工科非電類專業(yè)電工學(xué)課程教學(xué)改革探討

張清枝，周 寧，付會(huì)凱

（新鄉(xiāng)學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453003）

工科非電類專業(yè)電工學(xué)課程教學(xué)改革探討

張清枝，周 寧，付會(huì)凱

（新鄉(xiāng)學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453003）

在分析高校工科非電類專業(yè)電工學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，介紹了理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)等方面的課程教學(xué)改革實(shí)踐。教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化必須考慮課程的基本要求和各知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系。課內(nèi)講授與課外自學(xué)相結(jié)合，講授與分組討論相結(jié)合，建設(shè)電工學(xué)課程網(wǎng)站，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生在課下利用EWB進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，這些措施既能解決課時(shí)少內(nèi)容多的矛盾，又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。

非電類；電工學(xué)；教學(xué)質(zhì)量

電工學(xué)課程是很多工科專業(yè)學(xué)生必修的一門技術(shù)基礎(chǔ)課程。與電類專業(yè)相比，非電類專業(yè)電工學(xué)課程的教學(xué)具有自己的特點(diǎn)。根據(jù)目前非電類專業(yè)電工學(xué)課程教學(xué)中存在的問題，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，本文探討該課程的教學(xué)改革問題，著重討論教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化和教學(xué)方法與教學(xué)手段的改進(jìn)。

1 存在的問題

1.1 教學(xué)內(nèi)容多，課時(shí)相對不足

電工學(xué)理論的內(nèi)容包括電路理論、磁路理論、電磁測量、電機(jī)與繼電接觸控制、安全用電、模擬電子電路和數(shù)字電子電路等。目前，電工學(xué)理論有兩種設(shè)置方式：對于電類專業(yè)而言，通常電路、數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)等是分別作為一門課程設(shè)置的[1―3]，每門課程的授課學(xué)時(shí)數(shù)都在100左右；對于非電類工科專業(yè)而言，電工學(xué)理論設(shè)置為一門課程，總學(xué)時(shí)數(shù)也在100左右，僅相當(dāng)于電類專業(yè)的三分之一。因此，非電類專業(yè)電工學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容多與學(xué)時(shí)有限的矛盾非常突出，如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)合理組織教學(xué)內(nèi)容，這是對任課教師的挑戰(zhàn)。

1.2 學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣

電工學(xué)是研究電磁領(lǐng)域的規(guī)律及其應(yīng)用的科學(xué)技術(shù)，對于推動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展，促進(jìn)社會(huì)文明具有重要作用。所有的工科專業(yè)都不可避免地涉及電工學(xué)理論，因此，電工學(xué)是電類和非電類工科專業(yè)的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。但是，在應(yīng)用型本科高校中，不少學(xué)生僅僅對一些專業(yè)課程和計(jì)算機(jī)類課程感興趣，他們認(rèn)識(shí)不到電工學(xué)課程的基礎(chǔ)作用，認(rèn)識(shí)不到電工學(xué)理論中研究問題的方法（如電路模型等）對于提高自己分析和解決問題能力的作用。另外，電工學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容多，理論性和實(shí)踐性較強(qiáng)，學(xué)習(xí)的難度大，加上部分學(xué)生怕吃苦，因此常常有一些學(xué)生逐漸失去學(xué)習(xí)興趣。

2 理論教學(xué)改革

2.1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容[4]

新鄉(xiāng)學(xué)院工科非電類專業(yè)電工學(xué)課程的主要內(nèi)容分為電路、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)3個(gè)部分。根據(jù)課程的基本要求和各知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，我們對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)電路部分只講重要的基礎(chǔ)理論，相似、相近理論讓學(xué)生課下自學(xué)，例如對于戴維寧與諾頓定理，課堂只講解戴維寧定理，諾頓定理讓學(xué)生課下自學(xué)。(2) 簡化復(fù)雜公式的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，適當(dāng)刪減細(xì)節(jié)問題的定量計(jì)算，多角度考慮教學(xué)內(nèi)容的編排，選擇學(xué)生最易接受的教學(xué)設(shè)計(jì)，降低授課難度。例如，暫態(tài)分析中的線性電路的全響應(yīng)這一內(nèi)容，其結(jié)論可以由微分方程、儲(chǔ)能元件等效電路和復(fù)頻域等方法導(dǎo)出[5]，由于儲(chǔ)能元件等效電路導(dǎo)出方法涉及的數(shù)學(xué)知識(shí)不多，定量計(jì)算較簡單，最容易理解，故教學(xué)中被我們選用。(3) 刪除學(xué)生不易理解且應(yīng)用不多的內(nèi)容，如差分電路的分析和共基極放大電路的分析等。(4) 強(qiáng)化系統(tǒng)（如大規(guī)模集成電路等）外部特性的教學(xué)。(5) 增加反映新技術(shù)的內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。(6) 根據(jù)各專業(yè)的特點(diǎn)對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)取舍，以利于學(xué)生掌握必備的電工學(xué)基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)和基本技能。

2.2 改進(jìn)教學(xué)方法

一部分非電類專業(yè)學(xué)生認(rèn)為電工學(xué)是一門“副課”，對電工學(xué)課程重要性的認(rèn)識(shí)不足，學(xué)習(xí)的積極性不高，主動(dòng)性不強(qiáng)，再加上課堂教學(xué)內(nèi)容較多，因此不少學(xué)生上課一聽就懂，但課后不會(huì)做題，更不會(huì)應(yīng)用。為了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，在教學(xué)實(shí)踐中，我們以現(xiàn)代教育教學(xué)理念為指導(dǎo)，采用啟發(fā)式、討論式、研究式等多種教學(xué)方法，促使學(xué)生認(rèn)真分析和探討問題。具體做法是：

