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[摘要]电工学课程是工科非电类专业学生必修的一门重要的专业基础课,教师如何在有限的学时内调动学生学习的积极性和主动性,针对性地向学生介绍电工学的基本理论和基本方法,培养他们的动手能力是一个值得探讨的问题。本文结合本校的教学现状以及现在的教学动态,提出关于电工学课程体系教学改革的一点想法供同行们探讨。
[关键词]非电专业 电工学 课程体系 教学改革
[中图分类号]G642 [文献标识码]A
引言
电工学是我校的机械、土木、计算机、制药等专业开设的课程,根据不同的专业,不同的需求,教学学时数分为不同的3个系列:多学时(96学时,其中72学时的理论,24学时的实验),包括机械类各专业,涵盖电工技术和电子技术;中学时(64学时,其中48学时的理论,16学时的实验),包括计算机、制药类各专业;少学时(40学时,其中32学时的理论,8学时的实验),包括土木专业。由于电工学是一门综合类学科,涉及物理、机械、计算机、电气、自动控制技术等多门学科,理论性强,应用性强,所以,学生普遍觉得内容多,难学难理解,考试不容易通过,及格率低。针对以上特点,与学生的专业相结合,将电工学课程分成若干个学习模块,突出应用,供不同专业进行选择,为学生将来的专业课学习打下良好的基础,同时激发学生的学习热情和积极性。
一、电工学课程定位
电工学的主要任务是为学生学习专业知识和从事工程技术工作打好电工技术与电子技术的理论基础,并使他们受到必要的基本技能训练。通过学习不仅使学生获得完整和扎实的电工和电子方面必要的基础理论、基本知识和基本技能,还可以培养学生严密的逻辑思维能力、计算能力、综合分析和解决问题的能力、初步的科学实验能力。然而目前我校的电工学教学存在以下一些问题:1.学生修课必须按照教学计划进行,而教学时间短,教学内容多,学生无法及时消化;2.学生学习自主意识淡薄,主动性差;3.大学课程修读目的不明确;4.对于学习内容,存在等靠要的现象。因此,电工学课程的合理定位是非常必要的,首先是基础性定位,主要是建立电子电气工程基础理论、基本方法;其次是实践性定位,重在培养电子电气工程基本技能,简而言之打好基础才是硬道理[1]。
二、教学改革
(一)教学内容
随着科学技术的不断发展,电工学课程内容也在不断膨胀,计算机体系结构、现代通信系统、现代测量系统、现代控制系统等等,电工学已经不堪重负,所以我们必须重新审视电工学教学内容,必须认识到大学不能也不应奢望把所有知识都在课堂上交给学生,学生自身已经具备一定的学习能力,而且大学应该鼓励学生宽范围、跨领域地自我猎取知识。电工学课程不能也不应该包罗万象,为学生再学习打基础才是本职。我校是一个三本院校,主要是培养应用型人才,因此在教学内容的选择上落实以应用为目的的指导思想。电工技术部分的教学着重每章内容的基本概念、基本原理和基本方法,省去繁琐的数学推导。电子技术部分的教学内容压缩或舍去陈旧的内容,例如压缩分立元件内容,加强集成元件的应用。在电工学的课程中,除了使学生把基础理论掌握牢固,基本技能得到训练外,还应把电工学学科的新产品、新技术及时介绍给学生,以适应科技的发展。例如在讲授直流稳压电源的部分,对稳压管的稳压电路可以简略,因为分立元件的稳压电路逐渐被集成稳压电路所代替,同时通过对集成电路的了解和应用提高学生的学习热情。
(二)教学内容模块化
目前我校每年有十几个非电类专业的30多个班级的近1000名学生学习本门课程。由于各个专业培养方案的不同,对电工学的课程提出了不同的要求,使得课程内容和要求深度存在差异,课程实施具有一定的难度。随着各专业培养计划不断调整,我们首先和开课院系沟通,研究专业培养目标对本课程的需求,在教学实践中我们将教学内容体系重新整合,组成了电路理论、电机与传动控制、工业供电与安全用电、电工测量、模拟电子技术、数字电子技术6个模块,模块的不同组合可组成不同类别的课程体系,不同的课程体系可适用于不同的专业。根据学生专业,我们将电工学教学分为四大类:机械类(机制、汽车)、计算机类(网络、软件)、土木类、制药类。各类课程体系的基础部分内容相同,但宽度、深度不同,各专业可按自己的需要选择不同的模块。按知识模块统一教学要求和教学内容,统一考核。结合专业培养目标的制定,修订课程教学大纲和实验大纲,调整课程内容,建立课程模块化体系。例如,机械类专业对“电”知识的要求有一定深度,特别是对电机与传动控制模块的知识的了解更为广泛、更为实用;而土木类专业对工业供电与安全用电模块的知识的需求会更多,了解要更为清晰。对于制药类专业,更趋向于对“电”知识的科普化,不强调电工理论数学推导和计算,降低知识难度、增强趣味性,引导学生初步了解电技术及其应用,为今后的工作、学习和生活培养 “电”的基本素质[2]。
