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電工電子技術課程教學改革思考分析

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電工電子技術課程教學改革思考分析

[摘要]新工科背景下,電工電子技術課程成為所有工科類專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎課程。該課程的主要教學內容涵蓋了電路分析、數字電子技術和模擬電子技術等理論與實踐內容。課程不僅包括豐富的理論知識,還包括大量實踐操作內容。當前,電工電子技術課程教學存在以下問題:課程設置不夠完善,教學方式方法較為落后,理論與實踐存在脫節(jié)現象。針對這些問題,高??蓮慕虒W大綱、編寫配套教材、改革課程教學模式、發(fā)揮網絡優(yōu)勢方面入手進行改革,以積累高校教學改革經驗。

[關鍵詞]新工科;電工電子技術;教學改革;翻轉教學

電工電子技術課程是高校工科類專業(yè)學生必修的重要基礎課程,涵蓋了電子技術、電路分析等基礎電工電子理論與實踐知識。在信息化迅速發(fā)展的今天,電工技術和電子技術的發(fā)展日新月異,已經被運用到各個領域,掌握本門課程將對學生學好后續(xù)專業(yè)課程起到決定性作用。電工電子技術課程不僅需要開展理論知識教學,還要注重激發(fā)學生的學習主動性,促使學生更加積極地投入學習中。因此,電工電子技術課程教學改革不僅要兼顧學生學習電工電子技術的基礎,還需考慮學生對電工電子技術的學習需求,采取科學合理的教學方法實現電工電子技術課程教學目標,培養(yǎng)高素質的電工電子技術人才。2017年2月,教育部提出“新工科”理念。2018年,各大高校開始實行大類招生。這一舉措的實行對高校電工電子技術課程教學改革提出了新的要求。

一、電工電子技術課程教學的問題

伴隨科學技術的不斷進步,電工電子技術信息量不斷增多,電工電子技術課程與各個工科專業(yè)的融合度越來越高。但在新工科和大類培養(yǎng)背景下,電工電子技術課程學時數量不斷縮減,已減為32個理論學時。過去的電工電子技術課程的教學大綱、教材內容已難以滿足各個專業(yè)的發(fā)展需求。同時,該課程大綱目前只有理論教學,并未開展實踐教學,理論知識與實踐操作缺乏有效的結合,對教學效果造成不利影響。

(一)教學課程設置不夠妥當電工電子技術課程是高校工科學生的技術基礎課程。當前,隨著電子信息技術飛速發(fā)展,社會對電子技術人才的要求越來越嚴格,給高校人才培養(yǎng)和教學模式改革帶來了極大挑戰(zhàn)。同時,高校電工電子技術課程設置是否得當,也影響著學生電子技術技能的掌握程度和理解程度。但在實際教學中,電工電子技術教學逐漸暴露出課程設置不夠完善的問題,極大影響了高校教育教學工作的開展。在部分高校,電工電子技術課時數量隨著新工科發(fā)展戰(zhàn)略的要求不斷縮減,目的是保證其他學科的順利開展,這在一定程度上影響了學生電工電子技術基本技能的學習。在課程結構上,雖然部分高校對電工電子技術專業(yè)課程均有涉及,內容主要包括電工電子基礎學科、專業(yè)知識以及商務英語課程等,但這幾門課程比例設置相對不合理:部分院校在大一、大二學期僅僅開設電路及半導體基礎知識等相關理論科目,不僅學時少,而且無實驗學時安排,導致學生基本功不夠扎實,電工電子技術課程并未發(fā)揮其應有作用。[1]

(二)教學方式和內容落后當前,高校電工電子技術課程的應用性和實踐性較強,電工電子技術課程不僅要立足于人才培養(yǎng)目標,還需構建完善的教學方式,以不斷提升學生的綜合實踐能力。但是,當前部分高校電工電子技術課程教學仍然采用傳統的實踐教學方式,電子實驗以模擬和電子理論教授為基礎,學生不斷學習焊接技術、制作PCB電路板,反復進行電工技術實驗。如此千篇一律的教學方法不僅較為陳舊,也難以適應當下新工科背景下的教學改革要求。據調查,部分高校學生表示,電工電子實驗課堂枯燥乏味,教師授課內容理論性太強,學生實踐技能難以提升,而且,教師教學中實驗項目居多,教師較少帶領學生參與校內實際實驗項目,學生仍然處于被動學習狀態(tài),無法充分激發(fā)創(chuàng)新意識和培養(yǎng)主動學習的基本能力,一定程度上阻礙了電工電子技術課程教學在高校工科專業(yè)教育中的順利開展。

