付 揚(yáng) 黎 明 劉雪蓮 梁 麗

北京工商大學(xué) 北京 100048

工科非電類電工電子學(xué)課程教學(xué)改革的研究與探索

付 揚(yáng) 黎 明 劉雪蓮 梁 麗

北京工商大學(xué) 北京 100048

本文通過對工科非電類專業(yè)電工電子學(xué)課程的建設(shè)，針對學(xué)生綜合素質(zhì)的提高和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，從改變教學(xué)理念、研究教學(xué)方法和教學(xué)手段、改革實(shí)踐教學(xué)、加強(qiáng)教材和試題庫的建設(shè)等方面進(jìn)行了電工電子學(xué)課程教學(xué)改革研究和探索。實(shí)踐表明，電工電子學(xué)課程教學(xué)改革與實(shí)踐對提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的復(fù)合型人才切實(shí)有效。

電工電子學(xué)；教學(xué)改革；創(chuàng)新能力

電工電子學(xué)課程是高等學(xué)校工科非電類專業(yè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課，其課程內(nèi)容涉及面廣、實(shí)用性強(qiáng)。目前，電工電子技術(shù)應(yīng)用發(fā)展迅速，并且日益滲透到其他學(xué)科領(lǐng)域，21世紀(jì)不同領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)的發(fā)展都將和電工電子技術(shù)的發(fā)展有機(jī)地融合在一起，因此，電工電子學(xué)課程是一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，教學(xué)質(zhì)量的好壞直接影響著學(xué)生對后續(xù)課程知識的學(xué)習(xí)和今后接受新技術(shù)的能力，對于工科非電類的學(xué)生，如何通過電工電子學(xué)教學(xué)提升學(xué)科知識融合能力和創(chuàng)新能力，以培養(yǎng)復(fù)合型人才，是電工電子學(xué)教學(xué)值得研究和探索的課題。近年來，該課程的建設(shè)受到學(xué)校的重視，是重點(diǎn)建設(shè)的校級優(yōu)質(zhì)課程，在課程建設(shè)中，我們主要做了以下內(nèi)容的課程教學(xué)改革研究與實(shí)踐。

一、改變教學(xué)理念，以適應(yīng)社會發(fā)展

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，各門學(xué)科都在發(fā)生著日新月異的變化，知識更新、知識爆炸勢不可擋，為了適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展變化，學(xué)校需要給學(xué)生開設(shè)更多的課程，這樣電工電子學(xué)課程學(xué)時(shí)不斷縮減。在上個世紀(jì)末，電工電子學(xué)課程的總學(xué)時(shí)數(shù)可以占到150～160學(xué)時(shí)，當(dāng)時(shí)電工知識各部分內(nèi)容的講解非常系統(tǒng)、縝密，重基礎(chǔ)、重系統(tǒng)、重應(yīng)用，學(xué)生通過這門課的學(xué)習(xí)可以打下較為堅(jiān)實(shí)的電工電子知識基礎(chǔ)，隨著新的課程體制不斷改變，電工電子學(xué)課程的總學(xué)時(shí)數(shù)從160學(xué)時(shí)減到120學(xué)時(shí)，如今再減到85學(xué)時(shí)，甚至個別專業(yè)總學(xué)時(shí)減少到51學(xué)時(shí)。同時(shí)，隨著我國高等學(xué)校招生規(guī)模的擴(kuò)大，越來越多學(xué)生面臨大學(xué)畢業(yè)就業(yè)問題。為了讓我們的教育更快、更好地適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)對人才培養(yǎng)的需求，為了讓我們的學(xué)生能夠順利地適應(yīng)社會，我們需要不斷地更新觀念、調(diào)整思路、改變教育理念。

1.教學(xué)由以傳授知識為主轉(zhuǎn)向以培養(yǎng)能力為主

傳統(tǒng)教學(xué)的重點(diǎn)在于傳授知識，但隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，新知識、新技術(shù)不斷地大量涌現(xiàn)，學(xué)時(shí)少、內(nèi)容多，對學(xué)生來說，最重要的是學(xué)會學(xué)習(xí)。教學(xué)必須由以傳授知識為主轉(zhuǎn)向以發(fā)展智能、培養(yǎng)能力為主。我們?nèi)握n教師除了注意學(xué)生牢固掌握基本的理論知識、具有熟練的分析應(yīng)用能力和掌握基本的實(shí)驗(yàn)技能這些教學(xué)要求外，還要在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會怎樣學(xué)習(xí)、培養(yǎng)創(chuàng)新能力和培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)等方面下工夫。

