利用《電工電子學(xué)》課程培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力

文/張洪萍 王麗萍 李娜 王偉嘉 陳勤

一、引言

隨著信息社會的到來，社會對人才的培養(yǎng)提出了更高要求。2016年，我國頒布的《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》就明確提出學(xué)生應(yīng)具備人文底蘊(yùn)、科學(xué)精神、學(xué)會學(xué)習(xí)、健康生活、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、實(shí)踐創(chuàng)新這六大素養(yǎng)。

《電工電子學(xué)》課程是我院針對部分非電專業(yè)開設(shè)的一門必修專業(yè)基礎(chǔ)課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，可使學(xué)生獲得電工技術(shù)和電子技術(shù)方面的基本概念、基本知識、基本理論、和基本技能；從工程角度培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力，并為以后的崗位工作、科學(xué)研究打下一定的基礎(chǔ)。由于電工電子學(xué)課程涉及數(shù)學(xué)、物理等多門學(xué)科，具有教學(xué)內(nèi)容多、知識更新快、實(shí)踐性較強(qiáng)的特點(diǎn)，學(xué)生普遍反映難學(xué)；再加上目前的教學(xué)模式還是以教師課堂講授、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，學(xué)生被動接受，主動參與機(jī)會不多，缺乏獨(dú)立思考，不利于學(xué)生發(fā)散思維，進(jìn)而培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、創(chuàng)新能力和批判性思維等綜合能力。因此，本文從以下方面探討如何全面培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。

二、多管齊下，全面培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)

（一）理念領(lǐng)先與系統(tǒng)思考

一方面，當(dāng)下的學(xué)科教育不再是單純的知識教育，而是應(yīng)該從如何促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的高度，關(guān)注學(xué)生的意志品質(zhì)、情感態(tài)度、生理基礎(chǔ)、習(xí)慣方法及學(xué)科素養(yǎng)等。根據(jù)這樣的理念，提出在電工電子學(xué)課程中采用BOPPPS模型來優(yōu)化教學(xué)。BOPPPS模型是目前國際公認(rèn)的一種先進(jìn)教學(xué)模型，在北美諸多名校進(jìn)行應(yīng)用[1]。BOPPPS模型根據(jù)教學(xué)育人的認(rèn)知理論將教學(xué)過程劃分為6個階段，分別是B—Bridge-in（導(dǎo)言），O—Objective（學(xué)習(xí)目標(biāo)），P—Pre-assessment（前測），P—Participatorylearning（參與學(xué)習(xí)），P—Post-assessment（后測），S—Summary（總結(jié)）[2]。它以參與式學(xué)習(xí)為核心，發(fā)揮學(xué)生的主動性，使他們不再是被動的知識接受者，而真正成為學(xué)習(xí)的主體，調(diào)動其學(xué)習(xí)積極性，提高自主學(xué)習(xí)能力[5]。BOPPPS教學(xué)模式從根本上改變學(xué)生的思維方式，強(qiáng)化他們的發(fā)散思維、創(chuàng)新思維，培養(yǎng)分析問題能力、解決問題能力和工程實(shí)踐能力等綜合能力。將這一先進(jìn)的教學(xué)模型應(yīng)用到我院電工電子學(xué)課程的教學(xué)過程中，有利于突出“學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”這一教學(xué)理念，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。

另一方面，《電工電子學(xué)》課程教學(xué)內(nèi)容主要包括電工技術(shù)、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)三大模塊，知識點(diǎn)眾多，容易給學(xué)生造成雜亂無章，從而不知如何下手。因此教師必須系統(tǒng)考慮如何將這三大模塊內(nèi)容融合在一起，形成綜合的、系統(tǒng)項(xiàng)目，使整門課程內(nèi)容形成一個相互聯(lián)系又有獨(dú)立功能的整體。這樣學(xué)生才可以對整門課程知識融會貫通，才會對相關(guān)知識內(nèi)容積極思考、拓展應(yīng)用、深入學(xué)習(xí)，為學(xué)生打下工程設(shè)計的基礎(chǔ)。

（二）生活出發(fā)與分層教學(xué)

將“知識來源于生活，也將應(yīng)用于生活”的理念應(yīng)用到電工電子學(xué)課程的教學(xué)中，找出課程知識點(diǎn)與實(shí)際生活的結(jié)合點(diǎn)，提煉出貼近生活的教學(xué)案例，做到教學(xué)不只局限課堂，還能利用課堂所學(xué)知識分析、解決日常生活中的一些實(shí)際問題，在課程初期就激發(fā)出學(xué)生的好奇心，積極思考、主動學(xué)習(xí)。比如讓學(xué)生制作一個愛的小夜燈送給家人和朋友，對于這樣的實(shí)際問題，學(xué)生十分感興趣，從而積極主動思考，能很好地設(shè)計實(shí)現(xiàn)。教學(xué)中結(jié)合元器件的選擇，注意參數(shù)匹配，如電路的分析、計算，點(diǎn)亮LED燈（單色或彩色）所需的電壓，直流穩(wěn)壓電路的設(shè)計等。再比如家里的家用電器（洗衣機(jī)）罷工，故障代碼E32，請學(xué)生幫助查明原因，并指導(dǎo)維修。這些都能很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，而且能讓他們感受到這些電工電子的知識和我們的生活息息相關(guān)，學(xué)而有用，從而愿意多角度思考問題。