(三)理論與實踐脫節(jié)電工電子技術課程是一門實用性較強的課程,這門課程在高校工科專業(yè)中屬于必修課程。在當前的新工科改革背景下,大多數高校都十分注重理論與實踐的結合,但仍然存在部分高校理論與實踐課程結合不緊密的問題,學生理論有余、實踐不足。部分高校在電工電子技術課程教學中過于重視理論基礎教育,使得學生對實驗課程無從下手。比如:在焊接實驗項目中,很多學生無法獨立完成自己的項目;在單相正弦實驗項目學習過程中,部分學生學習正反轉電路知識較為困難,很多學生難以理解低壓電器和電路工作原理。[2]這都影響了學生實踐技能的提升。

二、電工電子技術課程教學改革策略

電工電子技術是高校工科專業(yè)中實踐性較強的學科,系統學習該課程能夠提升學生電工電子技術的基本理論水平和基本技能。該課程基本內容主要包含電工技術和電子技術兩部分。這兩部分服務于很多工科類專業(yè),比如數控設備、機電智能設備以及汽車維修等專業(yè)。不同專業(yè)對人才培養(yǎng)的需求不同,因此,該專業(yè)課程在教學中要以企業(yè)實際需求為標準進行改革,堅持產學相結合的教學模式,不斷對教學內容、教學方法以及教學手段等進行優(yōu)化,從而努力提升電工電子技術專業(yè)教學質量。

(一)修訂教學大綱課程教學大綱依據教學目標來制訂。教學大綱是完成教學計劃的保障,是教師利用互聯網開展教學、調整優(yōu)化教材、評價教學質量的重要參考,同時也是指導學生學習、制訂評價說明與評分標準的參考文件。電工電子技術包含了電工技術和電子技術,理論學時僅有32學時。在改革實施過程中,學生反映課程內容難,但如果內容過多,教學進度必然就很快,這就會導致學生難以理解課堂教學內容。因此,高校電工電子技術課程改革需要完善教學大綱內容。高校需要在每學期教學開始前,要求教師制訂詳細的教學大綱,在有限學時內完成教學內容。而要想順利完成這一工作目標,教師就要對教材內容有所取舍,對于其中不太重要的理論知識可一筆帶過,對于能夠以項目實驗方式進行的課程只需引導學生開展實驗即可。如此,既能保證教學任務順利完成,也能提升學生學習效率。

(二)編寫配套教材電工電子技術是電工與電子技術的理論知識與技能學習的基礎課程。在目前的改革背景下,為解決學時壓縮過多與專業(yè)發(fā)展需要之間的矛盾,課題組精心編寫了配套教材。電工電子技術教材內容包括電路的基本概念、基本定律及分析方法,電路的暫態(tài)分析,單相正弦交流電路,三相電路,半導體基礎知識,晶體管及基本放大電路,集成運算放大器及應用,數字邏輯電路基礎和邏輯代數與邏輯函數。任何一門實踐性課程都離不開優(yōu)秀教材的引導,因此,教學中還需更新實驗教材。教育部門應根據當下社會企業(yè)發(fā)展的需求對教材進行選取、制訂或改編,以“內容精、內容新、實用性強”為原則,為高校學生編寫適合學習的實用性教材。同時,高校也可按照自身教學需求對教材內容進行調整,主要以實訓為基礎,認真參考配套教材,輔以理論知識教學,以便學生能夠結合實際理解教材內容。[3]

