佟麗娜 王 聰

中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 100083

非電類專業(yè)電工電子學(xué)教學(xué)方法優(yōu)化與探討

佟麗娜 王 聰

中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 100083

針對(duì)素質(zhì)教育和創(chuàng)新教學(xué)環(huán)境下非電類專業(yè)“電工電子學(xué)”課程在課程定位、課程內(nèi)容和專業(yè)實(shí)例教學(xué)的安排、與創(chuàng)新教學(xué)相輔相成等方面的教學(xué)方法進(jìn)行了優(yōu)化與探討；并結(jié)合不同專業(yè)及創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行了實(shí)踐，總結(jié)了一些有益的經(jīng)驗(yàn)。

非電類專業(yè)；電工電子學(xué)；專業(yè)特色；創(chuàng)新教學(xué)

在培養(yǎng)復(fù)合型高素質(zhì)人才的目標(biāo)下，如何充分結(jié)合不同專業(yè)對(duì)電工電子學(xué)課程知識(shí)的需求，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)教授更多的理論和實(shí)踐知識(shí)是值得教師深思的問題。授課過程中，由于非電專業(yè)學(xué)生在該方面基礎(chǔ)較為薄弱，同時(shí)難以認(rèn)識(shí)電工電子學(xué)與自己所學(xué)專業(yè)的聯(lián)系，因此在學(xué)習(xí)過程中會(huì)出現(xiàn)畏難、厭學(xué)等負(fù)面情緒，影響授課效果，最終不利于提高學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。針對(duì)以上問題，筆者在近些年對(duì)不同專業(yè)的電工電子學(xué)授課及創(chuàng)新教學(xué)指導(dǎo)過程中積累了一些經(jīng)驗(yàn)，對(duì)教學(xué)方法優(yōu)化方面進(jìn)行了一系列探討。

1 課程定位

電工電子學(xué)課程是高等院校為非電類本科各專業(yè)設(shè)置的技術(shù)基礎(chǔ)課，很多專業(yè)均將其列為必修課程。該課程作為大學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)電工及電子技術(shù)基礎(chǔ)理論和實(shí)踐技能的關(guān)鍵性課程，目的是使學(xué)生獲得電工電子技術(shù)的基本理論知識(shí)及初步的實(shí)驗(yàn)技能，為學(xué)科的交叉提供延伸的接口，培養(yǎng)適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的高素質(zhì)人才。

然而，在實(shí)際教學(xué)中我們發(fā)現(xiàn)許多非電類專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)并不明確，他們不清楚該課程與專業(yè)的聯(lián)系，不知道將來在工作和生活中會(huì)有什么用途，甚至只是為了獲取學(xué)分。這與電工電子學(xué)的通識(shí)教育模式有關(guān)，作為一門技術(shù)基礎(chǔ)課，通識(shí)教育模式下往往忽略了各個(gè)專業(yè)的差異性及應(yīng)用需求，這種“一刀切”式的教育容易使部分學(xué)生對(duì)課程的目的性和必要性產(chǎn)生懷疑。眾所周知，當(dāng)今時(shí)代是不同領(lǐng)域的科技相互融合的時(shí)代，尤其是電工電子學(xué)向其他領(lǐng)域的滲透不僅限于高科技領(lǐng)域，還與我們的衣食住行和文化生活息息相關(guān)。全面的知識(shí)結(jié)構(gòu)是畢業(yè)生在激烈的社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)中取得優(yōu)勢(shì)的決定性因素之一。因此，電工電子學(xué)基礎(chǔ)不僅包含作為一個(gè)當(dāng)代人必備的生活常識(shí)，還是成為發(fā)展專業(yè)科技的高級(jí)工程人員必備的知識(shí)結(jié)構(gòu)之一。

為充分調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性，教師應(yīng)該在授課開始后便展示這門課程的重要性及應(yīng)用意義；并且在授課過程中，在通識(shí)教育的基礎(chǔ)上，根據(jù)各專業(yè)需求強(qiáng)化專業(yè)特色教育，為學(xué)科交叉提供延伸的接口。例如，針對(duì)專業(yè)應(yīng)用背景，講述應(yīng)用實(shí)例，提出實(shí)際問題，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用電工電子學(xué)知識(shí)和所學(xué)專業(yè)知識(shí)解決，在授課過程中對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣上給予持續(xù)的激勵(lì)。

2 教學(xué)方法的優(yōu)化與探索

2.1 課程內(nèi)容的設(shè)置與安排

非電類專業(yè)的電工電子學(xué)課程包括電路分析、模擬電路、數(shù)字電路、電機(jī)電器及控制等多方面的教學(xué)內(nèi)容，具有內(nèi)容廣、定理多、學(xué)時(shí)被壓縮的特點(diǎn)，如何在有限的課堂教學(xué)時(shí)間內(nèi)完成教學(xué)大綱的要求同時(shí)盡可能豐富學(xué)生的知識(shí)是教師一直在思索的問題。

