《電工電子技術(shù)》課程教學(xué)改革與實(shí)施
——以江西科技學(xué)院為例

朱菊霞

《電工電子技術(shù)》課程是我校統(tǒng)招本科機(jī)械、汽車、計(jì)算機(jī)等專業(yè)的一門(mén)必修課。其課程性質(zhì)與作用包括兩個(gè)方面：首先，它是一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課，為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)相關(guān)專業(yè)課程打基礎(chǔ)；其次，它也是一門(mén)相對(duì)獨(dú)立的技術(shù)課程，為學(xué)生今后的工作、生活或工程實(shí)踐培養(yǎng)一定的電工電子知識(shí)與基本技能。因此，學(xué)生學(xué)好這一課程，無(wú)論是對(duì)眼前的學(xué)習(xí)還是今后的發(fā)展都很有價(jià)值。

一、課程內(nèi)容與特點(diǎn)

本課程知識(shí)領(lǐng)域廣泛，內(nèi)容包括：交、直流電路及分析方法；變壓器、電機(jī)及其控制電路；電工測(cè)量與安全用電；模擬電子技術(shù)；數(shù)字電子技術(shù)五大模塊。

本課程既有一般工科課程的普遍規(guī)律，也有其自身的諸多特點(diǎn)。

（一）點(diǎn)多面廣

本課程涉及到五大模塊的內(nèi)容。這么多方面的內(nèi)容匯集在一起，不免給人以雜、碎之感。雖然每個(gè)模塊講述的內(nèi)容不深，但由于它濃縮了各部分的精華，其基本的、核心的內(nèi)容十分突出，所以每一模塊的知識(shí)都有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。同時(shí)，各模塊的內(nèi)容既有相對(duì)獨(dú)立性，又有內(nèi)在聯(lián)系，在工程上，一個(gè)實(shí)際電路往往都是多個(gè)不同單元電路的有機(jī)組合，從而使這五大模塊成為一個(gè)有機(jī)整體。

（二）“隱”形抽象

本課程每個(gè)單元研究的都是電磁現(xiàn)象與機(jī)理，然而因電荷的流動(dòng)、磁場(chǎng)的變化都具有“隱”形性，而讓學(xué)者對(duì)電路中的諸多概念感到抽象，電路分析時(shí)感到茫然困惑。所以學(xué)習(xí)本課程不僅要求學(xué)生具有一定的電磁學(xué)及高等數(shù)學(xué)等理論基礎(chǔ)，且在學(xué)習(xí)中要有較好的抽象思維與邏輯思維能力。

（三）實(shí)踐性強(qiáng)

本課程的知識(shí)來(lái)源于工程實(shí)踐，關(guān)系到供用電、機(jī)電產(chǎn)品的使用，電器及電子產(chǎn)品中電路的組成及工作原理等諸多方面，與實(shí)際聯(lián)系緊密，課程知識(shí)具有廣泛的應(yīng)用空間。因此，在本課程的教學(xué)中，須將工程實(shí)踐貫穿其中，以更多地體現(xiàn)出課程開(kāi)設(shè)價(jià)值。

二、教學(xué)現(xiàn)狀與問(wèn)題

在專業(yè)培養(yǎng)方案中，《電工電子技術(shù)》課程教學(xué)由理論、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)三個(gè)部分構(gòu)成。其中：理論教學(xué)75 課時(shí)，安排于第四學(xué)期，由電工電子教研室完成；實(shí)驗(yàn)教學(xué)15課時(shí)，與理論教學(xué)同步安排于第四學(xué)期，一般隔周1 次；實(shí)訓(xùn)教學(xué)1 周，一般安排于第五學(xué)期。后兩項(xiàng)均由電工電子實(shí)驗(yàn)室完成。這個(gè)安排應(yīng)當(dāng)說(shuō)無(wú)論是開(kāi)課時(shí)間還是課時(shí)分配都比較合理。但在教學(xué)任務(wù)的執(zhí)行中存在以下問(wèn)題，在一定程度上影響了教學(xué)效果。

（一）對(duì)課程教學(xué)缺乏系統(tǒng)研究和統(tǒng)籌規(guī)劃

1.對(duì)課程的性質(zhì)與作用缺乏系統(tǒng)研究，對(duì)本課程教學(xué)究竟如何為專業(yè)課服務(wù)，在技術(shù)方面應(yīng)知應(yīng)會(huì)要達(dá)到怎樣的水平不夠明確。

