浅谈《汽车电工电子基础》教材的研究与开发

张旭征

电工电子技术自问世以来,已广泛应用于各个领域。该类课程的开发和应用水平已成为一个国家工业化、信息化发展水平的标志之一。目前,国内所有的中高等院校中不仅是纯电类专业,而且许多非电类专业也无一例外地开设了电工电子的基础课程。笔者所在学校汽车类专业同样如此,经过几年的摸索与实践,已出版了专门针对汽车类专业使用的教材《汽车电工电子基础》。教材涉及的内容密切联系生产实际,教材内容详尽且紧跟时代步伐,易于理解,方便学生学习。笔者在此对本教材的研究与开发进行简要回顾。

一、新教材编写的背景

笔者所在学校在汽车类专业开设“电工电子基础”课程之初,一直以各出版社出版的“电工电子技术基础”这类教材进行教学,课程形式主要为理论教学,按照专业要求完成基础教学任务,在理论上为汽车专业学生打下一定的基础。2005年我校全面实行模块化教学以来,该课程也进行了较大的改革,课程教学由纯课堂形式转到了“ 课堂+实验室”模式,使用理论实践一体化的教学方式,并将该课程更名为《汽车电工电子基础》。实施教改后,任课教师在教学与实践过程中逐渐发现原有的教材已无法满足我校实际教学的需要,主要表现为:⑴原课程是集电工仪表、电子元器件的认识,简单电路、原理图、实物图的区别和初级认识、使用于一体的专业基础课。⑵课程在教学中以数学、物理为依托,但技校学生,尤其是初中毕业的技校生基础课程相对较弱,对理论课的认识理解有相当大的难度,学习兴趣不浓。⑶原有教材内容与实际相差较远,不能满足实际教学的需要,即使勉强完成教学,其内容在学生后期的专业课学习中也无法达到很好的连贯和服务应用的目的。因此,对《汽车电工电子基础》教材的研究与开发已是迫在眉睫。

二、新教材编写的意义

《汽车电工电子基础》是我校汽车类专业一年级开设的一门必修课,该课程对加强、拓宽学生的基础知识,培养学生对专业的入门起着十分重要的基础作用。该课程始终保持和延续优良的教学传统,严谨治学,坚持不懈地进行教材改革,在加强教师队伍建设、改善实验实习条件等方面都取得了优异成绩。在教学方式上我校积极进行教学内容、教学方法、教学手段的改革与创新,以提高该课程的教学质量。《汽车电工电子基础》课程的教材创新是教学改革的首要问题。从2005年起根据模块教学思路,先在一些班级中进行试教,然后以点带面编写初稿,再在不同专业学生中扩大试运行。在试运行中,克服各种困难,将难点深化,并补充完善了教学内容,使该课程改革在全校得到应用、推广和发展。

三、教材研究的目的

为了使教材研究与编写工作有所创新,就要通过教材研究,掌握本专业和非电专业的模块化改革的必要性以及本学科前沿发展的方向和动态,并将这些新知识融入到本课程的教学中,从而拓展教师的知识面,提高课程的教学水平,收到理论联系实际的效果,达到通过研究教材促进教学的目的。在《汽车电工电子基础》研究与开发中,有计划地开展和推广了单元授课的教学方法、教考分离的形式,探索、运用了多媒体等现代教学手段。为了提高学生的动手能力,《汽车电工电子基础》教学包括课内理论和课程实际操作,并进行单独考试,分别计算成绩。根据学生的不同层次,按照实际情况综合分析,将学生具体分为高、中、低层次来设置相关实操内容。实操内容由基本验证性实验过渡到综合性实验,再发展到开放性自主实验,符合由浅入深,由低级到高级的认识规律。对一部分学生可鼓励其自选实验题目,进行综合实验,以培养学生的创新实践能力及对新器件、新技术的综合应用能力。

四、教材研究的内容和过程

1.课程内容与课时的科学分配

本教材注重技能和能力培养,适度增加实操教学内容,增加学生动手操作机会。基础理论内容以“必须、够用”为度,适当降低理论深度。根据后续课程所需增加了相应的实操教学内容,使实操性教学的比重占总学时的60%以上。

教学内容采用模块化进行组合、优化,不盲目追求学科体系的完整性,适应了技校教育的要求。

《汽车电工电子基础》将所学知识分为八个单元模块:安全用电常识、仪器仪表使用、电子技术基本操作、直流电路、电磁现象及电磁器件、典型电子电路的安装与调试、典型电子电路在汽车中的应用(一)、典型电子电路在汽车中的应用(二)。进行分块建设和教学,有利于学生对知识点的掌握,也利于指导学生的实际操作,为学生的专业课程学习打下了良好的基础。

各单元理论结束后安排2～6学时的实验课,布置一定数量的作业和习题辅导,以加深对本单元基本知识的掌握。并随时进行单元课堂测验,发现本单元教学中的问题,及时解决,有效地保证了课程教学质量。

2.研究的理念、效果、课程目标

《汽车电工电子基础》是专业基础课,对培养学生掌握仪器仪表的基础知识、基本能力和综合素质具有重要作用,其教学质量直接影响专业后续课程的学习、人才培养质量和学生的就业。

《汽车电工电子基础》课程教学目标要求学生能够理解和掌握有关电工电子的基本概念,并正确使用电工电子仪表操作调试等基本操作技能,从而提高学生科学思维、分析能力和解决实际维修问题的基本功。通过本课程的学习,在学生掌握电工电子的基本知识及仪器仪表的基本技能后,可以为其后续专业课程的学习打下坚实的基础。

