新工科下电工电子技术教学改革研究

2021-07-28童志博陈欣谭昭君孙靖婷王江张娜娜陈佳雯

科技创新导报 2021年3期

童志博陈欣谭昭君孙靖婷王江张娜娜陈佳雯

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098x.2010-5640-2468

摘要：电工电子技术不仅应用范围广泛而且有重要的实践意义。本文基于“新工科”教育的背景，以学生的视角剖析课堂教学和实验教学过程中所存在的问题，如学生基础知识差异大、学习积极性低、实验动手能力差、实践教学单一化等，针对上述问题提出了解决方案并取得了较高效的教学成果，培养了更多创新实践能力强的电工电子技术人才，推进了“新工科”的应用与发展。

关键词：电工电子技术新工科创新实践学生视角

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2021）01（c）-0151-04

Research on Teaching Reform of Electrical and Electronic Technology under New Engineering Education

Tong Zhibo Chen Xin Tan ZhaoJun Sun Jingting Wang Jiang Zhang Nana Chen Jiawen*

（College of Materials Science and Engineering， Yangtze Normal University， Chongqing， 408100 China）

Abstract： Electrical and electronic technology is not only widely used， but also has important practical significance. Based on the background of "new engineering" education， this paper analyzes the problems existing in the process of classroom teaching and experimental teaching from the perspective of students， such as students' great differences in basic knowledge， low enthusiasm for learning， poor experimental ability， and simplification of practical teaching. Aiming at the above problems， this paper puts forward solutions and achieves more efficient teaching results， and cultivates more students with strong innovative and practical ability The talents of electrical and electronic technology promote the application and development of "new engineering".

Key Words： Electrical and electronic technology; New engineering;Innovation practice; Students view

隨着科学技术的快速发展，电工电子技术与诸多新技术、新领域相互融合，逐步深入应用到通信、医疗、生活等各个领域，为人们带来了许多便利[1]。为主动应对新一轮科技革命与产业变革，支撑服务创新驱动发展以及“中国制造2025”等一系列国家战略，2017年2月以来，教育部积极推进新工科建设，为各个领域输送更多创新实践能力强、具备国际竞争力的高素质复合型新工科人才[2-4]。与此同时，电子电工技术（又称“电工学”），是工科非电类本科生的必修公共基础课[5]，通过学习电工电子技术中的基础概念、基本理论、基本知识和基本操作技术，使学生能够很好地将课程与专业知识相结合，并在此基础上扩展本专业，这能够很好地提高学生的综合素养，扩大学生的视野，也可以为学生进行科学研究、学科竞赛提供一定的基础条件[6]。

目前，各高校为了响应新工科建设，力争培养创新型及实践型人才，通常从大方向，高屋建瓴对本课程进行教学改革，却忽视了授课对象，即学生的想法。笔者长期从事《电工电子技术》一线教学，在与学生交流过程中，发现如何让学生掌握好本门课程，将电工学融入所学专业提高专业素养，能够将书本知识与现实生活结合，自主处理生活中出现的电路问题，以及如何利用本课程知识为参加相关学科竞赛服务等是学生较为关心的问题。然而，本课程学习具有一定难度，很多非电工专业类学生以不挂科为目标，但实际上此课程仍然是挂科率最高的学科之一。此外，在《电工电子技术》学习中，学生的学习兴趣不高，学习成效不达标，实际操作能力差也是存在的问题。因此，笔者通过与学生交流讨论，基于学生的视角去检视《电工电子技术》教学所存在的问题，并提出相应的教学改革方法，在保障教学质量的同时提高学生的综合素养，从学生角度改进实践教学，推进“新工科”的建设与发展，为社会输送更多的电工电子技术人才。

1 教学中存在的问题及原因

（1）学生基础知识差异大。《电工电子技术》课程覆盖面广，在学习过程中也需要应用其他课程的相关知识，不仅有物理电学的内容，也包含了高数积分的知识。学生在之前可能接触、学习过相关的课程，但不论高职还是普高班的学生，同一个班级学生的基础仍然会有明显的差异。因此，如何平衡教学知识点的难易，让基础差的学生能学懂，基础好的学生能学精，能够照顾到每一位学生，需要对课程进行深度设计。

（2）学生主动性不高。《电工电子技术》的课程内容“广而博”，概念性的知识点多且抽象，对基础好与不好的学生来说学起来都具有一定的难度，且很多学生对难学的课程自然而然会产生厌学的情绪，懒散的学习态度严重影响了教学质量。

（3）实践教学单一化，难以有效锻炼学生创新能力。目前，《电工电子技术》的实践课程通常是通过预习实验所涉及的理论以及电路，通过连接设计好的电路图来验证理论知识，老套的实验操作不能有效的训练学生独立思考问题的能力，进而无法使学生的创新能力得到提升。

2 教学设计改进

电工电子技术是一门纯理工学科，课程的内容相对枯燥乏味且知识点不容易理解，同时多数学生在电学这一块的基础也比较薄弱，不愿意主动学习这门功课，导致教学效率难以保证。但同时，学生对于参加各种大学生比赛的愿望较为强烈，希望自己在实践及创新能力上得到突破，为未来的就业打下坚实的基础。因此，站在学生的视角，基于《电工电子技术》的课程特点，期望在以下课堂教学中进行改进。

