柳天虹

（揚(yáng)州大學(xué) 信息工程學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州）

一 引言

《電工與電子技術(shù)》是一門工科非電專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課程。該課程主要介紹電工與電子技術(shù)的基本概念、基本理論、基本定律的分析方法和常用電氣元件、設(shè)備及基本電路等內(nèi)容[1]，是一門理論與實(shí)踐并重的學(xué)科。其涉及內(nèi)容廣、難度大，需要學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)基本操作技能，經(jīng)過系統(tǒng)的理論學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題能力，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新實(shí)踐能力[2]。原有的教學(xué)體系無法滿足教學(xué)目標(biāo)，主要表現(xiàn)在：（1）本專業(yè)新的培養(yǎng)方案中，減少了課程學(xué)時(shí)，從而加大了內(nèi)容多學(xué)時(shí)少的矛盾；（2）電工電子技術(shù)課程內(nèi)容多，無法突出重點(diǎn)；（3）理論教學(xué)以教師講授為主，教學(xué)方式單一，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高；（4）實(shí)踐環(huán)節(jié)較少，學(xué)生實(shí)際操作能力差；（5）考核評(píng)價(jià)方式單一，考核標(biāo)準(zhǔn)不明確。為了能在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)，加深學(xué)生對(duì)課程的理解，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生在教學(xué)過程中提出疑問，刺激想象力，逐步形成發(fā)現(xiàn)問題、產(chǎn)生思路、解決問題的學(xué)習(xí)過程，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，加深學(xué)生對(duì)本課程知識(shí)的理解、掌握和應(yīng)用，增強(qiáng)本課程的學(xué)習(xí)效果[3]。本文將從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式方法、實(shí)踐操作及考核方法四個(gè)方面對(duì)電工電子技術(shù)教學(xué)改革進(jìn)行探索與思考，并提出了相應(yīng)的解決辦法，希望能夠?qū)μ岣哒n程的教學(xué)效果有所幫助。

二 選擇合適的教學(xué)內(nèi)容

電工與電子技術(shù)是為工科非電類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)以及將來所從事工程技術(shù)工作打下基礎(chǔ)，也就是為自學(xué)、深造、拓寬和創(chuàng)新打下基礎(chǔ)的一門學(xué)科[4]。該課程內(nèi)容包括電工技術(shù)和電子技術(shù)，其中電工技術(shù)包括電路的基本概念、基本定律，電路的基本分析方法、暫態(tài)分析、正弦交流電、三相電路等內(nèi)容；電子技術(shù)包括模擬電子技術(shù)的半導(dǎo)體器件、基本放大電路、集成運(yùn)放、電路中的反饋、穩(wěn)壓電源和數(shù)字電子技術(shù)的組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路等內(nèi)容。其涉及知識(shí)點(diǎn)多、難度大，與有限的學(xué)時(shí)必然產(chǎn)生矛盾。因此，有必要根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)要求選擇適合的教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)過程中，教師需根據(jù)不同學(xué)科不同專業(yè)需求選擇教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)順序。以人工智能專業(yè)為例[5]，該專業(yè)以培養(yǎng)掌握人工智能理論與工程技術(shù)的專門人才為目標(biāo)，專業(yè)培養(yǎng)方案中對(duì)繼電器接觸控制系統(tǒng)、可編程控制器及其應(yīng)用、電力電子技術(shù)等內(nèi)容不做要求，因此在實(shí)際教學(xué)過程中，將這些章節(jié)內(nèi)容刪除，從而既可以解決內(nèi)容多學(xué)時(shí)少的矛盾，突出教學(xué)重點(diǎn)，適應(yīng)社會(huì)對(duì)本專業(yè)人才素質(zhì)的基本要求，又可以減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力。