3.课程的重点与难点及解决方法

(1)重点:仪表的使用和测量的方法。(仪表包括:机械式万用表、数字式万用表、电工电子实训台)。

难点:各种元件的识别以及检测方法、各种电路图的认识以及与实物形体的区分。

(2)解决方法。一是本着学以致用的原则认真调整授课内容,将脱离实际应用的理论性较强的内容进行压缩,增加实用性强的新知识和新技术,使教学内容紧跟社会发展且学生易于接受,保证学生听得懂、学得会、用得上。

二是适当降低理论深度,结合计算机辅助教学详细讲解课程内容,把教学过程中一个个高台阶变成若干低台阶,便于学生循序渐进,消除了学习过程中的认知障碍。充分发挥多媒体形象化的教学优势,达到突出重点、化解难点、加深理解的目的,节省作图时间,增加课堂教学信息量。

三是开设新型实验、实训课,帮助学生深刻领会课程内容,为学生提供自己动手、动脑解决实际问题的机会,提高学生的实际操作能力,真正实现理论联系实际。

4.教学方式方法

(1)课堂教学改变传统的以教师讲授为中心的教学模式,在教学中广泛采用启发式教学法、实例教学法等新方法,极大地调动学生学习的积极性和主动性,取得了良好的教学效果。

(2)在教学中注重基本概念的讲解,对基本内容讲深讲透。对与实际应用相联系的内容,尽可能以实操来完成,并简化仪器仪表的内部结构,元器件的工艺形成,举出其应用实例。例如在讲到万用表的概念时,简单介绍内部的原理,主要讲解操作方法和不同类型万用表的使用。

(3)讲课中注意归纳对比,启发学生进行对比分析,达到深入理解、举一反三的目的。

(4)精讲多练,每单元结束后有2～3个实验和做一些习题,以加深对本单元基本知识的掌握。

(5)利用面对面的教学方法等教学手段,及时了解学生掌握的情况和解决出现的问题。

5.实践教学思想及效果

实践教学思想:以学生综合能力为目的,以技能训练为本位,全面加强实践教学,使学生具备较高的综合素质和熟练的操作技能。

实践教学效果:有利于学生综合素质和综合能力的提高;有利于学生尽快掌握高新技术;有利于学生更快、更好地培养职业能力。

《汽车电工电子基础》教学内容深入浅出,涵盖了电工电子的核心内容,既巩固了基础知识又锻炼了动手能力,准确抓住了电工电子课程的灵魂并激发学生的兴趣。通过上述理论和实践性教学环节,提高了学生的学习兴趣和动手能力,培养了学生的创新意识和工程意识,使学生在电工电子的应用水平上都有很大提高,效果十分显著。

6.考核内容与方法

将传统单一“笔试”的考核方式变为“笔试”+“操作”的考核方式。把学生的动手能力列为考核的一项重要内容,并在测试时占到60%以上的比重。

在各教学环节中都设有考核,其中基础实验和启发性实验考核为教师对每个知识点考核、评定成绩提供了依据,如发现普遍性问题,统一进行指导。通过考核,考察学生是否能独立完成所要求的实验。在理论课的考核中,可以在一定程度上体现出学生是否对实验思考题有深入的理解。综合应用的考核方法,主要是提交工作页,并进行当面测试和各种调试,以此来考核学生的理解程度、了解其是否真正掌握了该题目要求的核心操作技能等。

五、教材的创新与特点

1.《汽车电工电子基础》实操教学一直得到了高度的重视

从实践内容、授课模式、管理模式上都具有明显的特色。富有层次性、丰富性和先进性的实践教学,保证了不同程度的学生都有所收获。给学生构建的这个平台,为他们提供了更多的选择机会,可以更大地发挥学生的主动性,开阔学生的视野,保证了实践教学能够跟上时代发展的步伐。

2.教材的使用与工作页的设计情况

本教材充分地将理论与实际紧密结合在一起。在实际教学时采用传统教学与多媒体教学相结合的方法。开课前教师对全课程教学内容进行精心安排,科学制定教学时间,并将整体课程课题进行公布。学生可以清楚地了解课程的总体设计和教材各章节主要内容,有利于合理安排预习。使用本教材授课过程中每个单元都有相应的电子教案,在教学时可以节省大量的文字书写和绘图时间,且绘制图形既规范又准确,增大课堂教学的信息量,提高了教学效果和教学质量。

在配套本教材的设计中,每个单元配有一定量的工作页。《汽车电工电子基础》课程内容的教学工作页包含基本实验10个,设计性实验3个,综合性课程设计实验4个。其特点是通过实操学会理论。

3.结合教材教学进行实验室配置

目前,电工电子实验室设备精良,由专业系统统一管理,在实验室管理上主要提供一个实习平台,在实习平台上根据不同的教材内容,由教师设置实验项目。因此,任课教师必须具有促进电工电子实践教学开展的能力。在创新、开放性的实验室配备优质的实验设备以及具有丰富经验的任课教师会更有力地促进电工电子实践教学的发展。

六、下一步的工作

本课程今后还需要进一步加强与后续模块课程的交流与沟通,在积极展示、宣传自身优势与特色的同时,借鉴、学习他人的先进经验和优秀成果,进一步促进本教材的建设。

进一步完善和修改单元工作页和习题。

对中职学生电工电子基础能力的培养现已有了一定的研究,并形成了一套较为有效的培养模式。但随着学校的发展,高中毕业生的招生逐渐增多,我校的教育重心将转移到中职和高职教育并行且逐渐转为高职教育为中心的方面上来。由此引起的培养模式也会有很大的不同,以后我们还将继续对该教材进行深入地研究和探讨。