基于獨立學院機類專業電工學教學改革研究

曹少泳 盧桂萍 宮赟

摘要：電工學是我國高等工科院校本科非電類專業的一門技術基礎課程，北京理工大學珠海學院申報的廣東省教改項目在課程體系構建、學生科技創新意識和能力培養、立體化教學資源建設和教師隊伍建設等方面獨具特色。本文主要從理論教學和實驗教學及考核方式等三方面進行了研究。

關鍵詞：獨立學院；電工學；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）22-0100-02

一、課程定位

電工學是北京理工大學珠海學院機械與車輛學院（以下簡稱我院）機類各專業重要的基礎課程。以機械工程專業為例，學生的《電工學》課程的知識基礎直接影響他們對《工程測試技術》、《單片機原理及應用》、《PLC原理及應用》、《機床電氣控制》等多門主干課程的學習。本課程使學生獲得電氣技術、電子技術較扎實的理論知識，受到較強的基本技能訓練，并較深入地了解電氣工程學科、電子工程學科的發展歷程和最新動態。

二、課程的難點

由于現今學生從小學到大學整個階段中基本沒有機會接觸社會和實踐，他們對常用的電氣設備和電子元器件都缺乏基本的認識，使我們在電氣設備和電子元器件的結構、工作原理及應用電路等內容的課堂教學存在困難，教學效果亦難達預期目標。然而，上述內容又是《電工學》課程的關鍵教學內容。另外目前很少有高質量的適合獨立學院學生的專用教材，使得學生對電路定理、定律的應用及電子電路分析計算、電機的結構及原理控制等存在諸多困惑。

三、目前常用的主要教學措施

1.用相機拍攝或網上下載《電工學》課程內容所涉及到的全部常用電機、電器及電子元器件的實物圖片，并放置到相應的教學內容的PPT中。

2.把教材上的電機繼電接觸器控制電路及電子線路的工作原理做成多媒體演示動畫，使枯燥的理論變為生動的圖像，并化解教學難點。

3.本課程隸屬于機電教研室，本教研室定期會組織相關的理論課教師及實驗教師座談，對教學過程中遇到的問題進行溝通，對好的方法進行推廣，相互取長補短，提高教學水平。

4.該課程是面向我院五個專業的學生開設，本課程組教師保持與所授學生專業的專業教師的交流，力所能及地將電工學的基礎理論和學生的專業知識銜接起來，以適應專業發展的需要，使學生能學以致用，提高了教學效果，實現教學目的。

四、理論教學改革研究

電工學課程是一門理論和實踐并重的專業基礎課程，教學方法手段必須要多樣化才能達到較好的教學目標，在實際的教學過程中要根據電工學內容的需要，采取適合的教學手段，探索在課程教學中培養學生科技創新意識和動手能力，在電工學理論教學中應用新技術發展實例，啟發學生學習課程的積極性和創新意識。

1.建設獨具特色的立體化教學資源。根據課程體系和教學改革的要求及獨立學院學生的實際能力水平，我院組織一線教師編寫了《電工學》的教材并出版，該套教材重點突出電工學課程應用性和先進性，拓寬學生的知識面和科學思維能力。

2.靈活運用板書講授、多媒體講授、示范教學等不同方法和教學手段綜合應用，取得了較好效果。

3.對于基礎理論性的內容，可以采取多媒體教學的方式，對于一些較復雜的計算，受到課時的限制，可以采取仿真的模式，讓學生觀察結果，并讓學生分析產生結果的原因，這樣更有利于學生分析電路，能大大提高上課效率的特點。

4.對于一些具體器件，如儀表的使用、變壓器、異步電動機的結構，運用現場和動畫演示的方法，有利于學生掌握一些基本儀器的操作要領，培養學生的學習能力、分析問題和解決問題的能力，培養學生嚴謹的科學態度和實事求是的良好學風。

5.對于一些原理性較強、需要理解和計算的內容，如戴維南定理、疊加原理、交流電路、直流電路、三相電路的計算等，需要將課件講解和板書結合的方式進行，這樣一方面學生有足夠的時間理解和消化所講述的內容，老師和學生同步走。另一方面可以引導學生緊隨教師思路積極思考，在聽課的時間可以將一些難點疑點記錄下來，以便課后復習鞏固，注意學生的接受與知識消化。

6.理論深度適宜，強化基本概念、基礎知識；注重應用性知識的傳授。理論是實踐的基礎，學生首先要有扎實的基本知識，之后才能在工作實踐中靈活應用理論知識，進行技術突破和知識創新。對電路、磁路等的概念要加深；對戴維南定理、疊加原理、支路電流法等基本原理和方法要進一步強化；對過渡過程的三要素法的推導適當，讓學生在學習理論時，把重點放在三要素法的應用上。

7.理論與實踐相結合。強調理論與實踐并重的方法，既要培養學生的理論思考能力，又要培養學生實際動手能力。通過理論與實踐的交互滲透，將理論與實踐融合在一起。強調了邊理論邊實踐、交互滲透、逐漸遞進達到螺旋上升的教學效果。