2.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，突出應(yīng)用性

對于非電類學(xué)生來說，電工電子學(xué)教學(xué)目的應(yīng)當(dāng)是使學(xué)生在掌握基本概念的基礎(chǔ)上，能對相關(guān)知識進(jìn)行應(yīng)用，非電類學(xué)生在將來的工程應(yīng)用中雖然使用到電類知識的場合多，涉及的面廣，但遇到問題的難度，尤其是對理論分析的要求不會很高，教師必須考慮在非常有限的時(shí)間內(nèi)將最有利于學(xué)生今后發(fā)展的電工方面的知識傳授給他們，這就要優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，避免繁復(fù)的推導(dǎo)，精簡內(nèi)容，牢固掌握基本概念和基本原理后，重點(diǎn)突出應(yīng)用。如對電路的時(shí)域分析，以一階線性電路暫態(tài)分析的三要素法為主，淡化求解微分方程的數(shù)學(xué)過程，主要讓學(xué)生掌握穩(wěn)態(tài)分量與暫態(tài)分量的物理意義以及這兩個分量的變化規(guī)律；在異步電動機(jī)及其控制中，我們將重點(diǎn)放在對電機(jī)的使用及控制上，刪除了三相異步電動機(jī)機(jī)械特性的理論推導(dǎo)過程，因?yàn)檫@部分內(nèi)容對非電類專業(yè)的學(xué)生來說太復(fù)雜，專業(yè)性太強(qiáng)，將來在工作中極少用得到，我們只給出結(jié)論性的內(nèi)容，將時(shí)間和精力重點(diǎn)放在對異步電動機(jī)的使用和控制上。

二、教學(xué)方法和教學(xué)手段探究

1.教學(xué)以學(xué)生為中心，采用啟發(fā)式教學(xué)

教學(xué)由以教師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心，即不再把學(xué)生作為灌輸知識的對象，而是使學(xué)生能在教師的啟發(fā)下，像一名科研人員那樣主動地去實(shí)現(xiàn)、去探索，充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，使學(xué)生懷著極大的興趣在學(xué)習(xí)與探索中發(fā)展自己的能力。我們知道，教師要上好一堂課，教好一章內(nèi)容，僅有一堂課上或一章中所涉及到的知識原理是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因此，任課教師刻苦鉆研教材，分化知識點(diǎn)，搜集與教材知識相關(guān)的其它知識，捕捉有利于教學(xué)的各種信息，進(jìn)行綜合分析，把教材內(nèi)容及相關(guān)資料融合貫穿在一起，抓住重點(diǎn)、講清楚難點(diǎn)、運(yùn)用自如、處理得當(dāng)，讓課堂教學(xué)在其掌控之中，在啟發(fā)下進(jìn)行教學(xué)交流和互動，充分運(yùn)用各種方法，啟發(fā)學(xué)生獲得新的知識。

2.注重使用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，提高多媒體授課質(zhì)量

首先，設(shè)計(jì)、開發(fā)優(yōu)秀的課件是提高多媒體教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。教師針對所講授的課程分析教學(xué)內(nèi)容，內(nèi)容的選取、表達(dá)和組織要有助于教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，表現(xiàn)形式要具有吸引力。課件需要在課堂使用中不斷地修改、完善、再使用、再修改，幾經(jīng)反復(fù)而成，為最佳教學(xué)效果提供保證。其次，注意多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)要各取所長、和諧統(tǒng)一。不是多媒體用得越多越好，而要注意適時(shí)的進(jìn)行板書以及和學(xué)生的交流。比如在實(shí)際教學(xué)過程中，對于電路的具體分析過程、重點(diǎn)和難點(diǎn)的講解，還得用板書的形式體現(xiàn)出來，以便學(xué)生能夠跟著教師的思路逐步領(lǐng)會；而對于比較抽象難以理解的和電路圖復(fù)雜的內(nèi)容，如變壓器的結(jié)構(gòu)部分的教學(xué)、晶體管內(nèi)部載流子的運(yùn)動、電流分配關(guān)系等采用課件則是有益的，可大大提高授課效率和教學(xué)效果。