2.1 强化理论知识的教学

（1）重视“绪论”部分教学。由于初、高中应试教育的思想根深蒂固，基础知识好的学生常常认为学好课程基本知识、做对习题就算学好了本课程，而基础较差的学生由于课程知识量大、学习时间紧，对课程的认知很浅薄，不能清楚认识到电工学在今后学习、工作、生活中的重要作用。因此，加强“绪论”部分的教学，引导学生了解和学习本课程，系统性地梳理课程的实用性有助于学生对本课程有正确的认知，为后续的学习作好铺垫。同时，“绪论”教学过程中将本课程基础知识进行扩展延申[7]，搜寻并整合与课程内容相关的新技术、新产品，让学生清楚认识到《电工电子技术》在日常生活及工业生产中的前沿应用，提高学生学习兴趣的同时丰富学生专业素养，深度开发学生的创造潜力。

（2）运用信息化手段将抽象的知识点变得形象、易懂。在《电工电子技术》教学中存在很多抽象化的概念，这降低了学生对课堂内容的掌握程度，而学生恰恰希望老师能够将抽象的知识点具体化。通过动画的形式将抽象的事物展现出来，会使学生对抽象化的事物理解起来更加便利。例如在集成放大电路学习时，不论老师如何讲解，学生都不能很好地想象放大电路中的多子和少子是如何运动的，又是如何使晶体管发挥作用的，如果利用现代化技术制作或在网络上寻找相应的动画，如图1所示，将多子少子的运行方式具体地展示给学生观看，不但吸引学生的学习趣味，也使学生更快、更好、更轻松地掌握知识点。

（3）将教学过程信息化。《电工电子技术》课程知识面广，课时少，仅靠课堂的教学让学生完全掌握本课程是远远不够的，因此在教学过程中参入信息化教学将大有必要。课前，教师自行录制或通过在网络上寻找、下载相关的微课视频，整理后上传至班群或慕课软件上给学生观看，引导学生自主预习;讲课时将PPT通过雨课堂等平台共享给学生，并通过信息平台布置相应习题，增加师生互动的同时活跃课堂气氛，更能了解学生对本课程的掌握进度，以便进一步合理安排教学。在课下，学生可以浏览PPT有针对性地梳理不清楚的知识点，加深课堂学习记忆，提高课堂教学质量。总而言之，利用“互联网+教育”模式教学，能够很好地带动学生主动思考、主动学习。

2.2 优化实践教学

实践教学是本课程必不可少的环节[8]，实践教学的磨练有助于提高学生工程实践能力以及创新能力，使学生系统学习与研究问题的能力得到进步，有效推进新工科教学的发展与应用。然而传统的实验教学一般分为三个阶段：预习实验、实验操作及整理实验结果，都是以讲解实验电路图及原理为主要内容[9]，学生总是在老师的严格管控下被动地去学习，机械化的连接早已设计好的电路图，利用实验数据来验证真理，枯燥无味的实验进程，导致学生只为求得实验数据而做实验，无法激发学生创造激情，不利于培养学生的创新能力，未能体现实践课程的教学意义[10]。笔者在与学生的交流过程中有不少学生表示，老师发出的电路图加理论知识的实验预习报告根本没有兴趣了解下去，等到做实验时脑子里还是一片空白。

基于学生的要求，教师可以通过提供实验操作的小视频及线上虚拟仿真实验操作平台，让学生更加直白地了解实验设备、实验流程、实验原理，拓展教学资源的同时增加学生的“试错空间”，提高实验操作的成功率[11]。这不仅可以激发学生对实践教学的兴趣，充分训练学生的实践动手能力，还可以消除课时安排、上课时间地点，以及实验设备的限制[12]，在观看视频与模拟训练过程中，也能带动学生积极思考，高效培养学生的创新实践能力。将“项目化”教学模式引入实验教学环节，以分小组的形式让学生自主设计实验进行操作[12-14]。小组分工合作将电工电子技术与所学专业结合，通过自主查阅资料、设计电路、完成实践操作、撰写实验报告、实验答辩的五步骤完成实践教学，让学生在“学”中“做”，熟练操作实验仪器并掌控实验流程，成为实验室“真正的主人”，充分锻炼学生手腦的配合。团队的合作也能提高学生与人沟通交流、组织管理团队的能力以及团队精神。

2.3 提高实验操作的成绩比例

《电工电子技术》是实践性较强的科目，过分注重学生期末的试题成绩容易让学生存在应试教育的心理状态，使学生过度关注书本知识，死记硬背知识点和做题套路，无法让学生的实际操作能力及创新能力得到提高。因此，调整期末考试成绩与平时成绩的比例，将平时成绩比例增加至总成绩的50%，引起学生对电工学应用性的重视。其中，增加小组设计实验成绩的比例为20%，提高学生对实验操作的兴趣，强化课程学习，扎实学生的动手能力。

3 结语

本文在学生的视野下，以提高学生的学习兴趣和动力为起点，通过强调“绪论”教学、结合信息化手段和优化教学过程改进课堂教学，同时加强实践教学比重，通过在预习实验阶段引入虚拟实验室，并采用项目化教学引导学生自主完成设计实验优化实践教学，改进后学生学习主动性明显提高，课堂上能很好地跟随老师的教学安排，课下学生独立完成教学任务的效率也有所提高，在完成小组设计实验后同学们也饿有了成就感，同时，学生在实验中都提出了很好的想法和观点，有效提高了学生的创新能力及实践能力，使学生能够灵活地将所“学”与实践的“做”完美对接，全面提升《电工电子技术》课程的实用性与应用性，适应了现代大学生培养实践能力的需求。

参考文献

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