時間:2021年02月06日 分類:電子論文 次數:
摘 要: 本文根據材料成型及控制工程專業最新人才培養方案的要求,重點分析了《電工電子技術》課程存在的問題,并 提出一些新的解決問題的方法與對策,對課程中某些教學內容與授課方法進行了探究,以適應于材料專業學生學習的發展方 向,滿足應用型本科人才的發展需求。
關鍵詞: 電工電子技術; 材料成型專業; 教學改革
一、課程性質和任務
《電工電子技術》是材料成型及控制工程專業的必修課, 在機械類本科教育質量國家標準中明確指出,在專業知識體 系中應包含電工電子學。因此根據人才培養方案要求以及 本學科特點,課程是在大三上半學期開設,部分學校也在大 二時期開設[1]。
電工論文范例:電工電子實訓教學現狀及創新模式研究
在大二階段已經進行了部分專業基礎課的 學習,如大學物理、物理化學等課,從第五學期開始學生已經 逐漸學習材料成型方向專業課。課程的主要任務是研究電 的規律及應用,研究電子技術及應用。課程主要內容有電路 的基本概念與基本定律、電路的分析方法、正弦交流電路、三 相電路、半導體器件、交流放大電路、直流穩壓電源、數字邏 輯電路、時序邏輯電路等[2]。通過本課程的學習,使學生獲 得必要的電工電子基本知識和基本技能,為學習后續本專業 的課程相結合,打下良好的理論和實踐基礎。
二、教學面臨的困難以及存在的問題
( 1) 專業課課時較少,需要講授內容較多。材料成型專 業的主要專業課包括材料科學基礎、材料成形原理、材料成 型設備和工藝等,課時要向上述課程傾斜,這就導致電工電 子技術課程的課時較少。課時減少,但主要講授內容如直流 電路、交流電路、模擬電子電路、電機與控制、數字電子電路 等核心知識點不能缺少,所以如何在較少的課時內完成主要 內容的講授是每個教師應該主要思考的問題。
( 2) 學生的主觀認識不高,解題思路不清晰。部分同學 認為學習材料成型課程與電工電子聯系不大,考試只要及格 即可; 還有同學甚至聽說本門課程較難,一開始就放棄繼續 學習的勇氣,上課積極性不高,缺乏興趣[2],而且現在學生幾 乎都為 00 后,個性很強,有的還處于沒興趣就是不想學的狀 態。另外在講授直流電路中,有較多的同學還停留在初高中學習電阻的串并聯階段,不會應用新學定理解題,遇到由較 多的電壓源和電流源組成的電路就不知道如何下手,怎么樣 讓學生提高思想認識,可如何轉變解題的思路也是教師應該 考慮的問題。
( 3) 知識點較分散,教學方法不靈活。本課程知識體系 主要由電工和電子技術兩大方面組成,每一個體系框架中都 包含了若干小的知識點,例如在直流電路的知識體系中,包 含有電路基本概念和定律、電路的分析方法以及電路的暫態 分析。而在交流電的知識體系中主要是三相交流電。第三 章電機與控制體系中主要是電動機。每一篇講授內容聯系 不緊密,重點知識點較分散,部分定律不會應用,學生學起來 也較吃力,所以教師在講授新的知識如何與學過的知識產生 聯系,串講起來,需要繼續探索。另外,大多數教師上課講授 方法單一,機械講授,即使用到互聯網等教學視頻輔助授課, 因視頻內容講授較快,再加學生的理解能力不同,絕大部分 知識難于當堂理解,久而久之產生厭煩情緒,如何改變現狀 需要任課教師繼續探究。
三、教學內容與方法實踐
針對電工電子技術課程授課中存在的困難和問題,探究 解決的方法,給出可行的方案,并用在實際的教學過程中進 行檢驗。
( 1) 精選教材并精簡內容,重點講授與本專業課程相聯系 的內容。非電專業學習電工電子技術課時較少的問題,暫時 無法避免,但重點知識內容應都講授。首先,選擇合適的教材,縱觀很多電工電子的書籍,講授內容都較深,并不適合少 學時課程,并且有些書籍也不適合民辦本校學生學習,對于零 基礎的學生更是難上加難,這就需要本專業教師因學生而選 定教材,教材選擇不要太隨意,好的教材事半功倍。其次,精 簡內容,如模擬電子電路中的集成運算放大器以及數字電路 中的脈沖信號等,與本專業關系不十分密切的知識內容可以 一帶而過,有能力的同學可以自學。需要重點講授與材料成 型專業有關的內容,例如常用半導體器件,電動機和電動機的 控制( 本章與后續課程材料成形檢測與控制有關) 等。
( 2) 拓寬視野,激發學習興趣。教育部部長陳寶生曾經 指出,教學方法首先要在本科創新,強調激發學生的學習動 力和興趣[3]。第一節課學生的學習興趣都很濃厚,都懷著好 奇心來聽教師講課,如何把握好這次課很重要。