2.理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)三個(gè)方面在教學(xué)內(nèi)容和時(shí)間安排上如何做到互推互動(dòng)、循序漸進(jìn)等缺乏縝密的規(guī)劃。

（二）理論教學(xué)形式單一結(jié)合實(shí)際不夠

理論教師注重理論講解，且教學(xué)方法單一，基本上停留于一塊黑板、一支粉筆的傳統(tǒng)教學(xué)模式上，而對(duì)先進(jìn)的多媒體教學(xué)方法少有開(kāi)發(fā)與運(yùn)用。在結(jié)合實(shí)際方面也大致停留在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣這一層面上，加上教師本身實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，且對(duì)學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程了解不多，還易出現(xiàn)與實(shí)際結(jié)合不當(dāng)?shù)那闆r。

（三）理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)不協(xié)調(diào)不合拍

雖然實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與理論教學(xué)內(nèi)容基本一致，但在時(shí)間安排上，由于受場(chǎng)地與師資等方面的限制，實(shí)驗(yàn)的時(shí)間很難與理論教學(xué)步調(diào)一致，常常出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課超前的狀況，故而在做實(shí)驗(yàn)時(shí)得花去大量時(shí)間進(jìn)行理論鋪墊，而影響實(shí)驗(yàn)進(jìn)程。由于學(xué)生動(dòng)手操作的時(shí)間短，而使部分學(xué)生難以如期完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，更談不上去做延伸性或設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)了；

（四）實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多為驗(yàn)證性

實(shí)驗(yàn)時(shí)，一般通過(guò)實(shí)驗(yàn)臺(tái)（箱），按圖接線，讀取數(shù)據(jù)即可完成。這類實(shí)驗(yàn)雖然有助于學(xué)生對(duì)理論的理解，也能學(xué)到一些儀器、儀表使用等基本技能，但不能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，以增強(qiáng)學(xué)生知識(shí)的運(yùn)用能力，對(duì)技能的提高作用也很有限。

（五）實(shí)訓(xùn)教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)脫節(jié)

實(shí)訓(xùn)教學(xué)一般是焊接制作一種具有一定功能的“產(chǎn)品”，如報(bào)警器、收音機(jī)、電子鐘等。由于學(xué)生前期教學(xué)中對(duì)電路圖的讀圖能力訓(xùn)練不夠，電路焊接也從未接觸，一下進(jìn)入綜合型電路制作，甚感茫然，最后多數(shù)學(xué)生也只能是依樣畫(huà)葫蘆。因此，即使成功地做出了“產(chǎn)品”，也沒(méi)有多少“豐收”之感。

（六）學(xué)生基本上處于被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)

在教學(xué)過(guò)程中學(xué)生為“學(xué)”而學(xué)者多，而為“用”而學(xué)者寡；對(duì)電路“知其然”者多，而“知其所以然”者寡；對(duì)知識(shí)技能以“授”為“受”者多，而以“受”而“思”者寡，由“思”而“創(chuàng)”者更寡。本課程本可讓人終身受益，但因在學(xué)習(xí)過(guò)程中領(lǐng)會(huì)不深、理解不透、應(yīng)用不多、創(chuàng)新幾無(wú)，故在腦海里沒(méi)有留下多少深刻的記憶，學(xué)后不久便隨著遺忘曲線衰減殆盡。

三、改革方向與目標(biāo)

自2014年我校作為江西省民辦高校教學(xué)綜合改革試點(diǎn)單位以來(lái)，學(xué)校出臺(tái)了一系列關(guān)于教學(xué)改革的規(guī)章、措施與辦法。其改革的方向與目標(biāo)都很明確，就是要加速培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才。然而，要實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)型目標(biāo)，教學(xué)改革勢(shì)在必行。這不僅要改革專業(yè)培養(yǎng)模式，做好專業(yè)培養(yǎng)方案的頂層設(shè)計(jì)，更要推進(jìn)課程的教學(xué)改革。只有每門(mén)課程教學(xué)都朝著應(yīng)用型、創(chuàng)新型的方向邁進(jìn)且落到實(shí)處，才能真正轉(zhuǎn)變專業(yè)培養(yǎng)模式。

本課程的改革方向是：按照培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才的要求，在總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)與不足的基礎(chǔ)上，改舊立新，揚(yáng)長(zhǎng)補(bǔ)短，提升課程開(kāi)設(shè)價(jià)值，為實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)模式的轉(zhuǎn)型發(fā)揮應(yīng)有的作用。其改革目標(biāo)如下：

