以突出专业应用为核心的电工电子学教学改革

摘要：电工电子学是工科专业必修的一门应用性的技术基础课，理论性和实践性较强，其主要任务是为学生更好地学习后续专业课程及工程技术工作打好电工技术的基础，并使学生收到基本技能的训练。随着电工电子技术的发展，其应用领域也不断在拓宽，根据课程自身的特点，针对不同专业，不同层次的学生，在教学内容、教学方法以及实践环节等方面，应加大改革力度，因材施教，发挥专业特色，以提高学生的工程能力和应用能力。

关键词：电工电子;专业;应用能力;教学改革

电工电子课程是高等院校为非电类本科专业设置的技术基础课，该课程为大学生系统地学习电工及电子技术基础理论和实践技能的关键性课程，为学科的交叉提供了延伸的接口，培养了适应个专业发展的高素质人才。由于该课程具有实践性强、应用范围广的特点，课程的教学质量对专业核心能力的培养和提高起到了决定性的作用。

然而，在实际教学中我们发现许多非电类专业的学生的学习目标并不明确，他们不清楚该课程与专业的联系，不知道将来在工作和生活中会有什么用途，甚至仅是为了获取学分，这样使得部分学生对该课程的目的性和必要性产生了怀疑，也同时在一定程度上影响了教学效果。

因而，对于非电类的工科学生，无论是从学生的意识观念上，还是教学方法上，都需要作出一定的调整，使学生对该课程有更清晰的认识，充分激发学生的积极性，积极加强学生对该课程的重视意识，并根据专业的需要，在有限的学时内学到最实用的知识。

作為一门重要的专业基础课程，“电工电子学”在教学上有其特殊之处，过去教学效果存在一定的局限，其中的原因主要有这样几个方面：

一是授课对象广，不同类型的强、弱电专业的学生，生源情况比较复杂，专业基础差距大;

其次，该课程在“高等数学”，“大学物理”基础上，把学生引领到专业课和相关应用领域之中。对于这两门课程基础薄弱的学生，在学习的过程中会带来一定的阻碍，以及学习心态产生一定的畏惧感及排斥感。

再次，学时少与内容多、基本内容与部分学生所学专业的关联度不够等矛盾始终存。如何在有限的学时内使学生学到最有效，最真实的知识亦在不断地探索和改进中。

另外，本课程特点原理抽象，内容复杂，部分学生在学习中感到规律很难掌握，无法想象完整的情景，无法准确弄清过程。学生对那些抽象的概念和想象缺乏丰富的感性认识，很难理解和掌握。比如电流，磁场的方向;PN节的形成原理;电动机的工作原理等等。因而，单一的教学模式很难活跃教学气氛，也很难使学生完全理解。多样化，创新性的教学模式可以很好第解决这一想象。

最后，实践环节是该课程相当重要的一部分，而实践教学内容少，学时也少是一个很现实的问题。不少学生虽然成绩不错，但对于一些典型电路的分析、元器件的作用往往局限于死记硬背，并不会付诸实践。同时，与课程配套的实验内容数量十分有限，难以促使学生进一步掌握电路的基本分析方法与测量技术。

随着工科专业为主的本科院校越来越注重应用型人才的培养，着重培养学生的专业核心能力，在以“应用为主旨，以能力为本位”的教学理念的指导下，如何使电工电子学这门课程更有利于专业的后续课程的学习，是教学模式更有利于人才的培养，教学目标更符合社会发展的需求，是我们近年来一直都在探讨和摸索的。

本人从教授电工电子学这门课程及相关实验课程已有9余年，学生涉及到的专业包括有机械电子工程、土木工程、环境工程、工商管理、给排水工程、软件工程、计算机应用等。在和不同专业的学生的接触和观察中，发现不同专业背景的学生对该课程的重视程度和接受能力，及对课程提出的建议好要求上有着相当的差距。

为能充分调动学生的积极性，紧密地结合学生的专业背景，培养学生的知识应用能力，我们教研组在课程结构、教材选取、教学方法和教学手段上进行了一定的改革与创新，使得这门课程的改革取得了一定的成果。在改革的同时也仍在不断地观察和摸索，以上几方面亦还有可改进的空间，同时在课程考核方式及实验教学上还可作进一步调整。

1. 课程内容的设置和安排

非电类专业电工电子学课程主要包括有电路基础理论，模拟电子技术，变压器原理及电机控制原理等几个方面。具有内容广，定理多，学时被压缩等特点。在有限的学时内如何既能完成教学大纲内容，又能丰富学生的知识是我们一直在思索的问题，对此我们教研室对原有的课程结构进行了一定的调整。

在保证基本理论，基本概念，基本定理的系统性和完整性的前提下，根据不同专业的特点，我们对教学内容进行了适当的删减和精选。比如对机电和土木专业，删减了一阶动态电路这样偏理论而又非基础理论的章节，增加了偏向实际应用的变压器及电动机控制原理的内容。尤其是对土木工程专业的学生，考虑到在未来的岗位上接触施工现场及机会比较多，特增加了安全用电这一容易忽视，而又必须重视的内容。

根据教学内容的变更，部分专业的教材也作了相应的变更，对于土木工程，环境工程专业的学生，教学内容只涉及到电工学相关知识，在改革后这近两年的教学观察中，学生普遍的反映不错。