多媒體作為有效的輔助教學(xué)工具是為教學(xué)服務(wù)的，要把它用得恰到好處。使用多媒體授課后，對它的優(yōu)越性一定要把握得當(dāng)，“點(diǎn)”到的同時(shí)留給學(xué)生一些“悟”的時(shí)間，實(shí)際上學(xué)生在這一段時(shí)間內(nèi)，對整個問題涉及的知識和方法進(jìn)行必要的思考，調(diào)整原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)，形成新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到升華。否則在利用多媒體授課的教學(xué)實(shí)踐中，教師只顧翻頁，不顧及學(xué)生，極易造成教師照本宣科、信息量過大，導(dǎo)致學(xué)生跟不上、聽不懂，學(xué)生適應(yīng)不了多媒體教學(xué)的情況。將多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)的教學(xué)方法完美地結(jié)合起來，最終達(dá)到教學(xué)效果的最優(yōu)化。教師講課要講究實(shí)效，最好的教師加上最好的教學(xué)技術(shù)，才是最好的教學(xué)方法。

3．利用短片、錄像教學(xué)，更具有吸引力

我們還在教學(xué)過程中，利用短片、錄像實(shí)施教學(xué)，收到極好的效果，以講三相異步機(jī)為例，如果在講結(jié)構(gòu)時(shí)，在課件中插入一個2～3分鐘的小短片，效果非常好，短片將一個電機(jī)實(shí)體解剖開來，分別呈現(xiàn)出機(jī)座、定子鐵心、定子繞組、轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組或鼠籠轉(zhuǎn)子等部件，學(xué)生如同親臨現(xiàn)場，看得即清晰又具體，如果時(shí)間允許，還可以滿足學(xué)生的愿望，再放一個電機(jī)制造的小短片，擴(kuò)大學(xué)生的知識面。據(jù)我們觀察，看短片時(shí)是學(xué)生注意力很集中的時(shí)候。

三、改革實(shí)踐教學(xué)，注重創(chuàng)新能力培養(yǎng)

1.創(chuàng)建一流的實(shí)驗(yàn)環(huán)境、引入先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)

實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是整個教學(xué)中最重要的環(huán)節(jié)之一，許多知識點(diǎn)可以通過這一環(huán)節(jié)加深印象，許多能力可以通過這一環(huán)節(jié)得到培養(yǎng)。特別是在當(dāng)今重能力、重應(yīng)用的年代，我們更應(yīng)緊緊抓住這一教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。我們學(xué)校重視實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，購置了100余套聯(lián)網(wǎng)型、高性能電工綜合實(shí)驗(yàn)裝置，建設(shè)了一流的電工電子學(xué)實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)設(shè)備的綜合性、適應(yīng)性、科學(xué)性、開放性都很強(qiáng)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)整個實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)化，為高質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)教學(xué)提高保障。

引入現(xiàn)代化設(shè)計(jì)技術(shù)Multisim，體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的先進(jìn)性。Multisim仿真軟件的使用部分可作為學(xué)生實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)過程中驗(yàn)證或設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)先以仿真確定設(shè)計(jì)參數(shù)等。

2.改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識

在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上，適量地壓縮驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn), 加強(qiáng)綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn), 重點(diǎn)放在培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力與創(chuàng)新能力上。精選了一些具有基礎(chǔ)課教學(xué)特點(diǎn)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn), 如“戴維南定理和疊加定理實(shí)驗(yàn)”“三相電路的測量”“共發(fā)射極放大電路”等，學(xué)生在加深對理論課內(nèi)容理解的同時(shí)也鍛煉了對儀器儀表的使用。在此基礎(chǔ)上, 重點(diǎn)加強(qiáng)設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)，如在交流異步電動機(jī)等控制實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行擴(kuò)展設(shè)計(jì)和綜合。在設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，為避免學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的盲目性以及保證實(shí)驗(yàn)的安全，要求學(xué)生在實(shí)際操作之前對所設(shè)計(jì)的線路給出Multisim仿真驗(yàn)證結(jié)果，在教師認(rèn)可以后，方可動手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。對綜合提高性實(shí)驗(yàn)，在實(shí)施過程中，采用讓學(xué)生自行結(jié)合和不嚴(yán)格限時(shí)的形式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師設(shè)計(jì)一些綜合性課題，讓學(xué)生自選題目，然后設(shè)計(jì)完成，做到理論與實(shí)踐相結(jié)合，提升學(xué)生的興趣，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識分析、解決問題的能力和創(chuàng)新能力。

