《电工电子技术》课程教学大纲(推荐12篇)
一.课程基本信息
开课单位:电子信息学院电子工程系电工电子教研室
课程编号:03040089b 英文名称:Electrotechnics and Electronics
学时:总计48学时,其中理论授课48学时,实验(含上机)0学时
学分:3.0学分
面向对象:物流管理、应用物理学、生物工程等本科专业
先修课程:高等数学、大学物理
教材:《电路与电子技术》(电工学Ⅰ),朱伟兴主编,高等教育出版社,2008年六月第一版
主要教学参考书目或资料:
1.《电工学》(第六版)上册 电工技术、《电工学》(第六版)下册 电子技术,秦曾煌主编,高等教育出版社,2003年12月第六版
2.《电工学(第六版)学习辅导与习题选解》,秦曾煌主编,高等教育出版社 3.《电工学(第六版)习题全解(上下册)》,姜三勇主编,高等教育出版社
二.教学目的和任务
《电工电子技术》是面向高等工科学校非电类专业开设的一门技术基础课程。目前,电工电子技术应用十分广泛,发展迅速,并且日益渗透到其他学科领域,促进其发展,在我国社会主义现代化建设中具有重要的作用。本课程的教学目的和任务是:使学生通过本课程的学习,获得电工电子技术必要的基本理论、基本知识和基本技能,了解电工电子技术的应用和我国电工电子技术发展的概况,为今后学习后续课程以及从事与本专业有关的工程技术工作和科学研究工作打下一定的基础。本课程理论严谨,系统性、逻辑性强,对培养学生的辨证思维能力,树立理论联系实际的科学观点和提高学生分析问题、解决问题的能力有着重要的作用,是培养复合型人才的重要组成部分。
三.教学目标与要求
本门课程通过不同的教学方法和教学手段,使学生掌握电路理论、安全用电、模拟电子技术、数字电子技术、EDA技术等电工技术领域中的基本理论、基本知识;初步掌握一般电路和电子电路的分析方法;了解常用电子器件的作用和功能;了解电工电子技术领域中的新理论、新技术、新知识。
四.教学内容、学时分配及其基本要求
第一章 电路的基本概念与定律(5学时。含讲授5学时)
(一)教学内容 1.实际电路与电路模型 2.电路中常用的物理量 3.电阻、电容和电感元件 4.电 源 5.电路的工作状态 6.基尔霍夫定律 7.电路中电位的计算
(二)基本要求
1.理解电路模型及理想电路元件(电阻、电感、电容、电压源和电流源)的电压-电流关系; 2.理解电压、电流参考方向的意义; 3.理解基尔霍夫定律; 4.了解电功率和额定值的意义; 5.掌握电路中电位的计算方法。
第二章 电路的基本分析方法(5学时。含讲授5学时)
(一)教学内容
1.电压源与电流源的等效变换 2.支路电流法 3.结点电压法 4.叠加定理 5.戴维宁定理 6.最大功率传输定理
(二)基本要求
1.了解电源的两种模型及其等效变换;
2.了解支路电流法和结点电压法、理解叠加定理、戴维宁定理和最大功率传输定理。第三章 电路的过渡过程(4学时。含讲授4学时)
(一)教学内容 1.概述
2.RC电路的瞬态过程 3.一阶电路的三要素法 4.RL电路的瞬态过程 5.微分电路与积分电路
(二)基本要求
1.理解电路的瞬态、换路定律和时间常数的基本概念; 2.掌握一阶电路瞬态分析的三要素法; 3.了解微分电路和积分电路的原理和应用。第四章 交流电路分析(7学时。含讲授7学时)
(一)教学内容 1.正弦交流电的基本概念 2.正弦量的相量表示 3.单一元件参数的正弦响应 4.RLC串联电路的正弦响应 5.一般正弦交流电路的分析 6.功率因数的提高
7.非正弦周期信号的谐波分析
(二)基本要求
1.理解正弦交流电的三要素、相位差,有效值和相量表示法;
2.理解电路基本定律的相量形式和相量图,掌握用相量法计算简单正弦交流电路的方法; 3.了解正弦交流电路瞬时功率的概念,理解和掌握有功功率、功率因数的概念和计算,了解无功功率和视在功率的概念,了解提高功率因数的方法及其经济意义; 4.了解非正弦周期信号线性电路的基本概念。第五章 三相交流电路(4学时。含讲授4学时)
(一)教学内容 1.三相电源
2.负载的星形和三角形联结 3.三相电路的功率 4.安全用电 5.工厂供电系统简介
(二)基本要求
1.掌握三相四线制电路中电源及三相负载的正确联接; 2.了解中线的作用;
3.掌握对称三相交流电路电压、电流和功率的计算。第六章 半导体器件(5学时。含讲授5学时)
(一)教学内容 1.半导体基础知识 2.二极管 3.特殊二极管 4.双极晶体管 5.场效晶体管
(二)基本要求
1.了解半导体二极管、稳压二极管、双极晶体管和MOS场效晶体管的工作原理和主要参数。第七章 基本放大电路(3学时。含讲授3学时)
(一)教学内容 1.放大电路的基本概念 2.多级放大电路
(二)基本要求
1.了解放大电路的基本结构、工作原理和基本性能指标; 2.了解多级放大的概念。
第八章 集成运算放大器(6学时。含讲授6学时)
(一)教学内容 1.集成运算放大器 2.放大电路中的负反馈
3.集成运算放大器在信号运算电路中的应用 4.集成运算放大器在信号处理电路中的应用 5.集成运算放大器在信号产生电路中的应用
(二)基本要求
1.了解集成运算放大器的基本概念、电压传输特性和主要参数; 2.掌握理想运算放大器的基本分析方法;
3.理解反馈概念,了解反馈类型和负反馈对放大电路性能的影响;
4.理解用集成运算放大器组成的比例、加、减、积分和微分运算的工作原理; 5.了解单门限电压比较器的工作原理;
6.了解用集成运算放大器组成的RC正弦波振荡器电路的工作原理。第九章 集成门电路及组合逻辑电路(5学时。含讲授5学时)
(一)教学内容 1.数字电路概述 2.逻辑门电路 3.TTL门电路 4.组合逻辑电路 5.编码器 6.译码器
(二)基本要求
1.掌握与门、或门、非门、与非门、异或门的逻辑功能,了解三态门的概念; 2.了解逻辑代数的基本运算法则和逻辑函数的化简; 3.掌握简单组合逻辑电路的分析和设计;
4.了解加法器、8421编码器和二进制译码器的工作原理,了解七段LED显示译码驱动器的功能。第十章 触发器及时序逻辑电路(4学时。含讲授4学时)
(一)教学内容 1.双稳态触发器 2.寄存器 3.计数器
(二)基本要求
1.掌握RS触发器,JK触发器、D触发器的逻辑功能; 2.理解寄存器的工作原理;
3.理解二进制计数器和十进制计数器的工作原理。
五.教学方法及手段
(一)教学方法: 1.实物教学法 2.启发式教学法 3.激发兴趣法 4.EDA技术的应用 5.突破一点,以点带面 6.鼓励自学法
(二)教学手段: 1.多媒体教学
2.充分利用网络资源,促进学生自主学习3.EDA技术的应用
六.考核方式及考核方法
《电工电子技术》的考核方式为考查,课程采用累加式综合评定的考核方法,考核成绩总分为100 分,主要由上课考勤、基础性作业和大作业、课堂小测验、阶段性测验等几部分的成绩通过加权来构成。
