《电工电子技术》课程教学改革探索

时间:2022-04-17 11:46:02 来源:网友投稿

摘要:《电工电子技术》是普通高校非电类专业一门很重要的基础课程,良好的教学效果既能帮助学生学习后续专业课程,也能帮助学生为将来打下扎实的科研和工作基础。本文分析了《电工电子技术》课程教学的特点,并以此对该课程教学改革进行理论和实践探索。

关键词:电工电子技术;课程教学;探索

中图分类号:G642.0     文献标志码:A     文章编号:1674-9324(2015)23-0088-02

《电工电子技术》是学习电工技术和电子技术理论与应用的基础课,是高等学校工科非电类专业的一门重要课程[1,2]。通过课程的学习,应使得学生获得电工和电子技术方面的基本理论、分析方法和基本技能,了解电工和电子技术的发展和应用概况,为学习后续课程和从事相关工程技术工作打下扎实的电工电子理论和应用基础。随着科技的飞速发展,新思路和新思想的不断提出,加快了不同领域的科学技术相互渗透和融合,因此,电工和电子等基础技术也得到迅速发展,与其他学科的联系日益紧密,已经或正在促进这些学科的发展并开拓新的学科领域。所以,如何深化教学改革,打破传统教学模式,培养基础扎实、知识面宽、能力强、符合时代发展要求的高素质人才,是所有从事《电工电子技术》课程教学的教师应当认真进行研究和探索的问题。

为了结合当前的教育理论与技术进行有效教学,本课题组进行了减少学时非电类专业《电工电子技术》教学体系的改革,主要从教学内容、教学模式、实践教学和兴趣培养等几方面进行了探索[2]。

一、优化教学的内容

随着信息技术的快速发展,与《电工电子技术》相关的新器件、新技术、新方法也不断涌现,在教学过程中,要重视并及时对教学内容进行更新、调整和优化。

《电工电子技术》这门课程的特点是精简、广博。它所涵盖的内容非常广:电路理论、电机学、电动机控制、电工测量、安全用电、模拟电子技术和数字电子技术等六部分。但由于是工科非电类专业,安排的学时较少,要完成全部内容的讲授有一定的难度,所以在理论教学过程中可采用教师授课和学生自学相结合的方法。由于《电工电子技术》课程的“基础性”,因此,授课着重点应放在基本的理论、概念、分析方法和基本元器件、基本电路以及各部分内容的基础点的讲解上,要讲清讲透,让学生深入理解,掌握牢固,灵活应用,举一反三。结合我校非电类专业的课程安排特点,课堂授课的基本内容包括:电路理论的直流电路、交流电路部分;电机学的变压器、交流电动机部分;电动机控制的继电接触器控制部分;模拟电子技术的半导体器件、基本放大电路、直流稳压电源、集成运算放大器部分;以及数字电子技术的组合逻辑电路、时序逻辑电路部分。对于其余的内容如电路的暂态分析、直流电动机、电工测量、安全用电、模拟信号与数字信号的相互转换等,可引导学生根据自身的兴趣或者专业的学习要求,灵活地选择自学内容。这既有利于学生加强对专业的认识,强化学生的专业基础,又有利于培养学生的自学能力,养成良好的自学习惯。

另外,教师平时可通过网络、报纸、杂志等传媒追踪现代新技术,收集、整理、归纳与课程有关的资料素材来更新和补充课堂内容,例如:(1)电磁感应是变压器的工作原理,许多设备如电动机、发电机同样都是基于电磁感应而工作的。新型列车——磁悬浮列车也是一种利用磁极吸引力和排斥力的高科技交通工具,其基本原理为利用排斥力使列车悬起来,用吸引力使列车开动。应用电磁感应将地面线圈上的电能转换为磁悬浮列车前进的动能,实现机电能量转换[3]。通过这些生动形象的例子让学生了解基本理论的应用对象,鼓励学生勤于思考。(2)电子产品在网络技术不断发展的条件下,越来越智能化,功能也更加多样化;且随着智能化技术的发展,将促使更多智能设备和装置出现,如智能手表、汽车、房子、戒子和项链等,这些装备具有通讯、收发信息、多样化应用和功能等,未来这些智能产品有可能进一步发展并替代电脑、手机等,成为我们工作生活的好伙伴。可见,结合新技术充实课程内容,既可以保持教学的先进性与科学性,又可以增加课堂的趣味性和生动性,激发学生的求知欲望,使得学生通过课堂了解一些较前沿的新技术,掌握科技发展的新动向。因此,电工电子的课堂教学内容应当跟随时代的变化进行一定的更新、调整,这样才能更好地实现教学目的,跟上社会和时代发展的步伐。