(1) 課內(nèi)講授與課外自學(xué)相結(jié)合。為了解決課時(shí)少、內(nèi)容多的矛盾，我們將部分教學(xué)內(nèi)容定為學(xué)生自學(xué)內(nèi)容。在課堂教學(xué)中，教師只對自學(xué)內(nèi)容進(jìn)行提示、歸納和總結(jié)，而把更多的教學(xué)時(shí)間用于學(xué)生必須掌握的重點(diǎn)知識(shí)的教學(xué)上。

(2) 講授與分組討論相結(jié)合，即教師將教學(xué)內(nèi)容的基本要點(diǎn)講清后，根據(jù)授課內(nèi)容提出問題，要求學(xué)生獨(dú)立思考或分組討論，然后回答問題。

(3) 處理好習(xí)題課與理論課的關(guān)系。很多教師在完成一章教學(xué)任務(wù)后再上習(xí)題課，這樣的安排不利于及時(shí)解決學(xué)生學(xué)習(xí)過程中遇到的問題。在學(xué)習(xí)中，問題太多，學(xué)生就會(huì)產(chǎn)生畏難思想，不利于后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。在教學(xué)中，教師不怕學(xué)生問問題，就怕學(xué)生積累的問題太多以至于提不出問題。因此，每次課后教師都應(yīng)布置一定量的習(xí)題，提示解題思路和解題方法，促進(jìn)學(xué)生形成正確的思維方式，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。

(4) 傳統(tǒng)教學(xué)手段與現(xiàn)代教學(xué)手段并用。在教學(xué)中，我們主要采用多媒體課件為主的授課方式，這樣能夠增加課堂教學(xué)的信息量，也有利于解決學(xué)時(shí)少內(nèi)容多的矛盾。為了取得良好的教學(xué)效果，我們還輔以傳統(tǒng)的教學(xué)手段，及時(shí)解決課堂教學(xué)中出現(xiàn)的問題。另外，我們把多媒體課件掛在了校園網(wǎng)上，以便于學(xué)生課外學(xué)習(xí)。

(5) 建設(shè)電工學(xué)課程網(wǎng)站，加強(qiáng)課外學(xué)習(xí)指導(dǎo)。我們的電工學(xué)課程網(wǎng)站上有多媒體課件、授課錄像、教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、考試樣卷、參考書目、疑難解答等教學(xué)資源，還有在線答疑系統(tǒng)。這些網(wǎng)上資源可以幫助學(xué)生預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)和自測，及時(shí)解決學(xué)習(xí)中遇到的各種問題，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

3.1 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

工科非電類專業(yè)的電工學(xué)實(shí)驗(yàn)較少（有的只有12學(xué)時(shí)），要想在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)取得較好的教學(xué)效果，就必須精選實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容既要反映基本定理和基本規(guī)律的驗(yàn)證，也應(yīng)具有一定的技巧性和創(chuàng)新性，保證學(xué)生的基本技能得到訓(xùn)練。在教學(xué)中，我們依據(jù)由淺入深、循序漸進(jìn)的原則，精選了儀器使用、電源等效互換、疊加定理和戴維寧定理的驗(yàn)證、共射單管放大器、射極跟隨器、RC振蕩器、低頻功率放大器、組合邏輯電路的設(shè)計(jì)與測試、同步時(shí)序電路的設(shè)計(jì)等10個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)教學(xué)與相關(guān)的理論教學(xué)同步進(jìn)行。實(shí)踐表明，這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案能夠使學(xué)生提高基本實(shí)驗(yàn)技能，加深對理論知識(shí)的理解。

3.2 改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

為了提高實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效率，我們把實(shí)驗(yàn)的安排、預(yù)習(xí)要求等掛在網(wǎng)上，要求學(xué)生按要求認(rèn)真預(yù)習(xí)，并查找相關(guān)資料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，寫出預(yù)習(xí)報(bào)告。實(shí)踐表明，通過這種較為充分的預(yù)習(xí)，實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效率和教學(xué)效果得到了明顯提高。

受實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)及實(shí)驗(yàn)條件的限制，實(shí)際開出的實(shí)驗(yàn)數(shù)目和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容很難滿足教學(xué)需要，而軟件仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚝芎玫亟鉀Q這一問題。EWB是一種小巧而功能強(qiáng)大的EDA軟件，可用于模擬電路和數(shù)字電路的混合仿真，利用它可以將各種電路輸出信號的幅度和波形直接顯示在屏幕上。在實(shí)踐中，我們把 EWB掛在網(wǎng)上，引導(dǎo)學(xué)生在課下利用 EWB進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，這樣既培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力，又激發(fā)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

[1] 邱關(guān)源．電路[M]．4版．北京：高等教育出版社，2003：1―2．

[2] 康華光．電子技術(shù)基礎(chǔ)：數(shù)字部分[M]．4版．北京：高等教育出版社，2004：7―9．

[3] 康華光．電子技術(shù)基礎(chǔ)：模擬部分[M]．4版．北京：高等教育出版社，2004：6―8．

[4] 魏增菊，張清枝．工科精品課程的建設(shè)與實(shí)踐[J]．新鄉(xiāng)學(xué)院學(xué)報(bào)，2009(4)：86―87，92．

[5] 陳希有，劉鳳春，李冠林，等．線性動(dòng)態(tài)電路暫態(tài)過程全響應(yīng)可加性的教學(xué)方法[J]．電力教育，2010(6)：101―103．

G642.0: TM13

A

1006-5261(2011)02-0085-02

2010-12-22

張清枝（1970―），女，河南滑縣人，副教授，碩士．

〔責(zé)任編輯 張繼金〕