七.其它说明
本大纲在制定过程中未考虑与课程相关的习题课、复习课、机动课、课内考查时间以及因节假日所引起的其他变动因素,任课教师在执行大纲的过程中可根据实际情况结合课程的基本要求做适当的调整。
(制定人: 向海健 审定人: 向海健)
一、突破传统教学理念、丰富充实教学内容
众所周知, 电工电子技术作为一门非电类专业的必修课, 尽管各个学校在实践中都不遗余力强调其重要性, 但是其实际的地位却非常的尴尬—由于不属于专业课范畴而受到学生的冷落和忽视。因而, 非电类专业对这门课程的教学期望也仅仅局限于学习和了解, 学生学习热情不高、教学效果不明显, 这也严重挫伤了教师教学、科研的积极性, 对这门课程的发展极为不利。我认为电工电子技术教学在以课堂教学为前提的条件下, 应该通过开展实验课、课程设计、课外科技等活动, 强调学生的综合性、设计性和创新能力的培养, 以实际操作能力, 工程综合设计能力和创新研究能力为目标, 提高电工电子技术课程的教学效果和教学质量。除此之外, 鉴于电工电子技术的通用性, 教学内容在突出重点的情况下, 尽可能地反映本学科的新理念、新技术和新成果, 将日新月异的新知识引入到实际的教学中, 不断地开阔学生的视野, 增强对新事物理解能力;配合实际应用范例, 向学生提出需要进一步解决的技术问题, 启发学生学习的积极性与创造性。
二、改革教学方法、创新教学手段
毋庸置疑, 以板书和书本为主的传统课堂教学模式是学生获得系统理论知识的主要途径, 但是其教学本身所凸现出来的弊端却是不容回避的。如:照本宣科式的解读容易导致学生学习热情下降, 枯燥、单一的课堂学习过程得不到高效率的学习效果, “填鸭式”、“灌输式”的被动授课方式难以调动学生自主学习、深入钻研的热情等。随着信息技术的日新月异、飞速发展, 利用信息技术改革传统教学方法、创新教学手段, 已成为各个高校争先恐后、乐此不疲提高教学质量的必然的选择, 电工电子技术的教学也同样面临信息化的问题。
我认为构建课堂和网络相结合的教学体系对电工电子教学改革创新影响深远。因此, 学校应在完善校园网等硬件设施的同时, 投入一定的人力和物力进行电工电子技术网络课件的开发, 充分利用校园网的优势, 将教师授课课件、网络试题库和基于Web下的虚拟实验室有机结合, 利用网络直观、便捷的表现力, 为学生提供一个交互式的自主学习场景, 加强学生对艰涩理论知识的理解力、提高学生自学能力。此外, 网络教学还应该在涵盖基本课堂内容的前提下有效的补充课堂之外的先进教学内容, 有利于学生根据自身实际情况有选择性的学习。正是由于网络教学系统的交互性、开放性、共享性、易读性等特点, 学生可以通过图文并茂的网络授课系统根据自己实际情况安排自己的学习进度, 掌握基本理论;学习基础理论的过程中还可以通过网络答疑系统和自测试题库系统进行自测练习、答疑解惑, 从而对所学知识的巩固和实际应用大有裨益。
在利用网络教学的实际应用过程中, 多媒体课件的制作是整个教学实践顺利开展的前提。因而, 改革教学方法, 改变教学手段, 利用多媒体技术增大课堂讲授的信息量、提高课堂学习效率势在必行。多媒体技术是一种基于计算机的全新的信息表现形式, 它集文字、图片、声音、视频等交互式功能于一体。如今, 在教学领域, 图片、投影、幻灯、录像、动画及计算机辅助教学 (CAI) 课件等多媒体技术已经进入了课堂, 这不仅是新技术的引进, 更是教学艺术的发挥。大量出现的多媒体辅助教学, 作为一种全新的现代化教学手段, 以其科学性、先进性、生动性和直观性被列为教学的最佳选择。把多媒体教学引入课堂, 是教学发展的趋势和必然。
三、创新实践教学、培养应用型人才
电工电子技术是一门集理论教学、实践教学为一体的重要学科。实践教学不仅是学生理论联系实际, 提高操作技能的重要手段, 而且是培养应用型人才不可缺少的一环。目前, 在我校, 绝大部分实验是按教学计划安排的, 且实验几乎全是认识性、验证性实验, 并要求学生在规定的时间内完成实验内容。不可否认, 认识性、验证性实验在加深学生对基本原理、定理、定律内容的理解方面功不可没, 但是却限制了学生主观能动性的发挥和创新能力的培养。因此, 我认为电工电子技术实践教学在原有教学内容的基础上还应该加大综合性、设计性实验内容的比重, 突出对学生综合性、设计性和创新能力的培养, 做到学以致用。通过向学生提供开放性实验室, 鼓励学生在学习过程中带着问题走进实验室, 在预先给出实验目的、实验要求和可供选择的实验元器件的前提下, 要求学生按实验要求选出自己所用的元器件, 自行设计电路来达到实验目的。还可以充分利用校园网资源, 在网上建立由EDA技术及EWB软件等构成的仿真试验平台。利用这个平台, 学生可以进行验证型、测试型、设计型和创新型等不同形式的电工电子技术实验。在仿真过程中, 学生可以随时改变电路结构、电路参数和测量数据, 观察波形, 直至电路最优。电工电子技术是一门实践性较强的学科, 学生的理解、应用和开发能力的培养都需要实验来支持。在学时有限的情况下, 虚拟实验可以补充课内实验课程的不足, 可以提高学生计算机分析问题、解决问题和进行计算机辅助设计的能力, 达到多方面的效果。
由于电工电子技术是一门广泛涉及电路理论基础、模拟电子技术、数字电子技术等诸多内容的学科。因此在进行实践创新的过程中还应该注重和加强对不同课程模块的实验设计。例如:针对模拟电子和数字电子部分应增设课程设计, 这就要求学生查阅相关文献资料和专业手册, 充分运用所学知识并结合现场实际情况独立完成课程设计, 从而来加强对学生基本技能、分析能力和综合能力的培养。学生在学习理论知识的同时, 还必须加强对电子工艺知识的学习与实践, 不仅能帮助学生全面、系统地复习已学过的知识, 提高学习兴趣, 拓宽专业知识, 也培养了学生的动手能力, 独立分析问题与解决问题的能力, 为鼓励优秀学生积极参加有关电子设计大赛等科技创新活动打下了坚实的基础。
四、改革考核评价方式、提高学生学习热情
成绩考核是教学的重要组成部分, 既是学校和教师检验教学效果、获得反馈信息的重要手段, 又是评定学生学业成绩、衡量知识掌握程度的重要尺度。传统电工电子技术课程的考核办法拘泥于单一的闭卷笔试成绩, 以考试成绩论良莠的做法屡见不鲜且流传甚广。严重误导了学生的学习目的、损伤了学生的学习积极性。为了改变这种状况, 现将考核分为四部分:一是平时成绩的考核, 占10%。从出勤、课堂提问和课后习题完成情况获得;二是实验成绩的考核, 占20%。教师根据学生上实验课时操作的规范程度以及实验报告结果分析情况进行考核;三是课程设计成绩的考核, 占10%。教师根据学生在数字或模拟部分电路的设计、调试情况进行考核;四是考试卷面成绩, 占60%。只有改革传统的考核方式, 才能提高学生学习的积极性和主动性, 不仅按时到课、认真听讲、按时完成作业, 而且能正确处理好考试与平时学习的关系, 有效地提高教学质量。
