电工与电子技术课程实施的教学研究
2017-04-26李德川杨一军尹新国
李德川 杨一军 尹新国
【摘要】根据材料专业学生的专业需求,结合电工与电子技术课程的特点,分析该基础课程在专业学习中的地位和学生在学习方面存在的问题,从教学内容、实验方法和动手能力培养方面提出教学改革措施,较好的完成了材料专业电子技术的教学任务,培养了学生思考、综合分析问题的习惯,强化了学生的动手能力,为进一步的学习和深造打下良好的基础。
【关键词】电工与电子技术 教学研究 课程
【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2017)05-0243-02
电工与电子技术课程内容包含电子和电工两部分内容,主要介绍电路的基本元件、电路分析基础、数字电路、模拟电路,以及数据的测量和采集等知识的一门学科[1]。内容上相对独立而又有交叉,同时包含大量的验证试验,是培养学生文化品质和科学素养、提高学生实践动手能力的一本新教材。电工与电子技术的掌握,能够造就一批从事电子信息系统的科学研究、产品的设计、工艺制造和技术管理等方面的新型高级工程技术人才。而且材料类学科的培养目标旨在培养具有扎实的自然、社会科学和材料科学的专业基础,具有较强的学习能力、实践动手能力、组织管理能力等,能够从事材料科学的基本理论研究、新材料和工艺的开发,生产技术管理等工作的应用型人才。从科学发展观和人的全面发展来说,材料类的学生更应该学习电工与电子技术。因为随着电子科学技术的发展,精密仪器,电子器件等都是由不同的电子元件组成的一个系统,不同元件间相互联系,相互作用,该课程配套的大量实践训练,有助于培养我们的动手能力、综合分析和思考问题的能力,是加强科学素养、提高文化知识,培养创新精神不可或缺的一门教材。因此,在材料专业开展电工与电子技术课程的教学是非常必要的。
然而,有些学生没有给予电子科学相应的重视,认为材料专业只是与元素、化合物、材料的加工与合成相关,与电子系统无关,在心里上放纵,在学习时间的分配上投入的时间相对较少,而学生的电子基础又很薄弱,造成学生对知识的理解不透彻,在复杂的问题上不能从整体上系统的分析问题。因此,在本文中将从电工与电子学科的基础出发,把材料专业的专业特点和教学内容结合起来,探讨教材、教法、教学手段、实践教学、考核方式等方面在课堂教学方面的应用,培养学生的动手能力和科学素养,改善材料专业的学生在电工电子技术方面的学习热情,开展非电子专业电工与电子技术的教学工作。
一、精选教学内容,把知识点进行层次化归类。
电工与电子技术这门学科是门基础课,包含有数字电路和模拟电路两大部分,对电工技术和电子技术方面的基础知识进行全面的介绍,知识点较多。而材料专业的学生主要以理科生为主,数学和物理基础较好,只要善于引导,诱发材料专业学生对于电子课程的学习热情。对于基础知识,要从材料学的角度出发,分析电子元件的结构和工作原理,建立不同层次间知识的联系。例如N沟道的绝缘栅场效晶体管,我们从源极或漏极的形成机理出发,与材料学科相结合,在知识间产生共振,拉近学科间的举例,提升学生的关注度。然后结合电场知识,分析N沟道导电路径的形成原因,以N沟道形成的特点来区分场效晶体管是耗散型还是增强型MOS管。因此,善于精选教学内容,以学生已有的知识为基础,逐层深入,把知识点进行解刨,利于学生消化与吸收,提高学生的学习效率。
二、以知识点为依托,进行发散式教学。
结合理科学生喜欢钻研,善于推论的特点,抛出问题,引导学生对知识进行联想,把知识体系连接起来,进行发散式教学。以二极管为例,通过对二极管的P、N结的微观形成机理的分析,掌握二极管的构成;根据二极管的特性,推断二极管的分类;通过P、N结不同的组合方式,构成不同类型的三极管PNP或NPN元件;把不同二极管组合起来,构成不同的门电路。知识的扩展有利于把教材中不同章节的知识点连接起来,让知识点不再孤立,使之符合理科生思维的逻辑性,有利于教学计划的实施。
三、探讨式教学,不拘泥于课堂讲授。
丰富课堂教学形式,结合不同的教学手段,把提问式教学、总结式教学、专题活动和多媒体教学等有机结合,掌控学生的学习热情与激情,提高教学质量。
