李 慧,穆國華,張 軍
(1.黃河科技大學(xué) 工學(xué)院,鄭州 450063;2.鄭州大學(xué) 化工與能源學(xué)院,鄭州 450001)
·課程教學(xué)改革·
《電工電子技術(shù)》課程教學(xué)模式改革初探
李 慧1,穆國華1,張 軍2
(1.黃河科技大學(xué) 工學(xué)院,鄭州 450063;2.鄭州大學(xué) 化工與能源學(xué)院,鄭州 450001)
《電工電子技術(shù)》課程是機(jī)電專業(yè)重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課課程之一。要在有限時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生學(xué)好本課程,為專業(yè)課打好基礎(chǔ),就要求教師有合理的課程教學(xué)設(shè)計(jì)。文中著眼于《電工電子技術(shù)》目前教學(xué)過程中普遍存在的問題,圍繞理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)提出教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式的改革,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)質(zhì)量。
電工電子技術(shù);教學(xué)模式;實(shí)驗(yàn)教學(xué);改革
《電工電子技術(shù)》是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程,是機(jī)電專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課[1]。通過本課程的學(xué)習(xí),不僅要求學(xué)生掌握畢業(yè)后從事電氣技術(shù)工作的基本知識(shí)和基本技能,也為本專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但是,在實(shí)際的教學(xué)過程中普遍存在以下問題:(1)教學(xué)內(nèi)容覆蓋面廣,理論抽象,學(xué)生普遍覺得學(xué)習(xí)起來較為困難。(2)教材使用不科學(xué),有些內(nèi)容對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力方面作用不大,而且對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程的幫助也不大。(3)教學(xué)手段不夠靈活多樣,學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高,影響了教學(xué)效果。(4)考核方式單一,容易造成學(xué)生高分低能的現(xiàn)象。
針對(duì)上述問題,通過學(xué)生的反饋和我們的反思,黃河科技大學(xué)工學(xué)院圍繞理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩方面,在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式三個(gè)環(huán)節(jié)上進(jìn)行了課程教學(xué)改革,使學(xué)生不僅具備電工電子技術(shù)的理論知識(shí),善于分析和解決問題,同時(shí)具備一定的動(dòng)手能力,為日后的生產(chǎn)實(shí)習(xí)和就業(yè)上崗打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
1.1 課程體系改革
教學(xué)內(nèi)容的改革首要任務(wù)是課程體系以及教材的改革。課程體系設(shè)置方面要統(tǒng)籌考慮,教學(xué)中,有些內(nèi)容是學(xué)生應(yīng)知應(yīng)會(huì)的,例如三相交流電路、電工測(cè)量等;有些內(nèi)容是為后續(xù)課程打基礎(chǔ)的,例如電路分析方法、基本放大電路等;有些內(nèi)容是為后續(xù)課程做鋪墊的,例如繼電接觸器控制系統(tǒng)是為后續(xù)課程“機(jī)電傳動(dòng)控制”做鋪墊的,非電量的測(cè)量是為“測(cè)試技術(shù)”做鋪墊的。因此,既不能遺漏知識(shí)點(diǎn),又要避免重復(fù)。
1.2 教材內(nèi)容改革
《電工電子技術(shù)》的教材內(nèi)容應(yīng)圍繞以掌握概念為基礎(chǔ),以計(jì)算分析為手段,以強(qiáng)化應(yīng)用為重點(diǎn)展開。但有些內(nèi)容對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力方面作用不大,而且對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程的幫助也不大,但仍占用較多的課時(shí)。這就要求我們的教學(xué)內(nèi)容要體現(xiàn)專業(yè)特色并結(jié)合學(xué)生專業(yè)進(jìn)行精煉,制定有針對(duì)性的教學(xué)計(jì)劃,做到有的放矢、學(xué)以致用。例如,對(duì)于機(jī)電專業(yè)的學(xué)生,在以后的學(xué)習(xí)工作中,電動(dòng)機(jī)及其控制技術(shù)、整流穩(wěn)壓電源技術(shù)、放大電路、觸發(fā)器技術(shù)與門電路技術(shù)等幾個(gè)方面用得最多,在學(xué)習(xí)這些章節(jié)時(shí)應(yīng)多用些課時(shí),重點(diǎn)講解。同時(shí),在科學(xué)地使用教材的同時(shí),應(yīng)與時(shí)俱進(jìn),跟蹤科學(xué)技術(shù)發(fā)展在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中產(chǎn)生的新成果、新方法并及時(shí)補(bǔ)充到教材中去,開闊學(xué)生視野,啟發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造性。
