柴志軍 劉明亮 吳文智 王云霞 付麗

摘要：文章總結了非電子類相關專業(yè)電工電子教學的基本特點。我們按照各專業(yè)的需求和課程特點將電工學課程模塊化教學，將課程分為分為5個基本知識模塊：基礎電路模塊、電機及電氣控制模塊、模擬電子技術應用模塊、數字電子技術應用模塊、電工新技術模塊。根據非電類專業(yè)的課程特點，從理論課教學、實驗課教學和考試改革三個方面提出改革方法，總結了改革的成效。

關鍵詞：電工電子教學；理論課；實驗課；考試改革

一、非電類電工電子模塊化課程體系建設

非電類電工電子課程教育思想：遵循“以應用為目的”的原則，根據非電類專業(yè)的特點，我們應該精選教學內容，強調基本概念，注重實際電路的應用方法，盡量取消或減少公式推導和證明。同時注意教學內容的合理性與連貫性，讓學生對知識有整體的把握。在教學中貫徹以能力培養(yǎng)為主線的教育思想。

開設電工電子課程的非電類專業(yè)很多，每個專業(yè)也有自己的需求，這樣我們就不能完全按照相同的標準去安排教學內容。為了解決前面提到的問題，我們與各個專業(yè)老師進行課程內容規(guī)劃的研究，確定每個專業(yè)對電工電子技術的需求到底是哪一部分內容，研究專業(yè)培養(yǎng)方案對本課程的需求，將教學內容的調整納入到各個不同專業(yè)的課程體系的改革中。我們調研了部分國內高校，根據對國內外有關教育及現(xiàn)階段技術發(fā)展的研究，將電工電子課程的教學內容模塊化。根據調查與研究按照課程覆蓋內容屬性將電工學課程分為5個基本教學模塊：電工基礎、電動機及電氣控制、模擬電子線路、數字電子線路、電工電子新技術。此外，我們根據不同專業(yè)的特點增添了“電氣防火和防爆”“靜電防護”“直流伺服電動機”以及“數字式萬用表的使用”“兆歐表”等內容。

針對不同專業(yè)對電工課程的需求點不同，設立模塊化教學單元，按知識模塊統(tǒng)籌安排，確保每個專業(yè)學到的知識都能滿足本專業(yè)發(fā)展需要。在課程模塊化設置的基礎上，2009年我們制定了電工電子系列課程的教學大綱。在執(zhí)行大綱的過程中，不斷收集學生、專業(yè)的反饋意見，2014年集中完善修訂了理論課程教學大綱和實驗課程教學大綱。

二、在非電類電工電子教學中充分利用計算機軟件

電工電子是一門專業(yè)性較強的課程，其課程特點是既有對理論的要求又有對專業(yè)技能的要求。在教學內容中經常有一些內容難以理解，在課堂上僅憑教師的口傳心授很難準確理解，某些規(guī)律學生很難明白其中緣由，同時有許多電工電子的概念和定理須要通過實驗方式來解釋。例如，在RLC串聯(lián)諧振電路的過程中，雖然在理論上說明了三個元件的工作原理與諧振條件，但是，實際電路中三個元件的電壓、相位的變化是否與理論分析相吻合是須要通過實驗來驗證的，一旦出現(xiàn)理論與實驗不一致的情況很難和學生說清楚。在教學過程中教師可充分利用計算機輔助教學，例如可以利用MATLAB等進行理論擬合，把各種情況都分析給學生看，這樣大大提高了教學效果和效率。2002年以后，我們在電工學教學過程中引入了EDA技術，明顯改善了教學質量，提高了學生對知識的理解程度。

理論教學中，我們除了利用傳統(tǒng)教具完成教學還可以選擇形象直觀的Multisim 和Pspice軟件，借助這些仿真軟件的幫助現(xiàn)場進行電路工作特點、工作狀態(tài)的的展示，提高講課效率。

實驗教學中引入計算機輔助解決了兩個方面的問題。一是解決了現(xiàn)實中學生對實驗設備調試的抵觸感，很多學生在調試設備的過程中無法快速準確地完成調試，這對實驗內容有著一定影響，借助計算機仿真可以方便觀察電路的運行狀態(tài)。二是在實驗教學過程中，往往需要對實驗電路進行不斷的變換與調整，甚至要徹底改變電路才能達到設計指標要求，如果每次調整都要重新連接電路，不僅實驗時間不允許，而且對實驗元件和設備的消耗也勢必會增加。將EDA技術引入實驗教學，每個實驗項目都在課前將實驗安排給學生，讓學生先進行理論分析與設計，完成仿真內容后，按照仿真電路連接安裝實際電路進行調試。

三、非電類電工電子開放式實驗教學改革

對于電工電子教學來說，如果不做實驗相當于沒學過相關課程，實驗教學在整個的教學安排中占有很重要的地位。在長久以來形成的實驗教學模式中，實驗課程的內容設置一般都是根據理論結合較為密切內容開設實驗，通常實驗內容比較單一，學生選擇性不大。從時間安排上來說，實驗室的開放時間不夠多，實驗室只是在規(guī)定的時間允許學生進行實驗，其他時間學生是無法進入實驗室學習的。在實驗課過程中學生按照實驗指南上的實驗步驟按部就班地完成實驗，在整個實驗過程中實際有效的參與過程不多，僅有部分學生能理解實驗的設計思路和實驗方案，大部分學生只是被動的接受與機械接受。2007年以后，隨著學校對實驗室建設力度的加強，我們嘗試了開放實驗室制度，開放式實驗教學是一種現(xiàn)代化教學方式，實驗室不僅在常規(guī)實驗課時間開放，在其他時間也可允許學生來進行實驗，做到在時間和空間上立體開放。開放實驗室制度真正做到將實驗時間交給學生，將實驗內容的制定權交給學生，讓學生根據老師的總體安排來自行設計實驗內容，將實驗課由“叫我做”為“我要做”，學生在學習過程中成為主人。

