摘 要:電工學是工科院校非常重要的一門理論基礎(chǔ)課,本文結(jié)合學生對電工學的理解,針對車輛工程的應(yīng)用背景,將課程從內(nèi)容設(shè)置、教學模式以及考核模式幾個方面進行了一些分析和探討。并針對車輛工程專業(yè)介紹了案例教學的實例,以期將理論基礎(chǔ)課同專業(yè)方向緊密結(jié)合,用通俗、易懂、“接地氣”的教學方式激發(fā)學生對電工學的積極性。
關(guān)鍵詞:電工學 車輛工程專業(yè) 案例教學
課 題:本文系車輛類本科專業(yè)卓越職教師資協(xié)同培養(yǎng)模式研究(GDJG20141193)、廣東省高等教育改革項目 基于能源及驅(qū)動高效化的新能源車輛工程專業(yè)建設(shè)研究與實踐(JYYB201535)、校級教學改革與研究項目研究成果。
電工學是車輛工程專業(yè)必修的非常重要的理論基礎(chǔ)課,其主要內(nèi)容包括電路基本概念及分析、正弦交流電路及三相電路、繼電器及可編程控制、半導體元件及放大電路及邏輯門電路等。課程內(nèi)容多,但是課程少、理論深度及理解難度大,傳統(tǒng)的理論教學會令學生感覺課程與專業(yè)關(guān)系不大,內(nèi)容晦澀難懂,進而對課程學習逐漸失去興趣及信心。因此,有效地結(jié)合車輛工程本身的專業(yè)結(jié)構(gòu),合理安排教學內(nèi)容及進度,采用有效的教學方法以及建立合理的考核評價體系,是電工學教學中因?qū)I(yè)適宜,提高教學質(zhì)量及學生學習興趣急需解決的問題。筆者結(jié)合車輛工程的專業(yè)特性,對電工學教學現(xiàn)狀及相關(guān)方法提出幾點思考。
一、結(jié)合專業(yè)特點設(shè)置課程教學內(nèi)容
理論課程教學最好能結(jié)合專業(yè)特點進行,否則容易使學生感覺枯燥無味進而失去學習興趣。理想的電工學課程教學模式可以通過四個階段(圖)對學生進行培養(yǎng)和鍛煉,達到成功以學、學以致用的效果。
1.第一階段
電工學教學必須有一個良好的教學規(guī)劃及課程內(nèi)容安排,使課程教學更加合理。為確保教學質(zhì)量,除了提升教師本身的素質(zhì)能力外,還需通過組建教學團隊,不定期對教學內(nèi)容,方式進行討論。
2.第二階段
實驗教學與理論教學過程相結(jié)合,加深對理論的印象以及認識。不管是理論教學或者實驗教學,要讓學生能深刻地接受知識,關(guān)鍵在于如何將教學內(nèi)容與專業(yè)相結(jié)合,令學生了解電工學在車輛工程上的應(yīng)用。因此,在第二階段這個過程中,首先要根據(jù)人才培養(yǎng)的需求對課程的體系結(jié)構(gòu)、教學內(nèi)容及手段、實驗教學環(huán)節(jié)等進行探討,尋找與專業(yè)相關(guān)的教學改革方案。
圖 理想的教學四階段
3.第三階段
知識掌握以及課程考核。在許多學生心目中,課程考核通過意味課程結(jié)束。事實上,考核僅僅是一個階段性檢查,并不等于知識掌握,是否能夠熟練地利用理論去解決實際工程問題才是關(guān)鍵。因此,在電工學教學及考核過程中,要采用有效的方法令學生能夠快速地掌握知識點和提高考核質(zhì)量。
4.第四階段
培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力。這是學以致用最好的表現(xiàn),如從教學觀念進行革新,促進學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。教學不僅要重視知識傳授,還要注意人格創(chuàng)新的培養(yǎng),要通過多種教學方法引導學生學習興趣,激發(fā)學生潛能以及對未知理論的探索精神。
因此,根據(jù)理想教學的四階段,在教學大綱和進度方面,需結(jié)合車輛工程專業(yè)的特點,合理規(guī)劃課程教學重點。同時還需了解學生對課程的感性認識,注意學生對課程相關(guān)概念的理解,防止對基本概念的誤解。如大多數(shù)學生在電工學課程時總誤認為“電工學即是做電工所需要掌握的基本技巧”。因此,教師應(yīng)結(jié)合車輛相關(guān)內(nèi)容,理性地引導、解釋、糾正學生對電工學概念的誤解。
