非電類專業電工電子技術課程教學改革

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工程教育專業認證對非電類專業的電工電子技術教學提出了更高的要求，并作為一個重要的考察指標來評價學生解決復雜工程問題的能力。根據專業認證的要求和本課程的教學特點，科學設置教學內容、制定教學大綱，持續改進教學方法和教學手段，注重培養學生的工程實踐能力，不斷提高電工電子技術課程的教學水平。

1課程改革背景

“一帶一路”對中國企業“走出去”帶來了機遇和挑戰，工程技術人才國際交流合作日益頻繁，這要求我們提高中國工程教育質量、按照國際標準培養工程技術人才。2016年6月2日，我國成為《華盛頓協議》（蔣復量，李向陽，譚凱旋，等.專業認證背景下的安全工程專業特色教育研究與實踐）第18個正式成員，通過中國科協所屬中國工程教育專業認證協會（CEEAA）認證的中國大陸工程專業本科學位將得到美國、英國、加拿大等所有該協議正式成員的承認。近年來，為提高工程教育質量，并通過“以評促建以評促改”來引入工程教育認證的先進理念，全國各地的高等學校正在積極的提交工程教育認證申請，專業認證范圍逐年擴大，2019年中國工程教育專業認證協會受理了東南大學機械工程等688個專業的工程教育認證申請。電工電子技術課程作為非電類工程專業開設的一門技術基礎課，是工程教育專業認證的一個重要考察指標。目前，我校有給排水科學與工程，安全工程，資源勘查、化學工程與技術等專業已經通過了我國的工程教育認證，核工程與核技術專業、機械設計制造及其自動化等專業的工程教育認證申請已被受理。筆者結合近幾年面向幾個不同的非電類專業學生講授電工電子技術課程的教學經驗，根據工程教育認證的最新標準，從教學理念、教學目標、課程內容、實踐教學等方面對該課程的教學提出了一些改革措施。

2課程教學中存在的問題

2.1課程基本情況簡介

目前，我校有機械、計算機、化工、土木、采礦等專科開設了電工電子技術課程，根據培養目標和畢業要求的不同，各專業在課程內容有不同的側重，實驗課非獨立設課，其開課學期和課時設置如表1所示。

2.2課程教學中存在的問題

（1）課程內容設置不夠科學。雖然對不同的學科專業，設置了4種不同的學時設置，但是課程內容在處理“繼承與更新”的關系上不夠科學。課程內容要能夠支撐培養計劃和畢業要求，為后續課程和專業知識及將來所從事的工作打下基礎。培養計劃一般每4年左右修訂一次，本課程的內容也隨著電工電子技術的發展和非電類專業的需求在不同時期有不同的要求和側重。當前的部分課程內容已經過于陳舊，不能支撐新工科教育。（2）實驗內容不夠豐富。一方面，由于課時的限制，沒有教授一款合適的仿真軟件，學生不會對電子電路進行仿真分析和實驗。另一方面，由于實驗條件的限制，強電實驗、綜合性設計性實驗開設少，對學生工程能力的培養不夠。（3）教學手段不夠先進。教學方法基本上都是教師課堂講授，通過大量的公式推導和定量分析計算，布置習題形式的作業，使學生掌握本課程的知識。采用閉卷方式考核，要求學生掌握的知識點很多以記憶為主。

3工程教育理念下電工電子技術課程教學改革的思考

3.1結合培養計劃和畢業要求，優化調整教學內容

隨著電工電子技術的不斷發展，新技術、新器件在不斷涌現，教學內容必須不斷更新。近年來，已經在教學中把絕緣柵型場效應管更新為重點講解的器件，雙極性三極管的工作原理只作簡單的介紹，并增加了可編程邏輯器件，電力電子技術，電路仿真軟件等內容。同時，教學內容不能只增不減，要刪除傳統內容中陳舊的和不屬于非電類專業的基礎性內容，例如：簡化電路的暫態分析和電動機這兩個部分的內容。根據不同專業特點、認證標準要求，采用了4種不同的學時設置（見表一）。對于同一種課時設置的不同專業，其教學內容也會有一些不同，與專業關系緊密的內容要更加側重，并結合該專業中的一些工程案例進行講解，激發學生的學習熱情，引導他們主動地思考、分析、解決復雜工程問題。

