电工电子类理论课程教学改革的实践与探讨
王秋妍+郑浩+罗大成+王道平
(火箭军工程大学理学院,陕西西安 710025)
摘要:通过国内各高校在电工电子类课程教学改革的研究,本文阐述了作者所在院校电工电子类理论课程在教学内容优化以及教学方法和手段上的改革初探。实践证明,初步改革确实有效提高了实际教学效果以及学生的创新思维能力。
关键词:教学改革;教学方法和手段;创新思维能力
G642.0 文献标志码:A :1674-9324(2017)18-0122-03
一、引言
电工电子类课程是本科学历教育电类专业的核心技术基础课程,主要包括电路分析基础、模拟电子技术基础、数字电子技术基础、电子系线路、电工学等理论课程和相关的实验、实践课程。
电工电子类课程是各高校理工科专业开设的一门核心技术基础课程,在人才培养方案中起着重要的承上启下的“桥梁”和“纽带”作用。然而,随着电子技术的飞速发展,电工电子技术的应用越来越广泛,与相关课程更加紧密的融合,促使其不断发展。因此,电工电子类课程学习的目标,已经不能仅仅落脚于培养学生对课程必要的理论知识和原理的掌握,更重要的是要培养学生运用电工电子技术解决实际问题的创新能力,注重理论知识和实践能力并重,为今后的工程应用与实践打下坚实的基础。所以,电工电子类课程必须进行深入的教学改革。在这样的改革浪潮中,军队院校也必然面临着严峻的挑战和机遇。
二、电工电子类课程教学现状及存在问题
(一)教学改革现状
目前,国内很多大学已经开始致力于突出创新思维和创新能力培养的电工电子类课程的教学改革。东南大学从2007年开始开设创新实验班,进行电工电子类课程体系的改革和建设实验,形成了一套相对完善的“工程师专业认证”体系,与“卓越工程师”无缝接轨。该体系的核心思想是以产出导向为原则、以全体学生为中心、以质量持续改进为根本目的。
清华大学在电工电子类课程的改革中,将电工电子类课程进行整合,将在线教育和传统教育相结合,以实现最佳学习效果,已经成为高等教育界的共识。此外,国防科技大学、华南理工大学、重庆大学、上海交通大学等高等学校,也纷纷开展了电工电子类课程的教学改革,并取得了不少成绩。
桂林电子科技大学遵循以人为本、能力为重、手脑并用、行知合一的理念,以培养学生的创新能力、提高学生的实践动手能力为目标,通过电工电子类课程教学改革,在学生实践能力和创新能力培养方面取得了不小的成效。
(二)存在的突出问题
电工电子类理论课程均属于非常成熟的经典内容,教学内容相对陈旧、孤立。同时,由于缺乏丰富的工程背景,理论课程和实践严重脱节,所以在教学手段和教学方法上仍旧是老师唱独角戏,常常在设问思考、问题延伸、知识拓展等方面受到限制,缺乏发展和创新的基础和空间,学生不仅无法吸收到相关的专业知识,也接触不到前沿的知识和理论,致使理论课程内容的更新远远滞后于电子技术的快
速发展,不仅制约了教学方法的改革,更谈不上培养学生的创新意识。
如何将经典内容继承下来,并在此基础上实现创新,培养学生的创新意识和能力是教学改革亟待解决的问题。
三、理论联系实践,培养创新意识
我校电工电子类理论课程包括电路分析基础、模拟电子技术基础、数字电子技术基础,也称为“三电”课程。以理论课注重“基础”为原则进行教学改革,首要问题就是要进一步优化教学内容,注重课程体系内各门课程的有效衔接和统一规划。
1.国内高校教学内容优化现状。目前,清华大学在教学内容改革方面也比较突出,以机电学院副教授于歆杰为代表的电路原理课程的改革,将电路原理课程的内容进行整合,在讲授完受控源之后,直接介绍金属氧化物半导体场效应管(MOSFET),不仅加深了学生对受控源的理解,更有助于学生了解应用广泛的电子器件;在一階电路中通过工程中的几个应用实例,从工程实际的角度理解并掌握一阶电路的分析。东南大学王志功教授将“电路”与“电子线路”课程的内容进行贯通教学,用统一的绪论统领“电路”、“电子线路”课程。
各高校的改革说明,对于理论课程而言,要将重要的“三电”课程(在我校为“电路分析基础”、“模拟电子
技术基础”和“数字电子技术基础”)寻一根主线将它们关联起来,在课程标准、课程大纲、教材和内容选取上贯穿起来,进行统一规划。然而,“三电”课程内容较多,本着继承和创新的原则,在有限的教学学时内,积极整合课程内容,激发学生对电工电子类课程的浓厚兴趣。
2.教学内容统一规划。对于我校的“三电”课程,进行了如图1所示的整合和规划。
由图1可见,在原有教学体系课程的基础上进行删减和强化,主要将经典理论和实践结合起来,在继承的同时进行创新,让学生有足够的理论去指导实践,也有机会用实践检验理论。在这一活动中,虽然学生的理论知识不是非常丰富,但也正因为如此,学生的思维异常活跃,各种奇思妙想都可以在这里实现,达到培养学生创新思维的目的。
桂林电子科技大学是几本电路的分析方法是贯穿“三电”课程的经典内容,在“电路分析基础”课程中重在掌握这些分析方法的内容、应用条件等,然后通过实例分析进一步掌握。在学习动态电路之后,可以结合生活中的声控开关,重点分析其工作原理中的动态电路起到的延时功能。此外,通过受控源的学习,可以拓展知识让学生查阅三极管资料,了解三极管的微变等效模型,进一步理解受控源,并了解后续“模拟电子技术基础”课程的相关内容。
在“模拟电子技术基础”课程中,除了应用电路的分析方法分析电路外,学生在掌握运算放大电路和功率放大电路之后,结合工程实际,通过音频放大器电路的分析和同时开设的实践制作课程,不仅掌握了
相关理论知识,而且理论联系实际,理论指导实践,加强了学生对电路系统的认识和理解,能够开拓知识面,激发学生的学习兴趣。