三 多元化的教學(xué)方式和方法

在教學(xué)中，學(xué)生是主體，教師起主導(dǎo)作用，采用什么樣的教學(xué)方式和方法對(duì)教學(xué)質(zhì)量起到至關(guān)重要的作用。一般意義上的高質(zhì)量教學(xué)過程中應(yīng)該包含二元（師生）系統(tǒng)的充分融合、互動(dòng)和交流，課堂上學(xué)生能夠積極主動(dòng)的參與教學(xué)討論、提問和互動(dòng)交流，教師能夠準(zhǔn)確分析學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、參與討論情況而及時(shí)調(diào)整授課方法和教學(xué)進(jìn)度，鼓勵(lì)學(xué)生突破傳統(tǒng)先生權(quán)威的模式大膽發(fā)表自己的見識(shí)并進(jìn)行討論交流，避免傳統(tǒng)的以教師為中心，學(xué)生被動(dòng)接受課堂知識(shí)的教學(xué)過程[6]。但是這種新穎的以學(xué)生為主體的教學(xué)過程在課堂教學(xué)實(shí)踐中仍然逐漸暴露出了以下問題，比如學(xué)生課堂學(xué)習(xí)思想不集中、不認(rèn)真參與小組交流討論、無關(guān)考試內(nèi)容的知識(shí)點(diǎn)不投入較多學(xué)習(xí)討論時(shí)間、對(duì)知識(shí)難點(diǎn)產(chǎn)生畏懼心理甚至出現(xiàn)消極怠慢等，從而會(huì)出現(xiàn)課程教學(xué)結(jié)束后學(xué)生感覺沒有學(xué)到什么知識(shí)的負(fù)面教學(xué)反饋效果。在教學(xué)方式上，傳統(tǒng)的方式采用教師口頭講述，板書展現(xiàn)所講知識(shí)點(diǎn)。電工與電子技術(shù)課程內(nèi)容較為抽象，單純的板書或者文字表述難以讓學(xué)生理解，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，多媒體教學(xué)的引入，提高了課堂教學(xué)效率。板書與多媒體相結(jié)合的課堂教學(xué)方式，既可以通過板書講解知識(shí)難點(diǎn)和重點(diǎn)又可以通過多媒體課件提高學(xué)生的感官認(rèn)識(shí)[7]。如PN 結(jié)單向?qū)щ娦?，單純的講述如何在PN 結(jié)上加正向電壓和反向電壓學(xué)生容易混淆而且無法深入理解，通過動(dòng)畫演示出PN 結(jié)加正向電壓和反向電壓以及外加電壓形成的外電場(chǎng)對(duì)內(nèi)電場(chǎng)的影響、內(nèi)電場(chǎng)對(duì)多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和少子的漂移運(yùn)動(dòng)的影響，能夠更直觀地反映PN 結(jié)單向?qū)щ娞匦?，有助于加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和掌握。除了多媒體教學(xué)以外，近年來隨著網(wǎng)絡(luò)資源越來越豐富，許多學(xué)校推出了線上教學(xué)課程。2020 年受到新冠肺炎疫情的影響，許多高校無法正常開學(xué)，采用線上授課方式，如雨課堂、慕課、騰訊會(huì)議、QQ 會(huì)議等進(jìn)行線上教學(xué)，實(shí)現(xiàn)了“停課不停學(xué)”，保證了正常的教學(xué)進(jìn)度。線上教學(xué)由于不受地域限制，解決了因疫情防控不能出行、聚集等問題；網(wǎng)絡(luò)資源豐富，學(xué)生可以通過回放課程視頻，對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行鞏固復(fù)習(xí)，使得學(xué)生獲取知識(shí)的途徑更加廣泛，而教師不需要反復(fù)強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)難點(diǎn)，減輕了教學(xué)負(fù)擔(dān)；互聯(lián)網(wǎng)中豐富的教學(xué)資源，有助于提升教師的教學(xué)水平，如慕課中姜三勇團(tuán)隊(duì)講授的《電工學(xué)》不僅有教學(xué)視頻，還提供了相應(yīng)的課件，為線上教學(xué)提供了很好的資源，也為教師線下授課提供了很好的參考。因此，在今后的電工與電子技術(shù)教學(xué)中，教師可以采取線下板書、多媒體教學(xué)以及線上教學(xué)等多樣化的授課方式，充分發(fā)揮各種方式的優(yōu)點(diǎn)，不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效率。