我院開設(shè)《電工電子學(xué)》課程的學(xué)生層次有本科、士官大專學(xué)生，他們有的是通過高考入學(xué)，基礎(chǔ)較好；有的則是從部隊考取入學(xué)，學(xué)習(xí)能力良莠不齊，這樣便要求教師在教學(xué)過程中有所區(qū)別。我們將一些基本知識放在課前自主學(xué)習(xí)，課堂上集中解決共同存在的問題，而且應(yīng)該提供幾個進(jìn)階性的學(xué)習(xí)內(nèi)容，對于理論基礎(chǔ)較好、學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生，可以在完成基本任務(wù)的同時，再額外完成一些有挑戰(zhàn)性的項(xiàng)目，刺激學(xué)習(xí)；而對于基礎(chǔ)相對較差的學(xué)生，則以鼓勵為主，在習(xí)題、實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐方面提供適合能力的項(xiàng)目，盡可能讓他們展示出自己的優(yōu)勢，增強(qiáng)自信心，為本門課程的學(xué)習(xí)建立良好氛圍[3]。

（三）理實(shí)一體與虛實(shí)結(jié)合

《電工電子學(xué)》課程既有豐富的理論知識，又有眾多的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，能很好地培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動手能力、分析判斷能力等。但在目前的教學(xué)中，理論與實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐分開進(jìn)行。即在教室上完理論課后，再去實(shí)驗(yàn)室按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上的操作步驟一步一步完成，記錄數(shù)據(jù)、填寫表格、提交實(shí)驗(yàn)報告。整個活動流于表面，因?yàn)槔碚撜n非常枯燥，學(xué)生在學(xué)習(xí)具體電路時沒有實(shí)物可查看、現(xiàn)象可觀察，根本提不起學(xué)習(xí)興趣，更別說培養(yǎng)其他能力。為提高學(xué)生的動手能力和分析問題、解決問題等能力，我們將理論與實(shí)踐在同一教學(xué)場所（教室或?qū)嶒?yàn)室）一體完成，通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)理論、理論指導(dǎo)實(shí)踐，很好地實(shí)現(xiàn)了做中學(xué)，學(xué)中做，使學(xué)生學(xué)習(xí)由被動變主動。在教室完成理實(shí)一體化教學(xué)可以利用一些開發(fā)套件，學(xué)生一邊進(jìn)行具體操作，教師一邊進(jìn)行理論講解，做到即時反饋，有效學(xué)習(xí)；或者通過教師演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，由學(xué)生歸納總結(jié)，發(fā)散思維，找出問題、提出更好方案，全面培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。

當(dāng)前，數(shù)電模塊的組合邏輯電路和時序邏輯電路部分的實(shí)驗(yàn)課是直接使用元器件進(jìn)行的，這就使得需要準(zhǔn)備的元器件的種類、型號較多；再加上實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的老化和元器件本身的不穩(wěn)定性，很多實(shí)驗(yàn)根本做不起來，更不要說很好地完成。因此，有必要在教學(xué)中加入仿真軟件的使用，進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，仿真實(shí)驗(yàn)過程中不僅可以很好地得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而且還便于隨時調(diào)整元器件參數(shù)，改變設(shè)計電路，極大地提高了效率，使得學(xué)生愿意動手，培養(yǎng)動手實(shí)踐能力，為以后的崗位工作和科學(xué)研究打下照實(shí)基礎(chǔ)。

（四）減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與增加綜合設(shè)計性實(shí)驗(yàn)

雖然基礎(chǔ)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)可以加深學(xué)生理解理論知識，但不利于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和分析解決問題的能力。所以，基性驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)該減少，而且還要提前給學(xué)生挖好坑，故意設(shè)定故障，學(xué)生不僅要完成理論驗(yàn)證，還要動手測試故障電路，找出故障原因，這樣才能大大調(diào)動學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性，另外可以提前讓學(xué)生設(shè)計一些自己感興趣的電路帶到實(shí)驗(yàn)課上一起做[4]。綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是老師在充分考慮學(xué)生能力和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的探索性和可行性之后，提供一批實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目供學(xué)生選擇。學(xué)生可以選擇獨(dú)立完成或組團(tuán)成組（不超過3人/組）完成(注：小組合作完成的要分工到人，以免個別學(xué)生渾水摸魚)，通過查閱資料、擬定方案、選擇實(shí)驗(yàn)器材、設(shè)計實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案、記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，最后做PPT文稿匯報答辯。綜合性實(shí)驗(yàn)是對理論知識的鞏固和總結(jié)，著重培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力、獨(dú)立設(shè)計能力和工程應(yīng)用能力。

三、結(jié)論

現(xiàn)代社會對人才的要求越來越高，不僅需要具備豐富的學(xué)科知識，還需要具創(chuàng)新能力、合作能力、溝通能力、批判性思維等綜合能力。因此，本文從上述幾個方面同時著手，全面切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。