(三)改革課程教學模式,實施翻轉教學在傳統教學形式下,電工電子課程的教學方式較為單一,教師通常在課堂上按照教材內容采取黑板板書的方式來進行教學,學生始終處于被動學習狀態(tài),學習積極性與熱情難以激發(fā),也無法展現個性。在互聯網技術與新媒體技術不斷發(fā)展的背景下,翻轉課堂開始普及,且已應用到高等教育中。翻轉課堂突破了傳統教學方式,推動了教學改革的進程。翻轉課堂通常是學生在課前學習教師制作的微視頻,教師與學生在課堂上針對教學內容進行互動,幫助學生進一步鞏固課前知識點并加以深化。翻轉課堂將教學模式由“教—學”變?yōu)椤皩W—教”,由“要我學”變?yōu)椤拔乙獙W”。翻轉課堂重構了教學流程,對提高學生的成績和學習興趣有積極作用。同時,教師在開展電工電子技術教學的過程中,可采用教學與實訓相結合的方式培養(yǎng)電工電子人才。除了翻轉課堂教學模式以外,教師還可采用任務驅動教學法,將企業(yè)生產實際需求變?yōu)檎n堂教學實驗項目。比如,在教學電壓定律以及電流定律時,教師可以結合企業(yè)生產中的實際案例,引導學生進行課堂實驗,幫助學生在邊學邊做中掌握電路相關知識。此外,高校教師還可采用引導討論式教學法,即在教學過程中,總結以往學習的問題,然后引導學生主動思考和探索解決問題的方法,有效提高學生自主學習能力。1.構建政行企校相結合的育人新模式當前,新工科背景要求高校在教育改革過程中必須重視學生實踐能力的培養(yǎng)與提升,按照企業(yè)新標準要求學生,確保以高標準提升學生實踐技能。對此,高??蓸嫿ㄕ衅笮B摵系挠藱C制,為學生構建盡可能完善的產學研互動形式。高??蓸嫿K化教學方案,在實際教學中,積極引進企業(yè)專業(yè)人才到校為學生講授企業(yè)實踐相關知識,教師再將企業(yè)實際項目分成若干小知識分布在不同的課程內容中,以完成項目實驗的方式呈現教學內容。同時,高校還需結合政府的相關教育政策調整教學改革內容。比如,新工科背景下的新工科發(fā)展目標要求高校需在產學協同育人模式中完善教學規(guī)劃,建設一流育人模式和一流工科院校。高校可聯合政府定期舉辦職業(yè)技能大賽,組織人才招聘會,吸引企業(yè)將資金、技術等資源投資到??蒲许椖恐?,為學生搭建實踐學習平臺。2.構建新型模塊化教學課程體系在新工科改革背景下,高校要想推進電工電子技術課程改革工作,可構建模塊化課程體系,為學生提供良好的學習平臺。教師在教學中需為學生講解電工電子技術專業(yè)涉及的新技術、新崗位及新技能的要求,積極開展專業(yè)+技術電工電子技術課程體系建設工作,以實現學生專業(yè)知識與實踐技能的雙重提升。同時,在構建模塊化教學課程時,教師可為學生設置明確的人才培養(yǎng)路徑,具體如表1所示。該表格的設置以培養(yǎng)學生職業(yè)能力為目標。學生在大一學期夯實基本理論,在大二、大三學期完成實踐能力的提升,大四到崗鞏固實踐技能。新型模塊化教學課程體系確保在校內完成學科教學規(guī)劃、鍛煉學生職業(yè)能力以及實踐操作技能,促使學生通過模塊學習培養(yǎng)企業(yè)需要的實踐能力,從而更好地服務社會。[4]

(四)充分發(fā)揮網絡優(yōu)勢,提高教學質量在互聯網技術迅猛發(fā)展的現代社會,高校要充分利用互聯網海量資源的優(yōu)勢,學會借助社區(qū)通訊平臺,如微信、QQ等與學生開展零距離的溝通交流。教師可通過互聯網在線為學生解答問題,讓學生能夠在自主學習的過程中及時獲得教師的指導幫助。基于互聯網,教師可以融入多樣化的教學手段,構建濃厚的課堂學習氛圍,使學習更加生動有趣?;诮虒W改革實踐以及新工科建設進程,高校需打造電工電子技術網絡教學平臺,利用互聯網技術、多媒體技術進行電工電子視頻教學,進行課后習題講解視頻制作,實現課程資源的最大共享。此外,高校新工科專業(yè)在培養(yǎng)現代化技術型人才時,需充分發(fā)揮人工智能與互聯網協同合作的作用,將數字媒體與人工智能技術融入電工電子技術課程中,建構開放式的網絡資源平臺。比如,教師可在傳統電工電子實訓中開發(fā)手機終端軟件,要求學生進行鏈接,便于及時下發(fā)教學作業(yè)。學校、企業(yè)都可通過平臺指導學生開展實驗項目,從而有效提升學生實踐技能。

三、結束語

自2017年“新工科”教育政策推行以來,大多數高校正在按照這一教育目標調整教學方案,培養(yǎng)實踐能力強、創(chuàng)新能力強以及具備國際競爭力的高素質復合型人才。對于電工電子技術課程而言,教學改革并不是單純地調整傳統教學模式,而是深入分析現階段電工電子技術課程教學中存在的主要問題,結合學生實際情況及相關專業(yè)對本課程的實際要求,推進教學大綱修訂、教材內容整合、課程教學模式改革、發(fā)揮網絡優(yōu)勢,全面推進電工電子技術課程教學改革。

參考文獻:

[1]韓朝庭.淺析信息技術與中職電工電子技術課程教學的整合策略[J].電腦知識與技術,2019(17):132-133.

[2]何燕勤.高職電工電子技術基礎課程理實一體化教學初探[J].好家長,2018(7):212.

[3]賈文靜,王洋,姜娜.應用型課程教學改革探索與研究———以汽車專業(yè)《電工電子技術》課程為例[J].當代旅游,2018(6):1.

[4]姜明,金佳楠,溫照方.關于電子技術課程教學改革的幾點思考[J].教育教學論壇,2016(47):99-100.

作者:趙書玲 單位:江西理工大學電氣工程與自動化學院