由于《電工電子技術(shù)》課程教學(xué)內(nèi)容多學(xué)時(shí)相對(duì)較少,傳統(tǒng)的教學(xué)方法仍然是以課堂講授為主,形成了單純的黑板加粉筆、教師加課堂的教學(xué)模式。老師在教學(xué)中滿堂灌,唱獨(dú)角,教與學(xué)的互動(dòng)較少,造成了學(xué)生對(duì)知識(shí)的生硬接受,不能很好地調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性,更談不上創(chuàng)造性。
新型的教學(xué)模式要求“以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo),以能力培養(yǎng)為主線,以素質(zhì)培養(yǎng)為目標(biāo)”[2],因此要求我們豐富教學(xué)方法和教學(xué)手段。
(1)應(yīng)該將教學(xué)方式由以教師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心,實(shí)行課堂講授討論、學(xué)生獨(dú)立思考的雙向模式教學(xué),加強(qiáng)師生之間的互動(dòng),師生可以共同的設(shè)問思考、問題延伸、知識(shí)拓展,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造性。
(2)采用啟發(fā)式、類比式等多種教學(xué)方法來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,加深知識(shí)點(diǎn)的理解與應(yīng)用。例如,在求解三相電路時(shí),引導(dǎo)學(xué)生分析多種求解思路從而找到最佳的求解方案,使學(xué)生運(yùn)用發(fā)散性思維來考慮問題,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)參與。在講解基爾霍夫電壓定律時(shí),可以采用類比法將電路中的電位類比成海拔高度,電壓類比成高度差,引導(dǎo)學(xué)生將常用規(guī)律遷移到電路中,從而使學(xué)生更容易理解該知識(shí)點(diǎn),進(jìn)而達(dá)到掌握的目的。
(3)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合。在教學(xué)的過程中可以打破先理論后實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的陳舊模式,例如對(duì)電動(dòng)機(jī)、變壓器等對(duì)實(shí)踐環(huán)節(jié)要求較高的知識(shí)點(diǎn),可以在實(shí)驗(yàn)室、實(shí)習(xí)工廠進(jìn)行講解,實(shí)行實(shí)踐—理論—再實(shí)踐的教學(xué)模式,提高學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解深度和應(yīng)用能力、動(dòng)手能力。課堂教學(xué)也可從實(shí)驗(yàn)入手,再從實(shí)驗(yàn)中引入問題,這樣具體而真實(shí),可以使學(xué)生帶著問題做實(shí)驗(yàn),通過親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)再來找到問題的答案,從而激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的成就感。在課堂理論教學(xué)時(shí),也可有選擇性地將一些元器件帶到課堂上去。在講解二極管的工作原理時(shí),教師可以邊講解理論邊做演示,學(xué)生邊觀察邊學(xué)習(xí),這樣學(xué)生的學(xué)習(xí)效果就會(huì)好很多。
(4)要將多媒體課件與黑板教學(xué)相結(jié)合。多媒體教學(xué)作為現(xiàn)代化教育手段應(yīng)加以充分的運(yùn)用。對(duì)于關(guān)鍵的理論推導(dǎo)、重要例題,教師可以在黑板上進(jìn)行,而對(duì)于大量的概念以及圖形,使用多媒體課件就可以省下很多時(shí)間。除此以外,《電工電子技術(shù)》課程中有些知識(shí)點(diǎn)很難理解,例如在講解旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)、PN結(jié)的形成、晶體管中載流子的運(yùn)動(dòng)時(shí),可以利用多媒體動(dòng)畫,將難以看到的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、難以理解的內(nèi)部運(yùn)動(dòng)形象、直觀、生動(dòng)的展現(xiàn)出來。對(duì)于一些選學(xué)內(nèi)容和新技術(shù)、新儀器、新知識(shí)利用多媒體課件展示可以在擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面的同時(shí)節(jié)省了大量的學(xué)時(shí)??傊?,多媒體課件以大量的視聽信息、高科技的表現(xiàn)形式以及圖形、圖像的三維動(dòng)畫效果沖擊了學(xué)生的思維興奮點(diǎn),使情景學(xué)習(xí)理論在教學(xué)中得到充分體現(xiàn),激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高了教學(xué)質(zhì)量。
