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摘 要: 本文根據(jù)材料成型及控制工程專業(yè)最新人才培養(yǎng)方案的要求,重點(diǎn)分析了《電工電子技術(shù)》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(xué)內(nèi)容與授課方法進(jìn)行了探究,以適應(yīng)于材料專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的發(fā)展方 向,滿足應(yīng)用型本科人才的發(fā)展需求。
關(guān)鍵詞: 電工電子技術(shù); 材料成型專業(yè); 教學(xué)改革
一、課程性質(zhì)和任務(wù)
《電工電子技術(shù)》是材料成型及控制工程專業(yè)的必修課, 在機(jī)械類本科教育質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)中明確指出,在專業(yè)知識體 系中應(yīng)包含電工電子學(xué)。因此根據(jù)人才培養(yǎng)方案要求以及 本學(xué)科特點(diǎn),課程是在大三上半學(xué)期開設(shè),部分學(xué)校也在大 二時期開設(shè)[1]。
電工論文范例:電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)現(xiàn)狀及創(chuàng)新模式研究
在大二階段已經(jīng)進(jìn)行了部分專業(yè)基礎(chǔ)課的 學(xué)習(xí),如大學(xué)物理、物理化學(xué)等課,從第五學(xué)期開始學(xué)生已經(jīng) 逐漸學(xué)習(xí)材料成型方向?qū)I(yè)課。課程的主要任務(wù)是研究電 的規(guī)律及應(yīng)用,研究電子技術(shù)及應(yīng)用。課程主要內(nèi)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(dǎo)體器件、交流放大電路、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字邏 輯電路、時序邏輯電路等[2]。通過本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生獲 得必要的電工電子基本知識和基本技能,為學(xué)習(xí)后續(xù)本專業(yè) 的課程相結(jié)合,打下良好的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。
二、教學(xué)面臨的困難以及存在的問題
( 1) 專業(yè)課課時較少,需要講授內(nèi)容較多。材料成型專 業(yè)的主要專業(yè)課包括材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料成形原理、材料成 型設(shè)備和工藝等,課時要向上述課程傾斜,這就導(dǎo)致電工電 子技術(shù)課程的課時較少。課時減少,但主要講授內(nèi)容如直流 電路、交流電路、模擬電子電路、電機(jī)與控制、數(shù)字電子電路 等核心知識點(diǎn)不能缺少,所以如何在較少的課時內(nèi)完成主要 內(nèi)容的講授是每個教師應(yīng)該主要思考的問題。
( 2) 學(xué)生的主觀認(rèn)識不高,解題思路不清晰。部分同學(xué) 認(rèn)為學(xué)習(xí)材料成型課程與電工電子聯(lián)系不大,考試只要及格 即可; 還有同學(xué)甚至聽說本門課程較難,一開始就放棄繼續(xù) 學(xué)習(xí)的勇氣,上課積極性不高,缺乏興趣[2],而且現(xiàn)在學(xué)生幾 乎都為 00 后,個性很強(qiáng),有的還處于沒興趣就是不想學(xué)的狀 態(tài)。另外在講授直流電路中,有較多的同學(xué)還停留在初高中學(xué)習(xí)電阻的串并聯(lián)階段,不會應(yīng)用新學(xué)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(xué)生提高思想認(rèn)識,可如何轉(zhuǎn)變解題的思路也是教師應(yīng)該 考慮的問題。
( 3) 知識點(diǎn)較分散,教學(xué)方法不靈活。本課程知識體系 主要由電工和電子技術(shù)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(diǎn),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(tài) 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(jī)與控制體系中主要是電動機(jī)。每一篇講授內(nèi)容聯(lián)系 不緊密,重點(diǎn)知識點(diǎn)較分散,部分定律不會應(yīng)用,學(xué)生學(xué)起來 也較吃力,所以教師在講授新的知識如何與學(xué)過的知識產(chǎn)生 聯(lián)系,串講起來,需要繼續(xù)探索。另外,大多數(shù)教師上課講授 方法單一,機(jī)械講授,即使用到互聯(lián)網(wǎng)等教學(xué)視頻輔助授課, 因視頻內(nèi)容講授較快,再加學(xué)生的理解能力不同,絕大部分 知識難于當(dāng)堂理解,久而久之產(chǎn)生厭煩情緒,如何改變現(xiàn)狀 需要任課教師繼續(xù)探究。
三、教學(xué)內(nèi)容與方法實(shí)踐
針對電工電子技術(shù)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(shí)際的教學(xué)過程中進(jìn) 行檢驗(yàn)。
( 1) 精選教材并精簡內(nèi)容,重點(diǎn)講授與本專業(yè)課程相聯(lián)系 的內(nèi)容。非電專業(yè)學(xué)習(xí)電工電子技術(shù)課時較少的問題,暫時 無法避免,但重點(diǎn)知識內(nèi)容應(yīng)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(nèi)容都較深,并不適合少 學(xué)時課程,并且有些書籍也不適合民辦本校學(xué)生學(xué)習(xí),對于零 基礎(chǔ)的學(xué)生更是難上加難,這就需要本專業(yè)教師因?qū)W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(nèi)容,如模擬電子電路中的集成運(yùn)算放大器以及數(shù)字電路 中的脈沖信號等,與本專業(yè)關(guān)系不十分密切的知識內(nèi)容可以 一帶而過,有能力的同學(xué)可以自學(xué)。需要重點(diǎn)講授與材料成 型專業(yè)有關(guān)的內(nèi)容,例如常用半導(dǎo)體器件,電動機(jī)和電動機(jī)的 控制( 本章與后續(xù)課程材料成形檢測與控制有關(guān)) 等。
