楊 威,吳建強(qiáng)
(哈爾濱工業(yè)大學(xué) 電氣工程及自動化學(xué)院,黑龍江 哈爾濱150006)
“電工與電子技術(shù)”是高等工科院校非電類專業(yè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課,屬于少學(xué)時(shí)電工學(xué)課程,適用于材料類、能源類、化工類、環(huán)境類、土木類、交通類和管理類等相關(guān)學(xué)科專業(yè)。其目的是使學(xué)生通過課程學(xué)習(xí),了解電工、電子技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展概況,獲得電工、電子技術(shù)必要的基本理論、基本知識和基本技能,為從事與本專業(yè)有關(guān)的工程技術(shù)等工作打下一定的基礎(chǔ)[1,2]。
作為電工學(xué)少學(xué)時(shí)課程,“電工與電子技術(shù)”課時(shí)較少,包括相關(guān)實(shí)驗(yàn)一般只安排80~90學(xué)時(shí)。而課程涵蓋了電工學(xué)的大部分內(nèi)容,包括電路理論、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù),課程的內(nèi)容多、廣度大,而且考慮到理論的系統(tǒng)性和完整性以及一些后續(xù)課程的要求,課程的難度并不低。另外,課程針對非電類專業(yè)學(xué)生開設(shè),屬于學(xué)生的非主干技術(shù)課,一般受學(xué)生的重視程度普遍偏低。在這種情況下,為了達(dá)到較好的教學(xué)效果,有必要改進(jìn)該課程的教學(xué)方法。下面結(jié)合課程的教學(xué)情況,對教學(xué)方法進(jìn)行一下探討。
可以說“電工與電子技術(shù)”課程不僅是專業(yè)教育,更是通識教育。近百年來,人類文明的進(jìn)步很大程度上得益于電科學(xué)的發(fā)展,它已經(jīng)滲入到生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域,而且在其基礎(chǔ)上衍生出的新技術(shù)必將會推動人類社會的進(jìn)一步發(fā)展,因此無論是否從事技術(shù)工作,都應(yīng)該對其有一定的了解和認(rèn)識。
從通識教育的角度出發(fā),增加課程的涵蓋面,不拘泥于課程內(nèi)容,多擴(kuò)展一些了解層次的內(nèi)容,給學(xué)生介紹傳感技術(shù)、通訊技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、智能控制技術(shù)、微電子技術(shù)、新能源技術(shù)、電動車技術(shù)等一些高新技術(shù),讓學(xué)生了解科技的最新進(jìn)展,拓展學(xué)生的知識面,同時(shí)也可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
從專業(yè)教育的角度出發(fā),考慮到非電類專業(yè)的要求,合理安排學(xué)生需要掌握的教學(xué)內(nèi)容的量與度,在教學(xué)內(nèi)容的選擇上進(jìn)行精選、壓縮、整合,盡量降低理論深度。當(dāng)然,降低理論難度并不是放棄對理論知識的教學(xué),而是要抓住理論知識所體現(xiàn)出的思想,不過分追求理論知識的一些細(xì)節(jié),同時(shí)注重理論知識的靈活運(yùn)用。另外,在教學(xué)內(nèi)容的組織上,針對不同的專業(yè)特點(diǎn),在側(cè)重面上有所體現(xiàn),使得該課程既體現(xiàn)出理論的普適性,又要體現(xiàn)出不同專業(yè)的實(shí)踐性特征,為學(xué)習(xí)后續(xù)課程提供必要的理論基礎(chǔ)知識和實(shí)踐技能。
將課程內(nèi)容分為通識教育和專業(yè)教育兩個層次,使教學(xué)內(nèi)容層次分明、詳略得當(dāng),有利于在較短的課時(shí)時(shí)間里取得較好的教學(xué)效果。
學(xué)生對課程重視程度普遍較低,主要是學(xué)生不知道學(xué)習(xí)該課程后對今后的工作學(xué)習(xí)有何作用和意義,往往感覺無用武之地。針對這種情況,在教學(xué)過程中著重加強(qiáng)課程內(nèi)容和實(shí)際的聯(lián)系。
第一,讓學(xué)生明確,電工技術(shù)已經(jīng)成為工程領(lǐng)域中的基礎(chǔ)技術(shù),對電工技術(shù)的深入了解對學(xué)生從事本專業(yè)的技術(shù)工作大有裨益。例如,針對焊接專業(yè)的學(xué)生,用實(shí)例來讓同學(xué)認(rèn)識焊接電源對焊接過程及焊接質(zhì)量的影響,而對暖通專業(yè)的學(xué)生,則重點(diǎn)說明電氣控制系統(tǒng)對中央空調(diào)性能的影響。
第二,在教學(xué)過程中注意所學(xué)內(nèi)容和實(shí)際生活的聯(lián)系,由于直接和學(xué)生的日常生活相關(guān),更易于被接受。例如,在講授電容時(shí),給學(xué)生簡要介紹了鋁電解電容和鉭電解電容的結(jié)構(gòu)和性能區(qū)別,以及如何從外表來區(qū)分這兩種電解電容,如何根據(jù)計(jì)算機(jī)主板上電解電容的類型判斷主板的優(yōu)劣等,這樣讓學(xué)生馬上就可以學(xué)以致用,同時(shí)對電容的認(rèn)識也得到了加深。在講授數(shù)碼顯示時(shí),先啟發(fā)學(xué)生思考在北京奧運(yùn)會開幕時(shí),都用到了那些顯示設(shè)備,之后總結(jié)目前常用的LED、液晶、投影等顯示技術(shù),最后引出課程要介紹的數(shù)碼顯示內(nèi)容。這樣學(xué)生就認(rèn)識到是技術(shù)讓奧運(yùn)會開幕式變得美輪美奐,而且會認(rèn)為即將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容是非常有意義的。
