王秋妍+徐萍+羅大成+趙鵬濤

摘要：通過分析電工電子類課程的特點(diǎn)，以提高學(xué)生的創(chuàng)新動(dòng)手能力為目標(biāo)，從實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)方面，闡述了在教學(xué)體系和手段上的改革，實(shí)踐證明，初步改革確實(shí)有效提高了實(shí)際教學(xué)效果以及學(xué)生的創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：電工電子類課程；教學(xué)改革；教學(xué)方法手段；創(chuàng)新能力

TM1-4；TN0-4；G642.423

電工電子類課程是本科學(xué)歷教育電類專業(yè)的核心技術(shù)基礎(chǔ)課程，主要包括電路分析基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)、電子系線路、電工學(xué)等理論課程和相關(guān)的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐課程。該類課程以高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理等基礎(chǔ)課程為基礎(chǔ)，同時(shí)又是銜接相關(guān)專業(yè)課程的基礎(chǔ)課，因此，在人才培養(yǎng)方案中起著重要承上啟下的“橋梁”和“紐帶”作用。

隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，電工電子技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，與相關(guān)課程更加緊密的融合，促使其不斷發(fā)展[1]。因此，電工電子類課程學(xué)習(xí)的目標(biāo)，已經(jīng)不能僅僅落腳于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)課程必要的理論知識(shí)和原理的掌握，更重要的是要培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用電工電子技術(shù)解決實(shí)際問題的創(chuàng)新能力，注重理論知識(shí)和實(shí)踐能力并重，為今后的工程應(yīng)用與實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。所以，電工電子類課程必須進(jìn)行深入的教學(xué)改革。在這樣的改革浪潮中，軍隊(duì)院校也必然面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)和機(jī)遇[2]。

一、電工電子類課程教學(xué)現(xiàn)狀及存在問題

1. 教學(xué)現(xiàn)狀

目前，國(guó)內(nèi)很多大學(xué)已經(jīng)開始致力于突出創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的電工電子類課程的教學(xué)改革。東南大學(xué)從 2007 年開始開設(shè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班，進(jìn)行了電工電子類課程體系的改革和建設(shè)實(shí)驗(yàn)，形成了一套相對(duì)完善的“工程師專業(yè)認(rèn)證”體系，與“卓越工程師”無縫接軌。該體系的核心思想是以產(chǎn)出導(dǎo)向?yàn)樵瓌t、以全體學(xué)生為中心、以質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)為根本目的。

桂林電子科技大學(xué)遵循以人為本、能力為重、手腦并用、行知合一的理念，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力為目標(biāo)，通過電工電子類課程教學(xué)改革，在學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面取得了不小的成效。

清華大學(xué)在電工電子類課程的改革中，將電工電子類課程進(jìn)行整合，將在線教育和傳統(tǒng)教育相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)最佳學(xué)習(xí)效果，已經(jīng)成為高等教育界的共識(shí)。此外，國(guó)防科技大學(xué)、華南理工大學(xué)、重慶大學(xué)、上海交通大學(xué)等高等學(xué)校、也紛紛開展了電工電子類課程的教學(xué)改革，并取得了不少成績(jī)。

2.存在的突出問題

電工電子類課程由于包括多門理論課、試驗(yàn)課和實(shí)踐課，目前存在最突出的矛盾就是各課程之間“各自為政”，統(tǒng)一規(guī)劃不夠，理論與實(shí)踐脫節(jié)，導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容不夠系統(tǒng)、完整，影響學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

電工電子類理論課程均屬于非常成熟的經(jīng)典內(nèi)容，教學(xué)內(nèi)容相對(duì)陳舊、孤立，同時(shí)，缺乏豐富的工程背景，理論課程和實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)。而電工電子類課程中的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，由于對(duì)必要的理論知識(shí)介紹的不夠詳細(xì)，同樣造成理論和實(shí)踐脫節(jié)，學(xué)生似乎是為了做實(shí)驗(yàn)而做實(shí)驗(yàn)，對(duì)提高他們的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力收效甚微。導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)踐類課程的依賴性強(qiáng)，獨(dú)立操作和自主創(chuàng)新能力偏弱。因此，如何將實(shí)踐課與理論課有機(jī)結(jié)合起來是教學(xué)改革面臨的又一個(gè)問題。