加大實(shí)驗(yàn)室開放力度，向?qū)W生提供更多的實(shí)驗(yàn)資源和實(shí)驗(yàn)場地，給實(shí)驗(yàn)技能差的學(xué)生提供二次動手實(shí)踐的機(jī)會，讓實(shí)驗(yàn)技能強(qiáng)的學(xué)生在實(shí)踐上得到升華，做自己設(shè)計(jì)的帶有一定綜合性的實(shí)驗(yàn)，使得學(xué)生從被動接受老師安排轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃釉O(shè)計(jì)完成，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。這樣可以把課外時(shí)間多，又愛好實(shí)踐、小發(fā)明和小制作的大學(xué)生吸引到實(shí)驗(yàn)室中來，既提高了實(shí)驗(yàn)儀器的使用效率和使用價(jià)值，也使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中充分發(fā)揮自己的聰明才智，學(xué)生的學(xué)習(xí)生活得到充實(shí)，不僅培養(yǎng)了他們的自主創(chuàng)新能力，而且有利于大學(xué)生世界觀、人生觀、價(jià)值觀的正確形成，在老師和學(xué)生之間還能形成一種積極向上的學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的學(xué)術(shù)氛圍，為社會輸送合格人才。

四、加強(qiáng)教材和試題庫的建設(shè)

1.精編教材，注重培養(yǎng)能力

目前，我校電工電子學(xué)課程使用的教材全部是由我校教師自己編寫的，教材注重厚基礎(chǔ)、多應(yīng)用、培養(yǎng)能力、適應(yīng)新技術(shù)發(fā)展，使教學(xué)內(nèi)容貼近于培養(yǎng)學(xué)生自主化的學(xué)習(xí)能力。機(jī)械自動化學(xué)院的學(xué)生使用的教材是我校孫駱生教授主編《電工學(xué)基本教程》(第四版)，這本教材注重基礎(chǔ)和應(yīng)用，內(nèi)容豐富，有利于為機(jī)械自動化專業(yè)的學(xué)生打下扎實(shí)的電工電子技術(shù)基礎(chǔ)，該教材曾在全國優(yōu)秀教材評選中獲得國家教委一等獎。化工學(xué)院及材料學(xué)院的學(xué)生使用的教材是我校葉淬老師主編的《電工與電子技術(shù)》(第二版)，這本教材言簡意賅，為“21世紀(jì)初一般院校工科人才培養(yǎng)模式改革的研究與實(shí)踐”教改項(xiàng)目和2002年高等教育北京市精品教材建設(shè)立項(xiàng)項(xiàng)目的研究成果。

2.建設(shè)試題庫，考教分離

我們利用購買的試題庫和老師自己具有的參考試題，針對我們的教學(xué)內(nèi)容，每次建設(shè)15套標(biāo)準(zhǔn)試卷，并請同行專家鑒定驗(yàn)收后，存放教務(wù)處，實(shí)現(xiàn)考教分離。為了保證試卷的保密性和科學(xué)性，15套題都使用完后，組織老師重新建設(shè)15套標(biāo)準(zhǔn)試卷，針對學(xué)生的狀況，不斷總結(jié)試卷經(jīng)驗(yàn)，使試題覆蓋面廣、題型多、難易適中、適用性強(qiáng)。試卷使用中，從未出現(xiàn)過任何差錯，很好地反映出學(xué)生學(xué)習(xí)總體水平和差異。

五、結(jié)束語

教學(xué)中，我們注重了電工電子學(xué)課程教學(xué)改革研究與探索，取得了一定的教學(xué)效果，受到同行和學(xué)生的好評。我們還將繼續(xù)努力，進(jìn)一步調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，以學(xué)生為主體，把現(xiàn)代教育技術(shù)融入到電工電子教學(xué)中，積極探索、研究和創(chuàng)新，不斷改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，使電工電子教學(xué)達(dá)到最佳的教學(xué)效果，使工科非電類專業(yè)更有效地全面推進(jìn)素質(zhì)教育，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

[1]孫駱生.電工學(xué)基本教程[M].北京：高等教育出版社，2008

[2]于劍，韓雁.教學(xué)模式的改革探索[J].高等工程教育研究，2008，4

[3]葉淬.電工與電子技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004

[4]秦曾煌.電工學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2003

[5]付揚(yáng).電路與電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007

Study and exploration of the teaching reform of electrical and electronic engineering of nonelectrical engineering

Fu Yang, Li Ming, Liu Xuelian, Liang Li
Beijing technology and business university，Beijing,100048, China

Through the non-electrical engineering specialty electrical and electronic engineering courses in construction, aimed at improving the overall quality of students and innovative abilities, we have researched and explored for electrical and electronic engineering teaching reform from changing the teaching philosophy, research teaching methods and teaching means. Practice has shown that electrical and electronic engineering teaching reform and practice is effective to improve the quality of teaching and training with innovative ability compound talents.

electrical and electronic engineering; teaching reform; innovation ability

book=92,ebook=98

2009-11-09

付揚(yáng)，碩士，副教授。