“電工學(xué)”教學(xué)改革探索與實踐

摘要：“電工學(xué)”是一門面向非電類專業(yè)開設(shè)的非常重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，該課程內(nèi)容豐富、覆蓋面廣、綜合性強、實踐性強。通過理論教學(xué)、實驗教學(xué)和課程考試等多個方面，介紹了在“電工學(xué)”課程教學(xué)改革與實踐方面的具體措施和方法。實踐結(jié)果表明，這些方法能極大地調(diào)動教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，收到了良好的教學(xué)效果，具有很好的實用價值。

關(guān)鍵詞：電工學(xué)；教學(xué)改革；試題庫；虛擬實驗

作者簡介：吳根忠（1965-），男，浙江杭州人，浙江工業(yè)大學(xué)信息工程學(xué)院，副教授；李劍清（1964-），女，浙江杭州人，浙江工業(yè)大學(xué)信息工程學(xué)院，高級工程師。（浙江杭州310023）

中圖分類號：G642.0#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文章編號：1007-0079（2012）13-0051-01

“電工學(xué)”是高等院校非電類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)電學(xué)知識的基礎(chǔ)課程，也是非電類專業(yè)學(xué)生獲得電工電子技術(shù)以及電氣控制基本理論和技能的重要課程，旨在使學(xué)生掌握電工電子技術(shù)和電氣控制基本理論的分析方法和基本技能，并為后續(xù)課程以及從事工程技術(shù)和科學(xué)研究打下一定的基礎(chǔ)。課程的教學(xué)內(nèi)容豐富、綜合性強、覆蓋面廣、實踐性強，[1]包括電路理論、電機與繼電接觸控制、安全用電、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)等幾大部分，各部分又各具特點。由于課程的內(nèi)容多，課時緊，對教學(xué)方法提出了很高的要求，需要在日常教學(xué)中進行探索和研究，才能有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性，提高教育教學(xué)效果。[2]本文從理論教學(xué)、實驗教學(xué)和課程考試等幾方面總結(jié)了在“電工學(xué)”教學(xué)中取得的一些經(jīng)驗。

一、“電工學(xué)”課程的理論教學(xué)

在理論課的教學(xué)方面，組建一支高水平的任課教師隊伍，積極實行啟發(fā)式、演示式、仿真式和動畫式等多種教學(xué)方法相結(jié)合，把相關(guān)的理論知識和實際生活結(jié)合起來，多種教學(xué)方法綜合應(yīng)用才能較好地完成教學(xué)任務(wù)。[1-3]

1.聘任高水平的教師承擔(dān)“電工學(xué)”課程的教學(xué)任務(wù)，是保證教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)

浙江工業(yè)大學(xué)（以下簡稱“我?！保┑碾姽W(xué)課程是一門省級精品課程，由信息學(xué)院承擔(dān)具體的教學(xué)任務(wù)，學(xué)校學(xué)院對電工學(xué)課程的教學(xué)一直非常重視。目前我校每學(xué)期都有近千名學(xué)生學(xué)習(xí)電工學(xué)的課程，包括機自、化材、生環(huán)、建工等多個學(xué)院近20個專業(yè)。為保證教學(xué)質(zhì)量，學(xué)校聘任了多位教授、副教授擔(dān)任理論教學(xué)任務(wù)。在擔(dān)任電工學(xué)課程教學(xué)任務(wù)的教師中，有多位教師獲得教壇新秀、學(xué)生最喜歡的老師等榮譽稱號。從每個學(xué)期進行的學(xué)生座談會上的反饋情況可以看出，學(xué)生對任課教師都非常滿意。

2.多媒體教學(xué)是目前普遍采用的一種行之有效的教學(xué)方法之一

多媒體教學(xué)可以幫助教師節(jié)省畫各種原理圖、結(jié)構(gòu)示意圖等圖的時間，同時也增加直觀性，提高教學(xué)效果。如在電氣控制章節(jié)中，在講解接觸器的結(jié)構(gòu)時，用多媒體的動畫可以很形象也很容易講清楚它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和動作過程。在講解三相異步電動機定子繞組流入對稱三相電流，在內(nèi)部是如何形成旋轉(zhuǎn)磁場時，通過FLASH動畫制作軟件分別把不同時刻的電流大小和電流方向，以及對應(yīng)此時的磁場方向通過動畫表示出來，形象直觀，學(xué)生也容易理解。這是以前在板書教學(xué)過程中難以實現(xiàn)的。

