利用《電工電子學》課程培養學生的綜合能力

文/張洪萍 王麗萍 李娜 王偉嘉 陳勤

一、引言

隨著信息社會的到來，社會對人才的培養提出了更高要求。2016年，我國頒布的《中國學生發展核心素養》就明確提出學生應具備人文底蘊、科學精神、學會學習、健康生活、責任擔當、實踐創新這六大素養。

《電工電子學》課程是我院針對部分非電專業開設的一門必修專業基礎課程。通過本課程的學習，可使學生獲得電工技術和電子技術方面的基本概念、基本知識、基本理論、和基本技能；從工程角度培養學生發現、分析和解決問題的能力，并為以后的崗位工作、科學研究打下一定的基礎。由于電工電子學課程涉及數學、物理等多門學科，具有教學內容多、知識更新快、實踐性較強的特點，學生普遍反映難學；再加上目前的教學模式還是以教師課堂講授、驗證性實驗為主，學生被動接受，主動參與機會不多，缺乏獨立思考，不利于學生發散思維，進而培養發現問題、解決問題、創新能力和批判性思維等綜合能力。因此，本文從以下方面探討如何全面培養學生的綜合能力。

二、多管齊下，全面培養學生綜合素質

（一）理念領先與系統思考

一方面，當下的學科教育不再是單純的知識教育，而是應該從如何促進學生全面發展的高度，關注學生的意志品質、情感態度、生理基礎、習慣方法及學科素養等。根據這樣的理念，提出在電工電子學課程中采用BOPPPS模型來優化教學。BOPPPS模型是目前國際公認的一種先進教學模型，在北美諸多名校進行應用[1]。BOPPPS模型根據教學育人的認知理論將教學過程劃分為6個階段，分別是B—Bridge-in（導言），O—Objective（學習目標），P—Pre-assessment（前測），P—Participatorylearning（參與學習），P—Post-assessment（后測），S—Summary（總結）[2]。它以參與式學習為核心，發揮學生的主動性，使他們不再是被動的知識接受者，而真正成為學習的主體，調動其學習積極性，提高自主學習能力[5]。BOPPPS教學模式從根本上改變學生的思維方式，強化他們的發散思維、創新思維，培養分析問題能力、解決問題能力和工程實踐能力等綜合能力。將這一先進的教學模型應用到我院電工電子學課程的教學過程中，有利于突出“學生為主體、教師為主導”這一教學理念，培養學生的綜合能力。

另一方面，《電工電子學》課程教學內容主要包括電工技術、模擬電子技術和數字電子技術三大模塊，知識點眾多，容易給學生造成雜亂無章，從而不知如何下手。因此教師必須系統考慮如何將這三大模塊內容融合在一起，形成綜合的、系統項目，使整門課程內容形成一個相互聯系又有獨立功能的整體。這樣學生才可以對整門課程知識融會貫通，才會對相關知識內容積極思考、拓展應用、深入學習，為學生打下工程設計的基礎。

（二）生活出發與分層教學

將“知識來源于生活，也將應用于生活”的理念應用到電工電子學課程的教學中，找出課程知識點與實際生活的結合點，提煉出貼近生活的教學案例，做到教學不只局限課堂，還能利用課堂所學知識分析、解決日常生活中的一些實際問題，在課程初期就激發出學生的好奇心，積極思考、主動學習。比如讓學生制作一個愛的小夜燈送給家人和朋友，對于這樣的實際問題，學生十分感興趣，從而積極主動思考，能很好地設計實現。教學中結合元器件的選擇，注意參數匹配，如電路的分析、計算，點亮LED燈（單色或彩色）所需的電壓，直流穩壓電路的設計等。再比如家里的家用電器（洗衣機）罷工，故障代碼E32，請學生幫助查明原因，并指導維修。這些都能很好地激發學生的學習熱情，而且能讓他們感受到這些電工電子的知識和我們的生活息息相關，學而有用，從而愿意多角度思考問題。

