐[J].中小企業管理與科技，2013，2（02）.

[2]曾捷，等.基于項目教學法的模擬電路實驗教學模式研究[J].實驗室科學，2016，4（2）.

[3]耿大勇，等.非電類專業電工電子實訓教學改革與探索[J].實驗室科學，2015，6（3）.

[4]李悅麗，等.“電路”課程教學中的實例教學法探討[J].中國電子教育，2013，6（2）.

[5]中國機械工程學科教程研究組，中國機械工程學科教程[M].清華大學出版社，2008.

[6]張強，等.電路原理基于SPOC翻轉課堂教學模式的實施[J].實驗技術與管理，2016，1（1）.

[7]張強，等.電路原理基于SPOC翻轉課堂教學模式的反饋及思考[J].實驗技術與管理，2015，9（9）.

[8]陳燕秀.基于MOOC“電路原理”翻轉課堂教學改革實踐[J].電氣電子教學學報，2016，4（2）.

收稿日期：2016-11-25

作者簡介：范凱（1975-），男（漢族），陜西渭南人，工學碩士，講師，研究方向：機電一體化、故障診斷、機械狀態測試、模式識別、工業機器人。