以专业特点为中心构筑《电工学》模块化的教学

摘　要：针对各专业的特点，针对传统电工学教学内容广而全的特点，遵循电工技术的教学基本要求，突出电工学是为各专业课学生掌握与专业相关电知识的特点和为各专业相关课程服务的特点。在保证基础性的同时，根据不同专业的教学要求构建新的课程内容模块，并建立与之配套的教学体系。

关键词：电工学；专业特点；模块化；教学体系
引 言
　　《电工学》课程是应用型高等院校工科类非电专业必修的一门应用性的技术基础课，理论性和实践性较强，它的主要任务是为学生以后更好地学习后续专业课程以及从事工程技术工作打好电工技术的基础，并使学生受到基本技能的训练。
　　当前《电工学》教学内容和课程体系改革的重点、难点和焦点均集中在“学时越来越少，内容越来越多”上。以南京工程学院为例，各相关学科专业在制定本专业的教学计划时，为了扩展专业面，不断增加相关专业课，加强自然科学基础和人文社会科学基础，一再削减和压缩《电工学》学时，总学时现已减少至112学时。理论教学96学时要完成原先至少180学时的内容，根本不可能。与此同时，以大规模和超大规模集成电路为代表的新元器件不断涌现，以信息的采集、传输和处理为标志的高新技术日益融进各非电类专业，《电工学》又是非电类专业唯一一门电类课，于是增加这些新内容就压到了《电工学》头上，使《电工学》教学的教师苦不堪言。如何建立符合各专业特点和要求的电工学的教学体系摆在我们面前，在保证基础性的同时，根据不同专业的教学要求构建新的课程内容模块，并建立与之配套的课程体系和实验体系。
1  模块化教学体系的方案设计与论证
1.1模块化方案的设计
　　所谓模块化指的是“一个专业内单一的教学活动组合成不同的主题式教学单位，即模块”，其目的在于提高教学及考核内容的透明度，从而提高整个学习的灵活度［1］。传统电工学教学内容具有广而全的特点，其教学内容根据章节可区分为1、直流电路部分（含电路基本概念，电路分析方法，暂态分析）2、交流电路部分（单相交流电路和三相交流电路分析）3、磁路分析部分4、电动机部分（含交流电机和直流电机及控制电机）5、电机控制部分（含继电接触控制系统和可编程序控制器部分）6、安全用电部分7、电工测量部分共7个大模块，而实际上各个不同的专业，其专业背景和人才培养方案均不相同，并且开设电工学的目的也不同，所需的电专业的知识结构和层次也不相同，所以在进行模块化的教学体系设计之前有必要研究各专业的人才培养方案，抓住其专业的培养特点，了解专业需求，把握专业开设电工学的目的，才能满足各专业对开设电工学的要求。经过对我院各专业的走访和调研，分析各专业的人才培养方案，发现各专业对于人才的培养目标和要求相差较大，比如机械电子工程专业和材料工程专业的人才培养方案侧重点完全不同，材料工程专业培养掌握材料、机械、自动控制与计算机应用基础知识，掌握金属、非金属材料和先进复合材料成型技术及其自动化控制技术的宽口径应用型高级工程技术人才。而机械电子工程专业培养掌握机电传动与控制技术的专门人才，培养掌握机电一体控制技术的应用型人才。根据对如上各专业的培养方案的分析进行电工学教学的模块化的设计，如表1。
1.2《电工学》模块化选择
　　根据各专业的特点，我们针对人才培养方案做了比较，根据电工学的知识模块做了分析，认为
表一：各专业的模块化设计各专业机械电子工程材料工程车辆电子工程人才培养方案本专业培养具备现代机械设计制造及其控制的基本理论与应用能力，能在机械设计、机械制造和机电一体化及相关工程技术领域从事研究、设计、制造、运营以及应用机械电子技术与设备研发等工作急需的高级工程技术人才。本专业培养具备金属材料科学与工程等方面的知识,能在冶金,材料结构研究与分析,金属材料,复合材料制备,金属材料成型等领域从事科学研究,技术开发,工艺和设备设计,生产及经营管理等方面工作的高级专业技术人才。本专业学生主要学习机械学和电子学等方面的基本原理和基本知识，受到汽车产品设计开发、电子技术、工业自动化和试验制造等方面的基本训练，具备应用计算机软件、电子控制技术和机械制图等基础知识，进行车辆及其相关产品设计、制造、维修和营销方面的基本能力。知识结构分析与模块化设计1、直流电路部分（基础部分必须讲授）2、交流电路部分（基础部分必须讲授）3、磁路分析部分（根据人才培养方案要求可以不讲）4、电动机部分（完全掌握）5、电机控制部分（主要掌握机电接触控制部分因为PLC方面将有专业课进行讲授）6、安全用电部分（自学）7、电工测量部分（自学）1、直流电路部分（基础部分必须讲授）2、交流电路部分（基础部分必须讲授）3、磁路分析部分（必须完全掌握需要进行讲授）4、电动机部分（一般掌握即可）5、电机控制部分（一般掌握即可）6、安全用电部分（自学）7、电工测量部分（自学）1、直流电路部分（基础部分必须讲授）2、交流电路部分（单相交流电路和三相交流电路分析）3、磁路分析部分（根据人才培养方案要求可以不讲）4、电动机部分（重点掌握）5、电机控制部分（重点掌握）6、安全用电部分（自学）7、电工测量部分（自学）通过对各专业方案的比较，可以知道，对于本需120课时讲授的电工学即是通过增加学时数也很难实现对电工学各个章节的完全把握，如果选用模块化的教学方法，可以大大缩简课时，同时也可以实现比较精确的电工学教学的目标定位。我们以我校机电专业为例做了电工学模块化的设计（见图1）。并且在教学过程中采用不同的教学方法比如在实践教学中广泛应用计算机虚拟仿真软件EWB,尽量做到仿真实验和实际动手进行硬件实验有机结合，即软硬结合，虚实结合，增强了学生对知识的理解，提高了学生对实验的兴趣。在实验课上坚持由学生“独立”完成的原则，实验中一人一组，学生自己设计实验
图1
线路、自己完成实验、自己分析实验数据。这种实验方法可完全保证实验效果，培养学生的创造性思维，充分发挥学生的主观能动性和调动了学生学习的积极性。
3模块化教学的测试结果
测试课程：电工学      授课教师：陈巍    职称：副教授
测试学期：2008/2009学年第一学期2009/2010学年第一学期
测试班级：机电061，机电071，车辆061,071，材料061，071



表2测 试数据：2008/2009（传统教学）与2009/2010（模块化教学）电工学考试分数对比
2008/2009(第一学期）2009/2010（学年第一学期）分数段机电061（%）车辆061（%）材料061（%）机电071（%）车辆071（%）材料071（%）50以下35241050-6014121513101060-7031353015161870-8032283348504780-9013151818192290-100752243结论：为了测试模块化教学的成果，我们选取了3个不同的专业，不同的年级，采用不同的教学方法，进行数据的比较，发现模块化教学的成绩有了大幅的提高，并且经过2年的跟踪发现，采用模块化教学的班级电知识的结构和应用均较好，完全能够满足人才培养方案的要求。
参考文献：
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