童志博 陳欣 譚昭君 孫靖婷 王江 張娜娜 陳佳雯

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098x.2010-5640-2468

摘? 要：電工電子技術(shù)不僅應(yīng)用范圍廣泛而且有重要的實(shí)踐意義。本文基于“新工科”教育的背景，以學(xué)生的視角剖析課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中所存在的問題，如學(xué)生基礎(chǔ)知識差異大、學(xué)習(xí)積極性低、實(shí)驗(yàn)動手能力差、實(shí)踐教學(xué)單一化等，針對上述問題提出了解決方案并取得了較高效的教學(xué)成果，培養(yǎng)了更多創(chuàng)新實(shí)踐能力強(qiáng)的電工電子技術(shù)人才，推進(jìn)了“新工科”的應(yīng)用與發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電工電子技術(shù)? 新工科? 創(chuàng)新實(shí)踐? 學(xué)生視角

中圖分類號：G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2021）01（c）-0151-04

Research on Teaching Reform of Electrical and Electronic Technology under New Engineering Education

Tong Zhibo? Chen Xin? Tan ZhaoJun? Sun Jingting? Wang Jiang? Zhang Nana? Chen Jiawen*

（College of Materials Science and Engineering， Yangtze Normal University， Chongqing， 408100 China）

Abstract： Electrical and electronic technology is not only widely used， but also has important practical significance. Based on the background of "new engineering" education， this paper analyzes the problems existing in the process of classroom teaching and experimental teaching from the perspective of students， such as students' great differences in basic knowledge， low enthusiasm for learning， poor experimental ability， and simplification of practical teaching. Aiming at the above problems， this paper puts forward solutions and achieves more efficient teaching results， and cultivates more students with strong innovative and practical ability The talents of electrical and electronic technology promote the application and development of "new engineering".

Key Words： Electrical and electronic technology; New engineering;Innovation practice; Students view

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，電工電子技術(shù)與諸多新技術(shù)、新領(lǐng)域相互融合，逐步深入應(yīng)用到通信、醫(yī)療、生活等各個(gè)領(lǐng)域，為人們帶來了許多便利[1]。為主動應(yīng)對新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，支撐服務(wù)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展以及“中國制造2025”等一系列國家戰(zhàn)略，2017年2月以來，教育部積極推進(jìn)新工科建設(shè)，為各個(gè)領(lǐng)域輸送更多創(chuàng)新實(shí)踐能力強(qiáng)、具備國際競爭力的高素質(zhì)復(fù)合型新工科人才[2-4]。與此同時(shí)，電子電工技術(shù)（又稱“電工學(xué)”），是工科非電類本科生的必修公共基礎(chǔ)課[5]，通過學(xué)習(xí)電工電子技術(shù)中的基礎(chǔ)概念、基本理論、基本知識和基本操作技術(shù)，使學(xué)生能夠很好地將課程與專業(yè)知識相結(jié)合，并在此基礎(chǔ)上擴(kuò)展本專業(yè)，這能夠很好地提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)，擴(kuò)大學(xué)生的視野，也可以為學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究、學(xué)科競賽提供一定的基礎(chǔ)條件[6]。

目前，各高校為了響應(yīng)新工科建設(shè)，力爭培養(yǎng)創(chuàng)新型及實(shí)踐型人才，通常從大方向，高屋建瓴對本課程進(jìn)行教學(xué)改革，卻忽視了授課對象，即學(xué)生的想法。筆者長期從事《電工電子技術(shù)》一線教學(xué)，在與學(xué)生交流過程中，發(fā)現(xiàn)如何讓學(xué)生掌握好本門課程，將電工學(xué)融入所學(xué)專業(yè)提高專業(yè)素養(yǎng)，能夠?qū)局R與現(xiàn)實(shí)生活結(jié)合，自主處理生活中出現(xiàn)的電路問題，以及如何利用本課程知識為參加相關(guān)學(xué)科競賽服務(wù)等是學(xué)生較為關(guān)心的問題。然而，本課程學(xué)習(xí)具有一定難度，很多非電工專業(yè)類學(xué)生以不掛科為目標(biāo)，但實(shí)際上此課程仍然是掛科率最高的學(xué)科之一。此外，在《電工電子技術(shù)》學(xué)習(xí)中，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高，學(xué)習(xí)成效不達(dá)標(biāo)，實(shí)際操作能力差也是存在的問題。因此，筆者通過與學(xué)生交流討論，基于學(xué)生的視角去檢視《電工電子技術(shù)》教學(xué)所存在的問題，并提出相應(yīng)的教學(xué)改革方法，在保障教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)，從學(xué)生角度改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)，推進(jìn)“新工科”的建設(shè)與發(fā)展，為社會輸送更多的電工電子技術(shù)人才。