(5)可以經(jīng)常聘請(qǐng)工程技術(shù)人員開設(shè)講座,他們會(huì)給教學(xué)帶來最新、最直接的知識(shí)以及人才需求,便于我們把生產(chǎn)第一線的科技信息帶到課堂上去,使我們的教學(xué)真正能夠與時(shí)俱進(jìn),符合社會(huì)發(fā)展需求。
適用性和實(shí)踐性是《電工電子技術(shù)》課程的特點(diǎn),所以實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是本課程的重要環(huán)節(jié),也是學(xué)生將理論聯(lián)系實(shí)際的重要手段[3]。本科教學(xué)環(huán)節(jié)的實(shí)驗(yàn)一般包括基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)(驗(yàn)證型)、綜合性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)?;A(chǔ)性實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練了學(xué)生的基本操作能力;綜合性實(shí)驗(yàn)是由學(xué)生獨(dú)立制定方案,自己操作和分析;創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)一般要在老師指導(dǎo)下,結(jié)合老師項(xiàng)目或是生活實(shí)際中出現(xiàn)的問題來進(jìn)行的,這要充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。
目前開設(shè)的實(shí)驗(yàn)主要是基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn),并且主要是認(rèn)知性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)不利于學(xué)生培養(yǎng)全面思考問題的能力和創(chuàng)新性、發(fā)散性的思維能力,更不利于學(xué)生過硬技術(shù)應(yīng)用能力的形成。因此,有必要對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)作一改革。
(1)加強(qiáng)應(yīng)用性的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),例如工具儀表的使用、基本控制線路的連接和調(diào)試等,這樣可以保證學(xué)生基本操作能力。
(2)擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)的廣度,增加實(shí)驗(yàn)的深度。在基礎(chǔ)項(xiàng)目基礎(chǔ)上增設(shè)了PLC、機(jī)床電路設(shè)計(jì)、照明與計(jì)量電路設(shè)計(jì)、電機(jī)與電力拖動(dòng)、步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目彼此具有獨(dú)立性,也有關(guān)聯(lián)性,可以比較系統(tǒng)的擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面,增加學(xué)生畢業(yè)后就業(yè)的適應(yīng)能力。為使學(xué)生具有一定深度的知識(shí)結(jié)構(gòu)和操作設(shè)計(jì)能力,還需要增加實(shí)驗(yàn)的深度。就《電工電子技術(shù)》這門課程的后續(xù)課程電機(jī)與電力拖動(dòng)來說,就需要一定深度的知識(shí)結(jié)構(gòu)和操作能力。為此,我們不僅進(jìn)行了一般的電機(jī)啟動(dòng)、正反轉(zhuǎn)等控制實(shí)驗(yàn),還進(jìn)行了雙速異步電動(dòng)機(jī)的控制實(shí)驗(yàn)、兩地控制線路實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容。有效增加了學(xué)生的設(shè)計(jì)和操作能力。
(3)增設(shè)開放性實(shí)驗(yàn)室。建設(shè)好、管理好、使用好開放性實(shí)驗(yàn)室,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能、提高學(xué)生科學(xué)研究和實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度及素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義。例如,在電氣實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室,我們組織學(xué)生進(jìn)行了常用機(jī)床電器及其在工礦企業(yè)中的應(yīng)用、照明與計(jì)量電路設(shè)計(jì)、機(jī)床電器控制等開發(fā)性實(shí)驗(yàn)。并且在開放性實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)的連線、操作、觀察等實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的整理,基本上由學(xué)生獨(dú)立完成。實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生獨(dú)立工作的能力有了明顯的提高。