二、采用板书与多媒体相结合的教学模式

在传统的教学中大都是以板书的形式来进行课堂教学。板书是教师向学生授课讲解的有效手段,通过板书,教师可以将授课内容条理化,并突出重点和难点。板书的另一大优点是内容实时更改方便,保留时间长,使学生有足够的时间思考和记笔记,从而有助于启发学生的思维,帮助学生及时记忆、理解、巩固所学知识[4]。在《电工电子技术》教学中,涉及到较多的基本原理、公式、电路以及例(习)题的演算、分析、推导等,因此可采用板书的教学形式,使讲课节奏自然而有序。比如对基本共射放大电路的静态和动态分析,教师通过板书形式讲解较易掌握授课节奏,便于学生进行思考与分析,跟上教师的思维,掌握静态工作点Q点以及动态参数放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro等重点难点内容,为理解其他放大电路的分析方法做好铺垫。

多媒体教学是一种重要的现代化教学手段,可通过多媒体技术,把教学内容制作成多媒体课件,其融合了音像、图形、文字、动画等元素,能更形象和直观地向学生展示教学内容,加深学生的感性认识,有效地帮助学生对课程内容进行理解,最大限度地汲取知识[4]。因此,对于一些电气设备工作原理或者一些复杂动态过程可采用动画来演示,例如对按钮、交流接触器以及继电器等常用控制电器的组成和工作原理,三相异步电动机直接起动控制和正反转控制的动作过程,三极管内部多数载流子和少数载流子的运动等,采用flash动画演示可使教学内容更加清晰明了。从教师教学手段的角度看,通过预先制作课件,还可节省课堂的板书时间,丰富教学信息量,开阔学生的视野。

无论是传统的板书教学还是现代化的多媒体教学,两者都有各自的优缺点,板书与多媒体教学相比,较为单调、枯燥且信息量较小,不易对动态过程进行生动形象的表达和展示;而多媒体课件内容的连续性容易被幻灯片隔断,前后联系断续,而且学生长时间盯着屏幕看容易造成视觉疲劳,另外图形、文字停留时间较短,学生没有足够的思考时间。因此,在教学中可根据实际情况采用传统板书与现代化多媒体有机结合的教学模式以获取更好的教学效果。

三、实验教学

《电工电子技术》是工程性和实践性很强的课程,因此,《电工电子技术》实验教学是一个十分重要的环节。《电工电子技术》实验课是通过实验手段,对抽象的理论知识进行验证,并培养学生理论联系实际能力和动手能力,加深对基本定律、基本电路的理解。同时使学生掌握基本实验技能、操作技巧、测量仪表的基本原理、仪表性能和测量的误差分析,并具备查阅手册及分析问题和解决问题的能力。

电工电子实验要根据电工电子课程的教学大纲、教学计划的安排来开设相对应的实验项目。这类实验大多是以验证理论结果和测定参数为目的,如:基尔霍夫定律、戴维南定理的验证和晶体管单管共射放大电路的参数测试等。电工电子实验采用电工和电子的技术实验装置为主要实验工具,同时主要配以示波器、万用表、交流毫伏表等仪器完成实验。在实验的过程中,学生可以通过亲手操作,搭建实验电路,测量实验数据,计算、验证实验结果,加深了对课本理论知识的理解,更好地将书本中零散的知识串接起来,使学生做到融会贯通,对于电工电子课程的学习具有更为直观的认知。

在实验的过程中,应鼓励学生多动脑,多动手,教师可统筹全局,对某一类问题可作统一讲解和演示,对学生的单独问题应重在点拨或适当参与,增加师生的交流互动。另外,还应培养学生的实验兴趣,鼓励学生善于提出问题并结合有关理论进行思考,讨论解决思路,寻求最佳答案。

四、建立开放性实验室和兴趣小组

在教学的过程中,还可以通过建立开放性实验室和兴趣小组的方式来拓宽学生的知识面和提高学生的实际动手能力。根据实际条件整合开放电工实验室、电子实验室资源,开展同学们普遍感兴趣的小实验,如收音机的组装与调试、遥控小车的组装和调试、电灯调光电子电路的制作等,这样就可以给学生一个充分施展自己才华的空间。这些举措是深化教育改革和提高实验教学水平的有效途径。

另外,为激发学生的学习热情,培养学生的思考精神,并进一步提高动手能力和综合能力,应鼓励学生参加家电维修兴趣小组等,尝试帮助社区维修各种各样的家用电器,让学生的理论水平与实践能力在实践中得到提高[5]。

五、小结

总而言之,要紧跟时代发展的步伐,及时吸收新知识,认真探索与总结教改方法,在有效教学策略的基础上,优化设计各个教学环节,突破传统的教学局限,进行教学模式的创新,努力提高学生的动手能力和参与积极性,切实做好《电工电子技术》课程改革,提高教学质量,使学生适应宽口径人才培养模式,提高学生的就业率。

参考文献:

[1]方洁,邓玮,郑晓婉.《电工电子技术》课程教学改革与探索[J].中国电力教育,2014,(17):52-53.

[2]唐介.电工学(少学时)[M].第三版.北京:高等教育出版社,2009:5.

[3]陆一娣.磁悬浮列车的原理及应用[J].现代物理知识,2009,21(6):44-47.

[4]杨晓玲.板书教学与多媒体教学对学生注意影响的对比研究[J].长春教育学院学报,2012,(8):140-141.

[5]赵云,王成福.家电维修与电子产品维修课程融合的实践[J].机械职业教育,2013,(4):50-52.

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