淺談《汽車電工電子基礎(chǔ)》教材的研究與開發(fā)

張旭征

電工電子技術(shù)自問世以來,已廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。該類課程的開發(fā)和應(yīng)用水平已成為一個國家工業(yè)化、信息化發(fā)展水平的標(biāo)志之一。目前,國內(nèi)所有的中高等院校中不僅是純電類專業(yè),而且許多非電類專業(yè)也無一例外地開設(shè)了電工電子的基礎(chǔ)課程。筆者所在學(xué)校汽車類專業(yè)同樣如此,經(jīng)過幾年的摸索與實(shí)踐,已出版了專門針對汽車類專業(yè)使用的教材《汽車電工電子基礎(chǔ)》。教材涉及的內(nèi)容密切聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際,教材內(nèi)容詳盡且緊跟時代步伐,易于理解,方便學(xué)生學(xué)習(xí)。筆者在此對本教材的研究與開發(fā)進(jìn)行簡要回顧。

一、新教材編寫的背景

筆者所在學(xué)校在汽車類專業(yè)開設(shè)“電工電子基礎(chǔ)”課程之初,一直以各出版社出版的“電工電子技術(shù)基礎(chǔ)”這類教材進(jìn)行教學(xué),課程形式主要為理論教學(xué),按照專業(yè)要求完成基礎(chǔ)教學(xué)任務(wù),在理論上為汽車專業(yè)學(xué)生打下一定的基礎(chǔ)。2005年我校全面實(shí)行模塊化教學(xué)以來,該課程也進(jìn)行了較大的改革,課程教學(xué)由純課堂形式轉(zhuǎn)到了“ 課堂+實(shí)驗(yàn)室”模式,使用理論實(shí)踐一體化的教學(xué)方式,并將該課程更名為《汽車電工電子基礎(chǔ)》。實(shí)施教改后,任課教師在教學(xué)與實(shí)踐過程中逐漸發(fā)現(xiàn)原有的教材已無法滿足我校實(shí)際教學(xué)的需要,主要表現(xiàn)為:⑴原課程是集電工儀表、電子元器件的認(rèn)識,簡單電路、原理圖、實(shí)物圖的區(qū)別和初級認(rèn)識、使用于一體的專業(yè)基礎(chǔ)課。⑵課程在教學(xué)中以數(shù)學(xué)、物理為依托,但技校學(xué)生,尤其是初中畢業(yè)的技校生基礎(chǔ)課程相對較弱,對理論課的認(rèn)識理解有相當(dāng)大的難度,學(xué)習(xí)興趣不濃。⑶原有教材內(nèi)容與實(shí)際相差較遠(yuǎn),不能滿足實(shí)際教學(xué)的需要,即使勉強(qiáng)完成教學(xué),其內(nèi)容在學(xué)生后期的專業(yè)課學(xué)習(xí)中也無法達(dá)到很好的連貫和服務(wù)應(yīng)用的目的。因此,對《汽車電工電子基礎(chǔ)》教材的研究與開發(fā)已是迫在眉睫。

二、新教材編寫的意義

《汽車電工電子基礎(chǔ)》是我校汽車類專業(yè)一年級開設(shè)的一門必修課,該課程對加強(qiáng)、拓寬學(xué)生的基礎(chǔ)知識,培養(yǎng)學(xué)生對專業(yè)的入門起著十分重要的基礎(chǔ)作用。該課程始終保持和延續(xù)優(yōu)良的教學(xué)傳統(tǒng),嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué),堅(jiān)持不懈地進(jìn)行教材改革,在加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)、改善實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)條件等方面都取得了優(yōu)異成績。在教學(xué)方式上我校積極進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段的改革與創(chuàng)新,以提高該課程的教學(xué)質(zhì)量?！镀囯姽る娮踊A(chǔ)》課程的教材創(chuàng)新是教學(xué)改革的首要問題。從2005年起根據(jù)模塊教學(xué)思路,先在一些班級中進(jìn)行試教,然后以點(diǎn)帶面編寫初稿,再在不同專業(yè)學(xué)生中擴(kuò)大試運(yùn)行。在試運(yùn)行中,克服各種困難,將難點(diǎn)深化,并補(bǔ)充完善了教學(xué)內(nèi)容,使該課程改革在全校得到應(yīng)用、推廣和發(fā)展。