第一節課書 本的內容可以稍微少講,目的是要提高主觀興趣,首先介紹 一下本課程的定位、為什么要開這門課( 以人才培養方案為 主) ,強調本課程的重要性( 機電專業考研專業課) ,并糾正一 些學生的主觀的錯誤認識。其次舉一些日常生活中的例子, 激發學生繼續學習的興趣,如 LED 燈與普通燈泡的區別、三 相異步電動機為什么有異步兩個字、手機充電器為什么有插 頭,直流電和交流電是否能相互轉化等等。也可以適當擴展 增加一些課本上沒有的知識,如講到電池有關的知識內容— 電動汽車中的電池如何驅動汽車高速行駛,講到三相交流電 時可講日常單相插座和三相插座的區分等。課堂講授盡量 “接地氣”,和周邊日常生活聯系越緊密,學生越感興趣。
( 3) 知識內容通俗易懂,備課也要“備學生”。
電工電子技 術前面部分是講解直流電,而直流電最重要的是基爾霍夫定 律,計算電流數值較容易,而計算電壓錯誤率較高,大多錯誤 出在電壓方向判斷錯誤,如何用簡單實用的方法判斷正確的方向,筆者總結如下: 一個閉合回路中列等式,等式左邊電壓 符號遇“+”寫“+”,遇“-”寫“-”,右邊為零。用這樣的方法, 計算起來正負號的問題就迎刃而解,在后面電路分析方法中, 疊加原理,戴維寧定理求電壓時這種方法也適用。
另外在交 流電路中講授思路要明確,如從單相正弦交流電到三相交流 電,從三相異步電動機到電動機控制,按照這個樣的知識內容 講授,層層遞進。而中間的變壓器章節可適當的舍去先不講。 “備學生”就是指按照所教授的學生能力和學習狀態來授課, 講授應該讓學生聽明白,每個學校每個專業的學生基礎都不 盡相同,不應該用同樣的方式方法授課,教師應通過幾節課的 上課觀察與反饋及時調整授課內容甚至授課進度,有些章節 通俗易懂的可采用視頻與講授相結合的方式,如常用低壓控 制電器中手動電器和自動電器,但此方法并不適用于所有章 節,需要教師進行掌控。
在大學對于學習內容掌握情況的檢 查通常是布置作業,教師課后再批改作業,有很多同學為了應 付檢查就抄襲作業,抄襲情況較嚴重,如何盡可能地避免這樣 情況發生,可采“自問自答”的方式,讓學生自己找題,自己再 解答出來,此方法試用于一些電路的計算題,學生會不自覺的 尋找問題并解答,當然也可參照課本內的習題,難度適中,課 后教師可以找幾個有代表的題來講解,此種方法同樣可以引 導學生自主學習。
此外經過了解有些高校理論課和實驗課的老師不是同一位,如果教師之間溝通不暢就會出現理論和實 驗脫節的問題,理論課沒講到而實驗課已經開了,甚至理論課 沒講的內容實驗課卻上了,為了避免上述情況,需要教師增加責任感,理論課與實驗課都要親自上課。實驗課時較少,內容 可選則比較有代表性的如: 基爾霍夫定律、戴維寧定理、三相 交流電、基本放大電路等。
( 4) 理論與實例相互結合,已學知識與新知識產生聯系。 本門課的特點就是理論知識不容易理解,部分題較難,長此 以往也容易打消學生的學習積極性,教師可尋找一些實例把 困難的內容合理地轉變為容易理解。比如在數字電路組合 邏輯電路中,對組合邏輯電路的設計,可以使用“窮舉法”把 文字轉化為真值表的形式,一目了然。而在設計電路時,可 采用紅綠燈交通報警控制電路或者舉重裁判表決電路的例 子來講解,通俗易懂。
另外也要抓住學生好奇的心理來講授 知識內容,如講到與非門基本邏輯電路時,保險柜的報警電 路是如何進行控制的,帶著疑問去學習原理記憶較深刻。此 外前后的知識內容也要融會貫通,如在半導體二極管最重要 的特點就是單向導電性,作用類似于直流電路中的開關,此 知識內容可采用電池與二極管正負極對調連接,觀察二極管 的通電情況講解,而后講到與門、或門和非門邏輯電路時,其 真值表的表達式可以用二極管的內容舉例說明,實踐證明當 講解完成與門表達式時,再講解或門電路時學生都會搶答, 上課的氣氛良好。
( 5) 考核注重上課表現。以往的期末考核多為一張卷 子,卷面成績高就高,分數低就不及格,平時成績( 如作業、實驗以及課上回答問題) 占的比例較小,考核方式十分單一。 如今可加大課上回答問題所占的分數比例,原則上為了增加 上課與老師的互動,有興趣才想學,想學才會跟著老師的思 路,改變以往沉悶的上課氛圍,經實踐學生的上課積極性大 幅度提高。
四、總結
材料成型專業的《電工電子技術》課程教學中,存在總課 時少、學生主觀認識不高和知識點較分散等問題,文中提出可 采用精選教材并精簡內容、擴寬視野激發學生學習興趣、教師 充分備課掌握學生學習狀態、理論聯系實例和注重課上表現 等方法來解決問題,目的是為進一步提高教學質量,引導學生 自主學習,從被動學習轉化為主動學習,實際教學效果良好。
參考文獻:
[1]姜飛,陳元新,李平,等.新工科背景下《電工與電子 技術基 礎》課 程 教 學 思 考[J]. 教 育 教 學 論 壇,2018 ( 48) : 202-203.
[2]王桂琴,王幼林.電工電子技術[M].機械工業出版 社,2017-11( 第 2 版) .
[3]許津銘.非電類專業電工與電子技術基礎的主動式 教學[J].科技資訊,2019( 16) ,104-105.
作者:李大林