電工學課程教育教學方法研究
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摘要：文章簡要分析了當前在“電工學”課程教學中存在的主要問題，從理論教學、實踐實驗教學和網(wǎng)絡教學三個方面闡述了對課程教育教學方法的研究與實踐，從豐富課堂教學手段、實驗仿真與綜合實驗的開展、各種網(wǎng)絡學習平臺的相互結合等方面進行了大膽的創(chuàng)新，取得了良好的教學效果。
關鍵詞：“電工學”；理論教學；實踐教學；網(wǎng)絡教學
在傳統(tǒng)教學過程中包含教師、學生、教學模式與方法等三個要素，在現(xiàn)代教育理念中這三個要素在教學過程中彼此相互聯(lián)系、相互作用，形成一個有機的整體。隨著社會的進步和信息化進程的飛速發(fā)展，在現(xiàn)代化教學過程中，還要運用多種教學媒體，采用合適的教學模式與方法，才能取得更好的教學效果?！半姽W”課程集電路分析、電磁學、電動機控制、模擬電子技術、數(shù)字電子技術等多方面理論和知識為一體，覆蓋面廣、概念與理論多且與實踐結合度高，是高等工科院校非電類專業(yè)的一門技術基礎課程。該門課程與實際電路與器件、工程分析、工程計算緊密相關，是聯(lián)系公共基礎課程與電知識相關專業(yè)課程的一個重要橋梁。我校自建校以來就在機械、紡織、環(huán)化等非電類專業(yè)中廣泛開設“電工學”課程，取得了豐富的教學經(jīng)驗和教學成果，該課程也是我校首批入選省級精品課的課程。
一、“電工學”課程當前存在的問題
1.課程涉及知識面廣，內容多，而課時安排往往較少?！半姽W”課程包含電路基礎、電工基礎和電子技術等方面的知識，知識點多，而各個高校都面臨著課時被壓縮的情況，這樣就要求在有限的時間內提高教學質量和教學效果。2.課程理論性、實踐性都很強。傳統(tǒng)的課堂教學模式和手段單一，教學過程中往往更注重理論知識的講解與灌輸，會造成理論教學與實踐相脫節(jié)，學生明白了理論知識卻不明白該如何去實踐應用。3.課堂教學氣氛沉悶，學生與教師交流互動少。傳統(tǒng)教學模式老師在課堂上單向講授知識，學生疲于追趕課程進度，師生交流互動少，缺乏有效的溝通環(huán)節(jié)。從原有的“電工學”課程教學模式看，存在著種種問題和矛盾，因此需要我們從課堂教學、實驗教學和網(wǎng)絡教學等多方面齊抓共管，增強教學模式的先進性和教學方法的多樣性，從而提高“電工學”課程的教學效果。
二、豐富理論教學素材，改善課堂教學效果
理論教學是“電工學”課程教學過程中最重要的組成部分，是決定學生課程學習效果的重要因素。教學手段的使用沒有固定的模式，對某個內容講述中采用的好的教學手段，不一定就適合于其他內容的講述。通過課堂理論教學的有限課時，教師將授課內容做成多媒體課件，利用課件的非線性呈現(xiàn)方式，將大量的信息有針對性地、快捷地展示出來，可充分利用課堂有限的時間，減少常規(guī)教學在黑板上書寫、做圖的時間，提高課堂授課效率。為了達到理想的課堂教學效果，在備課和制作課件過程中就需要教師盡可能準備豐富的理論教學素材，將文字、圖片、動畫、視頻等媒體有機地結合起來，向學生展示形式多樣、生動活潑的教學內容。例如在向學生講解戴維寧定理這節(jié)課時，教師在制作多媒體課件過程中，用文字和圖片介紹了戴維寧定理的內容、分析方法，用動畫演示了定理的具體分析過程。在講解三極管放大電路內容時，利用多媒體能形象地展示器件的內部結構與載流子的運動規(guī)律，能直觀地展示原理電路、直流通路、交流通路之間的變換，精確的做圖可進行圖解法分析，還能夠動態(tài)地展示電路中信號的流通情況，改變了教師在課堂上長時間抽象講述而學生收獲甚微的現(xiàn)象。我們直接將仿真軟件的演示過程和結果錄成小視頻，這樣當教師在黑板上講解完定理內容和典型例題之后，通過播放視頻顯示仿真的過程與結果，理論計算與模擬仿真相互印證，達到增強學生學習效果的作用。接下來在介紹戴維寧定理在實驗室的測量方法“斷路—短路法”時，通過錄制在實驗室環(huán)境下的測量視頻，使學生更加直觀深刻的認識這種常用方法。
三、多層次實驗教學體系，實現(xiàn)理論與實踐的緊密結合
