《电工电子技术》教学和实验的初探式改革

摘　要：电工电子技术》是高校非电类专业的一门重要的专业基础课。系统性、实践性强，内容广但课时少，一直是教学的难点。从素质教育和能力培养作为教学改革的指导思想，以学生为主体，加强实践环节，提出了对课程内容、教学模式等方面提高教学质量进行了探索。

关键词：电工电子技术；实践环节；教学模式

      前言   
      《电工电子技术》是理工科非电类专业开设的一门重要的技术基础课，包括电路理论基础、电机电器控制、模拟电子技术和数字电子技术等，其特点是包含知识面广泛，理论性和实践性强，且有些内容相对独立，不易理解。教学改革又使理论教学课时大大减少，所以在有限的学时内完成教学任务并确保教学效果，存在着一定难度。因此，从电工电子技术课程
自身特点出发，探讨授课新方法，以提高教学质量的问题进行探讨。
      1教学改革需要解决的问题
      广西工学院除电类和文艺类专业外，其他专业基本上都开设了“电工电子技术”课，改革后的理论课时数都相应减少。所以在以往的教学环节设计上都是以讲为主，实验为辅的授课方式。实验的目的只是巩固教学内容，是教学内容的再现。但这种教学效果并不理想，尤其是实验环节验证所学的理论的目的并没有达到。单从实验的角度上看，问题更是严重，很多学生最后连基本的测试仪器，比如万用表、示波器都不能正确使用。而且每次都要花很多的时间用于接线和查断线与错线，都忽视了所用仪器设备的正确使用。
      如何组织课堂教学，通过学生的参与来纠正存在与人们头脑中的不恰当的学习方法和思维方法？如何在习题和思考题的设计上注意创新能力的培养，同时弱化简单的验证及怪题，将同学的注意力吸引到观察实际中来？如何在动手实验的安排上从原来的理论验证转变为主动的验证理论？如何在教学环节中通过仿真实验加深学生对所学知识的理解？这些都是我们在教学中需要找办法解决的问题。
      2教学改革的内容和方法
      2.1改革教学体系、优化课程教材
      在教材上，有针对性的选取。以前一直是不分专业采用统一的教材，可适当的调整。比如化工、土木专业可选用唐介的《电工学》少学时；汽车交通、机械专业可选用秦曾煌的《电工电子技术》上下册。即面对不同专业，设置不同的授课学时，选用不同的教材。
      有针对性的制定教学大纲。“电工电子技术”涵盖了电路理论基础、电机电器控制、模拟和数字电子技术等多门专业课的内容。而不同专业对课程知识应用的重点又不尽相同。可根据专业特点选择不同的教学侧重点，比如机电一体化专业的侧重点放在可编程控制器和电动机控制；光信息专业的侧重点在译码器、触发器等；测试技术与仪器专业的重点在仪器使用和电气测量。教学内容采用先紧后松的模式，避免后期给学生造成压迫感。
      2.2改革的教学方法和手段
      要改变老式的“填鸭式”教学模式，建立双向互动的方式，教师要由单纯的讲授者变为经验丰富的引导者和组织者。
      2.2.1注重板书和多媒体的结合
      充分利用现有的多媒体技术，以更形象直观的内容展现给学生，增加他们的感性认识，加深学生对理论知识的理解。
      “电工电子技术”课程的一个突出特点就是图形很多。如果只用黑板授课时，光画图就会浪费很多时间，比如放大电路的分析，学生在等待画图的过程当中注意力容易分散。受黑板的版面以及上课时间的限制，图形的变化过程很难讲解；有些授课内容很枯燥，单凭语言描述难于理解，这些都严重影响了教学效果，比如载流子的运动、继电器开关等。恰当地运用多媒体课件，可以把抽象的东西具体化，对于有些难以讲清的内容，可以采用模拟演示的方式帮助学生理解。学生在欣赏动画的同时，也获得了需要的知识。但是多媒体教学的讲课和翻屏速度相对较快，学生思考的时间有限，对于有些需要分析和理解过程才能掌握的知识点，可以采用板书的方式。有些相近或类似的多个知识点，如交流电路和直流电路，电阻和复阻抗，组合逻辑电路和时序逻辑电路等，如果做对比分析，记忆和理解会更深刻，而多媒体一次只能显示一页的内容，此时可以采用多媒体和板书相结合的方式对比进行。
      2.2.1理论和实际相结合
      1.教师可以有选择性的携带具体的元器件到教室中，在授课过程中以实物进行讲解，更能激发学生的求知欲和观察力。比如一些开关、二极管、三极管等。
      2.概念性知识以实例来讲解。比如基本电路中的电位和电压的概念。教师站在讲台上以自己为实例，以自己的头顶高度为电位，身高为电压。以上课教室的地面为参考点，那么头顶高度等于身高（180cm）+讲台高度（20cm）=200cm；如果以楼下教室地面为参考点，那么头顶高度等于身高（180cm）+讲台高度（20cm）+层高（400cm）=600cm。但是不管怎么选取参考点，教师的身高没有变化还是180cm即电压不会随着参考点的变化而变化。