总之, 在电工电子技术课程教学中, 教师要根据教学的实际情况以及本学科的知识特点, 不断地对教学过程进行多角度、多层次的创新和改革, 以充分挖掘学生的学习潜力, 增强学习效果进而提高教学质量。
摘要:本文针对课程的现状进行分析, 试从教学理念、教学内容、教学手段、考核办法等方面提出了改革思想, 旨在提高电工电子技术课程的教学质量和学生的学习效果。
关键词:教学改革,电工电子技术,实践教学
参考文献
[1]郭海霞.电工电子技术课程的教改实践[J].太原理工大学学报 (社会科学版) , 2002, 20 (增刊)
[2]沈道云.电工基础教法探索[J].职业教育研究, 2004 (7)
[3]刘晔, 韩俊鹏, 张国林, 等.基于网络的电工电子技术导论教学系统的研究[J].电气电子教学学报, 2003, 25 (5)
中图分类号:TM1-4;TN0-4;G712
一、电工电子技术课程教学过程中的主要问题
《电工电子技术》是一门理论性和实践性都很强的课程,是机电专业重要的专业基础课,课程的主要任务是使学生获得电方面的基本理论和基本知识,掌握毕业后从事电气技术工作的基本技能,在实际的教学过程中普遍存在以下问题:
(一)大班授课缺乏有效互动
随着招生规模的不断扩大,为满足实际教学的需要,電工与电子技术课程通常采用大班教学,以笔者所在学校为例,该课程班级学生人数多,班级规模在160人左右,学生与教师很难一对一交流,没有有效的课堂互动,教与学双方知之甚少,很多问题无法及时解决。
(二)教学手段落后
电工与电子技术课程理论性和实践性都很强,并且在授课过程中涉及的电路图多,分析过程复杂,教学内容覆盖面广,理论抽象,仅仅依靠口述讲解不现实,边讲解边绘制则耗时费力,效率低下,因此必须依靠多媒体平台,利用事先绘制好的PPT课件和FLASH模拟,图形结合,把抽象的内容具体化,形象生动的展示电路的动态过程,以激发学生的学习兴趣。但由于一些只客观原因,教学技术改革跟不上现代教育的发展节奏,教学手段和与之相配套的教学理念亟待更新。
(三)理论多、实践少,不利于学生实践创新能力的培养
电工与电子技术课程包含理论、模拟和应用等多个模块,所涉及的教学资源包括教材、作业、实验设备、实验仪器等方面。在具体的操作中,每个教学环节之间缺乏有效整合,教学资源的收集、传输、处理和共享等方面不能系统实现,实验学时少,主要以基础验证性实验为主,设计性、综合性实验很难安排。教师主要指导学生按照课本上的每一个操作步骤,进行数据记录、表填写格并书写相应的实验报告,实验教学手段比较单一,学生大多处于被动状态,不利于大学生素质和实践能力的提升,难以满足学生个性化学习的需要,限制了大学生创新能力的培养。
二、电工电子技术课程教学主要对策
针对上述问题,有必要从整体着眼,加强探究式教学,改进教学手段,构建科学的课程实践教学体系,以提高课堂实效。具体可采取以下措施:
(一)在探究的基础上深入课堂互动,激发学生的学习兴趣
电工电子技术作为一门更新快、应用广、实用性强的专业基础课。课堂教学方式应由以教师为中心转变为以学生为中心,充分开展课题讨论,加强师生之间的互动,适时开展设问思考、问题延伸、知识拓展等教学环节,课堂讲授、课题讨论、小组发言相结合,引导学生积极思考,激发学生的学习积极性和主动性。在教学中,以学生为中心积极采用启发式、类比式、探究式教学方法,在教师的启发诱导下,充分发挥学生的主动性,学生以研究性学习、探究性学习、合作性学习和自主性学习等多种方式参与学习,让学生主动的获取知识,鼓励学生积极参与,拓宽解题思路,加深知识点的理解与应用。通过有层次地提问,广泛听取学生发言,鼓励集体讨论,提倡一题多解,引导学生敢于质疑,勇于创新的意识和运用发散性思维来思考问题的能力,积极培养和发展学生的创新精神。提高教学效率。为此,应注意以下几点:一是教师对教学环节及教学内容必须有一个进行深入细致的理解,课前将教具、材料、问题及相应的探究方法与途径准备充足,以有效应对课堂上的各种变化,二是真正领会和掌握课程的实质,通过阅读、演示、观察、思考等活动有效引导学生自主概括原理、法则,去寻求解决问题的方法、途径,达到对知识点的自我理解。三是针对一些似是而非或不甚理解的问题要重点讨论,不断深入强化。最后,要引导学生做好课下整理和课前预习,把初探、交流和互动中获得的知识不断整理强化,使知识系统、条理化,通过系统和学习和实践形成自己的独立思维,并逐步发展创造性思维,达到学以致用。唯有如此,才能激发学生自主探究的意识,充分发挥自身潜能,切实提高教学效果,产生课堂实效。
(二)丰富教学手段,提高课堂效率
由于电工电子技术理论抽象,涉及许多公式和图形,以及电路间的各种变换,所以非常有必要转变传统的教学方式,板书与多媒体有效结合,对于关键的理论推导、重要例题,可以通过板书熟悉解题思路,强化重点难点,而对于大量的图形变换,充分利用计算机对声音、图像、文字、动画信息的处理能力,形成声、图、文并茂的形象化教学,使教学过程更加生动、更富有感染力,因此使用多媒体课件可以弥补传统教学的不足。多媒体动画可以直观、生动的展现电动机的内部结构、工作原理和常用控制电器的动作过程,将一些在传统教学中常规方法无法演示或不易演示、演示观察不清的现象模拟出来,直观而富有感性再现整个分析过程,有利于学生准确、全面、深刻地接受知识,大大地降低理论学习的难度。
(三)理论与实践并重,构建合理的课程实践教学体系
适用性和实践性是《电工电子技术》课程的主要特点,实践是理论的有效补充,课程教学必须理论与实践并重,最终目的在于学以致用。笔者认为首先应根据教学内容设计实践环节,最大限度地为学生提供广阔的实验平台,加强应用性的基础实验,增加设计性实验扩,展实验的广度,增加实验的深度。其次,在原有验证性实验的基础上,增加综合性实验和自主设计性实验,贴近学生生活与生产实践,增强学生学习的兴趣,突出动手能力,培养学生发现问题、处理相关信息、解决问题的能力。三是加强开放式实验室建设,提高实验设备的使用率。以实验室为基础,增加一些趣味性、实用性的课外实验,利用实验室的资源,成立课外电工电子制作和维修兴趣小组,开展一些学生们普遍感兴趣的小实验、小制作,为学生自主学习、个性发展、培养创新能力提供了充裕的时间和空间,让学生主动参与,乐于探究,勤于动手,强化技能训练,提高动手能力。最后,鼓励学生参加各种电子设计大赛,创造条件举办各种创新设计制作大赛,不断强化,切实培养学生的动手能力。
参考文献:
1. 姜凤利;朴在林;王义明;黄蕊;孙炳新,电工与电子技术课程网络教学改革与实践,沈阳农业大学学报(社会科学版) [J] .2013(03).
2. 李增国,电工电子技术教学改革与实践,科教文汇(上旬刊) [J] . 2011(11).
孙丽凤; 徐淑华;宫鹏,“电工与电子技术”教学手段方法探讨,电气电子教学学报[J] .2010(08).
