【摘要】針對非電類專業學生對電工電子技術課程學習興趣不濃和學習目標不明確的問題,探討了電工電子技術課程在高校非電類專業教育培養中的定位,提出了以“專業為導向”的教學理念,改革了教學內容和教學模式,改進了課程實踐教學,融進了學生所學專業,從而實現全面提升非電類專業學生學習積極性和創新實踐的能力。
【關鍵詞】電工電子技術 課程建設 課程定位 教學理念
【Abstract】There is a problem need to be solved that non-electronic professional students have no strong interests and clear objectives during the studying of electrotechnology. This Paper discusses the orientation of electrotechnology lecture in engineering courses in universities and puts forward to a “major-oriented” teaching concept. Based on these, teaching contents and teaching models are reformed. And practice teaching improved to highly integrate with students major. The teaching practice shows that the method is effective to improve learning fun and innovative practice ability of students.
【Key words】Electrotechnology;Course construction ;Course orientation;Teaching philosophy
【基金項目】山東科技大學機械電子工程學院名校基金資助項目(mx20130220)。
【中圖分類號】G642.4 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)10-0243-02
1.引言
電工電子技術是非電類專業的基礎課程,由于本課程與各專業后續課程聯系不夠緊密,致使部分學生認為該課程學習是無用的,從而導致學生在電工電子技術課堂學習中存在消極和抵觸的心里,極大地影響了學習效果。此外,從學生的培養目標和知識結構來看,舊的課程體系也不適應新時代的要求。因此,迫切需要對該課程重新進行定位。
電工電子技術的教育改革研究一直是國內外工科教育中頗受重視的領域,也已取得了不少研究成果。美國著名電子學教材作者David S.C.T曾撰文探討改革電工電子技術的實驗設備;IEEE 高級會員Juan J.R曾撰文分析了當前工業電子技術教育模式的發展趨勢。華中科技大學的李昇浩等對電工電子技術課程內容、教材和作業等方面提出了改革建議;清華大學的童詩白曾撰文分析了美國電子技術課程的課程內容、教學方法和教材建設等內容。但是已有的研究成果主要集中在課程內容變革、教材建設、實驗改革等方面,鮮有就當今工業和社會信息化、自動化程度越來越高的全新形式下,如何提高電工電子技術在工科非電類專業課程體系中的地位、如何將電工電子及時融合到各工科專業知識結構與工程實踐等方面的研究。
本文探討研究以課程定位、知識重構為驅動,以面向工程實踐為課程導向,以融入專業、服務于專業為最終目標的非電類專業電工電子技術課程建設與改革方案。
2.專業導向的課程建設
據前期調查中發現,部分師生認為非電類工科學生學完電工電子技術后,沒有后續課程,光打基礎也沒有落實到專業應用上,學習該課程是無用的。針對上述問題,結合我校各開課專業的特點,對課程重新進行了定位,精心設計了課程內容,改進了教學實踐環節,進行了以專業為導向的電工電子技術課程建設。
(1)重新定位非電類專業電工電子技術課程
傳統電工電子技術課程的定位為非電類專業的一門必修的技術基礎課程,其主要任務是使學生掌握電工電子技術方面的基礎理論、基本知識和基本技能,培養學生的嚴密的邏輯思維能力、計算能力、綜合分析和解決問題的能力,具備初步的科學實驗能力。上述課程定位與各專業培養方案聯系不夠緊密,學生普遍感覺該課程學習目標不明確。