在實驗室開放的時間里學生會有更多的時間完成實驗，傳統(tǒng)實驗課一般由教師整齊劃一的以固定人數、實驗時間來上課。一般實驗時間規(guī)定為2小時，學生要花時間熟悉實驗設備，到了下課時間不論學生實驗完成情況如何、實驗效果怎么樣，都必須退出實驗室，課后學生基本沒有機會再補充消化未完成實驗內容。對于非電子類專業(yè)同學來說，知識學習本就較為困難，對于動手能力較差的同學來說實驗課上完還是糊里糊涂，有的只大概知道點內容，有的知其然而不知其所以然。按照這樣的教學方式，教學效果不是很理想，導致有的同學對實驗產生畏難情緒，不利于學生對電工電子實驗產生興趣，難以對學生的創(chuàng)新能力產生積極影響，打消其研究探索的精神。實行開放實驗室教學后，實驗內容、實驗時間都有較大彈性，學生可以充分利用課余時間學習電工電子相關的實驗技術。電子設備調試很多較為復雜，學生剛開始對儀器不熟悉，課堂時間不夠，可以利用課后時間來補充上課沒有及時消化完成的內容。對部分實驗能力不強的學生，可以多花些時間來安排實驗。在實驗的安排上，學生可以自行預約實驗時間，根據自己的時間安排靈活選擇時間，增加了設備的有效利用率，也解決了學校增加招生人數后產生的設備臺套數不足的問題。

經過幾年的實踐證明，開放實驗室使教學過程變得更為生動，主動的實驗學習過程產生的學習效果大大超過傳統(tǒng)的機械式教學方法。開放實驗室促進了學生綜合素質的發(fā)展，實驗室成為學生學習電工電子知識的“主戰(zhàn)場”，激發(fā)了學生將本專業(yè)的內容與電工電子技術相結合的新發(fā)明、新設計，雖然多數的設計還較為初級，但是這必將為學生以后的工作打下重要基礎，對于學生來說這樣的學習方式是非常適合的。

四、非電類電工電子教學手段改革

（一）理論課教學手段改革

對非電類專業(yè)學生來說電工與電子技術是學習工科課程中較為重要的一門課程，其影響廣泛，幾乎所有的專業(yè)都會與電工電子電路應用打交道。電工電子課程中一些內容比較抽象，不容易理解，教師在課堂上用“黑板”很難講解清楚這些內容。針對這個弊端，在教學過程中，我們盡量采用多媒體教學的方法，將實際器件的性能結構完全展示給學生，使原本抽象的或難以進行教具操作的內容能簡單直觀地展現(xiàn)給學生，使教學過程由難轉易。利用多媒體教學可以節(jié)約課堂時間，這樣我們就把壓縮掉的課時又重新“搶”了回來。

利用越來越普及的計算機將EDA技術滲透到理論課教學進程中，利用MATLAB、Multisim 等，把電工電子技術的理論分析與電路運行過程用計算機展示給學生，這樣的教學手段是我們理論教學手段改革比較成功的嘗試，在教學過程中得到學生好評，學生愿意學了，教師愿意教了。

（二）實驗教學手段的改革

做為工科必修的電工電子課程，其中的實驗教學是理論教學不可或缺的有益補充，它與理論課教學相輔相成，缺一不可。

采用開放實驗室與傳統(tǒng)實驗課程教學方式相結合，調動學生的學習主體性，擺脫被動學習的狀態(tài)，增強實驗的實際操作性、綜合性和工程實踐性，使學生的實際動手能力得到充分加強。

為了配合開放實驗制度的實施，實驗室的計算機都安裝了多種仿真軟件，學生的實驗器件都放在每個人的器件盒內，省去了每次發(fā)放實驗器件的時間，每個人都對自己的實驗器件負責，器件盒中包含了大部分實驗中可能使用到的元器件及面包板，這套實驗元器件盒一直伴隨到整個實驗周期結束。為了方便學生實驗，我們把實驗目的和教學內容要求、實驗室設備的使用方法、故障檢測及處理等內容做成教學軟件放到網上，便于學生預習和查閱。在實驗中把計算機輔助設計和實際電路調試結合起來，培養(yǎng)了學生工科思維，提升了創(chuàng)新能力，提高了學生的綜合素質。

（三）考試改革

考試改革是近年來較為熱門的研究內容，到底考試該如何考才能真正考出水平是當下大家考慮的主要問題。我們集思廣益，根據每個課程的特點，除了采取常用的傳統(tǒng)考試方法以外，我們還嘗試了多種考試方法，如開卷考試、一張紙開卷、寫小論文、實際操作以及筆試加操作等考核方式，還引入計算機仿真方式，利用計算機仿真軟件出一些設計型考題，通過這些考試方法的改革有效減少了學生考前突擊的學習模式，避免學生了死記硬背的學習習慣。