首先，在課堂教學(xué)上必須保證各方面知識(shí)理論的完整性和系統(tǒng)性。其次，在此基礎(chǔ)上我們可以對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)膭h減和精選。例如，在講授電路基本定律時(shí)，歐姆定律、電阻串并聯(lián)等效計(jì)算等知識(shí)是學(xué)生高中時(shí)代最熟悉的，可以“一筆帶過”，與大學(xué)物理重復(fù)的部分也可以略過不講。再次，適當(dāng)更改教學(xué)大綱和教材中的授課順序，減少重復(fù)講授及不必要的課堂復(fù)習(xí)，避免浪費(fèi)學(xué)時(shí)。最后，在保證把基本教學(xué)內(nèi)容講深講透的情況下，根據(jù)不同專業(yè)的特點(diǎn)和培養(yǎng)計(jì)劃的要求對(duì)授課內(nèi)容的深度和廣度進(jìn)行優(yōu)化，并適當(dāng)?shù)脑黾右恍┙Y(jié)合專業(yè)內(nèi)容的應(yīng)用實(shí)例的講解。例如，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)，在機(jī)電一體化時(shí)代背景下，應(yīng)該加深對(duì)電動(dòng)機(jī)、控制器等方面的知識(shí)，選取學(xué)生喜歡的機(jī)器人等做實(shí)例；對(duì)于建筑和土木專業(yè)，可以加深對(duì)電工布線方面的知識(shí)，選取教學(xué)樓或宿舍的強(qiáng)弱電結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來做實(shí)例；對(duì)于化學(xué)專業(yè)，可以結(jié)合化學(xué)實(shí)驗(yàn)，增加一些常用測(cè)量?jī)x器的電工測(cè)量原理等。此外，還可以在授課中穿插日常生活用電常識(shí)及安全知識(shí)，努力讓學(xué)生找到課程與專業(yè)及生活的關(guān)聯(lián)部分，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

2.2 疑難部分的教學(xué)

電工電子學(xué)課程由于是4門課程的簡(jiǎn)化與濃縮，所以并沒有真的難學(xué)的內(nèi)容，但是也正因?yàn)檫@種濃縮，使學(xué)生缺乏一些基礎(chǔ)知識(shí)才會(huì)產(chǎn)生“畏難”的情緒。例如，教師經(jīng)常會(huì)感覺到學(xué)生在開始接觸交流電和模擬電路時(shí)會(huì)比較吃力，前者是因?yàn)榇蠖鄶?shù)非電類專業(yè)沒有復(fù)變函數(shù)課程基礎(chǔ)，只要課上講解一些復(fù)變函數(shù)基礎(chǔ)再用習(xí)題鞏固即可；后者主要是因?yàn)榇蠖W(xué)生在以前的數(shù)理學(xué)習(xí)中的思維定式下總是傾向于計(jì)算精確并且明確內(nèi)部細(xì)節(jié)，而這里卻不同。教師應(yīng)該講清楚在電工電子學(xué)中“近似”的意義以及在模擬電路中更應(yīng)該注重元件的外特性等。

2.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)

目前，由于多數(shù)高校的電工電子學(xué)課程的實(shí)驗(yàn)部分內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少，加之非電類專業(yè)學(xué)生數(shù)量龐大，造成實(shí)驗(yàn)課授課任務(wù)相對(duì)繁重。因此，大多數(shù)高校選擇簡(jiǎn)明的實(shí)驗(yàn)箱作為授課工具，此類實(shí)驗(yàn)箱的實(shí)驗(yàn)面板畫有原件符號(hào)及參數(shù)并留有接頭，讓學(xué)生連線實(shí)驗(yàn)，期間并沒有見到真實(shí)的元件。這種實(shí)驗(yàn)箱的優(yōu)點(diǎn)是不易損壞、易操作且管理簡(jiǎn)單，可以滿足大批學(xué)生輪流做實(shí)驗(yàn)；但缺點(diǎn)也較為明顯。由于面板不透明、內(nèi)部元件不可見、不可觸，使得學(xué)生即便做實(shí)驗(yàn)也感受不到元件的存在，難以滿足學(xué)生的求知欲。因此，可以訂購(gòu)?fù)该髅姘宓膶?shí)驗(yàn)箱，并且在實(shí)驗(yàn)課開始時(shí)向?qū)W生展示并講解課程上用到的各元件實(shí)物，再用實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這樣既滿足了學(xué)生的求知欲，進(jìn)一步激發(fā)動(dòng)手學(xué)習(xí)的興趣，且方便管理。此外，在實(shí)驗(yàn)室開放方面，除開放與課程配套的電工電子實(shí)驗(yàn)室外，針對(duì)一些對(duì)電學(xué)興趣特別濃厚的學(xué)生還可以開放一部分電專業(yè)學(xué)生專用的實(shí)驗(yàn)室為其提供深入學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。

