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随着电工电子技术的发展,在信息、控制、系统三大理论支持下,现代电气工程已发展成一个高度综合集成的学科,如何通过“电工电子学”教学提高学生的技术综合应用能力和创新能力,培养复合型高素质人才显得尤为重要.本文针对学生综合素质、职业技能提高及创新能力的培养,从解放教学思想、改革理论教学及实践教学、探究教学方法和教学手段、更新考核方法、加强网络资源建设等方面分别进行了探索研究.
教学中主要存在的问题
现行的课程体系注重理论化、分立化,在这个体系下实施的课程教学,往往只能讲到元器件、电路,几乎触及不到系统.目前,该课程教学基本能满足人才培养的需求,但对培养学生职业岗位技能、提高学生创新创业能力以适应快速发展的社会需求尚显得不足,主要表现如下.
现行课程内容面窄且重微观细节
该课程历来的教学重点是电子电路分析的各种方法及元器件特性,学生花费较多时间和精力去记忆、去计算,却对于系统工程电路的分析设计无从下手.另外,许多现代电气工程中实用的概念及全新的应用技术也相对缺乏,这就导致学生不能从宏观上全面系统分析及设计电路,不能满足市场对专门人才的需求.
教学内容未能充分体现重实践的目标
随着市场经济的迅速发展和各位地方区域转型的推进,高等教育也正朝着系统工程基础教育和智力开发转变.另外,现有的教材内容多、学时少,理论与实验教学没有紧密结合,实验项目更新慢,导致很多学生对实验应付了事,甚至不愿意做实验.很多学生在实验中遇到问题就不加思考、急于问老师,主要原因是对电路整体工作原理尚不理解；还有些学生虽理论知识掌握较好,但照电路图连线都不知道从何下手；甚至有些学生根本不动手做实验,最后抄别人的实验数据上交.因而教师如何改进讲课内容及讲课方式、加强理论结合实践的训练从而激发学生的学习积极性显得刻不容缓.
教学方法和教学手段单一、落后
该课程目前主要是板书授课,这种授课方式节奏适中,给学生时间思考、练习及讨论,知识掌握牢固.但板书授课也存在一些缺点：不形象、不直观、教学面窄,这样就会使学生普遍感觉该课程知识枯燥难懂,缺乏一定的学习兴趣和自主性.另外,没有结合matlab、multism等仿真软件辅助学生分析电子电路,这与黄河科技学院“应用型人才”的培养宗旨和本专业职业技能人才培养目标有一定差距.
针对以上问题,在课程改革建设中笔者主要做了以下内容的探索研究.
解放思想,更新教学理念
根据黄河科技学院“应用型普通本科院校”的办学定位和“应用科技大学”的目标要求,同时为了适应现代科学技术的迅猛发展,学校近几年逐渐增开了职业技能课程、创新型课程等,这样使得“电工电子学”的学时不断减少.目前理论为50学时,实验为10学时,教师面临着学时少、内容多与能力培养出现缺口的问题,所以,急需教师通过到院校、企业调研,解放思想,提升教学理念.
优化理论教学内容,体现能力培养
现行教材内容体系包括电路分析基础与模拟电子技术两大部分,内容较全面.其中涉及到电工电子领域必备的知识,如线性电阻电路分析、动态电路分析、放大电路分析、波形产生电路分析、直流稳压电源等.每一部分内容都有详细系统的介绍,但缺少计算机辅助电路分析和实用电路分析设计部分,这就导致学生概念清楚,电路分析方法熟练,只会解题而缺乏系统分析能力.对于本校三本类的学生来说,应注重电路的系统分析设计而不是细节研究及计算能力.
教学内容改革方面,应避免繁复枯燥的公式推导及复杂电路的内部结构分析,增加电阻、电容、二极管及集成运放等元器件的外特性、选型及实际应用举例；增加实用系统电路设计,如涉及信号和能量处理领域的手机、音响设备等；重点讲解与目前新技术新产品联系较多的内容,强化器件外部特性、淡化内部原理,强化系统宏观设计、淡化微观细节,强化电路定性分析、淡化定量推导.例如：对于分立器件部分,加强应用广泛
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改革实践教学环节,重在提高学生的创新能力
实践教学部分是整个教学过程必不可缺的环节.现行的实践教学中实验内容大多是验证性的,学生只需按照电路图机械式地连接好线路并简单记录数据即可,无需动脑筋去思考、去分析.另外,开设“电工电子学”课程时,学生刚刚接触专业基础课,缺乏系统的电子电路知识和动手实践能力,更缺乏活跃的设计思维能力,不足以进行大型综合性的实验.