三、教材研究的目的

為了使教材研究與編寫工作有所創(chuàng)新,就要通過教材研究,掌握本專業(yè)和非電專業(yè)的模塊化改革的必要性以及本學(xué)科前沿發(fā)展的方向和動態(tài),并將這些新知識融入到本課程的教學(xué)中,從而拓展教師的知識面,提高課程的教學(xué)水平,收到理論聯(lián)系實(shí)際的效果,達(dá)到通過研究教材促進(jìn)教學(xué)的目的。在《汽車電工電子基礎(chǔ)》研究與開發(fā)中,有計(jì)劃地開展和推廣了單元授課的教學(xué)方法、教考分離的形式,探索、運(yùn)用了多媒體等現(xiàn)代教學(xué)手段。為了提高學(xué)生的動手能力,《汽車電工電子基礎(chǔ)》教學(xué)包括課內(nèi)理論和課程實(shí)際操作,并進(jìn)行單獨(dú)考試,分別計(jì)算成績。根據(jù)學(xué)生的不同層次,按照實(shí)際情況綜合分析,將學(xué)生具體分為高、中、低層次來設(shè)置相關(guān)實(shí)操內(nèi)容。實(shí)操內(nèi)容由基本驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)過渡到綜合性實(shí)驗(yàn),再發(fā)展到開放性自主實(shí)驗(yàn),符合由淺入深,由低級到高級的認(rèn)識規(guī)律。對一部分學(xué)生可鼓勵其自選實(shí)驗(yàn)題目,進(jìn)行綜合實(shí)驗(yàn),以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力及對新器件、新技術(shù)的綜合應(yīng)用能力。

四、教材研究的內(nèi)容和過程

1.課程內(nèi)容與課時的科學(xué)分配

本教材注重技能和能力培養(yǎng),適度增加實(shí)操教學(xué)內(nèi)容,增加學(xué)生動手操作機(jī)會。基礎(chǔ)理論內(nèi)容以“必須、夠用”為度,適當(dāng)降低理論深度。根據(jù)后續(xù)課程所需增加了相應(yīng)的實(shí)操教學(xué)內(nèi)容,使實(shí)操性教學(xué)的比重占總學(xué)時的60%以上。

教學(xué)內(nèi)容采用模塊化進(jìn)行組合、優(yōu)化,不盲目追求學(xué)科體系的完整性,適應(yīng)了技校教育的要求。

《汽車電工電子基礎(chǔ)》將所學(xué)知識分為八個單元模塊:安全用電常識、儀器儀表使用、電子技術(shù)基本操作、直流電路、電磁現(xiàn)象及電磁器件、典型電子電路的安裝與調(diào)試、典型電子電路在汽車中的應(yīng)用(一)、典型電子電路在汽車中的應(yīng)用(二)。進(jìn)行分塊建設(shè)和教學(xué),有利于學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握,也利于指導(dǎo)學(xué)生的實(shí)際操作,為學(xué)生的專業(yè)課程學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。

各單元理論結(jié)束后安排2～6學(xué)時的實(shí)驗(yàn)課,布置一定數(shù)量的作業(yè)和習(xí)題輔導(dǎo),以加深對本單元基本知識的掌握。并隨時進(jìn)行單元課堂測驗(yàn),發(fā)現(xiàn)本單元教學(xué)中的問題,及時解決,有效地保證了課程教學(xué)質(zhì)量。

2.研究的理念、效果、課程目標(biāo)

《汽車電工電子基礎(chǔ)》是專業(yè)基礎(chǔ)課,對培養(yǎng)學(xué)生掌握儀器儀表的基礎(chǔ)知識、基本能力和綜合素質(zhì)具有重要作用,其教學(xué)質(zhì)量直接影響專業(yè)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)、人才培養(yǎng)質(zhì)量和學(xué)生的就業(yè)。

《汽車電工電子基礎(chǔ)》課程教學(xué)目標(biāo)要求學(xué)生能夠理解和掌握有關(guān)電工電子的基本概念,并正確使用電工電子儀表操作調(diào)試等基本操作技能,從而提高學(xué)生科學(xué)思維、分析能力和解決實(shí)際維修問題的基本功。通過本課程的學(xué)習(xí),在學(xué)生掌握電工電子的基本知識及儀器儀表的基本技能后,可以為其后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.課程的重點(diǎn)與難點(diǎn)及解決方法