( 2) 拓寬視野,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。教育部部長陳寶生曾經(jīng) 指出,教學(xué)方法首先要在本科創(chuàng)新,強(qiáng)調(diào)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動 力和興趣[3]。第一節(jié)課學(xué)生的學(xué)習(xí)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(jié)課書 本的內(nèi)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(yǎng)方案為 主) ,強(qiáng)調(diào)本課程的重要性( 機(jī)電專業(yè)考研專業(yè)課) ,并糾正一 些學(xué)生的主觀的錯誤認(rèn)識。其次舉一些日常生活中的例子, 激發(fā)學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)的興趣,如 LED 燈與普通燈泡的區(qū)別、三 相異步電動機(jī)為什么有異步兩個字、手機(jī)充電器為什么有插 頭,直流電和交流電是否能相互轉(zhuǎn)化等等。也可以適當(dāng)擴(kuò)展 增加一些課本上沒有的知識,如講到電池有關(guān)的知識內(nèi)容— 電動汽車中的電池如何驅(qū)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(qū)分等。課堂講授盡量 “接地氣”,和周邊日常生活聯(lián)系越緊密,學(xué)生越感興趣。
( 3) 知識內(nèi)容通俗易懂,備課也要“備學(xué)生”。
電工電子技 術(shù)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(shù)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(shí)用的方法判斷正確的方向,筆者總結(jié)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(fù)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(jī)到電動機(jī)控制,按照這個樣的知識內(nèi)容 講授,層層遞進(jìn)。而中間的變壓器章節(jié)可適當(dāng)?shù)纳崛ハ炔恢v。 “備學(xué)生”就是指按照所教授的學(xué)生能力和學(xué)習(xí)狀態(tài)來授課, 講授應(yīng)該讓學(xué)生聽明白,每個學(xué)校每個專業(yè)的學(xué)生基礎(chǔ)都不 盡相同,不應(yīng)該用同樣的方式方法授課,教師應(yīng)通過幾節(jié)課的 上課觀察與反饋及時調(diào)整授課內(nèi)容甚至授課進(jìn)度,有些章節(jié) 通俗易懂的可采用視頻與講授相結(jié)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(jié),需要教師進(jìn)行掌控。
在大學(xué)對于學(xué)習(xí)內(nèi)容掌握情況的檢 查通常是布置作業(yè),教師課后再批改作業(yè),有很多同學(xué)為了應(yīng) 付檢查就抄襲作業(yè),抄襲情況較嚴(yán)重,如何盡可能地避免這樣 情況發(fā)生,可采“自問自答”的方式,讓學(xué)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(xué)生會不自覺的 尋找問題并解答,當(dāng)然也可參照課本內(nèi)的習(xí)題,難度適中,課 后教師可以找?guī)讉有代表的題來講解,此種方法同樣可以引 導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。
此外經(jīng)過了解有些高校理論課和實(shí)驗(yàn)課的老師不是同一位,如果教師之間溝通不暢就會出現(xiàn)理論和實(shí) 驗(yàn)脫節(jié)的問題,理論課沒講到而實(shí)驗(yàn)課已經(jīng)開了,甚至理論課 沒講的內(nèi)容實(shí)驗(yàn)課卻上了,為了避免上述情況,需要教師增加責(zé)任感,理論課與實(shí)驗(yàn)課都要親自上課。實(shí)驗(yàn)課時較少,內(nèi)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(shí)例相互結(jié)合,已學(xué)知識與新知識產(chǎn)生聯(lián)系。 本門課的特點(diǎn)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(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,教師可尋找一些實(shí)例把 困難的內(nèi)容合理地轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀桌斫狻1热缭跀?shù)字電路組合 邏輯電路中,對組合邏輯電路的設(shè)計,可以使用“窮舉法”把 文字轉(zhuǎn)化為真值表的形式,一目了然。而在設(shè)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(xué)生好奇的心理來講授 知識內(nèi)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(jìn)行控制的,帶著疑問去學(xué)習(xí)原理記憶較深刻。此 外前后的知識內(nèi)容也要融會貫通,如在半導(dǎo)體二極管最重要 的特點(diǎn)就是單向?qū)щ娦裕饔妙愃朴谥绷麟娐分械拈_關(guān),此 知識內(nèi)容可采用電池與二極管正負(fù)極對調(diào)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(dá)式可以用二極管的內(nèi)容舉例說明,實(shí)踐證明當(dāng) 講解完成與門表達(dá)式時,再講解或門電路時學(xué)生都會搶答, 上課的氣氛良好。
( 5) 考核注重上課表現(xiàn)。以往的期末考核多為一張卷 子,卷面成績高就高,分?jǐn)?shù)低就不及格,平時成績( 如作業(yè)、實(shí)驗(yàn)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?jǐn)?shù)比例,原則上為了增加 上課與老師的互動,有興趣才想學(xué),想學(xué)才會跟著老師的思 路,改變以往沉悶的上課氛圍,經(jīng)實(shí)踐學(xué)生的上課積極性大 幅度提高。
四、總結(jié)
材料成型專業(yè)的《電工電子技術(shù)》課程教學(xué)中,存在總課 時少、學(xué)生主觀認(rèn)識不高和知識點(diǎn)較分散等問題,文中提出可 采用精選教材并精簡內(nèi)容、擴(kuò)寬視野激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、教師 充分備課掌握學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)、理論聯(lián)系實(shí)例和注重課上表現(xiàn) 等方法來解決問題,目的是為進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量,引導(dǎo)學(xué)生 自主學(xué)習(xí),從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為主動學(xué)習(xí),實(shí)際教學(xué)效果良好。
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作者:李大林
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