“電工電子技術”課程教學中的專業特色教育

劉海春，邢麗冬

（南京航空航天大學 自動化學院，江蘇 南京 210016）

0 引言

“電工電子技術”課程是面向非電專業學生開設的一門專業基礎課，該課程的教學主要以通識教育為主［1］，即無論何種專業，課程的理論教學及實驗內容都基本相同，可能存在的差別只是教學學時及內容深淺的不同。然而，作為一門專業基礎課，“電工電子技術”課程的通識教育模式忽略了各個專業的差異性和應用需求，并使部分學生對學習該門課程的目的及必要性產生懷疑。隨著我國高等教育大眾化改革的不斷推進，以及社會產業的轉移及升級，在人才培養方面，越來越多的學者傾向于這樣的觀點，即在一定的通識教育的基礎上，應逐步地強化專業特色教育，我們通過對專業應用背景的介紹，提出實際問題，引導學生應用所學知識理論，解決實際問題，拓展課程及專業知識［2］。

本文以車輛工程專業學生的“電工電子技術”課程教學為例，介紹了在課程教學過程中對專業特色教育的引入及實施過程，并對教學實踐進行了總結。

1 專業特色教育對教師的要求

在“電工電子技術”課程的教學中引入專業特色教育，首先需要教師對該專業有一定的了解，知曉電工電子技術在該專業的一些主要應用領域，并能列舉出適合課堂教學的應用實例。要做到這一點，教師可以參閱該專業的本科／碩士培養計劃，以及該專業的主干課程教材，獲取更多的專業相關信息。在此基礎上，選擇一些適于課堂教學的應用實例，以電路分析或設計的方式引導學生進行思考。

2 專業特色教育的實踐

車輛工程專業要求學生掌握車身、底盤、發動機、電器與電子技術等方面的基本理論、原理，以及整車結構設計方法?？梢钥闯觯谠搶I的知識體系中，汽車電子技術極為重要。汽車的發電、電控、電子點火及信息監控顯示等子系統［3］，均可作為“電工電子技術”課程內容的教學應用背景及電路實例。在實際的教學過程中，教師可將上述主要的子系統與課程相關內容聯系起來，適時地在課堂上穿插汽車電子電路的專業應用知識，如圖1所示。

圖1 汽車電子系統專業應用知識

汽車電子系統是一個完整獨立的電氣系統，它集供電、負載、電氣傳動及信息監控等為一體，結構清晰，層次分明。教師在教學的過程中，應著重強調這一點，以培養學生的系統意識。

此外，在教學中引入專業應用實例，教師只需要課堂上進行適當的引導，如針對汽車電子系統的實際需求提出問題，引導學生思考，形成初步的技術方案。而具體的電路及功能分析等則可以以課后學習討論的方式完成。如圖2所示的汽車電子點火電路為例［4］。該圖電路主要由電門開關S、霍爾傳感器、三極管開關電路、變壓器升壓電路及分電器等構成。其基本工作原理是可表述如下：當S閉合后，霍爾傳感器產生的脈沖信號輸入至C1兩端并最終控制T5及變壓器原邊繞組的通斷，以產生很高的感應電壓，通過分電器K以點燃燃燒室內的霧化汽油。

首先可以用設問的方式，對汽車點火電路中的幾個關鍵環節進行分析：①如何點燃燃燒室內的霧化汽油；②如何產生很高的電壓；③傳統的觸點式點火電路存在什么問題，怎樣實現無觸點的電子點火。

圖2 無接觸式汽車電子點火電路

對于這些問題，學生通過思考討論很快能形成初步的解決方案。如對于問題②有學生提出用變壓器實現由低電壓向高電壓的轉換，但汽車采用的是12V的直流電壓供電，無法應用變壓器。于是絕大部分的學生開始對該方案持否定態度，因為變壓器是必須工作于正弦交流系統中的。于是教師提出，如果輸入的信號為非正弦的脈沖信號，結果會如何。這樣一來，學生就明白通過適當的開關控制，變壓器也能工作于準直流系統中，從而對變壓器的工作原理有了一個全新的認識。

變壓器可以實現增壓，除此之外還有其他的技術方案嗎？聯想到電感兩端電壓和電流之間的關系，以及電路暫態響應過程，很多學生提出利用開關斷開時線圈中也可以獲取很高的感應電壓等通過這樣的設問，可使學生對課本知識有了進一步的認識和理解。

又如針對發動機轉速測量顯示系統的設計，教師可就模擬式和數字式兩種電路系統進行設問引導，首先讓學生建立模擬和數字系統的概念，其次針對物理量檢測、信號調理及信息顯示等進行相應的分析，使學生對一個電路系統的設計及分析有一個初步的認識，并學會由概念到思路再到電路的設計方法。在適當的引導之后，教師再給出完整的電路圖，并鼓勵學生在課后自行分析和討論，這樣既不會占用過多的課堂時間，也能促成學生在課后自覺學習。在“電工電子技術”課程中引入專業特色教育，可以讓學生學會思考，運用所學知識解決實際問題。

筆者在我校2007級和2008級車輛工程專業學生當中進行了這種模式教學試點，學期末在針對該教學模式的反饋評價中，就“必要性”、“學習收益”及“是否值得推廣”等方面，超過80%的學生給出了積極的評價。

3 專業特色教育與通識教育的關系

考慮到學生在后續的學習過程中會接觸到相應的專業課程，對“電工電子技術”課程的教學而言，還是應以通識教育為主，對專業應用實例的講解及分析，應與課程知識點建立緊密的關聯。同時，考慮到課時等因素，要適當注意實例分析的難度，如果脫離學生的認知水平，則會使其產生畏難心理，反而不利于課堂的教學。

在“電工電子技術”課程中引入專業特色教育，可以形成通識教育與專業教育之間的良性互補。學生接觸到專業應用實例后，回過頭來學習“電工電子技術”課程，在學習態度上會有很大的轉變，主動學習的愿望明顯增強。為后續的專業實例分析提供了充分的知識基礎保障。

［1］趙不賄，高傳玉，景亮.加強機械類專業學生電子設計自動化能力培養的研究與實踐［J］.南京：電氣電子教學學報，2003，25（2）：12－15

［2］羅桂 娥，陳明義，楊欣榮.電工電子系列課程改革的研究與實踐［J］.南京：電氣電子教學學報，2004，26（6）：36－39

［3］馮崇毅，魯植雄，何丹婭.汽車電子控制技術［M］.北京：人民交通出版社，2005

［4］王克才.汽車電路原理與維修［M］.北京：國防工業出版社，1999