電工電子技術(shù)課程教學(xué)改革思考分析
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［摘要］新工科背景下，電工電子技術(shù)課程成為所有工科類專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程的主要教學(xué)內(nèi)容涵蓋了電路分析、數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù)等理論與實(shí)踐內(nèi)容。課程不僅包括豐富的理論知識(shí)，還包括大量實(shí)踐操作內(nèi)容。當(dāng)前，電工電子技術(shù)課程教學(xué)存在以下問題:課程設(shè)置不夠完善，教學(xué)方式方法較為落后，理論與實(shí)踐存在脫節(jié)現(xiàn)象。針對這些問題，高校可從教學(xué)大綱、編寫配套教材、改革課程教學(xué)模式、發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢方面入手進(jìn)行改革，以積累高校教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn)。
［關(guān)鍵詞］新工科;電工電子技術(shù);教學(xué)改革;翻轉(zhuǎn)教學(xué)
電工電子技術(shù)課程是高校工科類專業(yè)學(xué)生必修的重要基礎(chǔ)課程，涵蓋了電子技術(shù)、電路分析等基礎(chǔ)電工電子理論與實(shí)踐知識(shí)。在信息化迅速發(fā)展的今天，電工技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展日新月異，已經(jīng)被運(yùn)用到各個(gè)領(lǐng)域，掌握本門課程將對學(xué)生學(xué)好后續(xù)專業(yè)課程起到?jīng)Q定性作用。電工電子技術(shù)課程不僅需要開展理論知識(shí)教學(xué)，還要注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，促使學(xué)生更加積極地投入學(xué)習(xí)中。因此，電工電子技術(shù)課程教學(xué)改革不僅要兼顧學(xué)生學(xué)習(xí)電工電子技術(shù)的基礎(chǔ)，還需考慮學(xué)生對電工電子技術(shù)的學(xué)習(xí)需求，采取科學(xué)合理的教學(xué)方法實(shí)現(xiàn)電工電子技術(shù)課程教學(xué)目標(biāo)，培養(yǎng)高素質(zhì)的電工電子技術(shù)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(shí)行大類招生。這一舉措的實(shí)行對高校電工電子技術(shù)課程教學(xué)改革提出了新的要求。
一、電工電子技術(shù)課程教學(xué)的問題
伴隨科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電工電子技術(shù)信息量不斷增多，電工電子技術(shù)課程與各個(gè)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(shù)課程學(xué)時(shí)數(shù)量不斷縮減，已減為32個(gè)理論學(xué)時(shí)。過去的電工電子技術(shù)課程的教學(xué)大綱、教材內(nèi)容已難以滿足各個(gè)專業(yè)的發(fā)展需求。同時(shí)，該課程大綱目前只有理論教學(xué)，并未開展實(shí)踐教學(xué)，理論知識(shí)與實(shí)踐操作缺乏有效的結(jié)合，對教學(xué)效果造成不利影響。
(一)教學(xué)課程設(shè)置不夠妥當(dāng)電工電子技術(shù)課程是高校工科學(xué)生的技術(shù)基礎(chǔ)課程。當(dāng)前，隨著電子信息技術(shù)飛速發(fā)展，社會(huì)對電子技術(shù)人才的要求越來越嚴(yán)格，給高校人才培養(yǎng)和教學(xué)模式改革帶來了極大挑戰(zhàn)。同時(shí)，高校電工電子技術(shù)課程設(shè)置是否得當(dāng)，也影響著學(xué)生電子技術(shù)技能的掌握程度和理解程度。但在實(shí)際教學(xué)中，電工電子技術(shù)教學(xué)逐漸暴露出課程設(shè)置不夠完善的問題，極大影響了高校教育教學(xué)工作的開展。在部分高校，電工電子技術(shù)課時(shí)數(shù)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(xué)科的順利開展，這在一定程度上影響了學(xué)生電工電子技術(shù)基本技能的學(xué)習(xí)。在課程結(jié)構(gòu)上，雖然部分高校對電工電子技術(shù)專業(yè)課程均有涉及，內(nèi)容主要包括電工電子基礎(chǔ)學(xué)科、專業(yè)知識(shí)以及商務(wù)英語課程等，但這幾門課程比例設(shè)置相對不合理:部分院校在大一、大二學(xué)期僅僅開設(shè)電路及半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)等相關(guān)理論科目，不僅學(xué)時(shí)少，而且無實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)安排，導(dǎo)致學(xué)生基本功不夠扎實(shí)，電工電子技術(shù)課程并未發(fā)揮其應(yīng)有作用。［1］