(三)实践内容模块化
电工学是一门实践性很强的课程,许多知识必须通过实验手段才能正确建立,实验教学不但能培养学生的动手能力,提高学生观察和发现问题、分析和解决问题的能力,还能使学生加深理解和记忆书本上的知识。因此,实验教学环节在电工学教学中至关重要。为了使实践教学内容适应不同的专业,将电工学实验分成四部分,电工部分、模拟电子技术部分、数字电子技术部分、拓展实验部分。实验内容分为验证性实验、设计性实验和综合性实验。验证性实验主要是为了配合理论教学而设置的实验,使学生熟悉常用仪器仪表的正确使用,掌握正确的实验方法,如叠加原理、戴维南定理等。设计性实验是检验学生实验技能的有效方法,根据指定的题目,学生自行确定实验方案,设计电路,选择元件参数和所用的仪器。我们将异步电动机的正反转实验安排为设计性实验,从实践结果来看,效果很好,在这个过程中不但锻炼了学生的动手能力而且培养了学生分析和解决问题的能力。综合性实验是检验学生理论知识和实验知识综合应用的能力,为了提高学生的学习热情,设计了一些与生活相关的趣味性实验,例如智能竞赛抢答器,节日彩灯等,通过这些实验吸引更多的同学来玩转“电”知识。
(四)教学手段与方法
在教学工作中,我们越来越感到多媒体技术成为提高教学质量的重要手段。因为教学本身的特点是人们通过视觉、听觉和语言交流达到教与学的统一。在制作多媒体课件时将Flash动画融入其中,调动学生的学习热情,提高教学质量。例如在讲授电动机的正反转控制时,采用Flash动画给学生演示,让学生感到好像自己在操作,对控制原理理解得也更加清晰。
教学中采用不同的教学方法,教学效果也大不相同。教学时我们提倡互动式教学方法,课堂中为了抓住学生的思路,每次讲解过程中,密切注意学生的反应,随时穿插各种启发式的提问,通过设疑,点学生回答,再进行解答,并将此课堂问答作为平时成绩的一部分,调动学生思考问题的积极性,激发学习兴趣。在网络技术的时代,学生课堂外自主学习,与老师近距离交流已经不是难题。通过网络平台建立网络教学资源,经过电工电子教学团队的努力,已于2010年基本完成了电工学网络资源的建设,其中包括电子教案、学习自测平台、视频教学,还开设了一些特色资源,如电工学释疑、网络互动等。电子教案包含了电工学所有教学模块的教案,学习自测平台为学生网上自学和自测提供了良好的环境。开设的特色资源电工学释疑主要是针对学生不容易理解和容易混淆的概念、理论进行了进一步的阐述和解释,使得学生理解更深刻、更透彻。网络互动是最受学生欢迎的部分,学生可以在网上就学习的中的疑问提出问题和看法,老师可以通过网络及时为学生解答。总的来说,电工学网络资源不仅为学生课后的自主学习提供丰富的资源,同时进一步拉近了学生和老师的距离[3]。
三、教学效果和改进
通过上面一系列的教学内容、教学方法、教学手段、实验教学等全方面的教学改革,激发了学生的学习兴趣,明确了学习目的,扩充了学生的知识面,培养了学生实践创新能力,收到了良好的效果,特别是网络教学平台受到了师生们的一致好评和广泛欢迎,网络点击率也很高,不仅提高了学生的学习热情,也全面提高了我校非电专业电工学的教学质量,这说明我们所做的教学改革是有成效的,今后我们将继续沿着这个方向不断探索,不断改进,进行更深层次的教学改革,力争使电工学教学达到一个新的台阶。为了使学生能随时学习电工学,随时检验自己的学习成果,教学团队又拟定了新的教改计划,准备建设网上考试平台,让所有学习电工学的学生都能通过这个平台进行自测和考试,使得学生学习更轻松、更自主。
[参考文献]
[1]徐英鸽等.非电专业电工学课程教学改革探索.高教论坛,2006年10月第5期,88~89.
[2]刘晓静,刘建平.关于电工学精品课程建设的思考.北京大学学报(哲学社会科学版),2007年5月,93~94.
