材料成型專業電工電子技術課程教學改革探究

摘?要：本文根據材料成型及控制工程專業最新人才培養方案的要求，重點分析了《電工電子技術》課程存在的問題，并提出一些新的解決問題的方法與對策，對課程中某些教學內容與授課方法進行了探究，以適應于材料專業學生學習的發展方向，滿足應用型本科人才的發展需求。

關鍵詞：電工電子技術;材料成型專業;教學改革

中圖分類號：G642?文獻標識碼：A

Abstract：According to the requirements of the latest talent training program for material forming and control engineering，this article focuses on the analysis of the problems in the "Electrical and Electronic Technology" course，and proposes some new methods and countermeasures to solve the problems，some teaching content and teaching methods in the course are explored to adapt to the development direction of materials majoring students and meet the development needs of applied undergraduate talents.

Key words：electrical and electronic technology;material forming major;teaching reform

一、課程性質和任務

《電工電子技術》是材料成型及控制工程專業的必修課，在機械類本科教育質量國家標準中明確指出，在專業知識體系中應包含電工電子學。因此根據人才培養方案要求以及本學科特點，課程是在大三上半學期開設，部分學校也在大二時期開設[1]。在大二階段已經進行了部分專業基礎課的學習，如大學物理、物理化學等課，從第五學期開始學生已經逐漸學習材料成型方向專業課。課程的主要任務是研究電的規律及應用，研究電子技術及應用。課程主要內容有電路的基本概念與基本定律、電路的分析方法、正弦交流電路、三相電路、半導體器件、交流放大電路、直流穩壓電源、數字邏輯電路、時序邏輯電路等[2]。通過本課程的學習，使學生獲得必要的電工電子基本知識和基本技能，為學習后續本專業的課程相結合，打下良好的理論和實踐基礎。

二、教學面臨的困難以及存在的問題

（1）專業課課時較少，需要講授內容較多。材料成型專業的主要專業課包括材料科學基礎、材料成形原理、材料成型設備和工藝等，課時要向上述課程傾斜，這就導致電工電子技術課程的課時較少。課時減少，但主要講授內容如直流電路、交流電路、模擬電子電路、電機與控制、數字電子電路等核心知識點不能缺少，所以如何在較少的課時內完成主要內容的講授是每個教師應該主要思考的問題。

（2）學生的主觀認識不高，解題思路不清晰。部分同學認為學習材料成型課程與電工電子聯系不大，考試只要及格即可;還有同學甚至聽說本門課程較難，一開始就放棄繼續學習的勇氣，上課積極性不高，缺乏興趣[2]，而且現在學生幾乎都為00后，個性很強，有的還處于沒興趣就是不想學的狀態。另外在講授直流電路中，有較多的同學還停留在初高中學習電阻的串并聯階段，不會應用新學定理解題，遇到由較多的電壓源和電流源組成的電路就不知道如何下手，怎么樣讓學生提高思想認識，可如何轉變解題的思路也是教師應該考慮的問題。

（3）知識點較分散，教學方法不靈活。本課程知識體系主要由電工和電子技術兩大方面組成，每一個體系框架中都包含了若干小的知識點，例如在直流電路的知識體系中，包含有電路基本概念和定律、電路的分析方法以及電路的暫態分析。而在交流電的知識體系中主要是三相交流電。第三章電機與控制體系中主要是電動機。每一篇講授內容聯系不緊密，重點知識點較分散，部分定律不會應用，學生學起來也較吃力，所以教師在講授新的知識如何與學過的知識產生聯系，串講起來，需要繼續探索。另外，大多數教師上課講授方法單一，機械講授，即使用到互聯網等教學視頻輔助授課，因視頻內容講授較快，再加學生的理解能力不同，絕大部分知識難于當堂理解，久而久之產生厭煩情緒，如何改變現狀需要任課教師繼續探究。

三、教學內容與方法實踐

針對電工電子技術課程授課中存在的困難和問題，探究解決的方法，給出可行的方案，并用在實際的教學過程中進行檢驗。

（1）精選教材并精簡內容，重點講授與本專業課程相聯系的內容。非電專業學習電工電子技術課時較少的問題，暫時無法避免，但重點知識內容應都講授。首先，選擇合適的教材，縱觀很多電工電子的書籍，講授內容都較深，并不適合少學時課程，并且有些書籍也不適合民辦本校學生學習，對于零基礎的學生更是難上加難，這就需要本專業教師因學生而選定教材，教材選擇不要太隨意，好的教材事半功倍。其次，精簡內容，如模擬電子電路中的集成運算放大器以及數字電路中的脈沖信號等，與本專業關系不十分密切的知識內容可以一帶而過，有能力的同學可以自學。需要重點講授與材料成型專業有關的內容，例如常用半導體器件，電動機和電動機的控制（本章與后續課程材料成形檢測與控制有關）等。

（2）拓寬視野，激發學習興趣。教育部部長陳寶生曾經指出，教學方法首先要在本科創新，強調激發學生的學習動力和興趣[3]。第一節課學生的學習興趣都很濃厚，都懷著好奇心來聽教師講課，如何把握好這次課很重要。第一節課書本的內容可以稍微少講，目的是要提高主觀興趣，首先介紹一下本課程的定位、為什么要開這門課（以人才培養方案為主），強調本課程的重要性（機電專業考研專業課），并糾正一些學生的主觀的錯誤認識。其次舉一些日常生活中的例子，激發學生繼續學習的興趣，如LED燈與普通燈泡的區別、三相異步電動機為什么有異步兩個字、手機充電器為什么有插頭，直流電和交流電是否能相互轉化等等。也可以適當擴展增加一些課本上沒有的知識，如講到電池有關的知識內容—電動汽車中的電池如何驅動汽車高速行駛，講到三相交流電時可講日常單相插座和三相插座的區分等。課堂講授盡量“接地氣”，和周邊日常生活聯系越緊密，學生越感興趣。

