宋 強(qiáng)，王仲莉，閆景富，3，高國剛

（1.中國石油大學(xué)（北京）克拉瑪依校區(qū)工學(xué)院，克拉瑪依 834000；2.中國石油大學(xué)（北京）機(jī)械與儲運工程學(xué)院，北京 102249；3.中國石油大學(xué)（北京）信息科學(xué)與工程學(xué)院，北京 102249）

0 引言

電工電子學(xué)是非電類工科專業(yè)學(xué)生掌握電工電子技術(shù)的一門重要基礎(chǔ)課。以中國石油大學(xué)（北京）克拉瑪依校區(qū)為例，機(jī)械、過控、儲運、石工、化工、軟工、數(shù)據(jù)等工科專業(yè)均開設(shè)該課，課程內(nèi)容涵蓋電路理論、電機(jī)及其控制、模電技術(shù)、數(shù)電技術(shù)等。課時設(shè)置上，機(jī)械、過控、儲運專業(yè)為64學(xué)時，石工、化工、軟工、數(shù)據(jù)專業(yè)為40學(xué)時。如何讓非電類專業(yè)學(xué)生，尤其是少學(xué)時專業(yè)學(xué)生，在一個學(xué)期內(nèi)系統(tǒng)掌握電工電子技術(shù)，并為后續(xù)專業(yè)學(xué)習(xí)奠定良好電工電子基礎(chǔ)，是一項極具挑戰(zhàn)性的課題。

1 化工專業(yè)電工電子學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

中國石油大學(xué)（北京）克拉瑪依校區(qū)化工專業(yè)以高層次、應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標(biāo)，專業(yè)教學(xué)強(qiáng)調(diào)“厚基礎(chǔ)、寬口徑”，重視電工電子學(xué)在專業(yè)培養(yǎng)中的作用。但在實際教學(xué)中，還存在學(xué)生重視不夠、內(nèi)容缺乏專業(yè)針對性、實驗教學(xué)程式化等諸多問題亟待解決。

1.1 學(xué)生基礎(chǔ)差、興趣低，對電工電子學(xué)重視不夠

1.2 課程教學(xué)缺乏化工專業(yè)特色

電工電子學(xué)是工科專業(yè)的一門基礎(chǔ)課，課程教學(xué)大綱僅按課時分類，化工專業(yè)的教學(xué)大綱與石工、軟工、數(shù)據(jù)專業(yè)完全相同。但實際上，非電類專業(yè)學(xué)生具有不同的專業(yè)背景和知識架構(gòu)，對電學(xué)知識有差異化需求，采用統(tǒng)一的教學(xué)大綱，缺乏專業(yè)針對性，無法滿足化工專業(yè)學(xué)生的專業(yè)需要。

1.3 課堂教學(xué)方式單一，缺乏學(xué)生學(xué)習(xí)效果的跟蹤反饋

電工電子學(xué)課堂教學(xué)還沿襲傳統(tǒng)的“灌輸式”教學(xué)模式，不符合工程教育認(rèn)證的理念。工程教育認(rèn)證強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，教學(xué)質(zhì)量評價的關(guān)鍵在于學(xué)生能力的提升。同時，教學(xué)環(huán)節(jié)還要有持續(xù)反饋和改進(jìn)機(jī)制，要根據(jù)學(xué)生的實際學(xué)習(xí)效果不斷調(diào)整教學(xué)方式。目前課程主要通過作業(yè)來反映學(xué)生的知識掌握情況，但作業(yè)抄襲嚴(yán)重，并不能真實反映教學(xué)效果。

