电工电子技术基础课程教学改革研究与实践
发布时间: 2020-11-18 来源: 管理员
随着科学技术的发展，电工电子技术已经渗透到各行各业。而初步掌握电工电子技术已经成为工科学生的必备素质，对其未来学习和就业都具有十分重要的意义。作为高等院校为非电类工程专业学生开设的一门专业基础课程，电工电子技术基础课程承担了向学生介绍电工电子技术基础知识，奠定专业基础的重任。同时，作为一门必修课，它对学生后续相关专业课的学习有着非常重要的影响。因此，该课程在课程体系中具有举足轻重的作用，对于学生综合素质的培养和动手创新能力的提高具有重要的意义。本文分析了该课程的教学现状和存在的问题，并提出了相应的改革措施，希望为该课程的后续改革提供相关参考。
一、电工电子技术基础课程教学的现状
作为非电类工程专业一门重要的技术基础课程，长久以来，电工电子技术课程的教学效果难以达到预期水平，具体表现在以下三个方面。
第一，就课程本身来说，电工电子技术基础课程的特点是教学内容多、涉及面广、理论性和实践性都比较强。以郑州航空工业管理学院为例，该课程共服务于土木建筑工程学院、航空工程学院、计算机学院、机电工程学院、物流学院和管理工程学院共6 个学院的15 个不同的专业和方向学生。教学内容包括电路分析、电机及电气控制、安全用电、模拟电子技术和数字电子技术等多方面，几乎涉及电工与电子学科的各个领域。由于课程体系和培养目标的差异，不同专业人才培养方案中对电工电子技术基础课程的内容广度和深度的要求有所不同，导致目前该课程的教学内容不能满足专业差异性的需求。另外，由于课时设置较少，教师随意删减内容或只讲自己熟悉的内容的现象比较严重，这些都对教学效果造成了消极影响。
第二，从学生角度来讲，其关于电子学的理论基础较为薄弱。一方面，大部分学生对电路、电阻等电工学概念比较熟悉，学习起来相对容易，这得益于中学和大学物理课上的积累，但是对半导体、门电路等电子学概念非常陌生，再加上电子学涉及的知识比较抽象，因此学起来非常困难，由此导致的巨大心理落差会严重打击学生的学习信心；另一方面，该课程不是非电类学生的专业课，部分学生认为该课程所讲内容与自身专业无关，以后工作也不需要电工电子方面的知识，再加上该课程本身概念复杂，内容抽象，这造成学生对该课程缺乏兴趣。因此，学生的学习积极性和主动性都不高，为教学带来了很大的难度。
第三，教学模式陈旧落后，未充分利用现有教学资源。该课程多采用板书和多媒体课件相结合的教学模式，仍是以教师的单向讲授为主，学生多是被动地接受知识，属于“填鸭式”教育，很难充分调动学生的积极性。同时，课件制作质量参差不齐，有些课件只是机械地照搬教材内容，无法有效吸引学生的注意力。
二、电工电子技术基础课程教学改革
针对该课程存在的以上问题，笔者从教学内容和教学模式两方面提出具体改革措施。
（一）教学内容改革
针对电工电子技术基础课程“课时少、内容多”的特点，从各个专业的培养目标对本课程的实际需求出发，按照我校培养高素质复合型应用人才的目标，提出对教学内容进行“1+X”模块化改革[1]。模块化教学是按照教学过程的基本环节，把课程结构、教学内容按多元目标进行系统综合的教学方法。“1+X”指的是“通识模块+差异模块”。通识模块是所有专业的学生都需要掌握的，是为了确保学生掌握电工电子技术的基本知识、基本概念和基本技能；差异模块则是为了满足不同专业学生对电工电子技术不同层面的需求。同时，为了突出我校培养高素质复合型应用人才的特点，教学模块中包含体现专业特色的具体应用场景。最后，做到既不遗漏知识点，又避免与后续课程内容重复，以便在有限的时间内让学生学到最有价值的知识，发挥该课程对后续专业课的支撑作用，从而提高人才培养质量。
通识模块应包含非电类工程专业都需要掌握的基础知识，具体包括以下三个方面。①电路。包括基尔霍夫定律、支路电流法、戴维宁定理等经典电路分析，三要素法分析暂态电路，相量法分析RLC 串联正弦交流电路，三相电路中的三相电压、三相电流和三相负载的两种连接形式。②模拟电路。包括二极管和三极管的结构和特性、基本共射放大电路、分压偏置放大电路、理想集成运放的分析方法。③数字电路。包括门电路与组合逻辑电路和触发器与时序逻辑电路等。通识模块面向全部学生，要做到讲细讲透。差异模块对不同专业有所不同。例如，机电工程学院各专业应重点选讲磁路与电机部分，尤其是三相交流异步电动机的原理和特性。对于土木建筑工程学院各专业，应重点讲授建筑电气相关知识，如输电线路基础知识、安全用电、电工测量等。
（二）教学手段改革
传统的“填鸭式”教学方式往往比较枯燥，阻碍了学生的个性发展和创造力的培养，既不利于知识的传授，又难以达到培养高素质复合型应用人才的目标。教学手段改革应着眼于吸引学生的注意力，提高学生的学习兴趣，培养学生主动思考的能力，锻炼学生的发散性思维。只有充分调动学生的学习自主性，变被动学习为主动学习，让学生养成良好的思考习惯，才能真正培养出高素质复合型应用人才。
1.多媒体课件教学。多媒体课件教学是最常用的教学手段。应充分利用多媒体课件直观化的优势，激发学生的学习兴趣。电工电子技术基础课程中很多概念比较抽象，如PN结的形成过程、放大电路的图解法分析等，传统板书教学对这些内容不容易讲明白，而采用多媒体课件，用动画的形式展示这些内容，更利于学生理解和掌握，有助于提高学生的学习兴趣和学习效率。
2.Multisim 辅助教学。Multisim 是加拿大图像交互技术公司IIT 公司推出的专门用于电路仿真和设计的EDA（电子设计自动化）软件，具有强大的电路测试和分析功能，在电工电子辅助教学中应用十分广泛。它的操作界面简洁直观，元器件和测试仪器丰富并且可以直接从屏幕图形中选取。在仿真的同时，可以实时显示测试仪器的工作状态、波形和具体数据。电路的工作过程是动态的，Multisim 不仅可以直观地演示电路运行状态，还可以实时显示元件参数对电路状态的影响。如JK 触发器的内部结构，传统教学多采用功能表的形式来讲解，学生难以理解。Multisim 则可以直接显示出触发器内部的信号处理过程，最后显示出输出波形，更有利于学生理解记忆。因此，Multisim 辅助教学可以充分发挥该软件生动形象、直观显示的模拟仿真优势，为学生创设一个积极主动构建知识的学习场景。
3.微课教学。微课是近年来新兴的一种网络视频形式的教学辅助。其是针对教学中的具体知识点而设计的一种情景化、支持多种学习方式的新型在线网络视频课程。微课可以把课堂上不易讲解的突出问题以视频的形式展现给学生，学生可以在任何时间、任何地点反复进行学习。采用微课辅助教学可以有效提高学生的学习积极性和主动性，有利于提升教学效果。而同时郑州航空工业管理学院建立的网络化教学平台可以用于微课的推广。
三、结语
本文分析了电工电子技术基础课程教学中存在的问题，结合现有教学资源提出了相应的改革措施，旨在进一步提高电工电子技术基础课程教学质量，培养学生的自主创新能力。然而，教学改革并非一朝一夕的事情，需要教师不断探索与实践，才能取得效果。
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