在教學(xué)方法上，針對(duì)不同的授課內(nèi)容采取多元化的教學(xué)方法，有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性。課程中的定義、基本定理部分采用課堂講授為主，多媒體演示輔助學(xué)生理解。在講授課本基本理論的時(shí)候，采用思維導(dǎo)圖模式的講解方式，講每一章具體內(nèi)容之前，先將該章節(jié)的總體框架用思維導(dǎo)圖理清楚，使學(xué)生能夠從宏觀上理解本章的主要脈絡(luò)及重難點(diǎn)，然后深入擴(kuò)展具體小節(jié)內(nèi)容，最后，在本章結(jié)束后再回到章節(jié)的思維導(dǎo)圖上來對(duì)本章進(jìn)行總結(jié)。如此由總體到具體再到總體的教學(xué)方法，使學(xué)生既能從總體上把握內(nèi)容又能深入到具體的知識(shí)點(diǎn)，時(shí)刻保持思路清晰，提高對(duì)講授知識(shí)框架的認(rèn)識(shí)程度。為了充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，課本里部分重要內(nèi)容讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)，采取課堂上以學(xué)生講為主，教師補(bǔ)充完善為輔的方法，同時(shí)將課堂自主講課作為學(xué)生平時(shí)成績考核的一部分，以此來調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，激勵(lì)學(xué)生提前預(yù)習(xí)，變被動(dòng)聽課為主動(dòng)講課，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)重點(diǎn)知識(shí)的掌握。此外，要加強(qiáng)理論與實(shí)踐的相結(jié)合，理論知識(shí)可以指導(dǎo)學(xué)生如何實(shí)踐操作，通過動(dòng)手實(shí)踐，反過來鞏固所學(xué)理論知識(shí)，加深學(xué)生對(duì)基本理論的理解和掌握，實(shí)踐操作還可增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的自信心。

四 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)

電工與電子技術(shù)是一門既應(yīng)重視理論講解，又應(yīng)重視實(shí)踐操作的課程。通過實(shí)踐教學(xué)，可以達(dá)到鞏固理論知識(shí)、學(xué)好該課程的目的。實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)是相互協(xié)調(diào)、相輔相成的有機(jī)整體。在實(shí)踐操作過程中，理論聯(lián)系實(shí)際，可以進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力[8-9]。當(dāng)前，存在學(xué)生基礎(chǔ)理論薄弱，動(dòng)手操作能力差等問題，應(yīng)合理安排實(shí)踐內(nèi)容和裝置，確保每個(gè)學(xué)生能動(dòng)手實(shí)踐。實(shí)踐教學(xué)主要包括課程實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)等內(nèi)容。