知識的理解和消化吸收是一個長期的過程,循序漸進(jìn)的過程,是需要一定時(shí)間積累的。因此,雖然課程的內(nèi)容已經(jīng)壓縮整合,但是要求非電類的同學(xué)在一個學(xué)期內(nèi)掌握電類專業(yè)學(xué)生兩到三個學(xué)期的學(xué)習(xí)內(nèi)容仍比較困難。為此,對重要的概念和定理及相關(guān)知識點(diǎn)一定要講深、講透,必須精選具有代表性并聯(lián)系工程實(shí)際的例題進(jìn)行精講,多講思路和方法,少講具體知識,利用這些有代表性的例題來加深同學(xué)的理解。之后,通過做作業(yè)和上習(xí)題課,配合適量的習(xí)題進(jìn)行反復(fù)練習(xí),強(qiáng)化這些重要的知識點(diǎn)的理解和消化吸收,鞏固學(xué)習(xí)成果。另外,在講其它和該知識點(diǎn)有聯(lián)系的內(nèi)容時(shí),注意復(fù)習(xí)該知識點(diǎn)。在每一章學(xué)習(xí)完后,都引導(dǎo)學(xué)生建立這一章的知識結(jié)構(gòu)圖,明確各知識點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系,做到融會貫通。
“電工與電子技術(shù)”是一門有很強(qiáng)的工程背景和實(shí)踐性的課程,實(shí)驗(yàn)是課程中非常重要的一個環(huán)節(jié)。通過實(shí)驗(yàn),學(xué)生對所學(xué)的抽象的理論知識有了具體的感性認(rèn)識,可以縮短學(xué)生對理論知識理解、消化、吸收的時(shí)間,同時(shí)加深對理論知識的理解。課程包含的實(shí)驗(yàn)都依托我校的電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心來完成。該中心于2007年被評為“國家電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心”,中心采用先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備,建立了6個和電工、電子技術(shù)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺,涵蓋147個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。中心實(shí)行開放式管理,學(xué)生可以通過中心網(wǎng)站自己預(yù)約安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,另外網(wǎng)站上還有相關(guān)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)可供學(xué)生參考。基于實(shí)驗(yàn)中心提供的優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)硬件條件和寬松的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,除安排一些基本的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)外,積極引導(dǎo)學(xué)生在中心開設(shè)的實(shí)驗(yàn)中選擇自己感興趣的實(shí)驗(yàn),大力鼓勵學(xué)生利用中心的實(shí)驗(yàn)設(shè)備自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。和只安排驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)相比,學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性大為提高,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能,對課程的學(xué)習(xí)有極大的促進(jìn)作用。
綜上所述,由于課時(shí)短、課程內(nèi)容多,在“電工與電子技術(shù)”課程的教學(xué)過程中,要將教學(xué)內(nèi)容分為不同的層次區(qū)別對待,要多聯(lián)系實(shí)際、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,在精講多練的同時(shí)利用有利的實(shí)驗(yàn)條件,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),這樣,才能有助于提高課程的教學(xué)效果。
[1] 吳建強(qiáng),朱毓芬,楊世彥,等.面向21世紀(jì)電工學(xué)內(nèi)容體系與實(shí)踐教學(xué)改革研究成果[J].南京:電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),2001,23(3):14-16
[2] 畢淑娥.電工學(xué)(本科少學(xué)時(shí))[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2001