3.2結合學科競賽，改革實踐教學環節

（1）利用電路仿真軟件，提高實驗效率。教學中利用Matlab/Simulink，Multisim等電路仿真軟件進行輔助分析，可以使學生加深對電路定理的理解，同時也可以代替一部分驗證性實驗，增加綜合性、設計性實驗的比例。另一方面，在實驗預習、實驗數據處理過程中，利用電路仿真軟件進行分析、計算，可以提高實驗效率，提升實訓效果。（2）結合學科競賽，培養學生的工程實踐能力。非電類專業學生參加的學科競賽中，與電工電子技術課程密切相關的主要有：全國大學生電子設計競賽、全國大學生“挑戰杯”中國大學生創業計劃競賽、“互聯網+”大學生創新創業大賽、全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽、全國大學生機器人大賽等。在競賽的訓練和指導過程中注重學生興趣的培養，引導和激發學生的主動性，教師對項目研究內容和指標提出要求，在研究方法和思路上做引導，由學生自擬設計方案，不過多介入項目的研究過程和每個細節，大部分工作由項目小組協同完成。為學生營造寬松的環境，搭建開放的交流平臺，加強學生之間的交流，各學院學生可自由組成項目團隊，鼓勵交叉學科組合。學生通過自身的實踐，對交叉學科知識融會貫通，提高自己的學習能力、知識遷移能力、創新意識、協作精神等綜合素質。

3.3提高課件質量，豐富課程教學手段

（1）多媒體課件可以集圖片、視頻、音頻、互動為一體，能將一些枯燥的理論知識形象生動地體現出來。根據各專業的教學大綱，細心研讀課程內容，結合虛擬現實技術和動畫制作，讓多媒體課件能更好地表達課程中的重點和難點，幫助學生理解相關內容。（2）結合各專業的技術前沿和工程實際，充分利用現代化教學手段，引導學生主動學習，積極思考，提高學生解決復雜工程問題的能力。研究性學習。鼓勵學生參與教師科研課題、參加大學生研究性學習和創新性實驗項目，分析本專業的復雜工程問題，結合本課程的相關知識點，通過課堂分組討論和課后討論，加深學生對相關重點和難點內容的理解。例如：向安全工程專業的學生講授RLC串聯諧振的應用時，結合了無線電工程中的接收機輸入電路實例講解，課堂討論時發散到了超聲波接收電路，紅外線接收電路等。學生由此受到啟發，申請的“依靠激光控制的燈導火災疏散路線裝置”大學生研究性學習和創新性實驗項目獲得國家立項，并申請了國家發明專利。專題教學。對于課程中的重點和難點內容，結合本專業的工程實際和畢業要求，組織一些專題教學，如“串、并聯諧振電路的特點”、“三相電路的概念”、“正弦穩態功率”等，以教育理論為指導，運用科學的方法，探索教學規律，提高教學質量。

結束語：

對于非電類專業來說，電工電子技術在培養他們的創新能力、科學思維和工程意識方面起到至關重要的作用。其教學內容需根據各專業的課程體系以及畢業要求，刪除與其它的專業課程內容重疊的部分，重點講述與本專業關系緊密的內容，制定不同的教學大綱，做到因材施教。目前，我校電工電子技術課程組通過改革教學方法與教學手段，完善教學過程質量監控機制，定期開展教學效果評價等措施，持續改進教學效果，并積極配合各非電類工科專業申請工程教育專業認證。

作者：陽璞瓊 張瑩 陳蔚 李可生 賓斌 單位：南華大學電氣工程學院