1? 教學(xué)中存在的問題及原因

（1）學(xué)生基礎(chǔ)知識差異大?！峨姽る娮蛹夹g(shù)》課程覆蓋面廣，在學(xué)習(xí)過程中也需要應(yīng)用其他課程的相關(guān)知識，不僅有物理電學(xué)的內(nèi)容，也包含了高數(shù)積分的知識。學(xué)生在之前可能接觸、學(xué)習(xí)過相關(guān)的課程，但不論高職還是普高班的學(xué)生，同一個(gè)班級學(xué)生的基礎(chǔ)仍然會有明顯的差異。因此，如何平衡教學(xué)知識點(diǎn)的難易，讓基礎(chǔ)差的學(xué)生能學(xué)懂，基礎(chǔ)好的學(xué)生能學(xué)精，能夠照顧到每一位學(xué)生，需要對課程進(jìn)行深度設(shè)計(jì)。

（2）學(xué)生主動性不高。《電工電子技術(shù)》的課程內(nèi)容“廣而博”，概念性的知識點(diǎn)多且抽象，對基礎(chǔ)好與不好的學(xué)生來說學(xué)起來都具有一定的難度，且很多學(xué)生對難學(xué)的課程自然而然會產(chǎn)生厭學(xué)的情緒，懶散的學(xué)習(xí)態(tài)度嚴(yán)重影響了教學(xué)質(zhì)量。

（3）實(shí)踐教學(xué)單一化，難以有效鍛煉學(xué)生創(chuàng)新能力。目前，《電工電子技術(shù)》的實(shí)踐課程通常是通過預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)所涉及的理論以及電路，通過連接設(shè)計(jì)好的電路圖來驗(yàn)證理論知識，老套的實(shí)驗(yàn)操作不能有效的訓(xùn)練學(xué)生獨(dú)立思考問題的能力，進(jìn)而無法使學(xué)生的創(chuàng)新能力得到提升。

2? 教學(xué)設(shè)計(jì)改進(jìn)

電工電子技術(shù)是一門純理工學(xué)科，課程的內(nèi)容相對枯燥乏味且知識點(diǎn)不容易理解，同時(shí)多數(shù)學(xué)生在電學(xué)這一塊的基礎(chǔ)也比較薄弱，不愿意主動學(xué)習(xí)這門功課，導(dǎo)致教學(xué)效率難以保證。但同時(shí)，學(xué)生對于參加各種大學(xué)生比賽的愿望較為強(qiáng)烈，希望自己在實(shí)踐及創(chuàng)新能力上得到突破，為未來的就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此，站在學(xué)生的視角，基于《電工電子技術(shù)》的課程特點(diǎn)，期望在以下課堂教學(xué)中進(jìn)行改進(jìn)。

2.1 強(qiáng)化理論知識的教學(xué)

（1）重視“緒論”部分教學(xué)。由于初、高中應(yīng)試教育的思想根深蒂固，基礎(chǔ)知識好的學(xué)生常常認(rèn)為學(xué)好課程基本知識、做對習(xí)題就算學(xué)好了本課程，而基礎(chǔ)較差的學(xué)生由于課程知識量大、學(xué)習(xí)時(shí)間緊，對課程的認(rèn)知很淺薄，不能清楚認(rèn)識到電工學(xué)在今后學(xué)習(xí)、工作、生活中的重要作用。因此，加強(qiáng)“緒論”部分的教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生了解和學(xué)習(xí)本課程，系統(tǒng)性地梳理課程的實(shí)用性有助于學(xué)生對本課程有正確的認(rèn)知，為后續(xù)的學(xué)習(xí)作好鋪墊。同時(shí)，“緒論”教學(xué)過程中將本課程基礎(chǔ)知識進(jìn)行擴(kuò)展延申[7]，搜尋并整合與課程內(nèi)容相關(guān)的新技術(shù)、新產(chǎn)品，讓學(xué)生清楚認(rèn)識到《電工電子技術(shù)》在日常生活及工業(yè)生產(chǎn)中的前沿應(yīng)用，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)豐富學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)，深度開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造潛力。

