新工科下電工電子技術教學改革研究

童志博 陳欣 譚昭君 孫靖婷 王江 張娜娜 陳佳雯

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098x.2010-5640-2468

摘? 要：電工電子技術不僅應用范圍廣泛而且有重要的實踐意義。本文基于“新工科”教育的背景，以學生的視角剖析課堂教學和實驗教學過程中所存在的問題，如學生基礎知識差異大、學習積極性低、實驗動手能力差、實踐教學單一化等，針對上述問題提出了解決方案并取得了較高效的教學成果，培養了更多創新實踐能力強的電工電子技術人才，推進了“新工科”的應用與發展。

關鍵詞：電工電子技術? 新工科? 創新實踐? 學生視角

中圖分類號：G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2021）01（c）-0151-04

Research on Teaching Reform of Electrical and Electronic Technology under New Engineering Education

Tong Zhibo? Chen Xin? Tan ZhaoJun? Sun Jingting? Wang Jiang? Zhang Nana? Chen Jiawen*

（College of Materials Science and Engineering， Yangtze Normal University， Chongqing， 408100 China）

Abstract： Electrical and electronic technology is not only widely used， but also has important practical significance. Based on the background of "new engineering" education， this paper analyzes the problems existing in the process of classroom teaching and experimental teaching from the perspective of students， such as students' great differences in basic knowledge， low enthusiasm for learning， poor experimental ability， and simplification of practical teaching. Aiming at the above problems， this paper puts forward solutions and achieves more efficient teaching results， and cultivates more students with strong innovative and practical ability The talents of electrical and electronic technology promote the application and development of "new engineering".

Key Words： Electrical and electronic technology; New engineering;Innovation practice; Students view

隨著科學技術的快速發展，電工電子技術與諸多新技術、新領域相互融合，逐步深入應用到通信、醫療、生活等各個領域，為人們帶來了許多便利[1]。為主動應對新一輪科技革命與產業變革，支撐服務創新驅動發展以及“中國制造2025”等一系列國家戰略，2017年2月以來，教育部積極推進新工科建設，為各個領域輸送更多創新實踐能力強、具備國際競爭力的高素質復合型新工科人才[2-4]。與此同時，電子電工技術（又稱“電工學”），是工科非電類本科生的必修公共基礎課[5]，通過學習電工電子技術中的基礎概念、基本理論、基本知識和基本操作技術，使學生能夠很好地將課程與專業知識相結合，并在此基礎上擴展本專業，這能夠很好地提高學生的綜合素養，擴大學生的視野，也可以為學生進行科學研究、學科競賽提供一定的基礎條件[6]。

目前，各高校為了響應新工科建設，力爭培養創新型及實踐型人才，通常從大方向，高屋建瓴對本課程進行教學改革，卻忽視了授課對象，即學生的想法。筆者長期從事《電工電子技術》一線教學，在與學生交流過程中，發現如何讓學生掌握好本門課程，將電工學融入所學專業提高專業素養，能夠將書本知識與現實生活結合，自主處理生活中出現的電路問題，以及如何利用本課程知識為參加相關學科競賽服務等是學生較為關心的問題。然而，本課程學習具有一定難度，很多非電工專業類學生以不掛科為目標，但實際上此課程仍然是掛科率最高的學科之一。此外，在《電工電子技術》學習中，學生的學習興趣不高，學習成效不達標，實際操作能力差也是存在的問題。因此，筆者通過與學生交流討論，基于學生的視角去檢視《電工電子技術》教學所存在的問題，并提出相應的教學改革方法，在保障教學質量的同時提高學生的綜合素養，從學生角度改進實踐教學，推進“新工科”的建設與發展，為社會輸送更多的電工電子技術人才。

1? 教學中存在的問題及原因

（1）學生基礎知識差異大。《電工電子技術》課程覆蓋面廣，在學習過程中也需要應用其他課程的相關知識，不僅有物理電學的內容，也包含了高數積分的知識。學生在之前可能接觸、學習過相關的課程，但不論高職還是普高班的學生，同一個班級學生的基礎仍然會有明顯的差異。因此，如何平衡教學知識點的難易，讓基礎差的學生能學懂，基礎好的學生能學精，能夠照顧到每一位學生，需要對課程進行深度設計。

（2）學生主動性不高。《電工電子技術》的課程內容“廣而博”，概念性的知識點多且抽象，對基礎好與不好的學生來說學起來都具有一定的難度，且很多學生對難學的課程自然而然會產生厭學的情緒，懶散的學習態度嚴重影響了教學質量。

（3）實踐教學單一化，難以有效鍛煉學生創新能力。目前，《電工電子技術》的實踐課程通常是通過預習實驗所涉及的理論以及電路，通過連接設計好的電路圖來驗證理論知識，老套的實驗操作不能有效的訓練學生獨立思考問題的能力，進而無法使學生的創新能力得到提升。

2? 教學設計改進

電工電子技術是一門純理工學科，課程的內容相對枯燥乏味且知識點不容易理解，同時多數學生在電學這一塊的基礎也比較薄弱，不愿意主動學習這門功課，導致教學效率難以保證。但同時，學生對于參加各種大學生比賽的愿望較為強烈，希望自己在實踐及創新能力上得到突破，為未來的就業打下堅實的基礎。因此，站在學生的視角，基于《電工電子技術》的課程特點，期望在以下課堂教學中進行改進。