《电工电子技术》课程总结
魏 绍 亮
(山东科技大学机电学院)
一、原课程存在的问题分析
该课程是采矿工程专业的一门专业基础课,不仅要求学生掌握电工与电子的基本理论和基本方法,并且要求学生具有较强的实践能力。原课程主要存在以下问题:
(1)内容多而杂,学时少。由于本课程内容涉及面广且较杂,既包含了电路的知识,模拟电子、数字电子,同时又有电机及其控制等内容,它是电学科的一门主干课程。由于内容多,而学时较少,给该课程的教学带来了不少困难和问题,如何利用有限的学时完成课程任务,成了该课程最突出的矛盾。所以,在教材选择上、内容体系上、教学方法上等需要改革创新。
(2)教学内容,教学方法上陈旧。社会要求学生不仅掌握深厚的理论知识,而且要具有较强的动手能力。而该课程又是一门动手能力要求很高的课程,所以,必须加强实验改革,加强学生综合性和验证性实验的训练,大大提高学生的综合思维能力和动手能力。
(3)新技术、新方法不断出现,原教学内容却反映很少。由于新技术和新方法的不断发展,本课程所涉及的内容也在变化,与电工电子技术相关的许多新技术和新方法不断涌现。要提高学生未来社会的竞争能力,就必须让学生掌握这些新技术和新方法,在课程教学中予以体现。
二、课程改革的原则和做法
总的思路就是利用有限的学时让学生既能较好地掌握基本理论和基本方法,又能尽量加强新理论、新方法的学习,同时增加综合性、设计性实验,提高学生的动手能力和综合思维能力。
具体安排:
(1)选择质量高,学时和内容相当的教材。如面向21世纪的国家级优秀教材:高等教育出版社出版,唐介主编的《电工学》,叶挺秀主编的《电工电子技术》等,都可优先选用。
(2)教学方法上采用课堂黑板教学与多媒体教学相结合的方法,提高课堂 1 世行贷款21世纪初高等理工科教育教学改革项目《矿业类专业课程体系整体优化与实践》课程总结
效率有效地解决学时不足与内容较多之间的矛盾。
(3)内容讲授上增加PLC的应用和EDA的相关知识和技术,让学生了解和掌握当前某些的新技术和新方法。
(4)加强综合性和创新性实验。至少再增开设两个综合性和创新性实验。(5)加强学生素质的培养。通过该课程的学习培养大家团结互助,整体意识,锻炼吃苦耐劳的精神。
三、课程改革成果
(1)内容体系改革上有新突破。能够利用60学时的理论授课时间,把该课程的内容讲授完,并适当增加了新理论和新方法的介绍。如在原来的教学中,一般是先讲三相电路,然后讲授非正弦交流电路和暂态电路,接着讲授变压器和电动机。由于,非正弦电路与暂态电路在本书中相对较为独立,前后联系不大,而变压器、电动机和正弦交流电路与三相电路具有较密切的联系。针对这种情况,我们在教学上讲授完正弦电路和三相电路后,直接讲授变压器和电动机,这样不仅提高了教学进度,而且教学效果较好。采用合理的教学安排,不仅把原来书本上的内容较好的学完,而且留出足够的时间讲授当前的新技术和新方法,学生对PLC控制器的原理有了较全面的认识,对EDA设计方法也有了较全面的了解。
(2)成功开设了综合性和设计性实验。如“电动机星三角自动延时启动“试验”它在电工电子中是一个综合较强的设计性试验。不仅要求学生具有直流电路、交流电路、暂态电路的基本知识,而且要求学生对模拟电路也有较深的认识,所以,可以较好地培养学生的创造性,把电工电子所学的内容前后有机的结合起来,设计出合理的电路方案。实验结果表明,这种综合性、设计性试验非常受学生的欢迎,收到了较好的试验效果,学生能力得到了较大的锻炼。为以后的成功编写实验教材积累了宝贵的经验。
(3)编写了三本实践教材:《电工技术与可编程序控制器实践》、《电子技术实践》、《EDA设计与方针实践》。三本实践教材于2002年8月由机械工业出版社出版发行,我校班级都选用了该教材。该教材总结了长期从事电工电子课教师的教学经验及科研成果,具有较好的实用价值。现在我们正在计划出版两本理论教材:《电工技术》、《电子技术》,计划2003年底在机械工业出版社正式出版,相关教师正在全力编写。
(4)制作了多媒体课件。已完成了教学用的全套多媒体课件,该课件融入 世行贷款21世纪初高等理工科教育教学改革项目《矿业类专业课程体系整体优化与实践》课程总结
了老师们多年的教学经验,从文字编写、图形制作、公式演绎,到声音配制到版面效果等都作了精心设计和制作,具有较好的教学效果。
(5)成绩评定方法改革取得了预期效果。要想改变传统的“教死书”的模式,就必须进行学生成绩评定的改革。原先那种单纯依靠期末考试成绩来衡量学生学习好差的方式已经不适应当今素质教育的要求。我们针对该课程的特点把成绩评定方法作了改革,学生成绩=期末考试成绩×60%+课堂成绩×20%+平时测验成绩×20%。这种计量方式可以较公正地、全面地衡量一个学生对该课程的学习情况,可以积极地调动学生学习的积极性和能动性。实验成绩采用单独计量方式,打破理论成绩与实验成绩在一块的模式,对实验单独设课,便于更好地调动学生的积极性,认真对待每一个试验,使实验课走向正规化,提高学生的动手能力和分析问题、解决问题的能力,全面提高学生的素质,培养合格的工程技术人员。
四、存在的问题
资金短缺,使很多综合性试验和设计性试验很难正常开设,许多元器件不能及时购买到,影响试验的正常开出,影响了教学质量的提高。对先进的新技术和方法,由于资金不足,学生的学习只停留在理论认识上,不能让学生亲自动手做实验。如PLC(可变程序控制器)、CPLD(EDA开发和仿真系统)等缺乏应有的试验设备,所以我们只能在课堂上给学生讲授,而不能进行实验,达不到学习和培养的需要。我们还需要购买较好的多媒体课件,由于资金问题迟迟不能实现,所以某些教师的讲课只能停留在黑板的讲课方式上。
五、课程改革的效果分析
一、前言
1、课程性质
本课程是机电专业的基础必修课程。主要内容分四大类:第一类为电路分析基础,内容包括电路的基本概念和定律、电阻电路分析和正弦电路分析。第二类为三相交流电路、磁路与变压器、电动机及其控制。第三类为模拟电子技术,内容包括放大器件、基本放大电路分析和集成运算放大电路介绍。第四类为数字电子技术,内容包括数字逻辑基础、集成逻辑门电路、组合逻辑电路分析与设计、时序逻辑电路分析与设计。该课程将“电路基础”、“电动机控制”“模拟电子技术”及“数字电子技术”有机地融为一体。使学生掌握较系统的电工理论知识,培养学生具有一定的电工实验技能,为进一步学习其他专业课打下基础。
2、课程基本理念
注重以人为本的教学理念,培养学生个性发展;
以理论与实验相结合,充分体会有关电基础知识的重要性; 注重学科渗透,关注科技发展,有机结合时代的新产品; 创造团结协作的氛围,提倡学习方式的多样化; 从分析解决实际问题,提高学生应知能力; 建立学习结果与学习过程并重的评价机制。
二、课程目标
1、知识目标与技能目标
能够识别电路的主要物理量和主要的电气符号,能利用一些方法分析直流电路;能说明正弦交流电的表示方法;能归纳区别纯电阻、纯电容、纯电感电路的电压电流关系;能识别三相交流电路的连接方式;能说明变压器的原理与特性;能说明安全用电常识;能学会分析电机控制电路常见的故障排除及维修;能识别常用的半导体元件的名称与作用;能理解整流电路与基本稳压电路的原理;能说明放大电路的作用;能复述逻辑门电路的功能,并能利用逻辑门电路设计简单的组合逻辑电路,并能分析简单时序逻辑电路的功能。
2、情感态度与价值观
参与科技活动的热情,勇于探究与日常生活有关的电学问题; 享受快乐的学习过程及学习成果,养成持之以恒的学习精神; 形成主动与他人合作的精神,具有团队精神;
关心国内外科技发展现状与趋势,有强烈的使命感与责任感。
三、内容标准
四、实施建议
1、教学建议:
在学习过程中,注意基本概念和电路基本分析方法,应该让学生把精力放在最基本、最常用的内容上。通过理论与实验的相结合,提高学生学习的兴趣,能简单分析直流电路、交流电路、模拟电路与数字电路,为后续科目的学习打下坚实的基础。
