电工电子实践课程改革初探

王强 石万里 何天成 祝玲

摘 要：针对目前电工电子实践课程教学中存在实践训练不足，课程知识缺乏梯度，对学生的自主创新能力培养不够等问题，构建了“一体化、多层次、模块化”的电工电子实践教学体系，提高了学生应用和创新能力，同时，也激发了学生学习相关课程的兴趣。该教学方法可操作性强，教学效果良好。

关键词：课程建设；实践教学；创新能力

中图分类号：G642.0 文献标识码：A

1 绪论

2010年6月23日，教育部在天津大学召开“卓越工程师教育培养计划”启动会，联合有关部门和行业协（学）会，共同实施“卓越工程师教育培养计划”（以下简称“卓越计划”）。“卓越计划”强调创新工程教育的人才培养模式应遵循工程的集成与创新特征，大力推进工程教育的人才培养模式改革。学生的学习包括在校内学习和在企业学习两个阶段。在校内学习阶段，高校要以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心，重构课程体系和教学内容，加强跨专业、跨学科的复合型人才培养，着力推动基于问题的学习、基于项目的学习、基于案例的学习等多种研究性学习方法，加强学生创新能力训练。在企业学习阶段主要是学习企业的先进技术和先进企业文化，深入开展工程實践活动，结合生产实际做毕业设计，参与企业技术创新和工程开发，培养学生的职业精神和职业道德[1]。

电工电子实践课程是高等工科学校为21世纪大学生工程技术能力培养和创新能力提高开设的工程技术基础课程之一。实践教学是该课程教学过程中非常重要的环节，如何在实践教学中培养和提高学生的动手能力、分析能力和解决问题的能力以及创新能力，是摆在每位从事实践教学教师面前亟需探讨和深思的重大教学课题。面对21世纪培养创新人才的需要，结合当前高校电子类理论和实践教学的具体情况，应按照工程实践能力培养的规律，着力培养学生的独立思考、敢于动手和勇于创新的精神。通过实践教学环节，不仅要达到巩固和加深理解所学的知识，更重要的是训练实践技能，根据理论知识指导实践，树立工程实际观点和严谨的科学作风[23]。

电工电子实践课是北方民族大学电气信息工程学院各专业在电工电子技术方面入门性质的认知课和实训课。面向所有专业学生，在大一第一学期开设，通过本课程的学习主要是让同学们获得电工电子技术方面的入门知识和技能，激发学生对电子知识点学习兴趣，为以后学习专业知识和将来走向社会打下一定的基础。

2 课程现状

当前的电工电子实践课程教学，大多数情况是以理论讲解为主，理论知识的内容主要以电路、数字电子技术和模拟电子技术课程中的基本内容为主，配以少量实验，实验也是以验证理论知识为主，缺乏自主创新型实验，学生可分析研究的空间较少，学生在实验过程中分析问题、解决问题的能力没有得到有效提高，觉得实验没有多少挑战性，对此也没多大兴趣[45]。另外，实验学时相互独立，跨度较大，没有考虑个体差异，每周只上一次两小时左右的实验课，等到下次上课时，上次实验课的内容已与本次没有多大关系，学生没有得到系统训练，知识体系缺乏梯度，因材施教不足。

综上所述，为了培养具有工程实践能力和创新能力的人才，针对电工电子实践课程教学内容、教学方法和评价方式的改革势在必行。

3 课程教学改革

1）教学内容与教学方法改革。为了让学生能够尽早接触工程实际、尽早培养探索研究精神，该课程在大一第一学期开设，同时，为了避免学生过早接触较难的电工电子理论知识，打击自信心，失去对该课程及后续课程的学习兴趣，构建了“一体化、多层次、模块化”的电工电子实践教学体系。将老师的教学、学生的学习和创新型研究融为一体，按照由简入繁的层次将课程内容模块化，使知识体系具有一定梯度。