(1)重點(diǎn):儀表的使用和測量的方法。(儀表包括:機(jī)械式萬用表、數(shù)字式萬用表、電工電子實(shí)訓(xùn)臺)。

難點(diǎn):各種元件的識別以及檢測方法、各種電路圖的認(rèn)識以及與實(shí)物形體的區(qū)分。

(2)解決方法。一是本著學(xué)以致用的原則認(rèn)真調(diào)整授課內(nèi)容,將脫離實(shí)際應(yīng)用的理論性較強(qiáng)的內(nèi)容進(jìn)行壓縮,增加實(shí)用性強(qiáng)的新知識和新技術(shù),使教學(xué)內(nèi)容緊跟社會發(fā)展且學(xué)生易于接受,保證學(xué)生聽得懂、學(xué)得會、用得上。

二是適當(dāng)降低理論深度,結(jié)合計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)詳細(xì)講解課程內(nèi)容,把教學(xué)過程中一個個高臺階變成若干低臺階,便于學(xué)生循序漸進(jìn),消除了學(xué)習(xí)過程中的認(rèn)知障礙。充分發(fā)揮多媒體形象化的教學(xué)優(yōu)勢,達(dá)到突出重點(diǎn)、化解難點(diǎn)、加深理解的目的,節(jié)省作圖時間,增加課堂教學(xué)信息量。

三是開設(shè)新型實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)課,幫助學(xué)生深刻領(lǐng)會課程內(nèi)容,為學(xué)生提供自己動手、動腦解決實(shí)際問題的機(jī)會,提高學(xué)生的實(shí)際操作能力,真正實(shí)現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)際。

4.教學(xué)方式方法

(1)課堂教學(xué)改變傳統(tǒng)的以教師講授為中心的教學(xué)模式,在教學(xué)中廣泛采用啟發(fā)式教學(xué)法、實(shí)例教學(xué)法等新方法,極大地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,取得了良好的教學(xué)效果。

(2)在教學(xué)中注重基本概念的講解,對基本內(nèi)容講深講透。對與實(shí)際應(yīng)用相聯(lián)系的內(nèi)容,盡可能以實(shí)操來完成,并簡化儀器儀表的內(nèi)部結(jié)構(gòu),元器件的工藝形成,舉出其應(yīng)用實(shí)例。例如在講到萬用表的概念時,簡單介紹內(nèi)部的原理,主要講解操作方法和不同類型萬用表的使用。

(3)講課中注意歸納對比,啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行對比分析,達(dá)到深入理解、舉一反三的目的。

(4)精講多練,每單元結(jié)束后有2～3個實(shí)驗(yàn)和做一些習(xí)題,以加深對本單元基本知識的掌握。

(5)利用面對面的教學(xué)方法等教學(xué)手段,及時了解學(xué)生掌握的情況和解決出現(xiàn)的問題。

5.實(shí)踐教學(xué)思想及效果

實(shí)踐教學(xué)思想:以學(xué)生綜合能力為目的,以技能訓(xùn)練為本位,全面加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),使學(xué)生具備較高的綜合素質(zhì)和熟練的操作技能。

實(shí)踐教學(xué)效果:有利于學(xué)生綜合素質(zhì)和綜合能力的提高;有利于學(xué)生盡快掌握高新技術(shù);有利于學(xué)生更快、更好地培養(yǎng)職業(yè)能力。

《汽車電工電子基礎(chǔ)》教學(xué)內(nèi)容深入淺出,涵蓋了電工電子的核心內(nèi)容,既鞏固了基礎(chǔ)知識又鍛煉了動手能力,準(zhǔn)確抓住了電工電子課程的靈魂并激發(fā)學(xué)生的興趣。通過上述理論和實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動手能力,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和工程意識,使學(xué)生在電工電子的應(yīng)用水平上都有很大提高,效果十分顯著。

6.考核內(nèi)容與方法

將傳統(tǒng)單一“筆試”的考核方式變?yōu)椤肮P試”+“操作”的考核方式。把學(xué)生的動手能力列為考核的一項(xiàng)重要內(nèi)容,并在測試時占到60%以上的比重。

