高职电工电子课“理实一体化”教学改革的探索与实践

文/曹辉

河南工业职业技术学院汽车工程系汽车类专业的《汽车发动机构造与维修》、《汽车底盘构造与维修》、《汽车电气设备构造与维修》、《汽车概论综合课》四门课程为理实一体化改革课程，经过两年来的改革与实践，初步形成了“六位一体”的理实一体化教学模式，包括环境、内容、教师、教材、成绩考核六个方面，取得了良好的效果。“六位一体”的理实一体化教学模式得到了学院的大力支持，《汽车电工电子技术》作为基础课程也在这次的教学改革中取得了不少成效。

一、“理实一体化”教学改革背景

在高职教学中，汽车电工电子技术由于内容繁杂、理论难点多等因素，一直以来是学生学习后续课程的绊脚石。我们采用演示教学法，将重点和难点内容以直观的方式呈现出来，学生容易接受，“理实一体化”教学改革正是这种教学困境中的产物。虚拟仿真技术的应用不仅可以帮助学生更好的掌握课程的内容加深对基本概念、基本原理、基本方法的理解，加深知识的理解，更重要的是它还弥补了实验室经费不足而引起的实验仪器、元件缺乏，并且排除了原材料损耗以及仪器损坏等因素可以弥补传统教学的种种不足。

二、“理实一体化”教学特征——虚拟仿真软件是纽带

针对这门课程来讲，虚拟仿真软件的合理应用是“理实一体化”成功的关键。具体特征如下:

1. 元件功能展示轻而易举。在元件库中大量的元件可以满足常见的实验需求，每个元件的特性可以设计简单的实验来获得，元件的参数可以根据需要合理设置。

2. 电路动态过程以图像或数字呈现。这一功能从某种意义上起到直观、形象、动态的作用，可以加深学生对暂态电路的认识。

3. 透过现象看本质。有些问题的分析需要很复杂的理论，而这些数学的推导往往会掩盖问题的本质，使学生处于一种想要理解而又不能理解的尴尬局面，这时如果应用虚拟仿真软件的分析功能，往往会收到事半功倍的效果。像Multisim 或Orcad/Pspice 中就具有较详细的电路分析功能，可以完成电路的瞬态和稳态分析、时域和频域分析、器件的线性和非线性分析、电路的噪声和失真分析、离散傅里叶分析、电路零极点分析、交直流灵敏度分析等。并且还可以用于混杂系统的仿真，混杂系统的仿真通常是在MATLAB 环境下进行的。

4. 实验环境安全，能充分培养学生的创新思维能力。利用仿真软件不仅能够实现验证性、测试性、设计性、纠错性实验，还能够实现创造性实验。能够营造一个安全的实验环境，没有了在传统实验中需要预防触电和短路等危险，利用电路仿真技术，不必接触真正的元器件或者设备，可以放心进行仿真实验。学生可以充分发挥想象力，进行各种电子电路的验证、分析和设计，有利于对学生综合能力和创新能力的培养。

三、“理实一体化”教学方法——案例教学法

案例教学法是在这门课中重点采取的教学方法之一。因为案例教学法可以整合大量的相关知识点，有利于学生较全面的熟悉知识的运用过程。

首先通过情景描述，介绍案例，通常采取多媒体手段介绍相关资料和内容，分析各个环节的功能或作用，加深学生的感性认识。其次，提出设计思想，确定采取分析问题的方案。再次，根据提出的理论框架，让学生进行讨论，并进行设计工作，这是主要采取仿真软件进行验证，并就一些典型问题进行公开讨论，最终完成整个工作。最后，老师要总结归纳，形成知识网状体系，强化处理问题的方法，使学生在系统掌握知识同时提高能力。

四、“理实一体化”教学的误区

1. “为用而用”

在教学过程中，很多老师就出现过“为用而用”的现象，搞得学生上课应接不暇，信息量的过度膨胀导致学生严重“消化不良”。对于“理实一体化”教学改革，我们采取了课下精选案例，课上合理熟练的设置和解决问题。

2. 过度强调仿真软件的功能

无论是Multisim 或Orcad/Pspice，还是Matlab 或Mathcad，这些软件各有自身的特点，但也都有其局限，合理使用会对教学带来极大的帮助，但不能一味强调而淡化了理论内容和实际操作能力。很多在软件中完美实现的电路，到了实验室就会出现或这或那的问题，实际动手的实验是学习电工电子技术的重要内容之一，不能因为仿真软件的方便、直观、安全等优点而淡化或放弃实验操作机会。

3. 淡化理论——淡化或减少理论会导致“理实一体化”成为空中楼阁

由于学生的基础差，或仿真软件要求的起点较低，而故意淡化理论或减少理论内容是“理实一体化”失败的最大潜在危机。

五、结语

“理实一体化”教学改革引进虚拟仿真技术作为一种辅助教学手段，不仅给汽车电工电子技术的课堂教学注入了新的生命，激发了学生的兴趣，还能培养学生的观察能力、抽象思维能力和探索未知世界的创造能力，达到意想不到的学习效果。可以说虚拟仿真技术为汽车电工电子技术理论课和实践课插上了腾飞的翅膀。但是应用仿真软件进行虚拟仿真实验获得的结果是理想化的，即使在实验过程中设置一些故障，也不可能达到实际实验中能遇到的各种困难，学生在虚拟仿真实验时不能进行具体操作。因此，也就不能很好的培养学生的实践能力，排除故障能力及对实验结果的判断处理能力。所以，“理实一体化”教学改革中，实验教学依然是重点内容，不能忽视。仿真软件只是起到一个连接理论和实验的重要纽带。

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