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電工學課程教學內容和方法優化探析

摘要：針對“電工學”課程教學內容多、課時少的特點，以及實驗設備模塊化、裝置化的弊端，結合職業學院的具體改革情況，提出了從教學內容和教學方法上優化，改革考核方式，激發學生的學習興趣，提高學生的學習自主性，以獲得良好的教學效果。
　　 “電工學”是學院理工專業的基礎課程，多年來一直延續一種傳統的教學模式，但是由于各種原因，“電工學”教學工作還存在兩個問題：第一，目前“電工學”課程只安排了51學時，其中還包括17個學時的實驗課，真正上課講授的時間只有34個學時，面對教學內容不變、課時不斷減少的現狀，“電工學”教學改革已迫在眉睫。第二，由于實踐教學設備模塊化、裝置化，從而減少了各個分立元件的接線問題，造成一些重要的實際操作沒有達到動手實踐和動腦思考的目的。
　　針對上述問題，如何在有限的時間內提高教學效率，增強學生的實踐動手能力，是我們講好這門課程需要認真思考的，本文結合具體教學實踐談一些“電工學”課程教學內容和方法的優化措施。
一、教學內容優化：
　　1.“電工學”課程特點
　　“電工學”是研究電工技術和電子技術的理論和應用的技術基礎課程。作為技術基礎課程，它具有基礎性、應用性和先進性。電工電子技術發展十分迅速，應用非常廣泛，現代一切新的科學技術無不與電有著密切的關系。通過本課程的學習，應使學生獲得電工學必備的基本理論知識和基本技能，為學習后續課程以及從事有關的工程技術工作和科學研究工作打下一定的基礎。同時，“電工學”是一門實踐性很強的課程，實驗是本課程的一個重要環節，通過實驗能夠驗證和鞏固所學的理論，訓練實驗技能，并培養嚴謹的科學作風。
　　2.“電工學”理論教學內容的優化
　　由于“電工學”課程課時少而內容多，理論闡述的內容抽象難懂，會使學生覺得枯燥乏味，逐漸失去學習興趣，很難達到開設這門課程的教學目的。有必要對該課程的教學內容做如下優化。
　　（1）結合課程特點，科學選取教學內容，可以起到事半功倍的教學效果。針對“電工學”的基礎性、應用性和先進性的課程特點，對教學內容的選取應遵循以下原則：對于基本概念、基本理論、基本方法組成的內容，要繼承下來，比如電路理論知識和基本定理；要把電工學科前沿的、新的知識及新技術、新產品及時介紹給學生，使引進的新內容與當前發展的新技術水平相適應，如可編程控制器、可編程邏輯器件及仿真軟件。淘汰過時陳舊的知識、刪除不實用、偏難的內容、刪去與專業無關的內容、避免重復與其他教學交叉的知識。比如對于物理學課中已學過的知識，如磁場的基本知識等不再重復。因為直流發電機越來越被半導體整流設備所替代，對直流發動機的介紹就可以簡略。
　　（2）針對不同專業，合理安排教學內容。由于“電工學”課程具有學時少而內容多的特點，應針對不同專業優化教學內容。“電工學”課程的教學目的是使學生在掌握基本知識的基礎上，對相關知識進行應用。這就要求教師根據所授課專業的特點，制定不同的教學計劃，根據不同專業的需要，對教學內容有選擇性的進行增減。上課時多聯系一些與本專業相關的實踐案例，特別是應該結合實例講授概念與原理的應用，這樣可以讓學生更深刻地理解“電工學”知識在本專業領域的作用和意義，有效地提高學生對本課程的關注程度，激發學生學習的興趣。學生只有對課程有興趣，才能真正發揮主觀能動性，自覺地把時間和精力投入到學習中去，從而提高該課程的教學質量。
　　另外，不同專業對“電工學”知識點的掌握要求也是不一樣的，一般要根據專業的需要、學時的多少和學生的實際水平而決定取舍。比如，物理學專業要對電路的基本分析方法知識內容進行重點分析講解；計算機科學與應用專業可適當增加PLC可編程控制器和單片機方面的內容；機械專業可多介紹一些電動機、發動機等方面的內容。在做教學課時安排時針對不同專業特點課時安排也不同。我校針對不同專業安排“電工學”為34、45、51、60 學時等。
　　（3）承前啟后，講解詳略得當。“電工學”作為高校理工類專業的一門專業基礎課，通過本課程的學習，使學生獲得電工電子技術必要的基本理論知識和基本技能，了解電工電子技術的應用和發展概況。是后續“模擬電子技術”和“數字電子技術”等電學課程的基礎。比如電阻電路基本定理及電路分析作為電工學的基礎知識要作較詳細的講解，即對這一部分的定理、概念，都要講到位，讓學生理解，為后面章節的學習打好基礎。如果這些知識掌握不扎實，后續課程學習時難度就會比較大。同時，在教學過程中，還要盡可能地將新技術、新產品介紹給學生，讓學生更好地了解未來社會的需要，適應時代的發展，為后續課程的學習做好準備。
　　3.實驗課的優化
　　“電工學”是一門實踐性很強的課程，實驗是本課程的一個重要環節，是理論教學與實踐教學最直接、最主要的結合方式。實驗的目的不僅僅是驗證理論知識，更重要的是通過實驗加強學生的實驗手段與實踐技能，掌握常用電工儀器儀表的使用方法，培養學生分析問題、解決問題、應用知識的能力和創新精神。實驗內容應具有綜合性、實用性、先進性。