1.4 實驗教學(xué)程式化嚴(yán)重，達(dá)不到實踐能力培養(yǎng)的要求

電工電子學(xué)的理論教學(xué)與實驗教學(xué)一般分開進(jìn)行，目前實驗以驗證性實驗為主，學(xué)生實驗前就已知實驗結(jié)果，實驗過程中沒有驚喜，因此實驗對學(xué)生吸引力較小。此外，許多實驗儀器采用“黑匣子”操作模式，學(xué)生看不到具體的元器件，只能看到元器件的符號，這導(dǎo)致大部分學(xué)生學(xué)完這門課程后也不認(rèn)識常見的元器件；實驗箱中的電路有一部分連接完成，學(xué)生只需按既定實驗步驟將剩余電路連線、調(diào)節(jié)，即可得到預(yù)期實驗結(jié)果。這種實驗教學(xué)模式使學(xué)生更多停留在理論教學(xué)階段，無法讓學(xué)生理解實際的電路運行過程和原理，只有機(jī)械性地重復(fù)操作，缺乏動手和主動思維能力的訓(xùn)練。

針對化工專業(yè)電工電子學(xué)教學(xué)存在的上述問題，圍繞教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實驗教學(xué)等方面開展研究，改革成果將為非電類少學(xué)時專業(yè)的電工電子學(xué)改革提供借鑒。

2 電工電子學(xué)的改革與實踐

2.1 制定體現(xiàn)化工專業(yè)特色的課程教學(xué)內(nèi)容

化工專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后一般到化工廠、煉油廠工作，會接觸電機(jī)及各類控制儀表。因此，按“著眼基礎(chǔ)、注重概念、突出應(yīng)用、減少計算”的原則，對化工專業(yè)的電工電子學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，調(diào)整后的內(nèi)容包括電路基本概念及元器件、電路基本定律及分析方法、正弦交流電路、電機(jī)原理及特性、信號放大與運算電路、數(shù)字邏輯電路等六部分，同時在教學(xué)中突出以下特點：

（1）避免復(fù)雜公式推導(dǎo)，簡化公式推導(dǎo)過程，降低計算復(fù)雜程度，體現(xiàn)“計算是為了更好地理解概念和定理”的宗旨，使學(xué)生更容易理解、掌握所學(xué)知識，減少學(xué)生學(xué)習(xí)的畏難情緒。

（2）注重實用性，將理論知識與日常用電相結(jié)合。例如講解三相交流電時，只介紹日常應(yīng)用較為廣泛的三相四線制，略去應(yīng)用較少的三相電源的三角形接法。對于元器件，只介紹其伏安特性、接線引腳等外部物理特性，不講解內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)。

（3）將課程知識點與實際生活相結(jié)合，提煉出學(xué)生熟悉的生活實例，激發(fā)學(xué)生好奇心，引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)。例如用電負(fù)荷估算、安全用電措施、漏電保護(hù)器設(shè)計、配電線路設(shè)計、運放混音器設(shè)計、觸摸延時開關(guān)設(shè)計、溫度測量電路設(shè)計等，使學(xué)生覺得學(xué)之有用。

聲明解釋為，“EN+、俄鋁和GAZ正在規(guī)劃企業(yè)管理調(diào)整，調(diào)整規(guī)劃可能給管控這些被制裁企業(yè)造成重大影響。”

2.2 根據(jù)工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計課程教學(xué)環(huán)節(jié)

我國目前正大力開展工程教育認(rèn)證工作，認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)突出強(qiáng)調(diào)“復(fù)雜工程問題”，對于化工專業(yè)的電工電子學(xué)課，復(fù)雜工程問題應(yīng)滿足以下特征：必須運用工程原理，經(jīng)過分析才可能得到解決；涉及多方面的技術(shù)和工程因素；需要通過建立合適的抽象模型才能解決。傳統(tǒng)的“教師講、學(xué)生聽、課后作業(yè)、期末考試”教學(xué)方式并不能培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力，因此，電工電子學(xué)在以下幾個方面進(jìn)行了改革：

（1）將項目設(shè)計作為課程教學(xué)主線，并據(jù)此制定課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和考核方式，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。