2、评价建议:
基础知识与基本实验操作相结合。成绩 = 笔试70% +操作30%。
3、教材编写建议:
电工电子技术作为机械类、能源类、信息类、食品加工类、纺织机械类等专业的一个学习领域,符合高技能人才培养目标,能够满足制作、检测、设计、工艺、维修等相应职业技能岗位的要求,对学生的职业能力培养和职业素质养成起着主要的支撑作用。《电工电子技术》课程旨在让学生获得电工和电子技术方面的基础理论、基本知识和基本技能,为其学习后续的其他相关课程和专业知识,进一步提高科学技术水平奠定必要的基础。它能够满足相应职业技能岗位的要求,对毕业生的职业培养和职业养成起着重要的支撑作用。
2 课程的教学目标
《电工电子技术》课程可分为8个学习情境来组织教学,分别是手电筒电路设计及检修、照明电路的安装与检修、电能表的使用及安装、家用电动类电器的使用与维护、指针式万用表电路的组装与调试、串联型直流稳压电源的制作、音响功放的安装与调试和七段译码管的组装与调试。
《电工电子技术》的教学要通过任务引领的项目活动,使学生在知识、能力和素质方面都能取得较大的进步。具体来讲,知识目标方面:要熟练掌握电工和电子技术的基本概念、基本原理和分析方法,了解常用设备和器件的特性、应用范围和途径;能力目标方面:能正确使用常用电工电子仪器仪表,初步学会电工、电子材料和元器件的选用,初步获得电路图的读图、安装、调试和排除故障等能力,具有查阅手册等工具书和设备铭牌、产品说明书和产品目录等资料的能力,具有制作简单电工和电子产品的能力,具备使用、安装、维护一般电气设备和安全用电的能力;素质目标方面:要使学生获得基本的辨证思维的能力,使其树立独立自主、严肃认真的作风,具有工程质量意识和工作规范意识,拥有严谨、认真的工作态度,增强职业道德意识,培养团结协作的精神,具备标准施工和操作规范的能力。
3 教学的实施建议
3.1 教学建议
教学活动要基于学生的具体情况,努力营造能引发学生踊跃积极学习的氛围,引导学生养成自主思考、积极交流、认真学习、互助学习的良好习惯,促进教学活动的顺利开展。作为《电工电子技术》课程的教师,要善于发现学生的特质,挖掘他们的潜能,鼓励他们勇于探索、敢于创新,充分利用学校优良的教学资源,结合教师的教学素材,为学生提供丰富多彩的教学体验,最大程度地激发他们的学习兴趣,争取让他们从《电工电子技术》课程中获取更多的知识和技能。另外,在教学和实训过程中,教师必须要重视教学方法,注重多媒体和实物模型等在课堂中的应用,努力拓展学生的思维,同时还要坚持理论联系实际的原则,坚持技能训练与科学实验相结合,促进学生实际能力的养成和发展。
3.2 教学方法建议
高职《电工电子技术》课程可多加应用“项目教学法”。该教学方法是把一门课分成几个具体的项目,这些项目涵盖了课程中所有的或大部分的知识点。在做项目的过程中,如果遇到了有需要的知识点,就进行讲解,这就是所谓的“做中学”。
项目教学是以工作任务为出发点来激发学生学习兴趣的,教学过程中要注重教育情境的营造,坚持理论与实际相结合,充分利用挂图、投影和多媒体等现代化教育技术。对于项目中的模块,任课教师和学生可以通过电工(路)实验箱和实训台来实现。在教学过程中,通过相应模块的学习,帮助学生加深对电路理论的理解,最终能够使学生将抽象的理论在自己做实验的基础上理解并升华。
根据课程标准可以编写项目课程的相关辅导用书和教师指导用书。网络资源方面,要注重仿真软件的开发和应用。利用现代信息技术开发视听光盘和录像等多媒体资源,搭建多维、动态、活跃和模拟场景的课程训练平台,充分调动学生的学习主动性和积极性。利用学校的图书馆、电子刊物和网络资源,使教学内容从单一化向多元化转变,使学生知识和能力的拓展成为可能。另外,教学场所应该是一体化的教室或实训室,投影仪和电脑要制备齐全。教学设施方面要有常见的实验设备,例如万用表、直流表、交流表、稳压电源、示波器、信号发生器、晶体管毫伏表、电工、电子电路设计与制作的综合实训台和电动机等。
教学评价要突出过程与阶段评价,结合课堂提问、技能操作、课后作业和阶段测验等手段,加强实践性教学环节的考核。要强调目标评价和理论与实验一体化评价,同时,还要强调课程结束后的综合性评价一定要结合个案分析,充分发挥学生的主动性和创造性,注重发展学生的综合职业能力。对学生的考核可以采取依据项目进行考核的方法,完成一个项目就进行该项目的考核,即阶段评价和目标评价相结合。另外,还要实现理论与实践一体化,要把对学生作品的评价与知识点考核相结合,可以让学生做一些简单的电路设计与制作,同时对设计中的相关知识点进行考评。
4 课程教学的设计思路
《电工电子技术》课程的基本目标是要使学生获得电工电子电路设计、制作、测试和调试等的能力,因此,课程教学就必须要紧紧围绕完成工作任务的需要来选择和组织课程内容。在实践中要使工作任务与课程知识紧密结合,让学生在实践活动中对专业知识进行更深刻的认知。同时,还能彻底打破学科课程的设计思路,使学校的课程内容和将来的职业岗位技能形成初步联系,并能不断强化,最终使学生的专业技术能力得以增强,为其将来的就业打好扎实的基础。
学习项目的选取要依据《电工电子技术》课程所涉及的工作领域和任务范围。在实际操作中,我们要遵循高职院校的就业规律,以相应专业学生的就业目标为导向,根据相关行业专家对该专业的职业分析,确定本课程的工作任务模块和课程内容。另外,要依据工作任务完成的需要、高职院校学生的学习特点和职业能力形成的规律以及其他要求来确定课程的知识、技能等内容,依据各学习项目的内容总量以及在该门课程中的地位分配各学习项目的课时数。
参考文献
[1]杨利容,高峰,周芸.项目教学法在电子技术实验课程中的应用[J].科技资讯,2010(09).
[2]王斌.浅谈《电工电子技术》的教学[J].科技信息,2011(13).
关键词:电工电子 教学方法 改革 创新
职业教育是我国人才培育体系中不可缺少的环节,它与普通高等教育的人才培养模式不同,其办学宗旨在于培养具有较强专业技术、实用的高级技术性人才。职业技术学校在我国现代化建设进程中扮演了重要角色,为国家输送大量实用型人才做出了不可磨灭的贡献。中等职业技术学校在培养实用型人才方面有很大优势。电工电子课程是机电一体化、电子技术应用、计算机应用等专业的基础课程,该课程的教学要根据人才培养的需求不断地进行改进与创新。中职学校招收生源主要是应届初中生或高中生,他们中间的数、理、化成绩参差不齐,因此给该课程教学带来了一定难度。笔者在数年的教学中积极进行改革尝试,取得了一定的教学成果,以下是笔者对该课程教学改革提出的一些观点,供大家探讨。
一、优化教学内容以适应新形势下的教学要求
教学改革的重点与难点在于教学内容和课程体系的改革。《中国教育改革和发展纲要》中提出要“进一步转变教育思想,改革教学内容和教学方法,要按照现代化科学技术文化发展的新成果和社会主义现代化建设的实际需要,更新教学内容,调整课程结构。”
理论教学有其自身特有规律,作为理论基础的基本内容不能随意删减,但是新知识不断涌现,学时却不能随意增加。为解决这个矛盾,我们为不同专业制定有针对性的教学大纲,按课程内容的系统性要求合理取舍。例如:机电一体化专业要求比较全面,所有内容都应列为教学内容;计算机类专业除要学习必要的电路基本理论外,应侧重数字逻辑电路部分。
二、改进教学方法及手段培养学生的素质与能力
电工电子课程具有内容繁多,涵盖面广的特点。以往是教师在课堂上主观讲授,学生总是处于被动接受的地位,极大地妨碍了学生学习的主动性和积极性,不利于学生的素质和能力培养。为此我们采用:
1、精讲多练、互动教学
“精讲”需要任课教师精心设计授课内容及授课过程,如教学内容的引入,以及讲授深度等问题。“多练”需要学生具有主动学习性,并积极参与教学活动。教师可在讲授电路的计算分析和公式推导等基本知识之外,选择一部分合适的内容留给学生自学,写读书报告,然后开展课堂讨论。实践证明,这种教学互动式的课堂讨论教学法是积极有效和切实可行的。它有利于帮助学生克服依赖性,培养和发展自学能力、思维能力以及面对困难的勇气和自信。