　　現在實踐教學的弊端在于設備過于模塊化、裝置化，學生在做實驗的時候，只要插幾根線即可，減少了各個分立元件的接線問題，造成一些重要的實際操作沒有得到動手實踐和動腦思考的目的。所以，在實驗教學中，要增加設計性和綜合性實驗項目來培養學生的動手能力和創新能力。如在已具備實驗技能的前提下，根據實驗室現有設備情況，完成一個三相異步電動機正反轉控制電路的設計。由學生自己根據實驗室現有元器件確定實驗方案，設計實驗路線，選擇實驗方法和步驟，選用儀器設備，提出實驗預案，經指導老師同意后，獨立操作完成設計性實驗，寫出實驗報告。這樣充分放手讓學生自行設計、自主實驗，才能真正培養學生的實踐動手能力，提高學生分析問題、解決問題的能力和實驗操作技能，全面提高學生的綜合素質和創新能力。
　　可以根據專業特點引入高新技術實驗，如計算機科學與應用專業引入可編程控制器、單片機、計算機輔助設計、計算機仿真技術等實驗。
　　還可以把一些理論知識的學習，從課堂教學轉到實驗室，提供給學生一個主動獲取理論知識和提高實踐能力的良好環境。這樣可以節省課堂教學時間，同時還提高了學生動手實踐能力和技術技能。如：三相異步電動機、電工測量等理論教學。
　　總而言之，應該讓學生成為實驗的主體，充分調動學生學習的興趣和積極性，增加他們的實踐經驗和能力，適應未來社會的挑戰。
二、“電工學”課程教學方法的優化：
　　1.使用現代教學方法和手段，提高學習效率
“電工學”知識內容比較多，有些理論比較抽象難以理解，有些高科技的知識學生缺乏感性認識，需要結合實際講解才能更有說服力。多媒體教學具有信息量大、不用板書、節省時間等明顯優勢，有助于解決內容多而課時少的矛盾。多媒體輔助教學的最大優點就是能做到圖、文、聲、像并茂，將一些抽象的公式、原理、定律，借助多媒體技術可以生動形象清晰展示給學生，來突出教學活動中的重點，化解教學內容中的疑點和難點，以達到最佳的教學效果。比如交流電動機這一章，可以利用多媒體向學生展示各種電動機及其結構，并在演示的過程中細致講解，用動畫效果來介紹電動機的轉動原理，使學生能夠有較強的感官認識，從而提高學習興趣。因此，采用多媒體教學不但能提高教學效率，還能為學生創設最佳學習情境，使學生愉快而主動地學習。
　　2.課堂講授與課外自學相結合：
　　“電工學”課程存在著內容多，學時少，而知識更新、補充快的特點。課堂講授不可能面面俱到，要依據教學大綱要求，對課程講授內容進行合理安排，對理論性強、難度大的內容一定進行課堂講授。而對應用性、概述性或難度不大的內容，可結合學生特點，專業要求，安排學生課外自學。
　　比如安全用電這部分知識非常直觀、易懂，可不講或略講，安排學生課外閱讀。電工測量這章可以從課堂教學轉到實驗室，開放實驗室，使學生自學，用實驗的形式完成理論知識的學習，培養學生自學的能力。
　　3.理論聯系實際，學以致用：
　　“電工學”課程理論性強，應結合實際應用激發學生學習興趣，提高學生學習的積極性。比如講三相負載的星形連接和電動機的控制部分時，可以帶領學生參觀學校的配電房、校內供配電線路，介紹計算機房配電線路和實驗室配電線路，讓學生獲得豐富的感性知識。對于安全用電的知識結合校園中學生違規用電，造成的安全隱患給以深刻剖析，培養學生節約用電和安全用電的意識。
　　為了提高學生的學習興趣和實踐能力，使學生能夠理論聯系實際，我校還經常開展進社區家電維修活動，志愿者們分工合作，有的負責登記維修記錄，有的在一旁幫忙，有的則埋頭檢查電器旋下螺絲，拆開電器，認真仔細查找原因。從而使學生所學的知識在動手操作中得以升華。
三、考核方式的改革：
　　通過本課程的學習，應使學生獲得電工學必備的理論知識、分析方法和電工基本操作技能，為學習后續課程以及從事有關的工程技術工作和科學研究工作打下一定的基礎。為加強對學生平時學習和考試過程的管理，規范課程成績的評定，進一步促進學生積極主動地學習，保證課堂教學質量及學習效果，結合“電工學”課程特點，制定下列考核辦法。
　　本課程成績由平時成績、實驗成績、期中考試成績和期末考試成績四部分構成。
　　課程總評成績=（平時成績×15%）＋（實驗成績×25%）＋（期中考試成績×10%）＋（期末考試成績×50%）。
　　根據學校關于平時成績的有關規定，結合本門課程的特點，確定平時成績占總評成績的15％（平時成績由出勤和作業二部分綜合評定）；實驗成績占25%（可根據平時實驗操作和實驗報告得出）。
　　這種考核方式，使理論考核和實驗考核相結合、理論與實踐并重，既考核了學生對理論知識的理解掌握，也考查了學生分析問題、解決問題的實踐能力，收到了很好效果。
　　四、結束語
“電工學”是一門基礎性和實踐性都很強的專業基礎課程，內容多課時少，通過優化教學內容和教學方法以及改革考核方式，提高了教學效率，培養了學生動手實踐能力。但教學改革是一個長期的過程，應該不懈的努力，才能使“電工學”教學工作取得更佳效果。

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