（2）制定了由低到高四個層次的考核標(biāo)準(zhǔn)，以反映學(xué)生不同層次的問題解決能力。第1層：對基本知識、基本原理與工程環(huán)境有所理解；第2層：能承擔(dān)設(shè)計任務(wù)，能給出直觀解決方案；第3層：能熟練運用相關(guān)原理與工具，給出子系統(tǒng)或子單元的解決方案，第4層：在一定指導(dǎo)下能解決系統(tǒng)問題，并表現(xiàn)出自主性與創(chuàng)造性。

（3）更多采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，課程基礎(chǔ)內(nèi)容不再過多占用課堂時間，由學(xué)生在課下通過課程網(wǎng)站、電子書、單元作業(yè)自主完成。學(xué)生在課堂上更專注于主動的基于項目的學(xué)習(xí)，通過項目設(shè)計獲得更深層次的理解。同時，教師將項目分解為多個知識單元，通過課堂測試考察學(xué)生對單元知識的掌握程度，并適時調(diào)整教學(xué)進(jìn)度。

2.3 將綜合實訓(xùn)納入實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，突出系統(tǒng)性與實踐性，實現(xiàn)做中學(xué)、學(xué)中做

電工電子學(xué)具有實踐性強(qiáng)的特點，因此去掉部分驗證性實驗，將實訓(xùn)納入實踐教學(xué)。實驗項目按“由單元到綜合”、“由驗證到設(shè)計”的思路開展，由簡入難，逐步提高學(xué)生自主實驗的能力。綜合實訓(xùn)強(qiáng)調(diào)動手做電路，用電路引導(dǎo)學(xué)生的“學(xué)與用”，真正實現(xiàn)理論與實踐相融合，并培養(yǎng)學(xué)生分析、驗證、實踐的能力。

課程建立了基于運算放大電路的實訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)，分為五步：

（1）了解電阻器、電位器、晶體管、集成電路芯片等元器件，并能熟練操作直流穩(wěn)壓電源、萬用表、示波器、信號發(fā)生器、電烙鐵、吸錫器、斜口鉗、剝線鉗等常用儀表工具。

（2）根據(jù)給定的電阻，合理組合，設(shè)計放大電路各元件的參數(shù)，并計算出各輸入輸出波形的參數(shù)。

（3）將電路中的各元器件合理布局在實驗板上，使電路美觀、實用，實驗板背面焊接簡單、不易出現(xiàn)短路情況。

（4）焊接電路板，在實踐中掌握如何防止虛焊、假焊，電路焊接出現(xiàn)問題時如何拆焊。

（5）觀察電路的輸入、輸出波形，引導(dǎo)學(xué)生通過分析波形、電壓測量等方法獨立查找電路故障原因，排查電路故障點。

圖1 電工電子實訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)——電路焊接

在實訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)中，學(xué)生可對實際的元器件有具體認(rèn)識；結(jié)合之前驗證性實驗中連接電路的基礎(chǔ)，學(xué)生親自動手焊接完整電路后，可對電路有更深刻的理解。此外，綜合實訓(xùn)環(huán)節(jié)不易出現(xiàn)實驗的同一性問題，實驗結(jié)果的差異性能夠鍛煉學(xué)生自主實驗、自主分析的能力，學(xué)生的自主性和積極性得到明顯提高。

3 結(jié)束語

針對化工專業(yè)電工電子學(xué)課程存在的學(xué)生重視不夠、內(nèi)容缺乏專業(yè)針對性、實驗教學(xué)程式化等諸多問題，對少課時電工電子學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實驗教學(xué)進(jìn)行改革與實踐。制定了體現(xiàn)化工專業(yè)特色的課程教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計了基于工程教育認(rèn)證的課程教學(xué)環(huán)節(jié)，將電子工藝綜合實訓(xùn)納入實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，這些課程改革成果將為非電類少學(xué)時專業(yè)的電工電子學(xué)課程教學(xué)設(shè)計提供借鑒。