材料成型專業(yè)電工電子技術(shù)課程教學(xué)改革探究

摘?要：本文根據(jù)材料成型及控制工程專業(yè)最新人才培養(yǎng)方案的要求，重點分析了《電工電子技術(shù)》課程存在的問題，并提出一些新的解決問題的方法與對策，對課程中某些教學(xué)內(nèi)容與授課方法進行了探究，以適應(yīng)于材料專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的發(fā)展方向，滿足應(yīng)用型本科人才的發(fā)展需求。

關(guān)鍵詞：電工電子技術(shù);材料成型專業(yè);教學(xué)改革

中圖分類號：G642?文獻標識碼：A

Abstract：According to the requirements of the latest talent training program for material forming and control engineering，this article focuses on the analysis of the problems in the "Electrical and Electronic Technology" course，and proposes some new methods and countermeasures to solve the problems，some teaching content and teaching methods in the course are explored to adapt to the development direction of materials majoring students and meet the development needs of applied undergraduate talents.

Key words：electrical and electronic technology;material forming major;teaching reform

一、課程性質(zhì)和任務(wù)

《電工電子技術(shù)》是材料成型及控制工程專業(yè)的必修課，在機械類本科教育質(zhì)量國家標準中明確指出，在專業(yè)知識體系中應(yīng)包含電工電子學(xué)。因此根據(jù)人才培養(yǎng)方案要求以及本學(xué)科特點，課程是在大三上半學(xué)期開設(shè)，部分學(xué)校也在大二時期開設(shè)[1]。在大二階段已經(jīng)進行了部分專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)，如大學(xué)物理、物理化學(xué)等課，從第五學(xué)期開始學(xué)生已經(jīng)逐漸學(xué)習(xí)材料成型方向?qū)I(yè)課。課程的主要任務(wù)是研究電的規(guī)律及應(yīng)用，研究電子技術(shù)及應(yīng)用。課程主要內(nèi)容有電路的基本概念與基本定律、電路的分析方法、正弦交流電路、三相電路、半導(dǎo)體器件、交流放大電路、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字邏輯電路、時序邏輯電路等[2]。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲得必要的電工電子基本知識和基本技能，為學(xué)習(xí)后續(xù)本專業(yè)的課程相結(jié)合，打下良好的理論和實踐基礎(chǔ)。

二、教學(xué)面臨的困難以及存在的問題

（1）專業(yè)課課時較少，需要講授內(nèi)容較多。材料成型專業(yè)的主要專業(yè)課包括材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料成形原理、材料成型設(shè)備和工藝等，課時要向上述課程傾斜，這就導(dǎo)致電工電子技術(shù)課程的課時較少。課時減少，但主要講授內(nèi)容如直流電路、交流電路、模擬電子電路、電機與控制、數(shù)字電子電路等核心知識點不能缺少，所以如何在較少的課時內(nèi)完成主要內(nèi)容的講授是每個教師應(yīng)該主要思考的問題。

（2）學(xué)生的主觀認識不高，解題思路不清晰。部分同學(xué)認為學(xué)習(xí)材料成型課程與電工電子聯(lián)系不大，考試只要及格即可;還有同學(xué)甚至聽說本門課程較難，一開始就放棄繼續(xù)學(xué)習(xí)的勇氣，上課積極性不高，缺乏興趣[2]，而且現(xiàn)在學(xué)生幾乎都為00后，個性很強，有的還處于沒興趣就是不想學(xué)的狀態(tài)。另外在講授直流電路中，有較多的同學(xué)還停留在初高中學(xué)習(xí)電阻的串并聯(lián)階段，不會應(yīng)用新學(xué)定理解題，遇到由較多的電壓源和電流源組成的電路就不知道如何下手，怎么樣讓學(xué)生提高思想認識，可如何轉(zhuǎn)變解題的思路也是教師應(yīng)該考慮的問題。

（3）知識點較分散，教學(xué)方法不靈活。本課程知識體系主要由電工和電子技術(shù)兩大方面組成，每一個體系框架中都包含了若干小的知識點，例如在直流電路的知識體系中，包含有電路基本概念和定律、電路的分析方法以及電路的暫態(tài)分析。而在交流電的知識體系中主要是三相交流電。第三章電機與控制體系中主要是電動機。每一篇講授內(nèi)容聯(lián)系不緊密，重點知識點較分散，部分定律不會應(yīng)用，學(xué)生學(xué)起來也較吃力，所以教師在講授新的知識如何與學(xué)過的知識產(chǎn)生聯(lián)系，串講起來，需要繼續(xù)探索。另外，大多數(shù)教師上課講授方法單一，機械講授，即使用到互聯(lián)網(wǎng)等教學(xué)視頻輔助授課，因視頻內(nèi)容講授較快，再加學(xué)生的理解能力不同，絕大部分知識難于當堂理解，久而久之產(chǎn)生厭煩情緒，如何改變現(xiàn)狀需要任課教師繼續(xù)探究。

