面向非电类专业的电工电子基础课程教改研究

王陆平 夏 鲲

（上海理工大学 上海 200093）

随着不断发展的高新技术产业，人工智能等不断涌现的高新科技，逐渐地渗透到传统的各个行业中，比如传统制造业，传统零售行业以及医疗行业，使得原本平稳循环的传统行业面临巨大的变革与挑战。在新时期的新兴科技发展趋势下，传统行业对人才的需求已经不再满足于原本行业的知识与理论，而是更需要传统行业的从业人员掌握相应的新兴科技手段与工具，并且可以将这些新技术、新工具、新手段应用到传统的工作中，与传统行业需求相结合，转变传统思维理念，将多元化的技术方法融入到生产、制造、销售等传统过程中并融会贯通。因此，面对独特的人才需求形势，如何对非电类专业的学生讲授电工与电子基础课程，使其掌握新兴科技手段工具的基础能力，显得尤为重要。

1 新趋势下的电工理论课程新要求

传统的非电类专业，如机械制造，机械设计、工程力学、土木工程、能源动力、车辆工程等专业的基础课程，原先以高等数学、大学物理、线性代数等传统理论课程为主，在这些传统基础课程的理论知识帮助下，学生可以掌握本专业课程的基本原理基础。然而，新形势的变化对传统行业的人才需求已经不再满足于传统的工科专业技术原理知识需求，而是产生了适应新时期市场的进一步的要求，如电子电路的分析、计算机的智能控制等。

在传统的机械制造行业中，面对原先制造领域中的设计、加工等技术问题，新时期下需要从业人员能够运用现代化手段如计算机编程、控制系统原理剖析、电子电路分析，从而设计智能化的分析处理工具，从而可以更好地、更有效地、更精确地处理传统机械生产制造行业中的原有技术问题，比如生产制造环节中的零件精确度要求，机床运行的自动控制解析，制造产品结构的特征反馈等。面对这些新型的技术需求，我们需要面对机械制造及机械设计类专业的学生讲授电工学基础理论知识，如直流电路的基本定理与分析方法，正弦交流电路分析，三相交流电路分析，RLC电路分析等电路原理基础知识。与此同时，需要将这些基础的电路原理理论知识与其传统行业的知识理论体系结合起来，让学生可以在本专业的学习和应用过程中熟练运用电工学知识，从而更好地满足新时期的技术需求。

在传统的车辆工程行业中，面对原先的车辆架构领域中的设计、机械、性能等技术问题，新时期下需要从业人员能够熟练掌握新兴科技手段如现代控制系统、电路系统、模拟电子和数字电子等技术，从而设计驾驶辅助系统、中控电路系统、智能控制系统等智能化的车载设备工具，进一步可以更好地帮助处理和解决车辆行驶过程中产生的各种不可预测和难以量化的技术问题，比如行驶过程中的车辆监测系统，特殊天气下的环境感知系统，行驶过程中的智能控制系统等。面对这些日益增长的新型市场需求，我们需要面对车辆设计与制造工程专业的学生讲解电路基本理论与原理知识，如等效阻抗的基本理论与分析，交流电的分析，暂态电路的基本原理与分析方法等基础理论知识。同时，将这些基础知识与车辆工程专业的传统理论相结合，让学生能够将两类知识融会贯通并学以致用。

2 新型人才的电子技术新要求

在传统的教学过程中，教师是在一个专业领域内传授和讲解该专业领域内的详细理论与知识体系。在当今信息化的潮流背景下，原有的传统工科专业面临的巨大的挑战。在原有的传统的工科知识体系与理论基础知识中，一个特定的问题，往往可能只是需要运用到某一个特别的单一的基础知识和理论体系。然而，目前新趋势下的任何一个细小的细微的技术问题，往往可能蕴含着大量的不同学科交叉的问题。所以，在现今的教学过程中，我们除了需要讲解传统的工科专业基础知识，还需要合理的延伸结合不同学科的内容知识，并且阐述各个不同学科之间的交叉信息内容与逻辑关系。

在传统的能源动力行业中，面对原有的能源动力领域中的配置效率等技术问题，新时代下需要该行业人员能够采用现代化的方法手段如大数据分析方法来智能化分析资源特征系统，并给出更合理，更优化，更有效的能源分配方案，比如电力行业中的负荷预测问题，能源与互联网的结合问题，电力市场中的优化配置问题等。面对日益扩张的能源需求，这些问题越来越需要更先进、更智能、更有效的智能化分析手段与方法，而电子技术理论与知识就是这些智能化分析工具的基石。因此，我们需要面对能源动力专业的学生讲解电子技术基本原理与理论知识，如门电路的基本原理与分析方法，组合逻辑电路的原理与设计，时序逻辑电路的分析与设计等理论知识。同时，将电子技术基础理论体系中的知识与原有的传统能源动力领域知识系统相结合起来，进一步引导学生学习更新的智能化分析方法，如数据挖掘与数据分析，优化模型的建立与仿真，计算机编程语言的设计与运行等。