針對(duì)課程實(shí)驗(yàn)，要加強(qiáng)學(xué)生的課前預(yù)習(xí)，熟悉實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)原理，在課堂講解理論的時(shí)候可以將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容融入理論授課中，使學(xué)生提前了解實(shí)驗(yàn)的目的和所用的知識(shí)點(diǎn)，有目的的學(xué)習(xí)理論知識(shí)。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，回顧實(shí)驗(yàn)操作所對(duì)應(yīng)的理論知識(shí)，通過實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果強(qiáng)化對(duì)理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)理解和掌握。如在講三相電路時(shí)，學(xué)生對(duì)對(duì)稱、不對(duì)稱三相電路的相電壓和線電壓、相電流和線電流之間關(guān)系、三相四線制中線的作用、三相星型負(fù)載和三角形負(fù)載的聯(lián)接方式等內(nèi)容容易產(chǎn)生混淆，單靠課堂理解和記憶無法牢固掌握，通過實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生可以直觀的看到三相負(fù)載的星型和三角形是如何聯(lián)接的；如何實(shí)現(xiàn)負(fù)載對(duì)稱和不對(duì)稱連接；用電流、電壓表親自測(cè)量線電壓、相電壓、線電流、相電流值；觀察三相四線制中線聯(lián)接和斷開后的區(qū)別，從而驗(yàn)證并鞏固所學(xué)理論知識(shí)。除了強(qiáng)化驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)外，課程實(shí)驗(yàn)還增加了一些設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。如在TTL 集成門的測(cè)試與使用實(shí)驗(yàn)中，除了驗(yàn)證TTL 與非門和半加器的邏輯功能以外，還要求學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)能實(shí)現(xiàn)“符合條件者放行，不符合者不準(zhǔn)通過”的檢票機(jī)的放行邏輯電路；在計(jì)數(shù)、譯碼、顯示設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中，要求學(xué)生設(shè)計(jì)并組裝四十進(jìn)制計(jì)數(shù)譯碼顯示電路。學(xué)生可以根據(jù)自己的思路選擇元器件、設(shè)計(jì)并連接電路，用理論知識(shí)指導(dǎo)實(shí)踐，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐能力。

電子與電工技術(shù)課程設(shè)計(jì)是該課程的綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，結(jié)合本專業(yè)教學(xué)內(nèi)容，在理解和掌握計(jì)數(shù)、譯碼、顯示電路的工作原理基礎(chǔ)上，安排了實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)功能的數(shù)字鐘課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)過程中，要求學(xué)生了解設(shè)計(jì)任務(wù)及要求，進(jìn)行課題分析，確定采用的方案，熟悉計(jì)數(shù)器、譯碼器、顯示器等各元器件的外形、管腳引線排列、功能以及連接方法；設(shè)計(jì)計(jì)數(shù)器并繪出總的框圖、部件的設(shè)計(jì)圖及總接線圖；根據(jù)接線圖進(jìn)行元器件布局、接線、調(diào)試及測(cè)試；最后，進(jìn)行實(shí)物驗(yàn)收，分析課程設(shè)計(jì)過程中遇到的問題及采用的解決方法并對(duì)課程設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。整個(gè)過程每組安排兩個(gè)人，相互協(xié)調(diào)配合，加強(qiáng)了學(xué)生動(dòng)手能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作能力，鞏固了對(duì)數(shù)字電子技術(shù)部分計(jì)數(shù)、譯碼、顯示基礎(chǔ)知識(shí)的掌握。同時(shí)，通過課程設(shè)計(jì)使學(xué)生看到課本上的理論知識(shí)可以轉(zhuǎn)化為日常生活中的實(shí)際應(yīng)用，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的自信心，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。鼓勵(lì)學(xué)生走出課堂多進(jìn)行實(shí)踐能力鍛煉，讓學(xué)生逆向思考進(jìn)行實(shí)踐學(xué)習(xí)的安排，跟隨學(xué)生的興趣愛好來規(guī)劃自己的未來，多實(shí)踐學(xué)習(xí)不同課程體系的課程，嘗試拓寬自己的學(xué)習(xí)維度和視野。展望規(guī)劃學(xué)生的未來，畢業(yè)后想繼續(xù)讀研或出國深造，除了認(rèn)真學(xué)習(xí)專業(yè)課程外還要擠出時(shí)間有針對(duì)性的參與教授博士課題組來體驗(yàn)科研氛圍；畢業(yè)后如果想入職世界500 強(qiáng)企業(yè)，就要利用寒暑假的時(shí)間聯(lián)系企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)，體驗(yàn)不同先進(jìn)企業(yè)的管理經(jīng)驗(yàn)、企業(yè)文化和工作內(nèi)容。這樣的實(shí)踐能力鍛煉可以讓學(xué)生少走彎路，及早融入社會(huì)，在實(shí)踐過程中發(fā)現(xiàn)自己的不足之處，從而及時(shí)調(diào)整自己的學(xué)習(xí)方法，不斷的完善自己，豐富自己的實(shí)踐能力。