[3]杨振坤.电工学(电工电子技术)精品课程建设.理工高教研究,2005年6月第24卷第3期,108~109.
(作者单位:武汉理工大学华夏学院信息工程系 湖北武汉)
[关键词]非电专业 电工学 课程体系 教学改革
[中图分类号]G642 [文献标识码]A
引言
电工学是我校的机械、土木、计算机、制药等专业开设的课程,根据不同的专业,不同的需求,教学学时数分为不同的3个系列:多学时(96学时,其中72学时的理论,24学时的实验),包括机械类各专业,涵盖电工技术和电子技术;中学时(64学时,其中48学时的理论,16学时的实验),包括计算机、制药类各专业;少学时(40学时,其中32学时的理论,8学时的实验),包括土木专业。由于电工学是一门综合类学科,涉及物理、机械、计算机、电气、自动控制技术等多门学科,理论性强,应用性强,所以,学生普遍觉得内容多,难学难理解,考试不容易通过,及格率低。针对以上特点,与学生的专业相结合,将电工学课程分成若干个学习模块,突出应用,供不同专业进行选择,为学生将来的专业课学习打下良好的基础,同时激发学生的学习热情和积极性。
一、电工学课程定位
电工学的主要任务是为学生学习专业知识和从事工程技术工作打好电工技术与电子技术的理论基础,并使他们受到必要的基本技能训练。通过学习不仅使学生获得完整和扎实的电工和电子方面必要的基础理论、基本知识和基本技能,还可以培养学生严密的逻辑思维能力、计算能力、综合分析和解决问题的能力、初步的科学实验能力。然而目前我校的电工学教学存在以下一些问题:1.学生修课必须按照教学计划进行,而教学时间短,教学内容多,学生无法及时消化;2.学生学习自主意识淡薄,主动性差;3.大学课程修读目的不明确;4.对于学习内容,存在等靠要的现象。因此,电工学课程的合理定位是非常必要的,首先是基础性定位,主要是建立电子电气工程基础理论、基本方法;其次是实践性定位,重在培养电子电气工程基本技能,简而言之打好基础才是硬道理[1]。
二、教学改革
(一)教学内容
随着科学技术的不断发展,电工学课程内容也在不断膨胀,计算机体系结构、现代通信系统、现代测量系统、现代控制系统等等,电工学已经不堪重负,所以我们必须重新审视电工学教学内容,必须认识到大学不能也不应奢望把所有知识都在课堂上交给学生,学生自身已经具备一定的学习能力,而且大学应该鼓励学生宽范围、跨领域地自我猎取知识。电工学课程不能也不应该包罗万象,为学生再学习打基础才是本职。我校是一个三本院校,主要是培养应用型人才,因此在教学内容的选择上落实以应用为目的的指导思想。电工技术部分的教学着重每章内容的基本概念、基本原理和基本方法,省去繁琐的数学推导。电子技术部分的教学内容压缩或舍去陈旧的内容,例如压缩分立元件内容,加强集成元件的应用。在电工学的课程中,除了使学生把基础理论掌握牢固,基本技能得到训练外,还应把电工学学科的新产品、新技术及时介绍给学生,以适应科技的发展。例如在讲授直流稳压电源的部分,对稳压管的稳压电路可以简略,因为分立元件的稳压电路逐渐被集成稳压电路所代替,同时通过对集成电路的了解和应用提高学生的学习热情。
(二)教学内容模块化
目前我校每年有十几个非电类专业的30多个班级的近1000名学生学习本门课程。由于各个专业培养方案的不同,对电工学的课程提出了不同的要求,使得课程内容和要求深度存在差异,课程实施具有一定的难度。随着各专业培养计划不断调整,我们首先和开课院系沟通,研究专业培养目标对本课程的需求,在教学实践中我们将教学内容体系重新整合,组成了电路理论、电机与传动控制、工业供电与安全用电、电工测量、模拟电子技术、数字电子技术6个模块,模块的不同组合可组成不同类别的课程体系,不同的课程体系可适用于不同的专业。根据学生专业,我们将电工学教学分为四大类:机械类(机制、汽车)、计算机类(网络、软件)、土木类、制药类。各类课程体系的基础部分内容相同,但宽度、深度不同,各专业可按自己的需要选择不同的模块。按知识模块统一教学要求和教学内容,统一考核。结合专业培养目标的制定,修订课程教学大纲和实验大纲,调整课程内容,建立课程模块化体系。例如,机械类专业对“电”知识的要求有一定深度,特别是对电机与传动控制模块的知识的了解更为广泛、更为实用;而土木类专业对工业供电与安全用电模块的知识的需求会更多,了解要更为清晰。对于制药类专业,更趋向于对“电”知识的科普化,不强调电工理论数学推导和计算,降低知识难度、增强趣味性,引导学生初步了解电技术及其应用,为今后的工作、学习和生活培养 “电”的基本素质[2]。
