《电工电子技术》课程教学模式改革初探

2014-04-08 19:40穆国华
实验科学与技术 2014年1期
关键词:电工电子技术电工实验

李 慧,穆国华,张 军

(1.黄河科技大学 工学院,郑州 450063;2.郑州大学 化工与能源学院,郑州 450001)

·课程教学改革·

《电工电子技术》课程教学模式改革初探

李 慧1,穆国华1,张 军2

(1.黄河科技大学 工学院,郑州 450063;2.郑州大学 化工与能源学院,郑州 450001)

《电工电子技术》课程是机电专业重要的专业技术基础课课程之一。要在有限时间内让学生学好本课程,为专业课打好基础,就要求教师有合理的课程教学设计。文中着眼于《电工电子技术》目前教学过程中普遍存在的问题,围绕理论教学和实践教学提出教学内容、教学方法和考核方式的改革,从而激发学生的学习兴趣,提高教学质量。

电工电子技术;教学模式;实验教学;改革

《电工电子技术》是一门理论性和实践性都很强的课程,是机电专业重要的专业基础课[1]。通过本课程的学习,不仅要求学生掌握毕业后从事电气技术工作的基本知识和基本技能,也为本专业学生学习后续课程打下坚实的基础。但是,在实际的教学过程中普遍存在以下问题:(1)教学内容覆盖面广,理论抽象,学生普遍觉得学习起来较为困难。(2)教材使用不科学,有些内容对培养学生的应用能力方面作用不大,而且对学生学习后续课程的帮助也不大。(3)教学手段不够灵活多样,学生学习积极性不高,影响了教学效果。(4)考核方式单一,容易造成学生高分低能的现象。

针对上述问题,通过学生的反馈和我们的反思,黄河科技大学工学院围绕理论教学和实践教学两方面,在教学内容、教学方法、考核方式三个环节上进行了课程教学改革,使学生不仅具备电工电子技术的理论知识,善于分析和解决问题,同时具备一定的动手能力,为日后的生产实习和就业上岗打下坚实基础。

1 重视专业特色、调整教学内容

1.1 课程体系改革

教学内容的改革首要任务是课程体系以及教材的改革。课程体系设置方面要统筹考虑,教学中,有些内容是学生应知应会的,例如三相交流电路、电工测量等;有些内容是为后续课程打基础的,例如电路分析方法、基本放大电路等;有些内容是为后续课程做铺垫的,例如继电接触器控制系统是为后续课程“机电传动控制”做铺垫的,非电量的测量是为“测试技术”做铺垫的。因此,既不能遗漏知识点,又要避免重复。

1.2 教材内容改革

《电工电子技术》的教材内容应围绕以掌握概念为基础,以计算分析为手段,以强化应用为重点展开。但有些内容对培养学生的应用能力方面作用不大,而且对学生学习后续课程的帮助也不大,但仍占用较多的课时。这就要求我们的教学内容要体现专业特色并结合学生专业进行精炼,制定有针对性的教学计划,做到有的放矢、学以致用。例如,对于机电专业的学生,在以后的学习工作中,电动机及其控制技术、整流稳压电源技术、放大电路、触发器技术与门电路技术等几个方面用得最多,在学习这些章节时应多用些课时,重点讲解。同时,在科学地使用教材的同时,应与时俱进,跟踪科学技术发展在工农业生产领域中产生的新成果、新方法并及时补充到教材中去,开阔学生视野,启发学生学习的积极性和创造性。

2 丰富教学方法和教学手段

由于《电工电子技术》课程教学内容多学时相对较少,传统的教学方法仍然是以课堂讲授为主,形成了单纯的黑板加粉笔、教师加课堂的教学模式。老师在教学中满堂灌,唱独角,教与学的互动较少,造成了学生对知识的生硬接受,不能很好地调动学习积极性,更谈不上创造性。