（3）知識內容通俗易懂，備課也要“備學生”。電工電子技術前面部分是講解直流電，而直流電最重要的是基爾霍夫定律，計算電流數值較容易，而計算電壓錯誤率較高，大多錯誤出在電壓方向判斷錯誤，如何用簡單實用的方法判斷正確的方向，筆者總結如下：一個閉合回路中列等式，等式左邊電壓符號遇“+”寫“+”，遇“-”寫“-”，右邊為零。用這樣的方法，計算起來正負號的問題就迎刃而解，在后面電路分析方法中，疊加原理，戴維寧定理求電壓時這種方法也適用。另外在交流電路中講授思路要明確，如從單相正弦交流電到三相交流電，從三相異步電動機到電動機控制，按照這個樣的知識內容講授，層層遞進。而中間的變壓器章節可適當的舍去先不講。“備學生”就是指按照所教授的學生能力和學習狀態來授課，講授應該讓學生聽明白，每個學校每個專業的學生基礎都不盡相同，不應該用同樣的方式方法授課，教師應通過幾節課的上課觀察與反饋及時調整授課內容甚至授課進度，有些章節通俗易懂的可采用視頻與講授相結合的方式，如常用低壓控制電器中手動電器和自動電器，但此方法并不適用于所有章節，需要教師進行掌控。在大學對于學習內容掌握情況的檢查通常是布置作業，教師課后再批改作業，有很多同學為了應付檢查就抄襲作業，抄襲情況較嚴重，如何盡可能地避免這樣情況發生，可采“自問自答”的方式，讓學生自己找題，自己再解答出來，此方法試用于一些電路的計算題，學生會不自覺的尋找問題并解答，當然也可參照課本內的習題，難度適中，課后教師可以找幾個有代表的題來講解，此種方法同樣可以引導學生自主學習。此外經過了解有些高校理論課和實驗課的老師不是同一位，如果教師之間溝通不暢就會出現理論和實驗脫節的問題，理論課沒講到而實驗課已經開了，甚至理論課沒講的內容實驗課卻上了，為了避免上述情況，需要教師增加責任感，理論課與實驗課都要親自上課。實驗課時較少，內容可選則比較有代表性的如：基爾霍夫定律、戴維寧定理、三相交流電、基本放大電路等。

（4）理論與實例相互結合，已學知識與新知識產生聯系。本門課的特點就是理論知識不容易理解，部分題較難，長此以往也容易打消學生的學習積極性，教師可尋找一些實例把困難的內容合理地轉變為容易理解。比如在數字電路組合邏輯電路中，對組合邏輯電路的設計，可以使用“窮舉法”把文字轉化為真值表的形式，一目了然。而在設計電路時，可采用紅綠燈交通報警控制電路或者舉重裁判表決電路的例子來講解，通俗易懂。另外也要抓住學生好奇的心理來講授知識內容，如講到與非門基本邏輯電路時，保險柜的報警電路是如何進行控制的，帶著疑問去學習原理記憶較深刻。此外前后的知識內容也要融會貫通，如在半導體二極管最重要的特點就是單向導電性，作用類似于直流電路中的開關，此知識內容可采用電池與二極管正負極對調連接，觀察二極管的通電情況講解，而后講到與門、或門和非門邏輯電路時，其真值表的表達式可以用二極管的內容舉例說明，實踐證明當講解完成與門表達式時，再講解或門電路時學生都會搶答，上課的氣氛良好。

（5）考核注重上課表現。以往的期末考核多為一張卷子，卷面成績高就高，分數低就不及格，平時成績（如作業、實驗以及課上回答問題）占的比例較小，考核方式十分單一。如今可加大課上回答問題所占的分數比例，原則上為了增加上課與老師的互動，有興趣才想學，想學才會跟著老師的思路，改變以往沉悶的上課氛圍，經實踐學生的上課積極性大幅度提高。

四、總結

材料成型專業的《電工電子技術》課程教學中，存在總課時少、學生主觀認識不高和知識點較分散等問題，文中提出可采用精選教材并精簡內容、擴寬視野激發學生學習興趣、教師充分備課掌握學生學習狀態、理論聯系實例和注重課上表現等方法來解決問題，目的是為進一步提高教學質量，引導學生自主學習，從被動學習轉化為主動學習，實際教學效果良好。

參考文獻：

[1]姜飛，陳元新，李平，等.新工科背景下《電工與電子技術基礎》課程教學思考[J].教育教學論壇，2018（48）：202-203.

[2]王桂琴，王幼林.電工電子技術[M].機械工業出版社，2017-11（第2版）.

[3]許津銘.非電類專業電工與電子技術基礎的主動式教學[J].科技資訊，2019（16），104-105.

[4]黨婷婷.探究性教學：非電類《電工電子技術》課程教學新理念[J].輕工科技，2019，11（35）：146-147.

作者簡介：李大林（1984—?），男，遼寧朝陽人，工學碩士，講師，研究方向：金屬材料、材料加工成形等教學研究工作。