2、采用现代化教学手段
随着现代信息技术的发展,教学手段的现代化是教育发展的必然结果。多媒体教学是在教学过程中,根据教学目标和教学对象的特点,通过教学设计,合理选择和运用现代教学媒体,并与传统教学手段有机组合,共同参与教学全过程,以多种媒体信息作用于学生,形成合理的教学过程结构,达到最优化的教学效果。
多媒体教学手段的应用,改变了以往单一的课堂教学模式,做到了声像并行、视听并行、感知直接、理解更容易。其把形、声、色、光、动、情、意融为一体,充分表达了教学内容,提高了课堂教学效果,使得学生更易于理解、接受和掌握课程的重点内容,激发了学生学习兴趣,为学生具备掌握分析问题与解决问题能力打下了良好基础。
3、加强培养实际操做能力
电工电子课程是一门实践性较强的课程,在教学过程中应将理论教学与实践验证相结合,不断创新,向一体化教学靠拢。
4、多种教学手段相配合,提高教学效果。
在现代教学中,应当把多种教学手段结合起来,从而提高教学效果。
上世纪90年代起,随着计算机技术的迅速发展和普及,多媒体计算机已经逐步取代了以往的多种教学媒体的综合使用地位。多媒体技术和网络通讯技术结合,有利促进了计算机辅助教学(CAI)的发展。由于其具有表现力丰富,交互性强,共享性好等优点,已成为最具吸引力的现代化教学手段。CAI能对文字,声音,图形,动画等进行综合分析处理并进行实时交互,是培养学生学习兴趣和提高教学质量的重要途径,也是实现电工电子课程教学现代化的重要途径。我通过预先制作的幻灯串接起教材中的知识点以及额外增加的教学内容,做到根据需要及时进行相应补充。但是需要注意的是虽然广大教师们学习及使用多媒体进行教学的热情都很高,然而多媒体只是一个辅助工具,因此应用要适时恰当、科学合理,以免弄巧成拙。
除了使用以上教学手段之外,我还尝试用计算机和大屏幕投影相配合,利用multisim软件进行模拟电路、数字电路和部分强电电路的虚拟仿真实验,效果较好,达到了预期的教学目的。
5、注重学习方法指导,培养自学能力
“授人以鱼不如授人以渔”。教师不但要教给学生知识,更要教会学生如何获取知识;不仅要重视教法,更要指导学生的学法。在教学过程中要注意使学生学会分析、归纳、总结问题,避免死记硬背,重点在于掌握学习方法,培养自学能力。
三、重视实训操作环节,培养动手能力
实训操作环节是教学过程中的重要一环,是课堂教学的重要补充,对理解和巩固课堂知识有重要作用。重视并加强技能训练,提高学生的动手能力起着不可替代的作用。电工电子课程是应用性、实践性很强的一门课程,要想真正学好这门课,必须认真重视实践教学环节。
1、重视综合型层次实验实践环节的教学
综合型层次实验教学是以加强学生的工程技术综合训练为主,让学生自己动手设计、制作、调试完成一个产品的过程。电工电子课程的实验教学在电工电子实训系列课程中起着承上启下的作用,如果仅满足于教材规定的必做实验,动手能力的培养还不够,因此还需要进行综合训练,开展综合训练实验教学。综合训练是为了达到增强学生的实验兴趣,开阔学生的思路,提高学生的动手能力和分析处理问题的能力的目的。同时,对教师业务水平的提高和指导能力的提高也起到了促进作用。
2、开展研究型层次实验实践环节的教学
研究型层次实验教学方法是通过组织各种竞赛等综合实践环节,指导学生查阅资料、选择仪器、实验操作,培养学生自觉探索和创新的能力、分析问题和解决问题的能力的实验教学方法。研究型层次实验教学方法能让学生体会到自身知识、能力在科学研究和工程实践中的应用与发挥,并体会到学以致用的乐趣。
1、函数信号发生器
(1)能产生正弦波、矩形波(占空比可调)、锯齿波等多种波形;
(2)输出信号的工作频率范围10Hz~10kHz,且连续可调;
(3)输出信号波形幅值0~10V,且连续可调;
△(4)输出信号频率数字显示;
*(5)输出信号幅度数字显示。
主要技术指标和要求:
2、简易直流稳压电源
主要技术指标和要求:
(1)输出直流电压UO的调节范围为3 — 12V,且连续可调;
(2)最大输出电流ILM≤200mA;
(3)稳压系数Sr<10%;
*(4)具有过流保护功能。
3、简易数字频率计
主要技术指标和要求:
(1)被测信号的频率范围100Hz~10kHz;
(2)输入信号为正弦信号或方波信号;
(3)用四位数码管显示所测频率值,并用红、绿色发光二极管表示单位; *(4)具有超量程报警功能。
4、简易交通信号灯控制器
主要技术指标和要求:
(1)定周控制:主干道绿灯亮45秒,支干道绿灯亮25秒;
(2)每次由绿灯变为红灯时,应有5秒黄灯亮作为过渡;
(3)分别用红、黄、绿色发光二级管表示信号灯;
*(4)设计计时显示电路。
5、4位二进制加法器
主要技术指标和要求:
(1)四位二进制加数与被加数输入;
(2)二位数码管显示。
《电工与电子技术基础》课程设计报告要求:
1课题名称与技术要求
2约200字的摘要
3总体设计方案论证及选择
4设计方案的原理框图、总体电路原理图及说明
胡秀玉
一
《电工基础》课程的教学,要使学生获得必须的电工基础理论、电路分析计算能力及电工测量等基本知识与实践技能,为学习专业课程,树立理论联系实际的观点,培养实践能力、创新意识和创新能力,打下必要的基础。该课程的教学质量与效果对后续课程的学习,及培养学生良好的学风有着重要的作用和影响。职业教育要以就业为导向,着重培养学生的综合职业能力,提升学生的社会适应能力。这其中很重要的一环就是要加强实践教学。
所谓实践教学,是指职业学校中侧重于实践技能培养的各种教学活动的总称,包括实验、实习、设计、工程测绘、社会调查等。其目的在于使学生获得感性体验,掌握一定的职业技能,养成理论联系实际的思维,提高独立工作的能力,促进良好的职业习惯、职业态度的养成。在中等职业学校,《电工基础》是电类专业必不可少的一门专业技术基础课,又是理论和实践紧密结合的课程,不仅具有较强的理论性,而且具有很强的实践性。《电工基础》课程提倡实践教学,是有其理论依据的。因为按照技术哲学的观点,技术有“明言”和“难言”之分,技术知识有明言知识和难言知识之分,并呈现各自的特点。明言知识具有系统性、逻辑性和确定性等特点;难言知识具有非逻辑性、不确定性、主体性和模糊性等特点。它是负载于人的,对难言知识的学习和掌握,必须通过个体的行动并在行动中反复地模仿、长期地体验和不断地练习才能实现,更需要受教育者个体的尝试、顿悟、直觉和兴趣的投入。日常生活中,游泳、驾驶、弹奏乐器和计算机操作等许多技术活动就存在着诸多难以言表的技术知识。这类知识在技 1
术知识中所占比例和重要性更大。《电工基础》课程是一门实践性很强的课程,其最终目的是要学生掌握能适应相关岗位的电工技术。而按照传统《电工基础》课程的设计,它所能体现的都只是明言知识,而对电工技术所需要的更为重要的难言知识在课程中是体现不出来的。因此,研究电工技术知识的特点,并据此在《电工基础》中开展实践教学是非常重要的。
加强《电工基础》课程的实践教学,可以在如下方面发挥极其重要的作用:其一,改进电类专业教学的质量,提高学生的实践能力。众所周知,衡量职业学校毕业生业务水平最重要的指标是学生的实践能力,而实践教学是提高学生的实践能力的关键。在教师指导下的实践教学,学生通过科学安排的反复练习,可以使学生掌握专业(职业)所需要的各种技能,特别是操作技能;形成专业(职业)有关的综合职业能力,包括自学能力、观察能力、创新能力和动手能力;还可以帮助学生更好地学习和巩固专业理论知识。其二,提高学生的综合思想素质,提升其职业道德修养。实践教学中最为注重的是实事求是的科学态度,这可以对学生很好地进行唯物主义和历史唯物主义的教育;学生们通过社会调查、访问考察、生产实习等途径,可以使学生了解社会的各个层面,从而激起他们的爱国主义的激情;同时,学生通过集体活动的形式,还可以使学生更好地学会合作,增进集体主义感。更为重要的是,实践性教学还是学生职业道德素养养成的主要途径。