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笔者计划采用一种新的实践教学方案,即由浅入深、由理论到实践、由基础到综合创新的层次化、阶梯式的总体教学方案.该方案将实验内容分成基础验证型、仿真型、综合设计型、创新型四个层次,对不同层次的实验,教师和学生的主导地位各有侧重,从而多方位加强学生能力的培养.
验证型实验不仅要验证理论,更要通过实验使学生掌握如何发现问题、分析数据、总结规律,从而掌握实验的基本技能和方法.由于在实验初期阶段,很多学生不能正确识别基本元器件及使用常用仪器,所以在教学内容上首先安排验证型实验.
引入仿真型实验,使学生掌握现代电子电路一般设计方法,把EDA技术引入实验教学,可让学生了解新技术新方法的运用,从而拓宽思维,激发学生学习的积极性和自主性.
通过综合设计型实验进一步提高学生对知识的综合运用能力,在学生具有一定的实验技能和仿真能力后,再安排设计型实验,可扩展学生的知识面,培养学生一定的创新能力.
通过创新型实验,可使实践能力强的学生进一步提高自我,充分发挥学生的聪明才智,为以后的岗位就业奠定良好的基础.
同时,加大实验室开放力度,给实验技能差的学生提供二次动手实践的机会,同时也给实验技能强的学生提供创新实践的平台,最终提高学生整体的系统设计能力,引导学生迈出创新创业的关键一步.丰富教学手段及教学方法
改革教学方法、教学手段,使之成为贯彻新教改理念的最佳授课方式.
理论结合实践教学
例如,在讲完电阻、电容、三极管及集成运放等元器件的特性后,可以在课堂上发给学生一些实际元器件,并结合实际应用讲解一些诸如元件值读法、三极管极性判断、集成块额定工作参数及选用等问题,使学生针对实际问题会选择合适的元器件.还可以引入仿真软件辅助理解、分析、设计电路.力争做到理论与实践相互联系,相辅相成.
同时,课堂上学生对新知识的接受和掌握都有一个思考、整理和再加工的过程,这就要求课堂教学必须做到张弛有度,教师应控制好讲课节奏.
多媒体辅助教学
利用多媒体辅助教学,有利于突出教学重点、突破教学难点.有些章节的内容比较抽象,比如三极管内部载流子的运动、基本共射放大电路图解法分析、各参数对静态工作点的影响、变压器的工作原理等等,如果采用纯粹的板书教学,学生不易理解,为此,可以制作相关的多媒体课件,引入录像、录音、幻灯片等,有助于学生更直观地理解其工作原理.
通过matlab和multisim软件进行仿真实验演示,将理论分析与实验仿真结果加以对比,可以加深学生对电路现象的理解,激发他们的学习热情.对网孔法和结点法解方程组时,可利用matlab软件强大的计算功能进行辅助求解,从而节省时间,把学生从大量的计算中解放出来.仿真演示时,可以边演示边讲解,电路的波形、特性曲线及电路参数等都直观显示在屏幕上,且可以实时修改电路参数,演示电路的不同特性,从而加深学生形象记忆,提高学生的学习兴趣和学习效率.
启发式教学
通过精心设问的方法,充分发挥学生的主体作用.教师可就重点章节内容有针对性提出问题,鼓励学生大胆思考、回答,然后再逐个加以对比分析,找出解决方法.教师提出的问题应具有层次性、系列性、综合性和拓展化.例如,求解一电路中某支路电流或某两点间电压,可提问学生有哪些解决方法,然后鼓励学生采用不同的方法（如支路电流法、节点电压法、叠加定理等）解题,最后对比找出最优解决方案,若答案不同进而查找原因,从而营造一个活跃、热烈的课堂氛围,激发学生认真听课的积极性,引导学生领会思路、学习解决问题的途径.
讨论教学法
在讲完一些重要知识点后,可以安
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