在我校，電工電子類課程包括理論課、實(shí)驗(yàn)課和實(shí)踐課，因此，首要問題就是要進(jìn)一步優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，注重課程體系內(nèi)各門課程的有效銜接和統(tǒng)一規(guī)劃，嘗試?yán)碚撜n、實(shí)驗(yàn)課、實(shí)踐課一體化教學(xué)模式，進(jìn)行理論課重“基礎(chǔ)”、實(shí)驗(yàn)課重“技能”、實(shí)踐課重“制作”的一體化教學(xué)改革。

二、理論指導(dǎo)實(shí)踐，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)作為電工電子類課程中的重要組成部分[3]，不僅能夠鞏固所學(xué)的理論知識(shí)，提高理論與實(shí)踐相結(jié)合的水平，同時(shí)對(duì)提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力都有非常重要的作用。

1.實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)體系改革

根據(jù)我校學(xué)生和課程特點(diǎn)，將實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐課進(jìn)行整合，目前統(tǒng)一規(guī)劃后主要包括“電路與電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)”、“電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)”、“零基礎(chǔ)學(xué)習(xí)單片機(jī)”、“單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)”等與工程實(shí)踐連接緊密的綜合設(shè)計(jì)類課程，此外，“電子焊接工藝”、“電器裝配與調(diào)試”、“航天裝配工藝”課程的開設(shè)，確保學(xué)生在三年當(dāng)中每學(xué)期有一門工程實(shí)踐課程學(xué)習(xí)，全面提高動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。為了更加有效的銜接和培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力及工程實(shí)踐能力，將實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)統(tǒng)一劃分為三個(gè)層次：基礎(chǔ)練習(xí)層、提高訓(xùn)練層和創(chuàng)新實(shí)戰(zhàn)層，并有計(jì)劃、有步驟的展開實(shí)施。

圖2所示的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)體系的組織模式中，基礎(chǔ)練習(xí)層主要培養(yǎng)學(xué)生的基本技能，由各課程的實(shí)驗(yàn)課完成，例如我?！叭姟闭n程配套的實(shí)驗(yàn)課“電路與電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)”系列。針對(duì)我校學(xué)生的特點(diǎn)，對(duì)于教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)班的實(shí)驗(yàn)課都進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整，將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行整合，分為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和選做實(shí)驗(yàn)?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)以簡(jiǎn)單必要的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)為主，通過試驗(yàn)箱進(jìn)行操作，而選做實(shí)驗(yàn)是在完成基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的前提條件下，通過兩人一套的便攜式實(shí)驗(yàn)裝備展開，學(xué)生可以根據(jù)自己的專業(yè)需求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)選擇并完成，同時(shí)，“電子焊接工藝”課程為學(xué)生進(jìn)行選做實(shí)驗(yàn)做好技能支持。這樣，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)課的練習(xí)，不僅掌握了基本的調(diào)試和簡(jiǎn)單測(cè)試電路的能力，而且激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，這些都將為后續(xù)的課程設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。

在完成基礎(chǔ)練習(xí)之后，以課程設(shè)計(jì)作為提高訓(xùn)練層，主要目的在于培養(yǎng)學(xué)生的電路分析和設(shè)計(jì)能力[4]，如“電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程，主要進(jìn)行模擬電路設(shè)計(jì)、數(shù)字電路設(shè)計(jì)和一些綜合電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)，這些依托于理論課程內(nèi)容體系的優(yōu)化。例如，音頻放大器電路的分析和制作、正弦信號(hào)發(fā)生器分析與制作、搶答器的分析與制作等，在實(shí)踐課中則重在設(shè)計(jì)。此外，“零基礎(chǔ)學(xué)習(xí)單片機(jī)”、“單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程的開設(shè)，使得學(xué)生對(duì)基本軟件知識(shí)有了一定的掌握。