三、教學(xué)內(nèi)容與方法實踐

針對電工電子技術(shù)課程授課中存在的困難和問題，探究解決的方法，給出可行的方案，并用在實際的教學(xué)過程中進行檢驗。

（1）精選教材并精簡內(nèi)容，重點講授與本專業(yè)課程相聯(lián)系的內(nèi)容。非電專業(yè)學(xué)習(xí)電工電子技術(shù)課時較少的問題，暫時無法避免，但重點知識內(nèi)容應(yīng)都講授。首先，選擇合適的教材，縱觀很多電工電子的書籍，講授內(nèi)容都較深，并不適合少學(xué)時課程，并且有些書籍也不適合民辦本校學(xué)生學(xué)習(xí)，對于零基礎(chǔ)的學(xué)生更是難上加難，這就需要本專業(yè)教師因?qū)W生而選定教材，教材選擇不要太隨意，好的教材事半功倍。其次，精簡內(nèi)容，如模擬電子電路中的集成運算放大器以及數(shù)字電路中的脈沖信號等，與本專業(yè)關(guān)系不十分密切的知識內(nèi)容可以一帶而過，有能力的同學(xué)可以自學(xué)。需要重點講授與材料成型專業(yè)有關(guān)的內(nèi)容，例如常用半導(dǎo)體器件，電動機和電動機的控制（本章與后續(xù)課程材料成形檢測與控制有關(guān)）等。

（2）拓寬視野，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。教育部部長陳寶生曾經(jīng)指出，教學(xué)方法首先要在本科創(chuàng)新，強調(diào)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力和興趣[3]。第一節(jié)課學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣都很濃厚，都懷著好奇心來聽教師講課，如何把握好這次課很重要。第一節(jié)課書本的內(nèi)容可以稍微少講，目的是要提高主觀興趣，首先介紹一下本課程的定位、為什么要開這門課（以人才培養(yǎng)方案為主），強調(diào)本課程的重要性（機電專業(yè)考研專業(yè)課），并糾正一些學(xué)生的主觀的錯誤認識。其次舉一些日常生活中的例子，激發(fā)學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)的興趣，如LED燈與普通燈泡的區(qū)別、三相異步電動機為什么有異步兩個字、手機充電器為什么有插頭，直流電和交流電是否能相互轉(zhuǎn)化等等。也可以適當擴展增加一些課本上沒有的知識，如講到電池有關(guān)的知識內(nèi)容—電動汽車中的電池如何驅(qū)動汽車高速行駛，講到三相交流電時可講日常單相插座和三相插座的區(qū)分等。課堂講授盡量“接地氣”，和周邊日常生活聯(lián)系越緊密，學(xué)生越感興趣。

（3）知識內(nèi)容通俗易懂，備課也要“備學(xué)生”。電工電子技術(shù)前面部分是講解直流電，而直流電最重要的是基爾霍夫定律，計算電流數(shù)值較容易，而計算電壓錯誤率較高，大多錯誤出在電壓方向判斷錯誤，如何用簡單實用的方法判斷正確的方向，筆者總結(jié)如下：一個閉合回路中列等式，等式左邊電壓符號遇“+”寫“+”，遇“-”寫“-”，右邊為零。用這樣的方法，計算起來正負號的問題就迎刃而解，在后面電路分析方法中，疊加原理，戴維寧定理求電壓時這種方法也適用。另外在交流電路中講授思路要明確，如從單相正弦交流電到三相交流電，從三相異步電動機到電動機控制，按照這個樣的知識內(nèi)容講授，層層遞進。而中間的變壓器章節(jié)可適當?shù)纳崛ハ炔恢v。“備學(xué)生”就是指按照所教授的學(xué)生能力和學(xué)習(xí)狀態(tài)來授課，講授應(yīng)該讓學(xué)生聽明白，每個學(xué)校每個專業(yè)的學(xué)生基礎(chǔ)都不盡相同，不應(yīng)該用同樣的方式方法授課，教師應(yīng)通過幾節(jié)課的上課觀察與反饋及時調(diào)整授課內(nèi)容甚至授課進度，有些章節(jié)通俗易懂的可采用視頻與講授相結(jié)合的方式，如常用低壓控制電器中手動電器和自動電器，但此方法并不適用于所有章節(jié)，需要教師進行掌控。在大學(xué)對于學(xué)習(xí)內(nèi)容掌握情況的檢查通常是布置作業(yè)，教師課后再批改作業(yè)，有很多同學(xué)為了應(yīng)付檢查就抄襲作業(yè)，抄襲情況較嚴重，如何盡可能地避免這樣情況發(fā)生，可采“自問自答”的方式，讓學(xué)生自己找題，自己再解答出來，此方法試用于一些電路的計算題，學(xué)生會不自覺的尋找問題并解答，當然也可參照課本內(nèi)的習(xí)題，難度適中，課后教師可以找?guī)讉€有代表的題來講解，此種方法同樣可以引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。此外經(jīng)過了解有些高校理論課和實驗課的老師不是同一位，如果教師之間溝通不暢就會出現(xiàn)理論和實驗脫節(jié)的問題，理論課沒講到而實驗課已經(jīng)開了，甚至理論課沒講的內(nèi)容實驗課卻上了，為了避免上述情況，需要教師增加責任感，理論課與實驗課都要親自上課。實驗課時較少，內(nèi)容可選則比較有代表性的如：基爾霍夫定律、戴維寧定理、三相交流電、基本放大電路等。