五、實驗教學改革研究

電工學實驗一般都是實踐性很強，需要足夠學時來支持的，而在實驗的教學過程仍然采用傳統的做法，即分為理論和實驗兩個環節，這兩個環節之間的配合是每當理論教學完成一定的內容后，緊接著是與之相關的實驗教學。實驗教學主要是加深對理論內容的理解和常規儀器的使用，也就是說實驗內容大多是驗證性的為主。另外實驗室是按專業設置的，實驗室與實驗室之間也是相互獨立的，實驗教學地位也沒有受到足夠重視并缺乏激勵機制。

電工學實驗課程現在還是屬于課內實驗，實驗的類型有驗證性實驗和綜合設計性實驗，對于綜合設計性實驗學生不可能在兩節課的實驗時間完成。因此可將這門課程的實驗實習差別化進行，譬如對于驗證性實驗和簡單的認知實驗，可以在規定的兩節課時內完成，而對于一些綜合設計性實驗，其難度稍大，需要學生要能夠在熟練地使用各種電子設計工具和各種電子儀器儀表的情況下，在實驗中設計出較好的方案，對這一類的實驗，可以不局限單一電路的功能設計，而是可以立足于簡單的控制系統的設計，有些內容也可以是跨學科的，學生可以利用課余時間查資料，提出方案將自己的知識整合優化，使之教學內容更加符合復合型人才培養要求。如將電機、繼電器接觸器、可編程序控制器（PLC）等內容有機地結合在一起，形成了電動機→軟起動→繼電接觸器控制→PLC控制→變頻調速、脈寬調制的一條線系統教學內容，使學生知道怎么將電工學所學知識在和工程實踐有機結合起來，掌握如何應用所學知識解決工程實踐問題，拓寬了學生的視野。具體的措施如下：

1.在實驗中培養學生科技創新意識和能力。實驗課教學中實行“一調動、二保留、三淘汰、四符合”的教學改革方案。在保障學生完成基本實驗的基礎上，推行分層次實驗教學改革。積極引導學生進行科技制作和創新實驗。指導學生制作一系列的電子產品，參加相關的一些競賽，例如我院積極推薦的全國電子設計大賽、中國教育機器人大賽、飛思卡爾杯全國大學生智能車競賽等全國性比賽及省市校級比賽。

2.建設獨具特色的實驗教學方法。電工學實驗的內容涵蓋面廣，這些課程內容可以相互滲透，可以融合，使得電類技術基礎的實驗的綜合性實驗可以包括眾多的學科內容和方向。使學生結合自己所學的專業方向，充分應用所學的技術基礎知識，有效調動學生的積極性，發揮學生的主觀能動性和創造性。所以電類設計性、綜合性實驗要多加以實施。

3.更新實驗內容，激發學生興趣。添加綜合性、設計系實驗，要求學生根據實驗要求自行查找資料，合理選取儀器、制定實驗方案，經老師審核后，由實驗室提供器材設備，學生自己動手操作完成，對實驗中出現的問題，學生可發揮自己的聰明才智，這樣可以檢驗了學生的學習水平和解決問題的能力，改變“學生跟著老師走”的傳統模式。

4.優化整合教學內容，修訂完成自編實驗教材，使實驗教學更加開放自由，加強實踐操作能力的培養。

5.進行實驗項目現設，實現實驗考核制。

六、按課程目標要求改變考試方式

課程的目標是使學生不僅有理論還要有突出實踐技能，因此在每一部分學習結束后，分別進行階段考試，并將階段考試成績納入平時成績。期末進行實驗考核，督促學生在學習過程中注重理論與實踐的結合，培養動手能力，實驗考核成績占總成級的15%。學生的總成績應為平時成績、實驗考核與期末成績的總和。期望以這樣方法來科學地評價學生的學習成果。通過這樣的方法一方面能使學生由淺入深、循序漸進地逐步掌握的所學知識，另一方面能有意識地培養學生對所學知識進行階段性回顧和總結的良好的學習習慣，實踐證明，這樣做不僅使教師及時掌握學生的學習情況，而且也使學生及時了解了自己的學習動態，對于后續階段的繼續學習非常有利。

七、總結

基于理工類獨立學院的特點及我院培養人才的目標，電工學的教學內容需要進一步整合優化，使之教學內容更加符合創新型人才培養要求的基礎性、應用性、先進性。新構建的電工學課程大平臺可以滿足我院各專業的需求，最大限度地提高教學資源利用率。理論與實踐并重，既要培養學生的理論思維能力，又要鍛煉學生實際動手能力，通過理論與實踐的交互滲透，將理論與實踐融合在一起不僅使學生有理論還要突出實操技能。利用過程考核的方式可以讓老師及時掌握學生的學習狀態，對后面的教學起到了很好的幫助作用！

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