以学生为本的电工电子学课程教学改革与实践

时间：2024-05-22

朱伟兴，马长华，李凤祥

（江苏大学电气信息学院，江苏镇江 212013）

电工电子学（电工电子技术）是高等学校非电类专业学生的重要技术基础课。随着科学技术的发展，新器件、新方法的不断出现，电工电子学课程教学内容在不断丰富和更新。而近几年来高等学校教学改革又对培养计划的课内学时实行了大量压缩，使内容多与学时少的矛盾更加突出。另外，我国高等教育已由精英教育走向大众化教育，这也为高等教育的质量提高提出了新的挑战。针对上述问题，课题组经过调研分析与思考，认为迫切需要转变教学观念，以学生为本，充分发挥学生在学习中的主体作用，增强学习兴趣和动力［1］；优化课程的体系结构和整合教学内容，编写出注重工程基础、反映新技术和新方法、便于学生自学和培养能力的新教材［2］；改革教学手段与方法来方便学生学习，提高教学效率；改革考评方法，营造宽松的成才环境，使有特长学生能脱颖而出。为此，课题组进行了多年的潜心研究，围绕兼顾知识传授、素质教育和能力培养这一目标，进行以下几方面的改革与实践。

1 构建立体化教材体系

为了构建科学的教材体系和适合工程实际需求的教学内容，课题组对美国、英国、德国、日本和前苏联等国家的36本教材进行了研读和分析，就机械行业技术人员所需要的知识结构和能力结构实地走访和问卷调查了30多家机械行业的大、中型企业的总工程师及有关部门的负责人。在完成两项江苏省教改项目《机械类专业电工电子技术课程体系和教学内容改革的研究与实践》（重点项目）和《改革电工电子技术系列课程的教学模式，培养机电复合型创新人才》的基础上，编写了《电路与电子技术》和《电工电子应用技术》教材。

教材在保证电气工程基础内容的前提下，压缩传统内容，增加应用性和新技术内容，强化系统集成，拓宽学生的知识面，培养分析问题和解决问题的能力；每章的开头，精选了引语（格言）和提供导读，启发和勉励学生发奋学习，回报社会，同时为学生了解该章编写思路和学习方法提供指导；对重点和难点问题从不同角度进行分析和解释，增加典型例题，从多角度加深理解所学知识，在电路设计方面注重培养学生的优化设计能力和技术经济意识，使课程教学更加贴近工程实际；章尾都有小结，帮助学生回顾总结，巩固提高。最后一章安排了两个以PLC为控制器的测控系统（运动控制和过程控制），强化系统集成能力和知识的综合应用能力，使学生体会到学以致用的成就感。

经专家评审，本套教材被列入普通高等教育“十一五”国家级规划教材和江苏省精品教材建设项目。为方便教学，课题组还研制了配套的《电路与电子技术电子课件》和《电工电子应用技术电子课件》和《电工电子技术助教系统软件》，增强了教学的直观性，特别是带有动感的立体化课件。配套的电子课件在课前发给学生供学生预习和课后复习，弥补了学生难记笔记的不足。《电工电子技术助教系统软件》就重点难点内容作分析，答疑解惑。经过试用，取得了很好的效果。

2 采用多样化教学方式

为了避免传统板书的单调和低效，根据教学的实际需要，精心设计和灵活采用板书、多媒体课件、录像、实物等多种课堂教学方式，对重要公式和原理（如RC充放电过程等）的推导采用板书，边写边讲，便于学生理解。对电机结构和应用场景等采用录像和实物，对抽象的过程（如二极管和三极管的导电特性及电流分配关系等）等用动画来模拟展示，其余采用电子课件。电子课件形象直观，可与网上资源链接，扩大了信息量。总之，综合采用多样化教学方法，扬长避短，方便教学，提高教学效率和效果。

另外，充分利用网络优势，利用QQ网络软件、电子邮件和手机短信为学生答疑及提供指导和帮助，拓展了与学生互动途径，提高了效率，也体现了以学生为本的理念。

3 开设开放性层次化实验

根据课程的教学基本要求，我们开设了基本训练层次→提高设计层次→综合训练层次→工程训练层次（选作）等多层次项目。实验前精心准备实验仪器，保证设备的完好率和方便使用，为培养创新型复合型人才提供广阔途径。学生可预约实验，实现实验时间、内容、器材的“三开放”。学生可根据知识的积累情况，循序渐进地选择不同层次的实验，使课堂所学的知识在实验中得到升华，逐步提高实践技能，使学生不断面临新挑战和新问题，激励学生不断努力，从实验中学到新知识，在实验中培养新技能。启发和引导学生运用电工电子技术知识来解决日常生活和与所学专业相关的问题，实现自己的好主意和创意。另外，还鼓励学生对电工电子技术的深入学习和不断追求，即使课程结束后也为有兴趣和有特长的学生提供实现新设想的实验条件。注重对综合知识运用能力、创新能力、组织协调能力以及与他人合作能力的培养。这种方式大大改善了实验教学效果。

4 充分发挥学生的主体作用

学生如果不学，无论如何去教都不会有好效果。如果学生有学习兴趣、学习能力和学习的条件及环境，他学到的东西甚至会比老师交给他的多很多。为此，课题组注意发挥学生在学习中的主体作用和教师的引导和指导作用。注重及时恰当的引导、激励、启发、评价以及提供丰富的学习资源（高质量的教材、教学录像、动画和计算机助教系统软件）、方便的学习条件（电子课件），正确的方法指导（教材中的导读和课堂指导），采用目标、任务和考核三种驱动。

目标驱动真正使学生明确电工电子技术课程在整个专业的知识体系结构中的地位以及与其他课程的关系，让学生通过调研收集电技术在本专业后续的学习和研究中的例子及其作用。任务驱动就是除了完成习题，要引导学生通过调研发现问题，利用开放实验条件自主选择有趣或有用的项目进行训练，指导和鼓励学生完成一些综合性的应用项目。考核驱动就是循序渐进地安排一些难度适中的内容让学生自学，给予适当的自学指导，作为考核内容。通过自主式学习过程引导主动获取知识、提高他们的自学能力。让他们在学习中学会学习，在学习中学会思考，在学习中学会质疑，在实验中学以致用和创新。通过几年来的研究与实践，形成了一套“以学生为主体，教师为主导，学生主动获取知识、探究学习方法、培养学习能力 ”的新型课堂教学模式和一种“在实验中学习，在学习中创新”的实验教学体系和开放式实验教学环境，有利于发挥学生的主观能动性，使教学资源得到合理利用，对提高教学效率和质量起到较好的指导和示范作用。