      3.启发式的比如，效果事半功倍。有的学生很纠结电压、电流的参考方向和实际方向。那就以高山流水来说明相互关系。水的流动方向为电流的实际方向，山顶与地面的高度为电压的实际方向。那么电流的实际方向就是从高电位（山顶）流向低电位（山底）。
      4举一反三、从局部看整体。从内容体系上看，电工电子技术课程包含大量对立与统一的概念和规律。所以，在电路理论的讲解中教师应采用对比的方式，引导学生发现直流与交流、电阻与复阻抗之间的对应关系，然后归纳总结在不同情况下电路定理的形式。这样有利于学生对所学的知识从本质上理解，举一反三。同样该课程的内容中同时包含着大量局部和整体的概念。例如，电路理论中电阻、电容、电感，电子技术中的半导体器件、门电路、触发器等是局部。由这些局部组成的交直流电路、放大电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路是整体。避免学生面对课程繁多的内容而失去学习的兴趣，建立学生对局部和整体的概念。
      3 实验改革的内容和方法
      3.1改进实验环节，提高学生的动手能力
      实验是电工电子技术课程中一个重要的环节，它是培养学生动手能力、独立分析解决问题的能力、创新能力和理论联系实际能力的重要教学手段。
      3.2保留基础验证实验，增加综合设计实验
      基础性实验是电工电子技术课程的重要实验基础、理论体系。但是绝大多数实验都是按照教学计划而设的验证性实验，学生只是按照标准的程序来验证原理、定律，缺少主观能动性，限制了学生创新能力的培养。可适量增加综合设计性实验。由老师 提出实验目的、实验要求，并提供可选择的实验器材让学生自己动手去设计、仿真、搭建电路。如洗衣机、竞赛抢答器等电子实验。通过设计性实验，可以让学生得到真正的锻炼，还可以培养学生的创新精神，增加学习的热情。
      3.3强化实验目的，提高学生实验动手能力
      以前电工电子技术课学生的成绩评定主要是凭期末考试一纸定终身!平时成绩（包含实验课）占总成绩的30%。实验成绩是教师根据学生平时实验情况及实验报告评定的，只根据平时印象和实验报告来评定成绩是不准确的。学生以为只要实验报告写好了平时成绩一大部分分值就得到了，实验做得如何并不重要，导致学生对实验课的不重视。为改变这一现象，采取实验课抽签儿单独考试。如果实验成绩达不到及格则总评成绩不及格。并规定学生在补考前必须把实验补上，否则不予补考。这样学生不得不重视实验课，从而又强迫性地提高学生的实践操作能力。
      3.4EDA辅助实验
      计算机辅助教学作为一种现代化的教学手段用于电工电子技术教学中，可以大大提高课堂教学和实验教学的效率，收到事半功倍的效果。本书中大部分章节都有仿真实例，使教学模式生动形象，进一步拓展学生的思路，提高学习兴趣，在理论课时穿插仿真实验，可大大提高电工电子的教学质量。本书中电路仿真软件采用Multisim10，它自带了上万个元器件、电源和仪表及十几种电路分析方法，利用它可进行教学、实验，既能突破传统的教学模式，使学生感受到电路动态与静态的真实状态，将抽象的内容直观化，又能提高学生的学习兴趣和教学效果及分析能力，大大提高电工电子的教学质量。另外可以让学生自学protel等绘图软件，自己制作电路板，激发学生对电工电子技术的热爱。
      4 总结
      教育和教学质量的提高是一项系统工程，所以电工电子课程必须通过多种教育技术结合和教学手段的改革，处理好“教”与“学”的关系，加强实践教学环节，才能培养出适应现代社会需求的、德才兼备的职业技术人才。但是教学改革是一个漫长的过程，需要不断的积累和探索，在教学的过程中，应该敢于尝试新方法和新手段，着重加强学生的素质教育和能力培养，使学生能够学以致用，为科教兴国作出更大贡献。
      参考文献：
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      [4] 赵丽欣,王建平,张勇等 “电工电子技术”教学改革探讨 [J].中国电力教育,2011,(36).
      [5] 姜明,温照方,电工电子技术课程教学改革探索[J].实验室研究与探索（增刊）,2005,(24).

      作者简介：陈韶飞（1981--），男，助教。主要研究方向：智能控制，仿人机器人控制通信等方面；张炯（1978--（，女，讲师。主要研究方向：材料加工CAD/CAM/CAE。

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