在理論教學內(nèi)容方面,將電工學分為基礎(chǔ)性內(nèi)容和專業(yè)性內(nèi)容兩部分?;A(chǔ)性內(nèi)容為電工學上的基礎(chǔ)理論以及相關(guān)概念。如電路的基本概念與基本定律、直流電路的分析方法以及交流電路的分析方式等。專業(yè)性內(nèi)容為與車輛工程相關(guān)的,能夠為解決專業(yè)上相關(guān)問題的技術(shù)內(nèi)容。如三相電動機在新能源汽車特別是電動汽車上的應(yīng)用、放大電路在汽車音響中的作用和應(yīng)用、基礎(chǔ)電路在整車控制器上的作用等。
在實驗教學方面,同樣也分為基礎(chǔ)性實驗和專業(yè)性實驗兩部分。基礎(chǔ)性實驗是與課程理論相結(jié)合,通過實驗,可令學生進一步地掌握理論概念,對課程具有一定的見解。一般地,這部分實驗包括歐姆定律、基爾霍夫定律、戴維寧定理等。專業(yè)性實驗是與專業(yè)知識相結(jié)合,通過實驗,令學生掌握基本的專業(yè)技術(shù)分析能力及方法。為將專業(yè)性實驗進一步地向?qū)W生展示以及接觸,可以添加一些車輛工程相關(guān)的現(xiàn)代新技術(shù)及教學手段。如在實驗中引入虛擬儀器,采用Labview軟件,在電腦上展示車速、剩余油量、發(fā)動機轉(zhuǎn)速等參數(shù)的表達。通過軟件的講解和設(shè)計,培養(yǎng)學生利用電工學相關(guān)理論對了解車輛關(guān)鍵信息參數(shù)及學習相關(guān)數(shù)據(jù)采集方法。
二、多樣化教學手段和教學模式
為讓學生明白電工學在車輛工程上的重要性,我們在教學手段上可以采用如下幾點方法。
1.引入多媒體教學
以多媒體教學為主,在教學過程中把必要的實物模型展現(xiàn)給學生,如在電磁鐵的課程講授過程中通過圖片或者視頻的方式向?qū)W生介紹車用繼電器的類型以及內(nèi)部結(jié)構(gòu);又如以車輛燈泡控制為例向?qū)W生闡述電路基本原理。
2.現(xiàn)場展示實物
結(jié)合車輛工程專業(yè)特殊性,采用現(xiàn)場實物功能展示的方式,如向?qū)W生展示汽車線束布置,重點闡述“搭鐵”的作用,令學生掌握實際電路設(shè)計思路。
在教學模式上,教師可針對某一特定現(xiàn)象,通過向?qū)W生提出問題,令學生學會獨立思考,并從已有理論尋找解決問題的方法。如通過電動汽車儀表上車速顯示部分,向?qū)W生提問如何實現(xiàn)車速顯示,引導學生從電動機轉(zhuǎn)速、傳統(tǒng)系統(tǒng)以及通訊協(xié)議上去尋找速度計算方法;針對車輛無法啟動主要原因,引導學生從蓄電池電源、發(fā)動機電源輸出系統(tǒng)等方向去搜尋導致其無法啟動的各種原因。
三、結(jié)合專業(yè)特性的綜合性考核模式
電工學考核必須滿足以下要求:體現(xiàn)學生對理論基礎(chǔ)知識的掌握情況和考查學生利用電工學相關(guān)原理去解決實際問題的能力?;谶@兩點,筆者提出結(jié)合專業(yè)特性的綜合性考核模式。
1.通過具體電路問題考查學生
突破傳統(tǒng)的電工學試題考察方式,以車輛工程為背景,通過具體的汽車電路設(shè)計問題,結(jié)合電工學相關(guān)理論考查學生知識掌握情況。如針對車輛各電器元件功率給定,教師讓學生利用電工學相關(guān)理論對車用蓄電池進行選型。
2.增加實踐考核比例
增加實踐考核比例,提高學生動手能力。如教師給定車輛各電子元器件額定功率及最高功率,讓學生實現(xiàn)線束選型及設(shè)計等,通過線束布置效果實現(xiàn)課程考核。
四、小結(jié)
電工學是一門面向工科院校的理論基礎(chǔ)課程,以上為筆者職教過程中所積累的一點教學經(jīng)驗,基本原則為令學生了解課程與專業(yè)之間的相關(guān)性、增加學生對課程學習的積極性以及發(fā)揮主觀能動性去解決車輛工程專業(yè)上相關(guān)問題。為將電工學教學能進一步與專業(yè)相呼應(yīng),我們可以在教師自身業(yè)務(wù)素質(zhì)及專業(yè)基礎(chǔ)知識、考核內(nèi)容以及實踐教學等方面進一步探討,尋找提高電工學課程的教學質(zhì)量。
(作者單位:廣東技術(shù)師范學院)