于此同时，我们在教学过程中也可;灵活地调整教学内容，例如在讲授电路基本定律时，欧姆定律，电阻串、并联等效计算等知识是学生高中时代较为熟悉的，可以“一带而过”;在讲授零输入，零状态概念时，很多学生容易纠结在微分方程的运算上，尤其高数基础不好的学生更容易产生畏惧感，而事实上我们在分析一阶动态电路时只需要用上其结论就可以了，对此给学生作合理的引导可提升学生的学习效率。在讲授到交流电路相量这一知识点时，学生普遍感到比较吃力，可补充一些复变函数相关知识有助于学生的理解。

另外，在保证把基本教学内容讲深讲透的情况下，根据不同专业的特点和培养计划的要求，对授课内容的深度和广度进行优化，并适当地增加一些结合专业内容的应用进行实例的讲解。比如对于机电专业，对电机的原理，正反转控制等内容，可以现场演示;对于建筑和土木专业，更侧重于实际的操作运用，如安全用电，可现场向学生进行理论讲解和实际线路的连接操作。如线电压、相电压的定义与测量以及火线和零线的判断等。让学生真真切切感受这门课程在现实生活中的作用，从而激发学习的兴趣。特别对非电专业学生，这一点非常重要。

2. 革新教学手段，采取多样化的教学手段丰富课堂

随着信息技术的飞速发展，尤其是近几年越来越明显地感到手机已是目前课堂上最大的干扰，课堂上坐在后排的一大片学生埋头看手机已是普遍现象。特别是理工类的课程，始终没经史文法类的课程生动吸引人。而有不少基本概念，经典定理必须得掌握，相关问题需要去分析，遇到难理解的内容时，学生很容易打退堂鼓而转移注意力。

如何将难理解的知识点讲解得更能让学生既容易理解，又能印象深刻，还能生动有趣，也是我们着重改革的一面。

目前PPT是课堂教学的主要方式，在突出重点，攻克难点上，弥补了传统教学的不足。比如抽象的微观问题：电场线、磁场线、磁铁物质的磁化过程等;很快的动态课程：电子在导线中的运用、半导体中空穴与电子的扩散等，这些概念看不见，摸不着，难理解，采用多媒体进行教学，声、图、文并茂，使教学效果生动、形象、感染力强，更有助于学生的理解。因而在PPT的制作上，将这些难啃的知识点能反映得精准、精美、又精彩，让学生过目难忘，也是我们还需要改进的一方面。

同时，还可以结合微课和翻转课堂提高学生课堂参与度及学习兴趣，加深对知识点的理解。

对于部分理论性较强的知识点，可根据学习目标反向设计教学内容。如分析复杂的电路方法有：等效变换、支路电流法、节点电压法、叠加原理和戴维南定理等。教师可引导学生自己归结几种方法的特点，采用基于问题的教学方法，给出一个具体的电路结构，让学生独立思考或通过讨论，选择电路最佳分析方法。这样使学生能很好地比较出各分析方法的优缺点，并能在复杂的电路中能判断如何选择和灵活运用这些电路分析方法。

3. 考核方式优化调整，更全面考察学生水平

提高平时分构成比，使学生在平时学习中重视每一教学环节以提高学习效果，使课程成绩不局限于解题技巧上。可将学习目标反向设计和任务驱动式教学法中学生的成果作为考核平时分的一部分，调整总成绩构成比。在电子技术中图解法及识图辩图是较有一定分量的内容，并具一定的工程应用价值，但在考试中出题教师通常出于避免带来阅卷中的各种问题而回避这一知识，重心放在理论计算上。可在考试题型要求上规定一定分数的作图识图题，可使学生更全面的掌握电子技术知识。

4. 强培养学生的实践动手能力，专业应用技能，培养其工程意识

优化实验教学内容，深化改革教学方法，突出应用技术和因材施教，提高不同层次学生的学习积极性，强调理论联系实际，强化仪器仪表使用与实验技能系统训练。将设計性的内容要求明确给出，建立学生的工程意识。以启发式思考题为主，紧密结合实验过程，开拓学生分析问题和解决问题的思维能力。每一项实验明确给出相关仪器仪表的操作要求，提高学生的操作技能。实验完成后进行实验结论分析与归纳，提高学生综合分析能力。引进典型工程案例，优化实验教学内容，实现教学与专业紧密结合，与行业紧密结合的目标。

总而言之，在以突出专业应用理论下，电工电子教学改革需要全面、客观地分析该课程教学存在的各种问题，采取有针对性的措施，优化教学方法。同时，教师需要把课题还给学生，充分显现学生在整个教学课堂的主体地位，挖掘他们的已有的潜能，教师只需要扮演好引导者、协作者等角色，注重引导、启发，培养学生的工程能力、应用能力及创新能力。

参考文献：

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[2]李彩林. 电工与电子技术课程教学改革探讨[J]. 科技信息，2008（13）：161，191.

[3]蒲永红，蔡晔敏. 浅析电工实验教学中提高教学质量的方法[J].上海工程技术大学教育研究，2008（2）：38-40。

作者简介：张雪凌，籍贯：武汉，民族：汉，学历：硕士研究生，单位：武昌首义学院，具体研究方向：电类课程。任教于武昌首义学院机电与自动化学院电工课程组，从教8余年，担任过的主要课程有电工电子学、电路理论、电路测试实验等。涉及到的专业包括有机械电子工程、土木工程、环境工程、工商管理、给排水工程、软件工程、物联网工程、计算机科学与技术等。多次参与课程教学大纲的编写与修订，以及相关教材的编写。