（2）運(yùn)用信息化手段將抽象的知識點(diǎn)變得形象、易懂。在《電工電子技術(shù)》教學(xué)中存在很多抽象化的概念，這降低了學(xué)生對課堂內(nèi)容的掌握程度，而學(xué)生恰恰希望老師能夠?qū)⒊橄蟮闹R點(diǎn)具體化。通過動畫的形式將抽象的事物展現(xiàn)出來，會使學(xué)生對抽象化的事物理解起來更加便利。例如在集成放大電路學(xué)習(xí)時(shí)，不論老師如何講解，學(xué)生都不能很好地想象放大電路中的多子和少子是如何運(yùn)動的，又是如何使晶體管發(fā)揮作用的，如果利用現(xiàn)代化技術(shù)制作或在網(wǎng)絡(luò)上尋找相應(yīng)的動畫，如圖1所示，將多子少子的運(yùn)行方式具體地展示給學(xué)生觀看，不但吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)趣味，也使學(xué)生更快、更好、更輕松地掌握知識點(diǎn)。

（3）將教學(xué)過程信息化?！峨姽る娮蛹夹g(shù)》課程知識面廣，課時(shí)少，僅靠課堂的教學(xué)讓學(xué)生完全掌握本課程是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因此在教學(xué)過程中參入信息化教學(xué)將大有必要。課前，教師自行錄制或通過在網(wǎng)絡(luò)上尋找、下載相關(guān)的微課視頻，整理后上傳至班群或慕課軟件上給學(xué)生觀看，引導(dǎo)學(xué)生自主預(yù)習(xí);講課時(shí)將PPT通過雨課堂等平臺共享給學(xué)生，并通過信息平臺布置相應(yīng)習(xí)題，增加師生互動的同時(shí)活躍課堂氣氛，更能了解學(xué)生對本課程的掌握進(jìn)度，以便進(jìn)一步合理安排教學(xué)。在課下，學(xué)生可以瀏覽PPT有針對性地梳理不清楚的知識點(diǎn)，加深課堂學(xué)習(xí)記憶，提高課堂教學(xué)質(zhì)量?？偠灾谩盎ヂ?lián)網(wǎng)+教育”模式教學(xué)，能夠很好地帶動學(xué)生主動思考、主動學(xué)習(xí)。

2.2 優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)

實(shí)踐教學(xué)是本課程必不可少的環(huán)節(jié)[8]，實(shí)踐教學(xué)的磨練有助于提高學(xué)生工程實(shí)踐能力以及創(chuàng)新能力，使學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)與研究問題的能力得到進(jìn)步，有效推進(jìn)新工科教學(xué)的發(fā)展與應(yīng)用。然而傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般分為三個(gè)階段：預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)操作及整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，都是以講解實(shí)驗(yàn)電路圖及原理為主要內(nèi)容[9]，學(xué)生總是在老師的嚴(yán)格管控下被動地去學(xué)習(xí)，機(jī)械化的連接早已設(shè)計(jì)好的電路圖，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來驗(yàn)證真理，枯燥無味的實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，導(dǎo)致學(xué)生只為求得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)而做實(shí)驗(yàn)，無法激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造激情，不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，未能體現(xiàn)實(shí)踐課程的教學(xué)意義[10]。筆者在與學(xué)生的交流過程中有不少學(xué)生表示，老師發(fā)出的電路圖加理論知識的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告根本沒有興趣了解下去，等到做實(shí)驗(yàn)時(shí)腦子里還是一片空白。

基于學(xué)生的要求，教師可以通過提供實(shí)驗(yàn)操作的小視頻及線上虛擬仿真實(shí)驗(yàn)操作平臺，讓學(xué)生更加直白地了解實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)流程、實(shí)驗(yàn)原理，拓展教學(xué)資源的同時(shí)增加學(xué)生的“試錯(cuò)空間”，提高實(shí)驗(yàn)操作的成功率[11]。這不僅可以激發(fā)學(xué)生對實(shí)踐教學(xué)的興趣，充分訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)踐動手能力，還可以消除課時(shí)安排、上課時(shí)間地點(diǎn)，以及實(shí)驗(yàn)設(shè)備的限制[12]，在觀看視頻與模擬訓(xùn)練過程中，也能帶動學(xué)生積極思考，高效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。將“項(xiàng)目化”教學(xué)模式引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，以分小組的形式讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行操作[12-14]。小組分工合作將電工電子技術(shù)與所學(xué)專業(yè)結(jié)合，通過自主查閱資料、設(shè)計(jì)電路、完成實(shí)踐操作、撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)答辯的五步驟完成實(shí)踐教學(xué)，讓學(xué)生在“學(xué)”中“做”，熟練操作實(shí)驗(yàn)儀器并掌控實(shí)驗(yàn)流程，成為實(shí)驗(yàn)室“真正的主人”，充分鍛煉學(xué)生手腦的配合。團(tuán)隊(duì)的合作也能提高學(xué)生與人溝通交流、組織管理團(tuán)隊(duì)的能力以及團(tuán)隊(duì)精神。