在各教學(xué)環(huán)節(jié)中都設(shè)有考核,其中基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和啟發(fā)性實(shí)驗(yàn)考核為教師對每個知識點(diǎn)考核、評定成績提供了依據(jù),如發(fā)現(xiàn)普遍性問題,統(tǒng)一進(jìn)行指導(dǎo)。通過考核,考察學(xué)生是否能獨(dú)立完成所要求的實(shí)驗(yàn)。在理論課的考核中,可以在一定程度上體現(xiàn)出學(xué)生是否對實(shí)驗(yàn)思考題有深入的理解。綜合應(yīng)用的考核方法,主要是提交工作頁,并進(jìn)行當(dāng)面測試和各種調(diào)試,以此來考核學(xué)生的理解程度、了解其是否真正掌握了該題目要求的核心操作技能等。

五、教材的創(chuàng)新與特點(diǎn)

1.《汽車電工電子基礎(chǔ)》實(shí)操教學(xué)一直得到了高度的重視

從實(shí)踐內(nèi)容、授課模式、管理模式上都具有明顯的特色。富有層次性、豐富性和先進(jìn)性的實(shí)踐教學(xué),保證了不同程度的學(xué)生都有所收獲。給學(xué)生構(gòu)建的這個平臺,為他們提供了更多的選擇機(jī)會,可以更大地發(fā)揮學(xué)生的主動性,開闊學(xué)生的視野,保證了實(shí)踐教學(xué)能夠跟上時代發(fā)展的步伐。

2.教材的使用與工作頁的設(shè)計(jì)情況

本教材充分地將理論與實(shí)際緊密結(jié)合在一起。在實(shí)際教學(xué)時采用傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合的方法。開課前教師對全課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精心安排,科學(xué)制定教學(xué)時間,并將整體課程課題進(jìn)行公布。學(xué)生可以清楚地了解課程的總體設(shè)計(jì)和教材各章節(jié)主要內(nèi)容,有利于合理安排預(yù)習(xí)。使用本教材授課過程中每個單元都有相應(yīng)的電子教案,在教學(xué)時可以節(jié)省大量的文字書寫和繪圖時間,且繪制圖形既規(guī)范又準(zhǔn)確,增大課堂教學(xué)的信息量,提高了教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。

在配套本教材的設(shè)計(jì)中,每個單元配有一定量的工作頁?！镀囯姽る娮踊A(chǔ)》課程內(nèi)容的教學(xué)工作頁包含基本實(shí)驗(yàn)10個,設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)3個,綜合性課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)4個。其特點(diǎn)是通過實(shí)操學(xué)會理論。

3.結(jié)合教材教學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室配置

目前,電工電子實(shí)驗(yàn)室設(shè)備精良,由專業(yè)系統(tǒng)統(tǒng)一管理,在實(shí)驗(yàn)室管理上主要提供一個實(shí)習(xí)平臺,在實(shí)習(xí)平臺上根據(jù)不同的教材內(nèi)容,由教師設(shè)置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。因此,任課教師必須具有促進(jìn)電工電子實(shí)踐教學(xué)開展的能力。在創(chuàng)新、開放性的實(shí)驗(yàn)室配備優(yōu)質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備以及具有豐富經(jīng)驗(yàn)的任課教師會更有力地促進(jìn)電工電子實(shí)踐教學(xué)的發(fā)展。

六、下一步的工作

本課程今后還需要進(jìn)一步加強(qiáng)與后續(xù)模塊課程的交流與溝通,在積極展示、宣傳自身優(yōu)勢與特色的同時,借鑒、學(xué)習(xí)他人的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)秀成果,進(jìn)一步促進(jìn)本教材的建設(shè)。

進(jìn)一步完善和修改單元工作頁和習(xí)題。

對中職學(xué)生電工電子基礎(chǔ)能力的培養(yǎng)現(xiàn)已有了一定的研究,并形成了一套較為有效的培養(yǎng)模式。但隨著學(xué)校的發(fā)展,高中畢業(yè)生的招生逐漸增多,我校的教育重心將轉(zhuǎn)移到中職和高職教育并行且逐漸轉(zhuǎn)為高職教育為中心的方面上來。由此引起的培養(yǎng)模式也會有很大的不同,以后我們還將繼續(xù)對該教材進(jìn)行深入地研究和探討。