2.1 強化理論知識的教學

（1）重視“緒論”部分教學。由于初、高中應試教育的思想根深蒂固，基礎知識好的學生常常認為學好課程基本知識、做對習題就算學好了本課程，而基礎較差的學生由于課程知識量大、學習時間緊，對課程的認知很淺薄，不能清楚認識到電工學在今后學習、工作、生活中的重要作用。因此，加強“緒論”部分的教學，引導學生了解和學習本課程，系統性地梳理課程的實用性有助于學生對本課程有正確的認知，為后續的學習作好鋪墊。同時，“緒論”教學過程中將本課程基礎知識進行擴展延申[7]，搜尋并整合與課程內容相關的新技術、新產品，讓學生清楚認識到《電工電子技術》在日常生活及工業生產中的前沿應用，提高學生學習興趣的同時豐富學生專業素養，深度開發學生的創造潛力。

（2）運用信息化手段將抽象的知識點變得形象、易懂。在《電工電子技術》教學中存在很多抽象化的概念，這降低了學生對課堂內容的掌握程度，而學生恰恰希望老師能夠將抽象的知識點具體化。通過動畫的形式將抽象的事物展現出來，會使學生對抽象化的事物理解起來更加便利。例如在集成放大電路學習時，不論老師如何講解，學生都不能很好地想象放大電路中的多子和少子是如何運動的，又是如何使晶體管發揮作用的，如果利用現代化技術制作或在網絡上尋找相應的動畫，如圖1所示，將多子少子的運行方式具體地展示給學生觀看，不但吸引學生的學習趣味，也使學生更快、更好、更輕松地掌握知識點。

（3）將教學過程信息化。《電工電子技術》課程知識面廣，課時少，僅靠課堂的教學讓學生完全掌握本課程是遠遠不夠的，因此在教學過程中參入信息化教學將大有必要。課前，教師自行錄制或通過在網絡上尋找、下載相關的微課視頻，整理后上傳至班群或慕課軟件上給學生觀看，引導學生自主預習;講課時將PPT通過雨課堂等平臺共享給學生，并通過信息平臺布置相應習題，增加師生互動的同時活躍課堂氣氛，更能了解學生對本課程的掌握進度，以便進一步合理安排教學。在課下，學生可以瀏覽PPT有針對性地梳理不清楚的知識點，加深課堂學習記憶，提高課堂教學質量。總而言之，利用“互聯網+教育”模式教學，能夠很好地帶動學生主動思考、主動學習。

2.2 優化實踐教學

實踐教學是本課程必不可少的環節[8]，實踐教學的磨練有助于提高學生工程實踐能力以及創新能力，使學生系統學習與研究問題的能力得到進步，有效推進新工科教學的發展與應用。然而傳統的實驗教學一般分為三個階段：預習實驗、實驗操作及整理實驗結果，都是以講解實驗電路圖及原理為主要內容[9]，學生總是在老師的嚴格管控下被動地去學習，機械化的連接早已設計好的電路圖，利用實驗數據來驗證真理，枯燥無味的實驗進程，導致學生只為求得實驗數據而做實驗，無法激發學生創造激情，不利于培養學生的創新能力，未能體現實踐課程的教學意義[10]。筆者在與學生的交流過程中有不少學生表示，老師發出的電路圖加理論知識的實驗預習報告根本沒有興趣了解下去，等到做實驗時腦子里還是一片空白。

基于學生的要求，教師可以通過提供實驗操作的小視頻及線上虛擬仿真實驗操作平臺，讓學生更加直白地了解實驗設備、實驗流程、實驗原理，拓展教學資源的同時增加學生的“試錯空間”，提高實驗操作的成功率[11]。這不僅可以激發學生對實踐教學的興趣，充分訓練學生的實踐動手能力，還可以消除課時安排、上課時間地點，以及實驗設備的限制[12]，在觀看視頻與模擬訓練過程中，也能帶動學生積極思考，高效培養學生的創新實踐能力。將“項目化”教學模式引入實驗教學環節，以分小組的形式讓學生自主設計實驗進行操作[12-14]。小組分工合作將電工電子技術與所學專業結合，通過自主查閱資料、設計電路、完成實踐操作、撰寫實驗報告、實驗答辯的五步驟完成實踐教學，讓學生在“學”中“做”，熟練操作實驗儀器并掌控實驗流程，成為實驗室“真正的主人”，充分鍛煉學生手腦的配合。團隊的合作也能提高學生與人溝通交流、組織管理團隊的能力以及團隊精神。

2.3 提高實驗操作的成績比例

《電工電子技術》是實踐性較強的科目，過分注重學生期末的試題成績容易讓學生存在應試教育的心理狀態，使學生過度關注書本知識，死記硬背知識點和做題套路，無法讓學生的實際操作能力及創新能力得到提高。因此，調整期末考試成績與平時成績的比例，將平時成績比例增加至總成績的50%，引起學生對電工學應用性的重視。其中，增加小組設計實驗成績的比例為20%，提高學生對實驗操作的興趣，強化課程學習，扎實學生的動手能力。

3? 結語

本文在學生的視野下，以提高學生的學習興趣和動力為起點，通過強調“緒論”教學、結合信息化手段和優化教學過程改進課堂教學，同時加強實踐教學比重，通過在預習實驗階段引入虛擬實驗室，并采用項目化教學引導學生自主完成設計實驗優化實踐教學，改進后學生學習主動性明顯提高，課堂上能很好地跟隨老師的教學安排，課下學生獨立完成教學任務的效率也有所提高，在完成小組設計實驗后同學們也餓有了成就感，同時，學生在實驗中都提出了很好的想法和觀點，有效提高了學生的創新能力及實踐能力，使學生能夠靈活地將所“學”與實踐的“做”完美對接，全面提升《電工電子技術》課程的實用性與應用性，適應了現代大學生培養實踐能力的需求。

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