1.借助于互联网,让学生在查找中学习知识。
互联网上资源丰富,把互联网当作扩展知识储备的手段之一。智能手机的普及,拉近了我们与互联网的距离,为知识的获取提供了方便。然而,在课堂上虽然强调要专心听课,但是仍然发现有一部分同学低头看手机。既然手机在课堂上无法回避,那我们可以因势利导,把知识的获取转移到资料的查找上来。例如通过提出电阻元件阻值的识别问题,让学生通过互联网查找电阻的识别方法,了解色环电阻和贴片电阻的识别方法各是什么?这样既避免学生无谓的看手机,活跃了教学气氛,提高学生的课堂参与度。
2.转换角色,让学生体验一场课堂教学活动。
课堂教学不仅仅是教师的课堂,更是学生的天地。组织一场由学生主导的、总结式的课堂教学活动,通过资料的查找,课堂教学计划的制定,锻炼学生的组织能力,激发学生的对该课程的热情。教师则负责点评和指导,通过教学活动来了解学生对知识的掌握程度,及時不同和总结,深化学生对知识的理解。
3.开展电子科技主题展示活动,体验电子科技带来的便利,激发学习热情。
在班级中,对电子科技热衷、甚至痴迷的学生不在少数,智能手机,电脑、平板等设备更是层出不穷,利用这部分同学对电子设备的热爱,进行一场电子元件科普性质的主题展示活动,加深学生对电工与电子技术课程的热爱。例如,展示一款台式机的主板,讲解下里面包含哪些电子元件,元件的容量大小,如何分辨,以及电路的设计图等。主题活动可以锻炼学生查找资料的能力、组织能力,增强学生的专业素质,学以致用,培养既有理论基础,又有实践能力的新型复合型人才。
4.借助多媒体,丰富教学内容。
借助计算机系统,把知识内容以文字、图片、声音、动画等形式通过多媒体展示出来,以不断跳跃的课堂教学形式,吸引学生的注意力,提高课堂教学效率。
四、开放电子实验室,建立理论知识与实物间的桥梁。
实践教学非常重要,是提升教学效率和学生兴趣的关键环节。现有的实验是在实验目的、实验仪器、操作步骤等确定的条件下,学生认识仪器,完成基本技能训练的一个环节。虽然认识了电子元件,观察到了实验现象,但不能最大程度的激发学生的主动性和创造性。尤其对于材料学科的学生具有联系和挖掘现有现象的特点来说,仅仅是验证性的实验已经不能满足学生的发展要求。开放电子实验室,让学生根据自己的知识、兴趣和能力,选择实验的内容、元件,指定实现步骤,分析实验现象,教师适当的给予引导,让学生自主的完成实验科目,充分发挥其设计能力和创造性,培养学生的科学素养。例如,淮北师范大学电子实验室组织万用表的组装活动,提倡学生走进实验室,加深对电子元件了解,教师则负责提供技术支持。从万用表要实现的功能、仪器测量的原理、电子元件的选择以及电子线路的规划全部由学生独立完成,此次活动既提高了学生的动手能力,又丰富了学生的生活。完成设计以后,学生纷纷在网络上展示出自己的作品,激动与兴奋不言而喻。活动的开展提升了学生兴趣,鼓舞了身边的同学,极大的提高了学生学习的热情。然而实践教学活动受到经费和师资的影响,离完全开放电子实验室还有一段距离,但开放式教学带来的显而易见的优势,是教学改革不能忽略的[2]。
五、轻考核、重实践,减压增效。
减轻理论课在考核中所占的比重,注重能力素质的培养。材料专业的学生学习基础理论课程,或多或少存在一定的排斥心理,在心理给予不了足够的重视。可以在课程学习的伊始,告诉学生考核的标准,让学生以轻松和积极的心态来对待这门课,提高学生的参与度[3]。我的方法是课堂上如果有关于知识点疑问,可以结合实际课程内容,安排知识点的讨论和总结,激发学生兴趣,活跃课堂气氛,达到寓教于乐的教学效果。
六、结论
电工与电子技术的教学改革涉及的知识范围较大,需要教师投入足够的精力,转变教学观念,要以培养和发展学生的素质为宗旨,坚持把教学改革深入、长期的开展下去。教学改革正在稳步进行,教学效果明显。
参考文献:
[1]叶挺秀, 张伯尧主编.电工电子学(第三版)[M]. 高等教育出版社, 2008.
[2]聶琼.高职电工电子学教学改革研究[J]. 考试周刊, 2012 (50): 16-17.
[3]余群,何绍华,李丽.少学时电工电子学的教学研究[J]. 教育教学论坛, 2013 (20): 88-90.