二
加强实践教学对提高《电工基础》课程的教学质量是非常重要的。然而,现实教学中,因为各种原因,《电工基础》课程的教学存在着重理论教学而轻实践教学的倾向,在实践教学方面存在着诸多问题,具体表现在如下几个方面:实践教学课时所占比例过少;实践教学偏重于验证性实验,重视了对理论、定理和原理的验证,忽视了实验教学对学生能力的培养;偏重于校内的实践,忽视校外的实践;实践教学内容和理论教学内容衔接不上,相互脱节,教学效果差;实验、实习和实训设备不够,质量不高;对实践教学的科学、合理设计的重要性认识不足;实践教学的考核标准陈旧、不明确,过于注重量化指标。针对《电工基础》课程中实践教学存在的诸多问题,笔者以为,当前各职业学校《电工基础》课程的实践教学亟需从如下方面得以改进:
首先,切实端正对《电工基础》课程实践教学的重视。重理论教学、轻实践教学,一直以来是各职业学校《电工基础》课程实施的痼疾。一般而言,大多数职业学校安排优秀骨干教师从事理论教学,而对从事实践教学的教师的安排比较随意,合格的实习实训指导教师缺乏;在课时分配上,理论教学占有很大比例,实践教学的实际课时较小;资金投入、奖励以及职称评定向理论教学及其教师倾斜;对理论教学的评估比较规范、比较严格,而对实践教学的评估则不甚重视,等等。之所以出现这种情况,除了一些不能克服的客观原因外,还与学校领导及教师主观上不能准确地把握职业教育规律、重知识轻技能的陈旧人才观有关。正因为如此,以就业为导向,加强包括实践操作技能在内的综合职业能力培养,已逐步成为共识。在这种情况下,切实端正对《电工基础》课程实践教学的重视,从各个方面努力改进和加强《电工基础》课程的实践教学,已经具有相当程度的迫切性。
其次,要加强实验教学,做到验证性实验和设计性实验并重。《电工基础》课程中的基本概念、基本规律大多比较难懂,再加上大多数中职生的基础比较薄弱,仅凭教师在课堂上的讲授式教学,他们是难以理解的。《电工基础》是一门以实验为基础的课程,其中概念、规
律很多来源于实验,而且可以用实验加以验证,因此,采用实验法教学是非常重要的,有助于学生更好地掌握《电工基础》课程的基本知识。然而,从当前的实验教学现状来看,教师们大多注重验证性实验,以帮助学生理解、掌握电工知识,而对强调综合性、创新性的设计性实验不重视。为了让学生灵活运用所学知识和技能,培养学生运用知识的能力、创新能力和实践能力,确定学生在实验教学活动中的主体地位,调动学生学习的积极性,须做到验证性实验和设计性实验并重。
再次,把培养学生适应工作岗位的实训教学作为实践教学的重要内容。职业学校学生不仅要学习专业理论知识,还要掌握适应职业岗位要求的基本技能以及解决生产现场出现的技术问题的能力,特别是把体现新知识、新技术、新产品、新工艺等方面的内容纳入实践教学之中。比如在安全教育实训室里,除了对学生们进行安全用电教育外,我们还要求每个学生对模拟人进行触电急救,要求每个学生将模拟人救活。这种训练摆脱了枯燥的讲解,学生们看着自己救活的模拟人,会产生成就感。经过这样的训练,学生们不仅懂得了安全用电常识,也学会了现场触电急救的方法。对中职生来说,仅在实训室里接一些电路是远远不够的,他们还需要一个模拟的职业岗位环境,比如职业岗位培训中心、技能鉴定中心、电工基本技能训练车间、电工专业技能实训车间、安全教育室、低压配电车间等。此外,学校还应与很多公司企业建立紧密联系,建立一些校外实训基地。
关键词:电工与电子技术;教学;学生;教学效果
中图分类号:TM1-4;TN0-4 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2014) 16-0000-01
课堂教学是素质教育的主阵地,是搭建师生之间学习交流和情感交流的平台。在课堂教学中如何提高中职《电工与电子技术》的教学实效是一项重要的教学任务。《电工与电子技术》一直是中等职业学校机电类专业一门很重要的基础主干课程。它综合了电路理论、电机学、模拟电子技术和数字电子技术等几方面的理论和应用知识,内容广、概念多、抽象、难以理解,计算量大且繁琐,教师感到难教,学生在学习时也普遍感到难学,厌学情绪严重。教师教学时应采取积极对策,提高课堂教学效果。我根据多年的实践教学,谈谈提高课堂教学效果的点滴体会。
一、结合实际情况,调整优化教学内容
教学当中,结合学生实际,合理地安排教学内容及教学次序对于教师和学生都会产生事半功倍的效果。在教学内容上可合理地取舍,适当地整合。对于基础的内容以“必须、够用”为原则,一些复杂高深的理论,应用很少的公式内容可以少讲,甚至不讲。一些相似、很容易混淆的概念可以打破章节顺序,放在一起相互比较,集中讲解。例如,在“电磁与电磁感应”教学时,左、右手定则和右手螺旋定则均不在同一节,而且这几个定则都是在介绍其他概念时配合应用的,比较分散,提法又很相近,致使很多学生经常混淆这三个定则的用法。如果采用类比区别、集中教学的方法,就能解决这个问题。
二、启发式教学,增强师生互动,营造和谐的课堂气氛
法国教育家第惠多斯说过:“教学的艺术不在于传授本领,而在于激励、唤醒、鼓舞”。启发式教学法提出具有启发性的问题进行循序渐进的教学,能集中学生的注意力积极主动思考,增强课堂的教学气氛,还能培养学生灵活运用知识的能力。在讲典型电路的工作原理前,先提出此电路欲解决的问题,让学生深入思考,应用所学知识自己分析。例如讲解基本共射放大电路,首先阐述基本放大电路的作用,由此开始启发学生,提出:构成电路所要使用的关键元件是什么?为什么用此元件?给出何种外部条件才能实现放大?又该如何设计电路?通过不断启发学生,从原始的双直流电源的放大电路一步步到简化的基本放大电路,最后得到基本共射放大电路。由于电路不是直接画出,而是围绕解决的问题启发学生应用前面所学知识构成电路,因此学生对电路实现的功能和电路中每个元器件的作用非常清楚。这样不仅活跃了课堂气氛,使教学过程轻松愉快,还达到了较好的师生互动效果。
三、多样新颖的教学手段和方法,扣住学生的心弦
课堂上如果说抓住了学生的注意力,几乎可以认为教学效果达到了一半。教师可以通过灵活的语言技巧来吸引学生的注意力。教师的师德人格魅力对学生的学习兴趣有至关重要的作用,融洽的师生关系更有利于提高教学的效果。另外,对于教学内容的适当比喻也更能刺激听觉神经,唤起学生获取知识的浓厚兴趣。例如,电路、电容、电势等是每个初学电学者首先接触的几个难以理解的基本概念,在教学中,我的经验是:一是把电路比喻为:在日常生活中是很熟悉的水路,它既看得见,也摸得着,它的物理性质很直观,易理解。把电路比作水路,则电路中的电流、电压、电阻、电位就相应地相当于水路中的水流、水壓、水路中的阻塞物,而电位就相当于水位。这样他们就容易被理解了。二是把电容比喻为水容器。“容器”通俗的理解即为某种装置,人们知道盛水的装置叫水容器。那么,如果把电容器形象地比作水容器则学生就会显而易见地理解电容器的概念,即储存电荷的装置叫电容器。继而进入有关电容的知识点教学,就会迎刃而解。如衡量电容器的储存电荷能力大小的电容量就相当于水容器的水容,电容器充电就相当向水容器注水,放电相当于放水。这样学生就很快地理解了电容器充放电的概念。
四、实训活动加强学生操作意识
实训是电工与电子技术教学中的重要环节,对学生巩固理论知识,培养提出问题、解决问题及动手能力至关重要。因此需在有限学时里精选实训内容、改革实训手段以实现教学目标。调整实训内容,选择那些贴近生活、实用性强的内容进行实训。成功的实训往往能使学生加强自信,促进创新能力的培养。比如,自感的学习就可以放在实训室进行,在讲解自感原理后,指导学生动手安装日光灯电路。在操作过程中,让学生来比较镇流器接入与否的实验现象,进一步理解镇流器的作用:由于自感产生瞬时高压,使日光灯导通发光。学生在自己接线安装过程中会全神贯注,满怀期待,当实验成功时,他们会满心喜悦,勃发自信,进而会探索新的知识。因此,动手操作实训是学生创新能力培养的有效方法。