實驗教學在“電工學”課程教學過程中起著重要的促進與補充作用?！半姽W”課程教學不僅要求學生掌握基礎理論知識，也重視學生實踐技能的培養(yǎng)。在開展實驗教學內容之前，實驗指導老師會督促學生做好實驗前的預習和理論計算工作，使學生明白實驗的內容和實驗的步驟與結果應該是怎樣的。教師在課堂教學環(huán)節(jié)中通過加入實驗仿真錄像或者實驗視頻，來講解學生所要做的實驗內容。此外我們還開發(fā)專有的實驗仿真軟件，將虛擬仿真與硬件實驗相結合，先虛擬仿真，后硬件實驗。這樣在做實驗過程中，學生對將要實驗的理論內容、實驗流程與理論推導結果都有了深入的學習，提高了學生做實驗的效率，加深了學生對實驗內容的理解，同時也降低了實驗室設備的損壞率和器件的消耗。除了開展基本的驗證性實驗教學，面向一些與電學知識要求較高專業(yè)，課程引入了設計性實驗和綜合性實驗，以期滿足學生對進一步學習課程知識的渴求，培養(yǎng)學生的獨立實踐精神和開拓創(chuàng)新能力。在這些實驗中，我們摒棄了傳統(tǒng)驗證性實驗中采取已有的模塊化電路簡單連線后測量結果的模式，鼓勵學生根據(jù)實驗給定要求，通過自學Multisim等專業(yè)電路仿真軟件來設計實驗電路方案。在學生自己設計的電路測試通過后，實驗教師進一步檢查學生的設計，對一些設計不合理和使用器材過于生僻的電路指導學生進行修正，之后發(fā)給學生分立器件并要求學生在實驗室自己搭建電路并調試，最后根據(jù)學生的最終實驗電路結果和學生的綜合實驗報告來整體評定學生的實驗成績。這就進一步提高學生的自我學習能力和實踐動手能力。通過一個簡單的綜合實驗，學生學會和熟悉了從一個已知項目到如何分析需求、提出方案、選取器材、調試電路、解決問題、撰寫報告的全過程，使學生應對現(xiàn)實的實際問題能力有了大大的提高。
四、利用各種形式的網(wǎng)絡教學，增加教學方式的多樣性
隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展和民用電子產(chǎn)品的普及，靈活多變的網(wǎng)絡教學模式為“電工學”課程提供了重要的補充。我校的“電工學”課程是省級精品課程，因此學校對應建設了精品課程網(wǎng)絡教學平臺。經(jīng)過近幾年的辛勤建設，目前本課程網(wǎng)絡教學平臺主要包含了課程簡介、課程教學大綱、實驗大綱、教學日歷、課程教案和講稿、多媒體課件、實驗課件、分章作業(yè)、課程教學視頻等各類資源。學生可以利用自己的電腦或智能手機登錄課程網(wǎng)站，獲取自己需要的相關知識和信息，加深對所學知識的理解。此外課程開設了網(wǎng)絡討論區(qū)模塊。在討論區(qū)內，任課教師根據(jù)章節(jié)內容了多個精品帖，每個帖子都詳細論述所講章節(jié)知識點的重點、難點、易錯的問題等。所有選課學生可以自主登陸討論區(qū)瀏覽所有帖子，并在相關帖子后面跟帖討論或者發(fā)新帖提問，任課教師都會在討論區(qū)及時答復。這種多對象的討論不僅容易激發(fā)學生的自主學習興趣，而且隨著時間的積累討論帖本身就是課程知識的累積，學生遇到疑問時通過查詢類似的討論帖很容易找到問題的解決辦法。針對微信越來越成為年輕大學生喜愛的手機交流軟件的現(xiàn)狀，教師在微信客戶端建立了“電工學”課程的公眾號，在公眾號上我們任課教師可以根據(jù)課程進度一些課程相關知識與通知，同時還可以在每節(jié)課內容講授之前，關于這節(jié)課程的內容簡介和課程導學知識，在每節(jié)課內容結束之后課程思考題和本次課程的內容歸納和總結。此外，微信作為一個即時的社交交流軟件，還可以作為一個獨立的在線答疑系統(tǒng)，與我們之前提到的“電工學”課程討論區(qū)互相補充，形成完整的基于互聯(lián)網(wǎng)的課程課下答疑體系，及時解決學生遇到的各種問題，形成良好的師生互動，達到很好的教學效果。綜上所述，通過在“電工學”課程的理論教學、實踐教學和網(wǎng)絡教學的探索與實踐，以我校的機械工程六個班為對象進行實踐與改革，學生在學習本課程時的積極性明顯提高，課堂學習氛圍濃厚，實驗過程中學生理論知識清晰，動手能力也有所提高，在各種網(wǎng)絡平臺的學習交流中也非?；钴S，最后課程的成績明顯高于其他未實行新教學模式和方法的班級，取得良好的教學效果。
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[2]劉波,吳顯金,胡燕瑜.“電工學”課程多層次教學改革研究與探索[J].電氣電子教學學報,2017,(6):87-90.
作者：康濤 徐健 馬莉萍 單位：西安工程大學 電子信息學院