有用：一是通過(guò)介紹后續(xù)課程的簡(jiǎn)單實(shí)例，結(jié)合課程內(nèi)容開(kāi)發(fā)其未知領(lǐng)域，讓學(xué)生感到對(duì)學(xué)習(xí)后續(xù)相關(guān)課程有用；二是貼近學(xué)生的感知與生活實(shí)際。如今“電”已是人們生產(chǎn)生活的基本要素，要讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中體會(huì)到本課程的實(shí)用價(jià)值。

能用：一是能運(yùn)用本課程的基本知識(shí)，可看懂和分析簡(jiǎn)單電路；二是能識(shí)別常用電路元器件，知其主要用途；三是能正確使用常用測(cè)量?jī)x器儀表、檢測(cè)電路、可判斷和處理簡(jiǎn)單的電路故障。

會(huì)用：一是能掌握電路分析方法，可看懂三個(gè)單元左右的綜合性電路；二是能根據(jù)負(fù)載要求設(shè)計(jì)單元電路。

值得注意的是，本課程屬于專業(yè)基礎(chǔ)課，不能替代專業(yè)課，且其知識(shí)深度有限，也不可能替代專業(yè)課，因此教學(xué)改革不應(yīng)脫離本課程屬性。

四、改革內(nèi)容與方法

課程的基本內(nèi)容是由課程本身的屬性決定的，所謂教學(xué)內(nèi)容與方法的改革應(yīng)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（一）總體指導(dǎo)思想

以課程內(nèi)容為基本，以專業(yè)需求為導(dǎo)向，以實(shí)際應(yīng)用為目的，以學(xué)用結(jié)合為動(dòng)力，以創(chuàng)新升華為新境，把學(xué)生的“學(xué)與用”作為教學(xué)過(guò)程的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，努力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，激活學(xué)生的創(chuàng)新思維，催生學(xué)生的創(chuàng)新成果，讓學(xué)生體會(huì)到“學(xué)能用、思受益、創(chuàng)有趣”。

（二）更新教學(xué)方法

1.改變理論教學(xué)單一傳統(tǒng)教學(xué)模式為傳統(tǒng)模式與多媒體相結(jié)合的教學(xué)模式。充分運(yùn)用多媒體教學(xué)的優(yōu)勢(shì)來(lái)克服傳統(tǒng)教學(xué)的缺陷，讓教學(xué)內(nèi)容變得更加直觀形象、更有生氣、更有魅力，同時(shí)可增加教學(xué)容量，提高教學(xué)效率與效果。

2.引入Multisim7 仿真軟件教學(xué)。此軟件內(nèi)存少（48M），其功能可滿足本課程計(jì)算機(jī)仿真與電路設(shè)計(jì)要求，易學(xué)好用，可作為一項(xiàng)學(xué)生必備技能來(lái)推廣使用。運(yùn)用Multisim7軟件教學(xué)可達(dá)到以下四個(gè)目的：

（1）變“隱”形為“顯”形—直觀。教學(xué)中可將典型電路制作成仿真電路，通過(guò)接入儀表仿真，可讀出被測(cè)元件的電流、電壓、功率及觀察輸入、輸出信號(hào)的波形、幅值、周期等若干物理量。且能方便地改變電路元件參數(shù)，觀察各物理量變化和影響。

（2）從“感性”到“理性”——探索。通過(guò)觀察了解電路的功能、電路的構(gòu)成、元件的作用、參數(shù)的影響，從而懂得學(xué)習(xí)電路分析與計(jì)算方法的意義與價(jià)值。

（3）從“舉一”到“反三”——升華。讓學(xué)生利用課余時(shí)間，進(jìn)行單元電路的小設(shè)計(jì)，并運(yùn)用Multisim7仿真軟件搭建與測(cè)試電路。教師對(duì)每個(gè)學(xué)習(xí)模塊都預(yù)備好3～5 個(gè)（多多益善）小課題，分組實(shí)施，并在課堂上進(jìn)行“作品”介紹和講評(píng)。

（4）用“仿真”替“驗(yàn)證”——同步。對(duì)有些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)（如基爾霍夫定律、戴維寧定理等），運(yùn)用仿真功能進(jìn)行驗(yàn)證，從而使理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證完全同步，以優(yōu)化學(xué)習(xí)效果。