电子技术基础部分包含了二极管、三极管、多级放大电路、门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路等较为抽象的理论知识。非电类专业的学生，很难在较短的时间内掌握这些知识内容和原理系统。因此，在实际的课堂教学过程中，需要将这些书本上的抽象的课程理论知识与生活中的实际内容相联系，并通过多种渠道直观地展示，加强学生对概念和原理知识的理解与掌握。与此同时，在传授理论与知识的过程中，教师要善于引导学生学习不同专业的交叉信息，将不同学科中所学习到的知识原理融合到某一个特定的知识框架中，并将其在实际的问题中加以运用和解决，从而强化学生的多角度思维能力，多维度思考问题能力，进而培养更全面的科技人才。

3 混合式的教学途径

面向非电类专业的电工与电子基础课程是提升传统工科专业技术能力，教学改革的重要目标和内容。这不仅有助于传统工科专业的学生对本专业知识的掌握与学习，而且可以使教学资源如不同学科的交叉知识得以整合，进而形成新形势背景下的混合式的教学途径，让学生在学习的过程中不再受到单一知识理论体系的制约，引导学生在原理知识理论的学习基础上，获得更全面的能力成长。在教学过程中，教师需要积极为学生建立良好的学习环境，比如建立特定的互联网资源分享点，充分地激发学生对不同学科的学习兴趣和潜能。在资源分享过程中，教师需要积极与学生沟通，分析不同学生对不同学科的交叉信息融合过程中出现的问题，并在此基础上，逐渐加深知识的难度，拓展知识的广度，从而让学生可以更高效的自主学习。

在面向非电类专业的电工与电子学课程过程中，教师需要充分考虑电工与电子学这门课程的本身的鲜明特色。首先，教师要对课程知识点进行有组织、有计划、有规律的划分，针对不同的非电类专业，选择不同的知识重点和理论体系，并设计相应的课程教学方案，以便于在面对各个不同的非电类专业的学生学习过程中因材施教，引导学生学习和掌握适合自身专业的电工电子理论和原理知识。比如面对机械设计和制造类专业的学生，我们在电子技术理论基础部分的模拟电子技术部分和数字电子技术部分，需要更为深入的讲解。面对能源动力专业的学生，我们在电工学理论基础部分，需要更为透彻的传授和解惑。但是，这并不代表面对这些不同的非电类专业的学生，我们只讲授部分的电工学或电子学理论基础知识，而是在全面讲解电工学和电子学的知识体系过程中有所侧重。在全面考量学生的专业知识、技术基础、兴趣爱好的基础上，合理地有效地制定教学计划，进而开展更加高效的课堂教学。

在考虑到非电类专业的学生专业知识的基础上，我们在教学过程中仅仅通过传统教学方式进行传授是远远不够的，还需要在课堂的实际教学过程中，尽可能多地运用现代化教学手段，如多媒体技术，增强现实技术，并通过课堂反转等有效教学手段，激发学生积极努力学习的兴趣和热情，进一步建立良好的课堂生态，让原本单一的抽象的专业问题，通过不同专业的知识理论交叉角度，使学生多角度理解知识，加强了教学效果。为了让非电类专业的学生拥有一个良好的电工学与电子学信息理论基础，在原有的教学过程中，可以适当的加入一定的实验课程环节，比如如何正确的识别和使用电子元器件，如何正确的阅读电气设备的手册和铭牌，如何判断电气电子设备的质量和参数，如何根据本专业的技术需求设计基本的电路并进行有效地连接，如何分析电子电路的基础简单故障的能力等，从而可以全方面的培养学生的能力。

4 结语

在新时期的科技浪潮背景下，传统的非电类专业对电工和电子学的知识需求越来越迫切。面对新形势下的非电类专业人才的电气和电子技术知识理论体系需求，我们教师充分利用智能化教学手段，融合各种不同的教学方法，对不同的非电类专业的学生，合理地有效地有区分的讲授深浅适度的电工与电子学内容知识，从而培养不同专业学生的多学科知识的信息融合能力，提升教学质量，使各个非电类专业学生成为复合型人才。