课程内容共分为四个模块：元器件辨识和测试、焊接技术及技能训练、自选作品组装和常用仪器仪表使用。元器件辨识和测试模块首先给学生讲解一些基本的元器件知识，主要包括电阻、电容、电感、晶体管、集成电路以及万用表的使用等，以多媒体讲解为主，并配以微视频，学生可在课后自行观看每种元器件的微视频，加深对该元器件的印象。接下来，学生进入实验室，每人一盒元器件，进行元器件辨识和测试，元器件盒中包括上课所讲的每一种元器件。通过该模块的练习，要求学生掌握基本元器件的原理及使用方法，同时通过该模块练习，让学生掌握万用表的使用方法。焊接技术及技能训练模块，该模块分为焊接基本训练和工艺品制作两部分。在焊接基本训练部分，老师首先给学生讲解和演示基本的拆除和焊接方法，旨在让学生明白拆除和焊接的基本工具的使用，掌握实际操作的基本要领。然后让学生从废旧电路板上拆除需要焊接的元件，在拆除的过程中，元件和电路板均不能损坏，再将拆下来的元件焊接到空白万用板上，要求焊点规范，元件布局合理，为了避免部分学生偷懒，对拆除和焊接的元件数量作了限制。通过该部分的练习，使学生掌握正确的元件拆除方法和焊接方法，学会使用一些常用的工具，加深元器件的学习。在工艺品制作部分，学生需以一根一米的铜丝为主要原材料，制作一个工艺品。铜丝为主要原材料，可辅助其它材料，制作手段主要采用焊接，造型完全自主设计，为避免学生偷懒，只为了完成任务，对焊接点的数量作了要求。该部分的考核指标主要是作品的创意性和焊接工艺。通过该部分的练习，进一步加深焊接技能的训练，提高焊接工艺水平，另外，工艺品制作需要学生发挥主观能动性，进行创意性设计，通过该部分锻炼了学生的自主创新能力。自选作品组装和仪器仪表使用模块，在该模块中，学生可根据自身情况，从不同难度级别的被选套件中选择一种自己想做的套件，套件的原材料由学校免费提供给学生，学生根据原理图焊接、组装完成作品，要求完成后的作品能够正常使用，整个过程要求学生独立完成，完成的作品送给学生自己使用。通过该模块的练习，旨在提高学生分析问题、解决问题的能力，训练学生实际的基本工程实践能力，激发学生对电子制作的学习兴趣。

通过以上四个模块循序渐进的训练，使学生掌握了基本的电工电子知识，电子作品制作的基本技能，激发了对后续课程的学习兴趣，具有了一定的自主创新意识。

2）评价方式改革。在本项目中，采用模块化考核，注重过程性评价，每个模块占有总成绩的一部分比例，最终成绩为各个模块的成绩总和。比如在本项目中，具体表现为：学生考勤占10%，在本项目的实施过程中，除特殊情况外，未发生学生无故缺勤的情况；元器件辨识和测试占20%，该模块进行一对一当面测试，要求学生对于给定的元器件能够知道功能、会辨别极性、测量其参数等；焊接技术及技能训练占30%，该模块主要以学生提交的作品为考核依据，分为两部分：一部分是学生焊接的万用板，主要考察学生焊接的规范程度；另一部分是焊接的铜丝工艺品，主要考察学生的创新型和焊接技能。自选作品组装和仪器仪表使用占40%，该模块主要以学生最终完成的作品质量为主要考核依据，另外，在完成过程中的一些操作规范程度及元件使用错误也作为考核依据的一部分。所有的模块都是循序渐进的，前期完成的不好，后期必然受影响也会不好，所以，通过模块化考核，使得学生能够重视每一个模块，认真对待每一个模块，避免出现期末抱佛脚的情况，使学生能够在整个学习过程中有所收获。

4 结语

通过该项目实施，丰富了课程内容，巩固了课程知识，提高了学生学习效率和效果。构建了“一体化、多层次、模块化”的电工电子实践教学体系，提高了学生应用和创新能力。同时，也激发了学生学习相关课程的兴趣，学生的工程实践能力得到提高，为后续课程的学习打下了坚实的基础，学生满意度高。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.卓越工程师教育培养计划[Z].20100623.

[2]刘延飞.电工电子技术工程实践训练教程[M].西安：西北工业大学出版社，2014：1255.

[3]张小兵，徐善永，何生杰，韩涛.电工与电子技术实践教程[M].北京：清华大学出版社，2015：1214.

[4]陈军波，谢勤岚，陈心浩.“电工电子实训”课程建设与学生创新实践能力培养[J].教育現代化，2016，40：3738.

[5]胡仁杰，王成华，堵国樑，黄慧春，管秋梅.自主研学的电工电子实践课程建设[J].中国大学教学，2014，6：6063.

项目来源：2016年北方民族大学教育教学改革研究项目（2016JY1110）

作者简介：王强，北方民族大学助教，从事嵌入式系统的研究；石万里，北方民族大学高级工程师，从事过程控制与自动化的研究；何天成，北方民族大学工程师，从事信息与信号处理的研究；祝玲，北方民族大学讲师，从事自动化的研究（750021）。