(二)教學(xué)方式和內(nèi)容落后當(dāng)前，高校電工電子技術(shù)課程的應(yīng)用性和實(shí)踐性較強(qiáng)，電工電子技術(shù)課程不僅要立足于人才培養(yǎng)目標(biāo)，還需構(gòu)建完善的教學(xué)方式，以不斷提升學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。但是，當(dāng)前部分高校電工電子技術(shù)課程教學(xué)仍然采用傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)方式，電子實(shí)驗(yàn)以模擬和電子理論教授為基礎(chǔ)，學(xué)生不斷學(xué)習(xí)焊接技術(shù)、制作PCB電路板，反復(fù)進(jìn)行電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)。如此千篇一律的教學(xué)方法不僅較為陳舊，也難以適應(yīng)當(dāng)下新工科背景下的教學(xué)改革要求。據(jù)調(diào)查，部分高校學(xué)生表示，電工電子實(shí)驗(yàn)課堂枯燥乏味，教師授課內(nèi)容理論性太強(qiáng)，學(xué)生實(shí)踐技能難以提升，而且，教師教學(xué)中實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目居多，教師較少帶領(lǐng)學(xué)生參與校內(nèi)實(shí)際實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生仍然處于被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，無法充分激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)和培養(yǎng)主動(dòng)學(xué)習(xí)的基本能力，一定程度上阻礙了電工電子技術(shù)課程教學(xué)在高校工科專業(yè)教育中的順利開展。
(三)理論與實(shí)踐脫節(jié)電工電子技術(shù)課程是一門實(shí)用性較強(qiáng)的課程，這門課程在高校工科專業(yè)中屬于必修課程。在當(dāng)前的新工科改革背景下，大多數(shù)高校都十分注重理論與實(shí)踐的結(jié)合，但仍然存在部分高校理論與實(shí)踐課程結(jié)合不緊密的問題，學(xué)生理論有余、實(shí)踐不足。部分高校在電工電子技術(shù)課程教學(xué)中過于重視理論基礎(chǔ)教育，使得學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課程無從下手。比如:在焊接實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，很多學(xué)生無法獨(dú)立完成自己的項(xiàng)目;在單相正弦實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目學(xué)習(xí)過程中，部分學(xué)生學(xué)習(xí)正反轉(zhuǎn)電路知識(shí)較為困難，很多學(xué)生難以理解低壓電器和電路工作原理。［2］這都影響了學(xué)生實(shí)踐技能的提升。
二、電工電子技術(shù)課程教學(xué)改革策略
電工電子技術(shù)是高校工科專業(yè)中實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科，系統(tǒng)學(xué)習(xí)該課程能夠提升學(xué)生電工電子技術(shù)的基本理論水平和基本技能。該課程基本內(nèi)容主要包含電工技術(shù)和電子技術(shù)兩部分。這兩部分服務(wù)于很多工科類專業(yè)，比如數(shù)控設(shè)備、機(jī)電智能設(shè)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(xué)中要以企業(yè)實(shí)際需求為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改革，堅(jiān)持產(chǎn)學(xué)相結(jié)合的教學(xué)模式，不斷對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及教學(xué)手段等進(jìn)行優(yōu)化，從而努力提升電工電子技術(shù)專業(yè)教學(xué)質(zhì)量。
(一)修訂教學(xué)大綱課程教學(xué)大綱依據(jù)教學(xué)目標(biāo)來制訂。教學(xué)大綱是完成教學(xué)計(jì)劃的保障，是教師利用互聯(lián)網(wǎng)開展教學(xué)、調(diào)整優(yōu)化教材、評價(jià)教學(xué)質(zhì)量的重要參考，同時(shí)也是指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)、制訂評價(jià)說明與評分標(biāo)準(zhǔn)的參考文件。電工電子技術(shù)包含了電工技術(shù)和電子技術(shù)，理論學(xué)時(shí)僅有32學(xué)時(shí)。在改革實(shí)施過程中，學(xué)生反映課程內(nèi)容難，但如果內(nèi)容過多，教學(xué)進(jìn)度必然就很快，這就會(huì)導(dǎo)致學(xué)生難以理解課堂教學(xué)內(nèi)容。因此，高校電工電子技術(shù)課程改革需要完善教學(xué)大綱內(nèi)容。高校需要在每學(xué)期教學(xué)開始前，要求教師制訂詳細(xì)的教學(xué)大綱，在有限學(xué)時(shí)內(nèi)完成教學(xué)內(nèi)容。而要想順利完成這一工作目標(biāo)，教師就要對教材內(nèi)容有所取舍，對于其中不太重要的理論知識(shí)可一筆帶過，對于能夠以項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)方式進(jìn)行的課程只需引導(dǎo)學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)即可。如此，既能保證教學(xué)任務(wù)順利完成，也能提升學(xué)生學(xué)習(xí)效率。