3.理論與實際相結(jié)合，能增強學(xué)生的感性認(rèn)識，提高學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識的興趣

比如，在講解繼電器、三相異步電動機的結(jié)構(gòu)時，除了使用多媒體之外，結(jié)合實物外觀，讓學(xué)生對其構(gòu)造有一個具體的了解和認(rèn)識，使學(xué)生容易理解和接受一些相關(guān)的理論概念；在講解三相電源和安全用電方面的知識時，更可以結(jié)合生活實際，如寢室里或教室里的電源接線，都有火線、零線與地線之分，以及兩芯、三芯插座上接的各是什么線，家庭用的漏電保護器能防止怎樣的觸電事故等等，把書上的理論知識與生活實際結(jié)合起來，讓學(xué)生學(xué)以致用，而不再是枯燥的概念和理論。

二、實驗教學(xué)

實驗教學(xué)是“電工學(xué)”課程教學(xué)過程中的一個重要組成部分，能使學(xué)生把理論知識與實際聯(lián)系起來，對培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力起著重要的作用。[4]兼顧傳統(tǒng)實驗中基礎(chǔ)性實驗和設(shè)計性、綜合性實驗，改革實驗教學(xué)方法，增加虛擬實驗，可以有效地發(fā)揮實驗的作用。

在電工學(xué)的傳統(tǒng)真實實驗中，一般包括：操作性實驗、驗證性實驗、設(shè)計性實驗和綜合性實驗等四類實驗。[5]這四類實驗對于實驗教學(xué)來講都是非常重要的，驗證性實驗?zāi)転閷W(xué)生有效地開展設(shè)計性和綜合性實驗打好基礎(chǔ)；設(shè)計性和綜合性實驗?zāi)苁箤W(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)的理論知識，但由于實驗學(xué)時的限制，往往給實驗的選擇帶來難題，適當(dāng)增加虛擬實驗?zāi)苡行У亟鉀Q這個問題。

1.改革實驗教學(xué)方法

對設(shè)計性和綜合性實驗項目，在實驗教材中只列出實驗要求與任務(wù)，學(xué)生需要依據(jù)實驗任務(wù)預(yù)習(xí)相關(guān)的理論知識，自己設(shè)計實驗步驟，并在實驗過程中主動觀察和分析實驗現(xiàn)象，記錄、整理相關(guān)的實驗數(shù)據(jù)，最后撰寫實驗報告。這類實驗?zāi)芎芎玫嘏囵B(yǎng)學(xué)生的主動性，并能在一定程度上對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進行分析，這對培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生實踐能力非常有效。

2.采用虛擬實驗

真實實驗是實驗教學(xué)中非常重要的一個組成部分，它能提高學(xué)生的動手能力，并能在實驗過程中增加感性知識，認(rèn)識實驗過程中用到的各類元器件，掌握線路的連接方式，學(xué)會安全用電。但真實實驗也有一定的不足之處：[6]受到學(xué)校實驗條件的限制，只能完成常規(guī)的實驗等。虛擬實驗也是實驗教學(xué)中一個非常重要的組成部分。在真實實驗前通過虛擬實驗，讓學(xué)生對實驗的內(nèi)容、過程和結(jié)果做到心里有數(shù)，對真實實驗起到一個指導(dǎo)的作用；學(xué)生可以靈活利用自己的空余時間進行虛擬實驗，而不需要專門抽時間到實驗室；學(xué)生通過虛擬實驗還可以初步掌握部分設(shè)備的使用方法。我校在建設(shè)浙江省電工電子實驗教學(xué)示范中心的過程中，購買了計算機和相應(yīng)的仿真軟件，同時也開發(fā)了諸如疊加原理實驗、日光燈電路、單管共射放大電路等大量的虛擬實驗。[7]近兩年虛擬實驗的開展，在提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率起到了積極的作用；在發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、促進個性化發(fā)展方面收到了良好的效果，在高校的素質(zhì)教學(xué)中發(fā)揮了一定的作用。