創(chuàng)新實(shí)戰(zhàn)層次主要分為兩步進(jìn)行。首先，“電器裝配與調(diào)試”、“航天裝配工藝”課程的開設(shè)，讓學(xué)生進(jìn)一步掌握電子工藝和裝配基礎(chǔ)，培養(yǎng)動(dòng)手能力，這些是每個(gè)學(xué)生的必修實(shí)踐課。其次，對(duì)于更加優(yōu)秀的學(xué)生，他們對(duì)電工電子技術(shù)實(shí)踐具有濃厚的興趣，更重要的是已經(jīng)具備了一定的設(shè)計(jì)、制作能力，因此，可以利用各類競(jìng)賽，如全國(guó)大學(xué)生電子競(jìng)賽、全國(guó)大學(xué)生航模大賽、全國(guó)大學(xué)生機(jī)器人競(jìng)賽等等，為他們提供廣闊的創(chuàng)新平臺(tái)。

通過這些實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練和實(shí)際電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制作，在很大程度上高了學(xué)生的設(shè)計(jì)和動(dòng)手能力，有助于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2.實(shí)驗(yàn)方法的改革

在實(shí)踐教學(xué)中，只有充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性才能達(dá)到提高學(xué)生各種能力的目的[5]。因此，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中必須進(jìn)行嚴(yán)格管控，由學(xué)生獨(dú)立自主完成，始終強(qiáng)調(diào)自己動(dòng)手、動(dòng)腦，讓學(xué)生體會(huì)完成實(shí)驗(yàn)時(shí)的喜悅，提高他們的興趣和積極性。我們從電路與電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)一開始到電路與電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)二，再到電路與電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)三，根據(jù)學(xué)校自身情況編寫相關(guān)實(shí)驗(yàn)書，這些實(shí)驗(yàn)教材的編寫也是本著由細(xì)到粗、由繁到簡(jiǎn)的原則，讓學(xué)生逐漸提高在組織實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)處理方面的能力和自主性。為了調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，基礎(chǔ)練習(xí)要牽著走，教師在實(shí)驗(yàn)過程中要積極引導(dǎo)、精心策劃并及時(shí)鼓勵(lì)，逐步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

提高訓(xùn)練時(shí)，則要將牽著走轉(zhuǎn)變?yōu)橐撸蠋熦?fù)責(zé)指導(dǎo)學(xué)生制定方案和計(jì)劃，進(jìn)行疑難解答，讓學(xué)生在老師的指引下完成課程設(shè)計(jì)。此外，在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，引入現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，學(xué)生可以在熟悉仿真軟件的基礎(chǔ)上進(jìn)行簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，之后通過仿真軟件來確定自己設(shè)計(jì)的可行性和重要參數(shù)的選擇，訓(xùn)練學(xué)生的設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)技能和調(diào)試技能，激發(fā)他們的創(chuàng)新意識(shí)提高創(chuàng)新能力。

創(chuàng)新實(shí)戰(zhàn)層次主要借助于各類競(jìng)賽，充分利用這些競(jìng)賽，通過實(shí)踐課程講授、仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、實(shí)際動(dòng)手制作等環(huán)節(jié)，相互結(jié)合，放手讓學(xué)生去做，只提供必要的指導(dǎo)，從而更大程度上激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能，從實(shí)戰(zhàn)角度大大提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

三、結(jié)束語

本文主要針對(duì)我校的實(shí)際情況，在了解國(guó)內(nèi)各高校在電工電子類課程教學(xué)改革的基礎(chǔ)上，對(duì)我校電工電子類實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐課程改革進(jìn)行的研究與實(shí)踐探索。改革以學(xué)生的創(chuàng)新能力為出發(fā)點(diǎn)，針對(duì)學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，增強(qiáng)理論和實(shí)踐的統(tǒng)一。實(shí)踐證明，改革初步取得了較好的效果，為后續(xù)教學(xué)改革奠定了良好的基礎(chǔ)。

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作者簡(jiǎn)介：

王秋妍（1978-），女，碩士，講師，從事電工基礎(chǔ)理論教學(xué)和開關(guān)電源研究工作。