(二)編寫配套教材電工電子技術(shù)是電工與電子技術(shù)的理論知識(shí)與技能學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)課程。在目前的改革背景下，為解決學(xué)時(shí)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(shù)教材內(nèi)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(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)，晶體管及基本放大電路，集成運(yùn)算放大器及應(yīng)用，數(shù)字邏輯電路基礎(chǔ)和邏輯代數(shù)與邏輯函數(shù)。任何一門實(shí)踐性課程都離不開優(yōu)秀教材的引導(dǎo)，因此，教學(xué)中還需更新實(shí)驗(yàn)教材。教育部門應(yīng)根據(jù)當(dāng)下社會(huì)企業(yè)發(fā)展的需求對教材進(jìn)行選取、制訂或改編，以“內(nèi)容精、內(nèi)容新、實(shí)用性強(qiáng)”為原則，為高校學(xué)生編寫適合學(xué)習(xí)的實(shí)用性教材。同時(shí)，高校也可按照自身教學(xué)需求對教材內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，主要以實(shí)訓(xùn)為基礎(chǔ)，認(rèn)真參考配套教材，輔以理論知識(shí)教學(xué)，以便學(xué)生能夠結(jié)合實(shí)際理解教材內(nèi)容。［3］
(三)改革課程教學(xué)模式，實(shí)施翻轉(zhuǎn)教學(xué)在傳統(tǒng)教學(xué)形式下，電工電子課程的教學(xué)方式較為單一，教師通常在課堂上按照教材內(nèi)容采取黑板板書的方式來進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生始終處于被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，學(xué)習(xí)積極性與熱情難以激發(fā)，也無法展現(xiàn)個(gè)性。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與新媒體技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，翻轉(zhuǎn)課堂開始普及，且已應(yīng)用到高等教育中。翻轉(zhuǎn)課堂突破了傳統(tǒng)教學(xué)方式，推動(dòng)了教學(xué)改革的進(jìn)程。翻轉(zhuǎn)課堂通常是學(xué)生在課前學(xué)習(xí)教師制作的微視頻，教師與學(xué)生在課堂上針對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行互動(dòng)，幫助學(xué)生進(jìn)一步鞏固課前知識(shí)點(diǎn)并加以深化。翻轉(zhuǎn)課堂將教學(xué)模式由“教—學(xué)”變?yōu)椤皩W(xué)—教”，由“要我學(xué)”變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”。翻轉(zhuǎn)課堂重構(gòu)了教學(xué)流程，對提高學(xué)生的成績和學(xué)習(xí)興趣有積極作用。同時(shí)，教師在開展電工電子技術(shù)教學(xué)的過程中，可采用教學(xué)與實(shí)訓(xùn)相結(jié)合的方式培養(yǎng)電工電子人才。除了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式以外，教師還可采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，將企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際需求變?yōu)檎n堂教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。比如，在教學(xué)電壓定律以及電流定律時(shí)，教師可以結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際案例，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課堂實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生在邊學(xué)邊做中掌握電路相關(guān)知識(shí)。此外，高校教師還可采用引導(dǎo)討論式教學(xué)法，即在教學(xué)過程中，總結(jié)以往學(xué)習(xí)的問題，然后引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考和探索解決問題的方法，有效提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。1．構(gòu)建政行企校相結(jié)合的育人新模式當(dāng)前，新工科背景要求高校在教育改革過程中必須重視學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)與提升，按照企業(yè)新標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生，確保以高標(biāo)準(zhǔn)提升學(xué)生實(shí)踐技能。對此，高校可構(gòu)建政行企校聯(lián)合的育人機(jī)制，為學(xué)生構(gòu)建盡可能完善的產(chǎn)學(xué)研互動(dòng)形式。高?？