(三)实践内容模块化
电工学是一门实践性很强的课程,许多知识必须通过实验手段才能正确建立,实验教学不但能培养学生的动手能力,提高学生观察和发现问题、分析和解决问题的能力,还能使学生加深理解和记忆书本上的知识。因此,实验教学环节在电工学教学中至关重要。为了使实践教学内容适应不同的专业,将电工学实验分成四部分,电工部分、模拟电子技术部分、数字电子技术部分、拓展实验部分。实验内容分为验证性实验、设计性实验和综合性实验。验证性实验主要是为了配合理论教学而设置的实验,使学生熟悉常用仪器仪表的正确使用,掌握正确的实验方法,如叠加原理、戴维南定理等。设计性实验是检验学生实验技能的有效方法,根据指定的题目,学生自行确定实验方案,设计电路,选择元件参数和所用的仪器。我们将异步电动机的正反转实验安排为设计性实验,从实践结果来看,效果很好,在这个过程中不但锻炼了学生的动手能力而且培养了学生分析和解决问题的能力。综合性实验是检验学生理论知识和实验知识综合应用的能力,为了提高学生的学习热情,设计了一些与生活相关的趣味性实验,例如智能竞赛抢答器,节日彩灯等,通过这些实验吸引更多的同学来玩转“电”知识。
(四)教学手段与方法
在教学工作中,我们越来越感到多媒体技术成为提高教学质量的重要手段。因为教学本身的特点是人们通过视觉、听觉和语言交流达到教与学的统一。在制作多媒体课件时将Flash动画融入其中,调动学生的学习热情,提高教学质量。例如在讲授电动机的正反转控制时,采用Flash动画给学生演示,让学生感到好像自己在操作,对控制原理理解得也更加清晰。
教学中采用不同的教学方法,教学效果也大不相同。教学时我们提倡互动式教学方法,课堂中为了抓住学生的思路,每次讲解过程中,密切注意学生的反应,随时穿插各种启发式的提问,通过设疑,点学生回答,再进行解答,并将此课堂问答作为平时成绩的一部分,调动学生思考问题的积极性,激发学习兴趣。在网络技术的时代,学生课堂外自主学习,与老师近距离交流已经不是难题。通过网络平台建立网络教学资源,经过电工电子教学团队的努力,已于2010年基本完成了电工学网络资源的建设,其中包括电子教案、学习自测平台、视频教学,还开设了一些特色资源,如电工学释疑、网络互动等。电子教案包含了电工学所有教学模块的教案,学习自测平台为学生网上自学和自测提供了良好的环境。开设的特色资源电工学释疑主要是针对学生不容易理解和容易混淆的概念、理论进行了进一步的阐述和解释,使得学生理解更深刻、更透彻。网络互动是最受学生欢迎的部分,学生可以在网上就学习的中的疑问提出问题和看法,老师可以通过网络及时为学生解答。总的来说,电工学网络资源不仅为学生课后的自主学习提供丰富的资源,同时进一步拉近了学生和老师的距离[3]。
三、教学效果和改进
通过上面一系列的教学内容、教学方法、教学手段、实验教学等全方面的教学改革,激发了学生的学习兴趣,明确了学习目的,扩充了学生的知识面,培养了学生实践创新能力,收到了良好的效果,特别是网络教学平台受到了师生们的一致好评和广泛欢迎,网络点击率也很高,不仅提高了学生的学习热情,也全面提高了我校非电专业电工学的教学质量,这说明我们所做的教学改革是有成效的,今后我们将继续沿着这个方向不断探索,不断改进,进行更深层次的教学改革,力争使电工学教学达到一个新的台阶。为了使学生能随时学习电工学,随时检验自己的学习成果,教学团队又拟定了新的教改计划,准备建设网上考试平台,让所有学习电工学的学生都能通过这个平台进行自测和考试,使得学生学习更轻松、更自主。
[参考文献]
[1]徐英鸽等.非电专业电工学课程教学改革探索.高教论坛,2006年10月第5期,88~89.
[2]刘晓静,刘建平.关于电工学精品课程建设的思考.北京大学学报(哲学社会科学版),2007年5月,93~94.
[3]杨振坤.电工学(电工电子技术)精品课程建设.理工高教研究,2005年6月第24卷第3期,108~109.
(作者单位:武汉理工大学华夏学院信息工程系 湖北武汉)