（三）注入“實(shí)際”元素

1.注入“實(shí)際”元素的意義。電工電子技術(shù)理論來(lái)源于工程實(shí)踐，故其應(yīng)用空間十分廣泛，幾乎可以認(rèn)為所有的知識(shí)點(diǎn)都能找到應(yīng)用實(shí)例。因此，選擇豐富的、恰當(dāng)?shù)膽?yīng)用實(shí)例，讓學(xué)生不斷地感受到知識(shí)的價(jià)值，這樣不僅可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，還可拓展學(xué)生的視野和思維空間。教師把課講得越好越活，教學(xué)效果也就越好。

2.注入“實(shí)際”元素的“度”。理論課中注入“實(shí)際”元素，一要得當(dāng)，二要適量。所謂得當(dāng)，一是要結(jié)合專業(yè)實(shí)際。即在所教專業(yè)后續(xù)課程中提取與本課程相關(guān)的應(yīng)用實(shí)例，以彰顯本課程“專業(yè)基礎(chǔ)”地位；二是要結(jié)合生活及實(shí)際。學(xué)生對(duì)于用電已有許多感性認(rèn)識(shí)，教學(xué)中可將這些感知作為新課的導(dǎo)入或結(jié)合其中，經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)新知上升到理性認(rèn)識(shí)，使學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)有一種近距離感和實(shí)用感。所謂適量，就是要精選典型實(shí)例，避免海闊天空的泛泛而談。為此，應(yīng)組織全體教師收集、篩選出不同專業(yè)的實(shí)例集，以供教學(xué)參考。

（四）整合已有教學(xué)資源豐富教學(xué)

將“建筑電工”（繼電—接觸器控制電路）和廈門(mén)大學(xué)“電子技術(shù)”教學(xué)等動(dòng)態(tài)仿真教學(xué)課件有機(jī)融入理論教學(xué)，以豐富理論教學(xué)，且部分替代驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。并鼓勵(lì)教師多途徑收集或制作動(dòng)態(tài)仿真教學(xué)課件，充實(shí)教學(xué)內(nèi)容。

（五）改進(jìn)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)

實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)是本課程教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，如果說(shuō)理論是紙上談兵，仿真是地圖上打仗，實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)便是真刀真槍地實(shí)戰(zhàn)了。因此，實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)本著以下思路進(jìn)行調(diào)整與改進(jìn)。

1.理順理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)訓(xùn)教學(xué)三者之間的關(guān)系。把實(shí)驗(yàn)教學(xué)視為承前啟后的紐帶與橋梁，既是理論的實(shí)際應(yīng)用，又是實(shí)訓(xùn)的基礎(chǔ)（也可把實(shí)驗(yàn)稱為小實(shí)訓(xùn)）。

2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇原則

（1）有負(fù)載或有顯示，即具有一定實(shí)際功能的電路。

（2）有助于學(xué)生識(shí)別常用電路元、器件、集成電路和常用電工材料的名稱、型號(hào)、規(guī)格、用途，以及常用元、器件好、壞的判別。

（3）有助于學(xué)生熟悉常用儀器儀表及常用工量具的名稱、型號(hào)、規(guī)格、用途、使用規(guī)則。通過(guò)訓(xùn)練，使學(xué)生掌握常用工量具和儀器儀表的使用方法，并熟練進(jìn)行電路檢測(cè)。

（4）有助于學(xué)生從電路原理圖到接線圖的跨越，指導(dǎo)學(xué)生順利完成電路連接與測(cè)試。

（5）考慮到學(xué)生學(xué)習(xí)差異，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目原則上分基本實(shí)驗(yàn)與延伸（或設(shè)計(jì)）實(shí)驗(yàn)兩個(gè)層次，使優(yōu)秀學(xué)生有發(fā)揮才智的空間。

（6）實(shí)行實(shí)驗(yàn)室定時(shí)開(kāi)放制度，以滿足有需求或有興趣的學(xué)生的需要。可組成課程興趣小組，進(jìn)行設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的探索、開(kāi)發(fā)等實(shí)踐活動(dòng)，以培養(yǎng)一些電工電子技術(shù)的愛(ài)好者。

3.實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的選擇原則

（1）電路具有實(shí)際功能，即有負(fù)載或有聲、光顯示。

（2）電路具有一定的綜合性，即含有三～五單元的電路。

（3）電路可仿真。實(shí)訓(xùn)時(shí)可先讓學(xué)生將原電路畫(huà)出仿真電路，并進(jìn)行仿真檢測(cè)，以使學(xué)生熟悉電路元件，讀懂電路圖。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行電路焊接、檢測(cè)與調(diào)試，做成合格“產(chǎn)品”。