我院開設《電工電子學》課程的學生層次有本科、士官大專學生，他們有的是通過高考入學，基礎較好；有的則是從部隊考取入學，學習能力良莠不齊，這樣便要求教師在教學過程中有所區別。我們將一些基本知識放在課前自主學習，課堂上集中解決共同存在的問題，而且應該提供幾個進階性的學習內容，對于理論基礎較好、學習能力較強的學生，可以在完成基本任務的同時，再額外完成一些有挑戰性的項目，刺激學習；而對于基礎相對較差的學生，則以鼓勵為主，在習題、實驗和實踐方面提供適合能力的項目，盡可能讓他們展示出自己的優勢，增強自信心，為本門課程的學習建立良好氛圍[3]。

（三）理實一體與虛實結合

《電工電子學》課程既有豐富的理論知識，又有眾多的實驗項目，能很好地培養學生的觀察能力、動手能力、分析判斷能力等。但在目前的教學中，理論與實驗、實踐分開進行。即在教室上完理論課后，再去實驗室按照實驗指導書上的操作步驟一步一步完成，記錄數據、填寫表格、提交實驗報告。整個活動流于表面，因為理論課非常枯燥，學生在學習具體電路時沒有實物可查看、現象可觀察，根本提不起學習興趣，更別說培養其他能力。為提高學生的動手能力和分析問題、解決問題等能力，我們將理論與實踐在同一教學場所（教室或實驗室）一體完成，通過實驗總結理論、理論指導實踐，很好地實現了做中學，學中做，使學生學習由被動變主動。在教室完成理實一體化教學可以利用一些開發套件，學生一邊進行具體操作，教師一邊進行理論講解，做到即時反饋，有效學習；或者通過教師演示實驗現象，由學生歸納總結，發散思維，找出問題、提出更好方案，全面培養學生的綜合素質。

當前，數電模塊的組合邏輯電路和時序邏輯電路部分的實驗課是直接使用元器件進行的，這就使得需要準備的元器件的種類、型號較多；再加上實驗室設備的老化和元器件本身的不穩定性，很多實驗根本做不起來，更不要說很好地完成。因此，有必要在教學中加入仿真軟件的使用，進行仿真實驗，仿真實驗過程中不僅可以很好地得到實驗結果，而且還便于隨時調整元器件參數，改變設計電路，極大地提高了效率，使得學生愿意動手，培養動手實踐能力，為以后的崗位工作和科學研究打下照實基礎。

（四）減少驗證性實驗與增加綜合設計性實驗

雖然基礎驗證實驗可以加深學生理解理論知識，但不利于培養學生的動手能力和分析解決問題的能力。所以，基性驗證性實驗項目應該減少，而且還要提前給學生挖好坑，故意設定故障，學生不僅要完成理論驗證，還要動手測試故障電路，找出故障原因，這樣才能大大調動學生的實驗積極性，另外可以提前讓學生設計一些自己感興趣的電路帶到實驗課上一起做[4]。綜合性實驗項目是老師在充分考慮學生能力和實驗內容的探索性和可行性之后，提供一批實驗項目供學生選擇。學生可以選擇獨立完成或組團成組（不超過3人/組）完成(注：小組合作完成的要分工到人，以免個別學生渾水摸魚)，通過查閱資料、擬定方案、選擇實驗器材、設計實驗步驟、實施實驗方案、記錄實驗結果，最后做PPT文稿匯報答辯。綜合性實驗是對理論知識的鞏固和總結，著重培養學生的綜合分析能力、獨立設計能力和工程應用能力。

三、結論

現代社會對人才的要求越來越高，不僅需要具備豐富的學科知識，還需要具創新能力、合作能力、溝通能力、批判性思維等綜合能力。因此，本文從上述幾個方面同時著手，全面切實培養學生的綜合能力。