2.3 提高實(shí)驗(yàn)操作的成績比例

《電工電子技術(shù)》是實(shí)踐性較強(qiáng)的科目，過分注重學(xué)生期末的試題成績?nèi)菀鬃寣W(xué)生存在應(yīng)試教育的心理狀態(tài)，使學(xué)生過度關(guān)注書本知識，死記硬背知識點(diǎn)和做題套路，無法讓學(xué)生的實(shí)際操作能力及創(chuàng)新能力得到提高。因此，調(diào)整期末考試成績與平時(shí)成績的比例，將平時(shí)成績比例增加至總成績的50%，引起學(xué)生對電工學(xué)應(yīng)用性的重視。其中，增加小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)成績的比例為20%，提高學(xué)生對實(shí)驗(yàn)操作的興趣，強(qiáng)化課程學(xué)習(xí)，扎實(shí)學(xué)生的動手能力。

3? 結(jié)語

本文在學(xué)生的視野下，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動力為起點(diǎn)，通過強(qiáng)調(diào)“緒論”教學(xué)、結(jié)合信息化手段和優(yōu)化教學(xué)過程改進(jìn)課堂教學(xué)，同時(shí)加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)比重，通過在預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)階段引入虛擬實(shí)驗(yàn)室，并采用項(xiàng)目化教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生自主完成設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)，改進(jìn)后學(xué)生學(xué)習(xí)主動性明顯提高，課堂上能很好地跟隨老師的教學(xué)安排，課下學(xué)生獨(dú)立完成教學(xué)任務(wù)的效率也有所提高，在完成小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)后同學(xué)們也餓有了成就感，同時(shí)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中都提出了很好的想法和觀點(diǎn)，有效提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力及實(shí)踐能力，使學(xué)生能夠靈活地將所“學(xué)”與實(shí)踐的“做”完美對接，全面提升《電工電子技術(shù)》課程的實(shí)用性與應(yīng)用性，適應(yīng)了現(xiàn)代大學(xué)生培養(yǎng)實(shí)踐能力的需求。

參考文獻(xiàn)

[1] 姜飛.新工科背景下《電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)思考[J].教育教學(xué)論壇，2018（48）：202-203.

[2] 余再新.“新工科”背景下高職院校數(shù)控技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)模式的探索[J].成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2018，34（4）：4-6，14.

[3] 徐敦輝.學(xué)科交叉視域下新工科人才培養(yǎng)研究[D].南京：南京郵電大學(xué)，2019.

[4] 王猛.“新工科”背景下地方高水平大學(xué)專業(yè)建設(shè)研究[D].大慶：東北石油大學(xué)，2019.

[5] 唐介.中國高等學(xué)校電工學(xué)研究會工作回顧[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2001，23（1）：7-9.

[6] 吳建強(qiáng)，吳輝.面向工程教育的"電工學(xué)"課程建設(shè)與實(shí)踐[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2010，32（z2）：35-38，65.

[7] 高妍.基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的電工電子技術(shù)課程教學(xué)改革[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2018（17）：81-83.

[8] 胡曉光，王建華.建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)理論在電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用[J].華北航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，16（z1）：32-34.

[9] 鄒旺，馮俊杰，何超.基于Multisim14仿真的電工電子技術(shù)課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].電腦知識與技術(shù)，2020，16（18）：173-174，178.

[10] 朱新強(qiáng)."理、虛、實(shí)一體化＼"專業(yè)導(dǎo)向下高職電工電子教學(xué)研究[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2019（17）：74-76.

[11] 付揚(yáng).Multisim仿真在電工電子實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2011，30（4）：120-122，126.

[12] 徐寧，楊東東.非電工科類專業(yè)電工學(xué)課程實(shí)踐教學(xué)體系改革探索[J].科教導(dǎo)刊-電子版（上旬），2019（12）：123.

[13] 郭金妹，張建榮，陳磊."新工科"背景下面向?qū)嵺`創(chuàng)新能力培養(yǎng)的數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)模式改革與實(shí)踐[J].科教導(dǎo)刊，2019（12）：113-115.

[14] 童志博，韓筍.《電工電子技術(shù)》課程精細(xì)化研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2020，17（10）：206-207，209.