新型的教学模式要求“以学生为主体,教师为主导,以能力培养为主线,以素质培养为目标”[2],因此要求我们丰富教学方法和教学手段。

(1)应该将教学方式由以教师为中心转变为以学生为中心,实行课堂讲授讨论、学生独立思考的双向模式教学,加强师生之间的互动,师生可以共同的设问思考、问题延伸、知识拓展,从而激发学生学习的积极性和创造性。

(2)采用启发式、类比式等多种教学方法来激发学生学习兴趣,加深知识点的理解与应用。例如,在求解三相电路时,引导学生分析多种求解思路从而找到最佳的求解方案,使学生运用发散性思维来考虑问题,强调学生的主动参与。在讲解基尔霍夫电压定律时,可以采用类比法将电路中的电位类比成海拔高度,电压类比成高度差,引导学生将常用规律迁移到电路中,从而使学生更容易理解该知识点,进而达到掌握的目的。

(3)理论教学与实践教学相结合。在教学的过程中可以打破先理论后实验验证的陈旧模式,例如对电动机、变压器等对实践环节要求较高的知识点,可以在实验室、实习工厂进行讲解,实行实践—理论—再实践的教学模式,提高学生对知识点的理解深度和应用能力、动手能力。课堂教学也可从实验入手,再从实验中引入问题,这样具体而真实,可以使学生带着问题做实验,通过亲自动手实验再来找到问题的答案,从而激发了学生的学习热情,增加了学生学习的成就感。在课堂理论教学时,也可有选择性地将一些元器件带到课堂上去。在讲解二极管的工作原理时,教师可以边讲解理论边做演示,学生边观察边学习,这样学生的学习效果就会好很多。

(4)要将多媒体课件与黑板教学相结合。多媒体教学作为现代化教育手段应加以充分的运用。对于关键的理论推导、重要例题,教师可以在黑板上进行,而对于大量的概念以及图形,使用多媒体课件就可以省下很多时间。除此以外,《电工电子技术》课程中有些知识点很难理解,例如在讲解旋转磁场、PN结的形成、晶体管中载流子的运动时,可以利用多媒体动画,将难以看到的内部结构、难以理解的内部运动形象、直观、生动的展现出来。对于一些选学内容和新技术、新仪器、新知识利用多媒体课件展示可以在扩展学生的知识面的同时节省了大量的学时。总之,多媒体课件以大量的视听信息、高科技的表现形式以及图形、图像的三维动画效果冲击了学生的思维兴奋点,使情景学习理论在教学中得到充分体现,激发了学生的学习兴趣,提高了教学质量。

(5)可以经常聘请工程技术人员开设讲座,他们会给教学带来最新、最直接的知识以及人才需求,便于我们把生产第一线的科技信息带到课堂上去,使我们的教学真正能够与时俱进,符合社会发展需求。

3 重视实践教学

适用性和实践性是《电工电子技术》课程的特点,所以实践教学环节是本课程的重要环节,也是学生将理论联系实际的重要手段[3]。本科教学环节的实验一般包括基础性实验(验证型)、综合性实验和创新性实验。基础性实验训练了学生的基本操作能力;综合性实验是由学生独立制定方案,自己操作和分析;创新性实验一般要在老师指导下,结合老师项目或是生活实际中出现的问题来进行的,这要充分发挥学生的主观能动性。

目前开设的实验主要是基础性实验,并且主要是认知性、验证性实验。这些实验不利于学生培养全面思考问题的能力和创新性、发散性的思维能力,更不利于学生过硬技术应用能力的形成。因此,有必要对实验教学作一改革。

(1)加强应用性的基础实验,例如工具仪表的使用、基本控制线路的连接和调试等,这样可以保证学生基本操作能力。

(2)扩展实验的广度,增加实验的深度。在基础项目基础上增设了PLC、机床电路设计、照明与计量电路设计、电机与电力拖动、步进电机、伺服电机等实验项目,这些实验项目彼此具有独立性,也有关联性,可以比较系统的扩展学生的知识面,增加学生毕业后就业的适应能力。为使学生具有一定深度的知识结构和操作设计能力,还需要增加实验的深度。就《电工电子技术》这门课程的后续课程电机与电力拖动来说,就需要一定深度的知识结构和操作能力。为此,我们不仅进行了一般的电机启动、正反转等控制实验,还进行了双速异步电动机的控制实验、两地控制线路实验等内容。有效增加了学生的设计和操作能力。