經過與長期從事電工電子技術課程教學與實踐的教師們深入探討以及不斷在教學中的實踐驗證,最終確立了適合時代需求和教學實際的非電類電工電子技術課程定位:使學生通過本課程的學習,獲得電工電子技術方面的必要的基本理論、基本知識和基本技能;能夠利用所掌握的電工電子技術基本理論、知識和技能以及當前電子電路的集成技術解決本專業的實際問題;了解電工電子技術的最新發展概況,為今后的深入學習以及開展跟本專業有關的工程技術數字化、電子化和自動化方面的研究打下一定的基礎。
重新定位的電工電子技術課程,更加符合專業培養目標和教學實際,讓學生更加清楚地認識到電工電子技術對于自己所學和日后所從事的專業的重要意義。通過學生反饋,新的課程定位讓他們更加明確了學習電工電子技術課程的重要性,學習積極性進一步增強。
(2)以課程定位為指導,精心設計課程內容
電工電子技術課程是一門涉及較多知識的綜合性課程,包括電路、模電、數電、電機、供電、PLC等內容,對老師的知識基礎要求較高,同時加上非電類專業學時較少(約為7090學時),因此需要對課程內容進行精心選擇。在此,以課程定位為指導思想對課程內容進行精心選擇:保證基礎知識足夠用;刪減器件內部細節問題的定量分析計算;加強更具備實用性的系統外部特性講解,如電機、電器、大規模集成電路的外部特性等;增加先進內容和當前流行技術,如EDA技術、通信技術、PLC技術、物聯網技術、云技術等最新的技術與行業應用簡介。同時,也為適應各專業不同學習要求,將電工電子技術教學內容設置為基本模塊和可選模塊,如圖1所示。根據各專業培養目標的差異,教師可有效地配置各教學內容。
通過課程內容的選擇和設計,保證了課堂知識的實用性和發展性,為吸引學生的學習興趣增加了驅動力。通過對該課程內容的精心選擇和優化設計,老師的上課積極性明顯增加,學生學習興趣明顯增強,學生學習成績較以往也有很大程度提高(不及格率降低了約10%)。
(3)改進和設計工程實踐教學,融入學生所學專業知識,落實課程定位
實踐教學也是電工電子技術課程教學不可缺少的一部分,通過實踐教學,一方面讓學生鞏固所學知識,另一方面加強理論聯系實際,所以實踐教學是使學生由“被動學”到“主動用”的重要過程,其重要性不言而喻。
由于種種原因,大多數高校電工電子技術的基礎實驗基本以“驗證性”實驗為主,僅有少部分學生能通過參加各種課外活動和競賽活動來進一步提升自己的動手能力和創新能力,這對于提高整體學生的學習興趣和動手能力、激發他們的創新意識無疑是非常不利的。為了使學生認識到電工電子技術對所學專業的重要意義,必須使課程的實踐環節與其專業工程實踐緊密結合起來。
隨著科學技術的發展,電工電子技術在機械、冶金、化工等領域的應用越來越多。在課程實踐教學中,結合各專業特點,以專業應用為背景將電路功能與實際應用結合起來。如對機械類學生進行電器控制方面的教學實踐時,就可以從工廠實際的機械設備引入,如機床工作臺的往返運轉、升降機的控制等,進而引入電動機的正反轉控制系統。然后從系統角度分析相關電路的功能、組成以及設計等問題。這樣的實踐教學,一方面改變了傳統的單純講授知識、課程知識與專業應用脫節的問題,另一方面也使學生認識到所學知識的用途,從而才能更好地學習電工電子技術。
此外,還積極鼓勵和引導非電類專業學生參加各類比賽,如機電產品大賽、挑戰杯、電子競賽等,曾獲得山東省機電產品大賽、山東省機器人大賽等多項獎項。這些積極參與科技創新實踐的學生,在電工電子技術課程的學習積極性方面也起到良好的正面引導作用。
3.結論
電工電子技術是工科非電類專業的重要課程,目前正面臨著知識更新和教學改革的緊迫任務。本文結合我校電工電子技術課程建設的需要,重新定位了電工電子技術課程的性質和內容,確立以“專業為導向”的課程建設模式,改善課堂授課內容結構,以專業應用為導向將工程應用實例融入到課程教學中。從實踐效果看,本科生的學習興趣濃厚、課堂氣氛熱烈,對學生的調查顯示學習興趣度與以往相比也有較多程度提高。這些教學措施的應用與教學模式的改革對促進電工電子技術的教學工作、提高教學質量、培養人才具有重要意義。
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作者簡介:
郭素敏(1979-),女,山東單縣人,講師,從事電工學方面的教學和研究。