（4）理論與實例相互結(jié)合，已學(xué)知識與新知識產(chǎn)生聯(lián)系。本門課的特點就是理論知識不容易理解，部分題較難，長此以往也容易打消學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，教師可尋找一些實例把困難的內(nèi)容合理地轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀桌斫狻１热缭跀?shù)字電路組合邏輯電路中，對組合邏輯電路的設(shè)計，可以使用“窮舉法”把文字轉(zhuǎn)化為真值表的形式，一目了然。而在設(shè)計電路時，可采用紅綠燈交通報警控制電路或者舉重裁判表決電路的例子來講解，通俗易懂。另外也要抓住學(xué)生好奇的心理來講授知識內(nèi)容，如講到與非門基本邏輯電路時，保險柜的報警電路是如何進行控制的，帶著疑問去學(xué)習(xí)原理記憶較深刻。此外前后的知識內(nèi)容也要融會貫通，如在半導(dǎo)體二極管最重要的特點就是單向?qū)щ娦裕饔妙愃朴谥绷麟娐分械拈_關(guān)，此知識內(nèi)容可采用電池與二極管正負極對調(diào)連接，觀察二極管的通電情況講解，而后講到與門、或門和非門邏輯電路時，其真值表的表達式可以用二極管的內(nèi)容舉例說明，實踐證明當講解完成與門表達式時，再講解或門電路時學(xué)生都會搶答，上課的氣氛良好。

（5）考核注重上課表現(xiàn)。以往的期末考核多為一張卷子，卷面成績高就高，分數(shù)低就不及格，平時成績（如作業(yè)、實驗以及課上回答問題）占的比例較小，考核方式十分單一。如今可加大課上回答問題所占的分數(shù)比例，原則上為了增加上課與老師的互動，有興趣才想學(xué)，想學(xué)才會跟著老師的思路，改變以往沉悶的上課氛圍，經(jīng)實踐學(xué)生的上課積極性大幅度提高。

四、總結(jié)

材料成型專業(yè)的《電工電子技術(shù)》課程教學(xué)中，存在總課時少、學(xué)生主觀認識不高和知識點較分散等問題，文中提出可采用精選教材并精簡內(nèi)容、擴寬視野激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、教師充分備課掌握學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)、理論聯(lián)系實例和注重課上表現(xiàn)等方法來解決問題，目的是為進一步提高教學(xué)質(zhì)量，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為主動學(xué)習(xí)，實際教學(xué)效果良好。

參考文獻：

[1]姜飛，陳元新，李平，等.新工科背景下《電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)思考[J].教育教學(xué)論壇，2018（48）：202-203.

[2]王桂琴，王幼林.電工電子技術(shù)[M].機械工業(yè)出版社，2017-11（第2版）.

[3]許津銘.非電類專業(yè)電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)的主動式教學(xué)[J].科技資訊，2019（16），104-105.

[4]黨婷婷.探究性教學(xué)：非電類《電工電子技術(shù)》課程教學(xué)新理念[J].輕工科技，2019，11（35）：146-147.

作者簡介：李大林（1984—?），男，遼寧朝陽人，工學(xué)碩士，講師，研究方向：金屬材料、材料加工成形等教學(xué)研究工作。