(3)增设开放性实验室。建设好、管理好、使用好开放性实验室,对培养学生专业技能、提高学生科学研究和实践能力、创新能力和严谨的科学态度及素质协调发展具有重要意义。例如,在电气实训实验室,我们组织学生进行了常用机床电器及其在工矿企业中的应用、照明与计量电路设计、机床电器控制等开发性实验。并且在开放性实验中,实验的连线、操作、观察等实验过程和实验结果的整理,基本上由学生独立完成。实验过程中学生独立工作的能力有了明显的提高。

(4)以实验室为基础,增加一些趣味性、实用性的课外实验,提高学生做实验的兴趣,培养学生的动手能力。例如可以引导学生对生活小区居民楼的电气线路设计、电风扇的电机原理分析进行实验等,再比如可以让学生进行万用表的组装和维修,功放模板的设计与制作等。

4 完善考核方式

传统的闭卷考试考核方式,容易使学生平时不好好学习、不重视实验,考前临时抱佛脚,造成高分低能的现象[4]。因此,考核方式可以改革成由闭卷考试、实验成绩、平时成绩三部分组成。其中闭卷成绩占60,实验成绩占30,平时成绩占10。实验成绩的考核主要以实验操作、实验能力、实验结果及实验报告是否规范准确为主要依据。对开展探索性、综合性实验教学的学生要提交论文;对于有创见的学生,成绩从优。平时成绩的考核则可以从考勤、每次的作业完成情况来进行。考核方式的多样化可以使学生平时按时认真地到课的学习,重视每次的作业和实验,使学生累积好扎实牢固的知识基础,从而提高教学效果和质量。

5 结束语

《电工电子技术》是一门理论性和实践性都很强的课程,其课程教学模式改革不是一蹴而就的。几年下来,通过对课程改革的研究和探索,在黄河科技学院确实取得了较好的效果,但是我们还应该在以后的漫长教学过程中不断完善和深化,达到培养学生综合素质,适应社会需求的本质目的。

[1]李溪冰.电工电子技术基础[M].北京:机械工业出版社,2008.

[2]吴琳.《电工电子技术》课程改革教学的思考[J].中国科技信息,2010(16):260_261.

[3]裘君英,张叶,付玉明.实验课程改革的探索[J].科技教育创新,2008(22):251_252.

[4]杨俊莲,王玉湘,张明月.对电工电子技术课程改革的探索[J].辽宁高职学报,2009(7):61_62.

Innovation for M odel of Teaching of Technology of Electrical Engineering and Electronics

LIHui1,MU Guohua1,ZHANG Jun2
(1.School of Engineering,Huanghe Science and Technology College,Zhengzhou 450063,China; 2.School of Chemical and Energy Engineering,Zhengzhou University,Zhengzhou 450001,China)

Electrical and electronic technology course is one of the important professional technology of Machinery and Electron Major.How tomake the students learn the course within a limited time,and to lay a solid foundation for specialized courses teachers are required to have a reasonable curriculum instructional design.This article aimed at the common problems in the process of teaching process and had a reform on teaching content,teachingmethods and feed back methods around the theoretical teaching and practical teaching,in order to stimulate student interest in learning and improve the quality of teaching.

electrical and electronic technology;model of teaching;experimental teaching;reformation

G642.0;TM1

A

10.3969/j.issn.1672_4550.2014.01.053

2013_04_25;修改日期:2013_05_13

黄河科技学院教育教学改革项目(KYZR201102)。

李 慧(1980_),女,硕士研究生,讲师,主要从事机电专业课程教学和研究工作。

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