三、課程考試

考試是課程教學(xué)過程中一個非常重要的環(huán)節(jié)，利用試題庫系統(tǒng)出卷，統(tǒng)一試卷，集中批改，能最大限度地使得考試客觀公正，有利于教師提高教學(xué)水平，有利于學(xué)生系統(tǒng)地掌握課程知識。[8]

傳統(tǒng)的考試模式基本上都是由某位任課教師人工命題，采用考教統(tǒng)一的模式進行的，這種考試模式可能會因為不同教師的人工出卷而存在一定的主觀性和不規(guī)范性，使得命題缺乏客觀性，試卷的難易程度也較難控制。為了規(guī)范教學(xué)考試環(huán)節(jié)，實行真正的考教分離，保證試卷的公平和合理，試題庫系統(tǒng)的建設(shè)是現(xiàn)代教育發(fā)展的必然趨勢。我校目前正在大力開展試題庫系統(tǒng)的開發(fā)與研制，電工學(xué)試題庫系統(tǒng)的研制是我校的校級教改項目之一，目前該系統(tǒng)已基本完成并已投入試用。該系統(tǒng)結(jié)合歷年試卷的題型、題量和結(jié)構(gòu)，從采用教材的習(xí)題、歷屆的試卷以及兄弟院校收集的大量題目，進行整理歸類，從中挑選出符合要求的題目并對每一題都做出解答，題量豐富，主要有判斷題、選擇題、填空題、簡答題、簡單計算題和計算題等不同題型，且計算題的數(shù)量占有較大的比例。在試卷自動生成的過程中，能對試題的類型、數(shù)量、范圍和試卷難度進行設(shè)定，能使試卷的題目最大限度地符合出題人的要求，并且具有添加、修改和刪除試題等功能。從目前的使用情況看，一般采用自動組卷功能生成一份試卷后，基本不需要做什么修改就能使用，大大減輕了教師的出卷工作量，效果良好。

統(tǒng)一出卷，集中批改試卷是保證考試公平合理的前提。在進行精品課程建設(shè)的過程中，“電工學(xué)”課程組就一直堅持同一學(xué)時的課程采用同一份試卷、統(tǒng)一批改標(biāo)準(zhǔn)、集中批改的方式。在批改試卷之前由任課教師討論確定各類題目的評分標(biāo)準(zhǔn)，對不同的解答方法都給出一定的評分依據(jù)；采取集中批改后，基本上能做到一個老師只批改一個大題，這樣就能最大限度地保證批改過程中評判標(biāo)準(zhǔn)的一致性。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐海芹，徐定安.電工學(xué)教學(xué)方法研究與探索[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，

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[2]鄧紅雷，李春茂，張廷鋒.“電工學(xué)”教學(xué)方法的研究與實踐[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2009，(4):108-109.

[3]孫君曼，賀振東，黃春.談電工學(xué)類課程理論教學(xué)中多種方法的有效融合[J].中國電力教育，2009，(7):123-124.

[4]鄧紅雷.電工學(xué)實驗教學(xué)的改革與探索[J].中國電力教育，2009，(3):

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[5]耿大勇，李亮之，王俊生.面向21世紀(jì)電工學(xué)實驗教學(xué)改革的探索與實踐[J].實驗室科學(xué)，2008，(5):24-26.

[6]辛允東.虛擬實驗和真實實驗的比較研究[J].中國科技信息，2008，

(10):248-249.

[7]吳根忠，李劍清.基于Multisim的電工學(xué)虛擬實驗教學(xué)[J].實驗室科學(xué)，2011，(3):19-21.

[8]陳先來，劉莉，周宇葵.試題庫是提高高校教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)[J].中國醫(yī)學(xué)教育技術(shù)，2004，(5):280-282.

（責(zé)任編輯：宋秀麗）