3 與創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)相輔相成

3.1 創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)

創(chuàng)新教學(xué)是以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力為基本價(jià)值取向的教學(xué)環(huán)節(jié)，著重培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、創(chuàng)造意識(shí)、創(chuàng)造能力及綜合能力。自教育部批準(zhǔn)實(shí)施大學(xué)生創(chuàng)新/創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃以來，很多高校都為本科生開展了創(chuàng)新教學(xué)，例如較為普遍的“大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目”。此類項(xiàng)目多是以學(xué)生小組為主體，在導(dǎo)師的監(jiān)督指導(dǎo)下完成具體科研項(xiàng)目或工程設(shè)計(jì)的形式進(jìn)行。

3.2 創(chuàng)新教學(xué)與電工電子學(xué)

眾所周知，大多數(shù)科研項(xiàng)目的完成都需要交叉學(xué)科的支持，即便是理工科大學(xué)生參與的微小型項(xiàng)目。例如，在實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)制作過程中，各專業(yè)常常會(huì)需要電工電子學(xué)的支持，不僅需要課上講授的內(nèi)容，而且經(jīng)常涉及實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)、熱門電子產(chǎn)品應(yīng)用等方面。電工電子學(xué)課程與創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)存在著相輔相成的關(guān)系。首先，教師在授課過程中了解學(xué)生在創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)中的研究和設(shè)計(jì)任務(wù)，對(duì)其實(shí)際關(guān)心的電學(xué)知識(shí)進(jìn)行適當(dāng)講解可調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓非電類專業(yè)的學(xué)生通過實(shí)際問題認(rèn)識(shí)到電工電子知識(shí)與自身專業(yè)的關(guān)聯(lián)性，增加學(xué)習(xí)興趣。其次，電工電子學(xué)課程為學(xué)科交叉提供了延伸的接口，是理工科大學(xué)生創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)中必不可少的知識(shí)結(jié)構(gòu)的一部分。因此，其任課教師還應(yīng)該在課堂外與學(xué)生保持長(zhǎng)期咨詢指導(dǎo)關(guān)系，為大學(xué)生創(chuàng)新/創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練等項(xiàng)目提供理論和技術(shù)支持，以保證創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)的順利實(shí)施，培養(yǎng)國(guó)家建設(shè)需要的高水平創(chuàng)新人才。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著素質(zhì)教育和創(chuàng)新教學(xué)的深入發(fā)展，非電類專業(yè)電工電子學(xué)課程在課程定位、結(jié)合專業(yè)特色的課程內(nèi)容精選與實(shí)例教學(xué)以及創(chuàng)新教學(xué)等方面的優(yōu)化改進(jìn)是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)。對(duì)此，教師為順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要，應(yīng)更新教學(xué)理念，不應(yīng)將知識(shí)及授課活動(dòng)局限于自身專業(yè)范圍內(nèi)，要充分結(jié)合學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn)及其創(chuàng)新教學(xué)需求，因材施教，將多種課內(nèi)外教學(xué)方法有機(jī)結(jié)合，為培養(yǎng)復(fù)合創(chuàng)新型人才貢獻(xiàn)力量。

[1] 唐介.電工學(xué):少學(xué)時(shí)[M].第三版.北京:高等教育出版社,2009.

[2] 秦曾煌.電工學(xué)[M].第七版.北京:高等教育出版社,2009.

[3] 楊克虎,王振翀.工科非電類專業(yè)“電工電子技術(shù)”課程改進(jìn)方向的思考[J] .中國(guó)電力教育,2010(7):122-123.

[4] 周明虎,汪木蘭,封世新.項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)施與典型案例分析[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備,2010(13):6-8.

[5] 楊克虎,鄒甲,程紅.建設(shè)煤礦MES實(shí)驗(yàn)室 培養(yǎng)具有礦業(yè)特色的創(chuàng)新型人才[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備,2010(15)：119-121.

Tong Lina, Wang Cong
China University of Mining & Technology, Beijing, 100083, China

This paper discussed the optimization of teaching method of “Electrical Engineering and Electronics” course for non-electrical majors in the circumstance of quality education and innovation teaching, in terms of course positions, specialized contents, samples, and the complementary to the innovation teaching. And some useful experiments are summed up form the educational practices of different majors and innovation teaching activities.

non-electrical Major; electrical engineering and electronics; professional specialty; innovation teaching

Discussion on the Teaching Method Optimization of Electrical Engineering and Electronics Course for Non-electrical Majors

2015-01-26

佟麗娜，博士，講師。王聰，博士，教授。

2014北京市教學(xué)名師建設(shè)項(xiàng)目(編號(hào)：8004490301)。