五 制定明確而多元化的考核標(biāo)準(zhǔn)

學(xué)習(xí)過程通常是記憶、理解、表達(dá)和應(yīng)用，這里比較難的是表達(dá)和應(yīng)用，因此學(xué)生學(xué)習(xí)能力的考核很難通過考試來檢驗(yàn)，但是電工電子技術(shù)課程作為專業(yè)基礎(chǔ)課程，必要的理論和應(yīng)用考試是必要的，但是需要不斷的優(yōu)化考核方式和標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)的考核方式，理論部分通常按照筆試考試成績加平時(shí)成績總和計(jì)算，其中筆試成績占70%左右，平時(shí)成績占30% 左右。筆試部分加強(qiáng)對(duì)學(xué)生基本概念、基本理論的考核，同時(shí)適當(dāng)增加一些理論聯(lián)系實(shí)際的應(yīng)用型試題，提高試題的靈活性和試卷的區(qū)分度。平時(shí)成績由上課出勤、課堂提問、習(xí)題作業(yè)、測(cè)驗(yàn)組成。大多數(shù)情況下，由于考核標(biāo)準(zhǔn)不明確，平時(shí)成績無法準(zhǔn)確反映學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)狀況。因此，細(xì)化平時(shí)成績將有利于督促學(xué)生端正學(xué)習(xí)態(tài)度，既要重視課程考試，也要重視平時(shí)的學(xué)習(xí)過程，而非僅僅為了考試而復(fù)習(xí)。將平時(shí)成績按照出勤5%、提問5%、習(xí)題作業(yè)10%、課堂測(cè)驗(yàn)10%進(jìn)行細(xì)化，多角度評(píng)價(jià)學(xué)生的平時(shí)成績。

實(shí)踐部分的考核包括課堂實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)兩部分，各占50%。實(shí)驗(yàn)成績根據(jù)課前預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作過程（操作規(guī)范程度、對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器使用的熟練程度、分析解決問題的能力）、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)報(bào)告規(guī)范化和完整程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)成績總分取所有實(shí)驗(yàn)分?jǐn)?shù)總和的平均值。課程設(shè)計(jì)成績根據(jù)方案的設(shè)計(jì)、考勤、動(dòng)手操作能力、驗(yàn)收情況、實(shí)驗(yàn)報(bào)告幾各方面進(jìn)行綜合評(píng)定。

新的考核方式制定了明確的考核標(biāo)準(zhǔn)，多元化的考核方法既重視理論考核又重視對(duì)實(shí)踐的考核，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)過程的考核，以達(dá)到提高學(xué)生的綜合素質(zhì)的目的。

六 結(jié)語

作者在實(shí)際教學(xué)過程中進(jìn)行了本課程教學(xué)思考與改革的探索。從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和方法、實(shí)踐教學(xué)、考核標(biāo)準(zhǔn)四個(gè)方面思考存在的問題并進(jìn)行了一些改革，根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和要求選擇適合本專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容，刪除對(duì)專業(yè)培養(yǎng)意義較小的部分；采用多元化的教學(xué)方式和方法，探索不同的教學(xué)模式以增加教學(xué)方式的靈活性，提高課堂教學(xué)效率；多種措施加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)踐操作積極性，提高學(xué)生的動(dòng)手能力；制定明確的考核標(biāo)準(zhǔn)，多元化的考核方式促進(jìn)學(xué)生重視平時(shí)學(xué)習(xí)過程。上述改革探索一方面激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)了動(dòng)手實(shí)踐能力，另一方面提高了課堂教學(xué)效率，取得了較好的教學(xué)效果，為電工與電子技術(shù)課程的教學(xué)提供了較好的借鑒。