蓸?gòu)建模塊化教學(xué)方案，在實(shí)際教學(xué)中，積極引進(jìn)企業(yè)專業(yè)人才到校為學(xué)生講授企業(yè)實(shí)踐相關(guān)知識(shí)，教師再將企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目分成若干小知識(shí)分布在不同的課程內(nèi)容中，以完成項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)的方式呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容。同時(shí)，高校還需結(jié)合政府的相關(guān)教育政策調(diào)整教學(xué)改革內(nèi)容。比如，新工科背景下的新工科發(fā)展目標(biāo)要求高校需在產(chǎn)學(xué)協(xié)同育人模式中完善教學(xué)規(guī)劃，建設(shè)一流育人模式和一流工科院校。高?？陕?lián)合政府定期舉辦職業(yè)技能大賽，組織人才招聘會(huì)，吸引企業(yè)將資金、技術(shù)等資源投資到?？蒲许?xiàng)目中，為學(xué)生搭建實(shí)踐學(xué)習(xí)平臺(tái)。2．構(gòu)建新型模塊化教學(xué)課程體系在新工科改革背景下，高校要想推進(jìn)電工電子技術(shù)課程改革工作，可構(gòu)建模塊化課程體系，為學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)平臺(tái)。教師在教學(xué)中需為學(xué)生講解電工電子技術(shù)專業(yè)涉及的新技術(shù)、新崗位及新技能的要求，積極開展專業(yè)+技術(shù)電工電子技術(shù)課程體系建設(shè)工作，以實(shí)現(xiàn)學(xué)生專業(yè)知識(shí)與實(shí)踐技能的雙重提升。同時(shí)，在構(gòu)建模塊化教學(xué)課程時(shí)，教師可為學(xué)生設(shè)置明確的人才培養(yǎng)路徑，具體如表1所示。該表格的設(shè)置以培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力為目標(biāo)。學(xué)生在大一學(xué)期夯實(shí)基本理論，在大二、大三學(xué)期完成實(shí)踐能力的提升，大四到崗鞏固實(shí)踐技能。新型模塊化教學(xué)課程體系確保在校內(nèi)完成學(xué)科教學(xué)規(guī)劃、鍛煉學(xué)生職業(yè)能力以及實(shí)踐操作技能，促使學(xué)生通過模塊學(xué)習(xí)培養(yǎng)企業(yè)需要的實(shí)踐能力，從而更好地服務(wù)社會(huì)。［4］
(四)充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，提高教學(xué)質(zhì)量在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)迅猛發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)，高校要充分利用互聯(lián)網(wǎng)海量資源的優(yōu)勢，學(xué)會(huì)借助社區(qū)通訊平臺(tái)，如微信、QQ等與學(xué)生開展零距離的溝通交流。教師可通過互聯(lián)網(wǎng)在線為學(xué)生解答問題，讓學(xué)生能夠在自主學(xué)習(xí)的過程中及時(shí)獲得教師的指導(dǎo)幫助。基于互聯(lián)網(wǎng)，教師可以融入多樣化的教學(xué)手段，構(gòu)建濃厚的課堂學(xué)習(xí)氛圍，使學(xué)習(xí)更加生動(dòng)有趣。基于教學(xué)改革實(shí)踐以及新工科建設(shè)進(jìn)程，高校需打造電工電子技術(shù)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、多媒體技術(shù)進(jìn)行電工電子視頻教學(xué)，進(jìn)行課后習(xí)題講解視頻制作，實(shí)現(xiàn)課程資源的最大共享。此外，高校新工科專業(yè)在培養(yǎng)現(xiàn)代化技術(shù)型人才時(shí)，需充分發(fā)揮人工智能與互聯(lián)網(wǎng)協(xié)同合作的作用，將數(shù)字媒體與人工智能技術(shù)融入電工電子技術(shù)課程中，建構(gòu)開放式的網(wǎng)絡(luò)資源平臺(tái)。比如，教師可在傳統(tǒng)電工電子實(shí)訓(xùn)中開發(fā)手機(jī)終端軟件，要求學(xué)生進(jìn)行鏈接，便于及時(shí)下發(fā)教學(xué)作業(yè)。學(xué)校、企業(yè)都可通過平臺(tái)指導(dǎo)學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，從而有效提升學(xué)生實(shí)踐技能。
三、結(jié)束語
自2017年“新工科”教育政策推行以來，大多數(shù)高校正在按照這一教育目標(biāo)調(diào)整教學(xué)方案，培養(yǎng)實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)以及具備國際競爭力的高素質(zhì)復(fù)合型人才。對于電工電子技術(shù)課程而言，教學(xué)改革并不是單純地調(diào)整傳統(tǒng)教學(xué)模式，而是深入分析現(xiàn)階段電工電子技術(shù)課程教學(xué)中存在的主要問題，結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況及相關(guān)專業(yè)對本課程的實(shí)際要求，推進(jìn)教學(xué)大綱修訂、教材內(nèi)容整合、課程教學(xué)模式改革、發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，全面推進(jìn)電工電子技術(shù)課程教學(xué)改革。
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作者：趙書玲 單位：江西理工大學(xué)電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院