(4)以實(shí)驗(yàn)室為基礎(chǔ),增加一些趣味性、實(shí)用性的課外實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。例如可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)生活小區(qū)居民樓的電氣線路設(shè)計(jì)、電風(fēng)扇的電機(jī)原理分析進(jìn)行實(shí)驗(yàn)等,再比如可以讓學(xué)生進(jìn)行萬用表的組裝和維修,功放模板的設(shè)計(jì)與制作等。
傳統(tǒng)的閉卷考試考核方式,容易使學(xué)生平時(shí)不好好學(xué)習(xí)、不重視實(shí)驗(yàn),考前臨時(shí)抱佛腳,造成高分低能的現(xiàn)象[4]。因此,考核方式可以改革成由閉卷考試、實(shí)驗(yàn)成績(jī)、平時(shí)成績(jī)?nèi)糠纸M成。其中閉卷成績(jī)占60,實(shí)驗(yàn)成績(jī)占30,平時(shí)成績(jī)占10。實(shí)驗(yàn)成績(jī)的考核主要以實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、?shí)驗(yàn)結(jié)果及實(shí)驗(yàn)報(bào)告是否規(guī)范準(zhǔn)確為主要依據(jù)。對(duì)開展探索性、綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)生要提交論文;對(duì)于有創(chuàng)見的學(xué)生,成績(jī)從優(yōu)。平時(shí)成績(jī)的考核則可以從考勤、每次的作業(yè)完成情況來進(jìn)行??己朔绞降亩鄻踊梢允箤W(xué)生平時(shí)按時(shí)認(rèn)真地到課的學(xué)習(xí),重視每次的作業(yè)和實(shí)驗(yàn),使學(xué)生累積好扎實(shí)牢固的知識(shí)基礎(chǔ),從而提高教學(xué)效果和質(zhì)量。
《電工電子技術(shù)》是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程,其課程教學(xué)模式改革不是一蹴而就的。幾年下來,通過對(duì)課程改革的研究和探索,在黃河科技學(xué)院確實(shí)取得了較好的效果,但是我們還應(yīng)該在以后的漫長(zhǎng)教學(xué)過程中不斷完善和深化,達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì),適應(yīng)社會(huì)需求的本質(zhì)目的。
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Innovation for M odel of Teaching of Technology of Electrical Engineering and Electronics
LIHui1,MU Guohua1,ZHANG Jun2
(1.School of Engineering,Huanghe Science and Technology College,Zhengzhou 450063,China; 2.School of Chemical and Energy Engineering,Zhengzhou University,Zhengzhou 450001,China)
Electrical and electronic technology course is one of the important professional technology of Machinery and Electron Major.How tomake the students learn the course within a limited time,and to lay a solid foundation for specialized courses teachers are required to have a reasonable curriculum instructional design.This article aimed at the common problems in the process of teaching process and had a reform on teaching content,teachingmethods and feed back methods around the theoretical teaching and practical teaching,in order to stimulate student interest in learning and improve the quality of teaching.
electrical and electronic technology;model of teaching;experimental teaching;reformation
G642.0;TM1
A
10.3969/j.issn.1672_4550.2014.01.053
2013_04_25;修改日期:2013_05_13
黃河科技學(xué)院教育教學(xué)改革項(xiàng)目(KYZR201102)。
李 慧(1980_),女,碩士研究生,講師,主要從事機(jī)電專業(yè)課程教學(xué)和研究工作。
實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)2014年1期