五、充分利用多媒体技术,提高教学效果
《电工与电子技术》的教学内容涉及领域较广,知识面广,信息量大,课程中一些内容比较抽象难以理解,教师用语言不易描述。多媒体技术能把文字、图像、声音、动画、视频等信息集于一体,向学生提供一个丰富多彩,生动方便灵活的具体形象,易于学生理解接受。例如:在讲授半导体PN结导电机理时,采用动画演示价电子移动中不断填补前面的空穴而在后面留下新的空穴现象,通过不同色彩动态地显示出空穴电流的形成过程,有利于学生的理解和学习。又如讲电动机工作原理时,旋转磁场的产生就很抽象,应用CAI课件教学,学生能直观看到旋转磁场产生的变化过程,就很轻易理解。
六、注重课后小结,强化课堂效果
通过小结使学生清楚本节课的重点,难点,将所学知识条理化,系统化,使其在课后能进一步琢磨,消化,吸收,促进学生的记忆。小结也可根据课程进度提出一些新知识,不做解释,将新旧知识很好地结合起来,以激发学生求知欲望。总之,利用简短的时间,精练的语言,多方式进行课后小结,可以增强学生的思维能力巩固和加深课堂效果。
总之,课堂教学当中,以学生为主体,让学生多思考、多练习、多实践。这样才会让学生觉得这门专业课很有趣味、富有吸引力,才会有更多的学生喜欢它,课堂教学才能取得更好的效果。
参考文献:
1 电工电子技术课程教学存在的问题
1.1 职业教育机制不健全
通才教育与专才教育一直是学校培养人才的两种教育模式,各有利弊。通才教育是一种通识教育,其主要特征 :首先,传授的知识侧重基础性和经典性 ;其次,教育内容具有综合性和广泛性 ;再次,教育形式具有多样性和灵活性。相对于通才教育而言,专才教育是指培养比较狭窄专业人才的教育,教育内容主要涉及某一学科、专业的系统化知识,注重专门知识的传授和专门技能的训练,培养掌握一定专业知识,同时具备一定专门技能的人才,而且培养的人才短期内具有不可替代性。职业教育更倾向于培养专才。但是,专才的成功培养也需要学生具备一定的知识素养。目前职业技术院校录取学生的标准比较宽松,学生人数与日俱增,学生的综合素质水平参差不齐,多数偏低,其它学科的基础知识掌握的较少,非常不利于专业课程的教学。另一方面,由于许多专业的基础课程都是电工电子技术,但所用的教学大纲没有侧重点,基本相同,这使得因材施教很难实施。最重要的是,许多学校对这门课程的实践性缺乏重视,许多实验课程、实习教学都没有落实,多数只注重形式、忽视内容,学生参与实验和实习前后的操作水平没有实质性地提升,考试只注重理论知识,对实际操作能力要求较低,考核机制不完善。此外,在学生就业方面没有相关政策支撑,多数学生毕业后不会从事专业相关的工作。
1.2 学与教的关系不融洽
学生和老师都明白学好这门课程的重要性、必要性、实用性,但是由于学与教的关系不融洽,老师和学生只是将这种重要性放在思想层面,没有实际做为。这种不融洽主要表现为 :学生想学但不知道怎么学,老师想教但不知道怎么教。许多学生只是知其然不知其所以然,经常翻阅课本和笔记,但遇到实际问题还不知道怎么解决。老师只是按部就班的把课本内容讲完,不了解学生的理解程度和接受水平。双方基本处于盲学盲教状态,对彼此不了解。除此之外,某些学生对自己的学业不重视,学习自觉性较差,只为能在毕业之际拿到文凭,而某些老师只是在机械地完成自己的教学任务。
1.3 教学环节没有做到位
首先是没有很好的掌握教学内容的深度和广度,如对概念公式进行过多探讨、不能根据专业挑战教学内容的侧重点。其次是教学内容多重视理论性知识,对实践技能的培养较少,缺乏新理念、新成果、新技术的引入。再次是教学方法比较单一,多是沿用“黑板 + 粉笔”的传统模式或简单的演示,学生积极性不高,并且不利于知识的理解和掌握。第四,对教学目标、课程定位不明确,教学不是定位在学员的具体应用能力上,而是只关注课本知识的教学。最后,教学观念落后于市场需求,不能以学生的就业为目标。
2 提高电工电子技术课程教学效率的有效策略
2.1 转变教学观念,明确学习目标,调整教学内容
职业教育具有学历教育和任职教育的双重属性,应以学生就业为目标,以培养学生动手操作能力和解决实际问题的能力为侧重点,培养能满足岗位需求的技能型人才。每位授课教师都应该清楚知道这是教学的最终成果,是学生接受教育的最终目的。校方在安排教学课程体系的设计上要将培养学生解决问题的能力做为重点,让学生掌握电工电子技术技能 ;改变以往单一的考核方式,提升学生的综合素质 ;从多维度考察教师的教学效率,合理安排各方面的权重,提高再教育机会,提升教师专业素养 ;整合教育资源,根据专业的不同选择电工电子技术课程的特色教材,有侧重地选择,优化调整教学内容,及时加入新理论、新技术、新工艺、新装备、新材料等前沿内容,突出职业能力的培养。
在实际教学中,必须兼顾电工电子技术的课程体系和岗位任职需求的实践逻辑,充分落实教学的针对性、实践性、前瞻性要求。以学生已有的科学知识、实践经验、现实需求为基础,以满足社会岗位需求为基本目标,以岗位发展和晋升为延伸目标选择教学内容。因此,职业教育机构及相关的教育工作者应该将电工电子技术课程的作用定位为“服务”:为学生学习其它专业课程服务、为学生毕业后从事专业技术岗位服务,是整个专业的理论基础和技术基石,必须牢固建立。鉴于此,电工电子技术课程的教学必须因材施教,强调理论联系实际,激发学生的学习兴趣,加强实践性教学环节,让学生多操作、多动手,提高学员解决实际问题的能力。
2.2 灵活选择教学方法
科学合理的教学方法是达到最有效教学效果的保证。为了激发学生的学习兴趣,发挥学生的主观能动性,让学生自觉学习,教师要学会选择最适合自己以及学生的教学方法,顺利实现教学目标。课堂的主体不再是老师,传统的知识传授型或者被动倾听型的教学方法已经不适应当今的教学环境,而应该把学生做为教学课堂的主体,教学方法应该转变为思维激励型或主动探索型,由被动接受改为主动发现。根据不同的教学内容和教学目的选择不同的授课方式,如 :演示法的成功运用,既能够节省时间,也能使学生容易理解知识点 ;启发式教学能够使学生产生强烈的求知欲,达到理论实践一体化。因此,要在教学中努力了解学生需求,搞清楚学生的困惑点、知识盲点,这样才能对症下药。在课堂上可以创设教学情境,让学生分组讨论,加强师生互动,教师引导,学生为主体,提高学生对问题的分析能力和表达能力,使学生更好更快地掌握学习内容。采用主题课堂模式,让学生自己讲解课程内容,教师做补充,提高学生自主学习能力,充分了解自己在学习中的短板并改进。
3 结语
《电工电子技术》课程涵盖的知识面比较广、内容比较抽象,集多门电类专业的基础为一体,不仅是电类专业的理论和技术基础,而且是许多后续课程的基础。教师只有在理论和实践中不断摸索创新,才能扎实做好课程的教授,促进职业院校电工电子技术教学课程的有效开展。
摘要:《电工电子技术》是工科类专业的一门核心课程,也是一门内容非常丰富的专业基础课程。它的理论性、综合性和实践性很强,并且新技术与新内容不断增加。本文分析了目前职业院校电工电子技术教学存在的问题,并就此提出一些建议和措施。
适用专业:机电一体化技术 课程性质:必修 学 时 数:24 学 分 数:2 课程号:ZZB050506 开课学期:3 大纲执笔人:张长青 大纲审核人:龚书娟
一、课程定位和目标
课程定位:本课程是机电一体化专业的专业基础课。本课程具有自身的理论体系,概念性、实践性、工程性很强。本课程的任务是解决电工电子技术入门的问题,使学生掌握 电工电路和电子技术的基本概念、基本原理和基本分析方法,重点培养学生分析问题和解决问题的能力,初步具备电工电子技术工程人员的素质,为深入学习后续课程和从事有关技术的实际工作打下基础。
课程目标:本课程电路部分的教学目标是使学生掌握电路分析的基本理论、基本分析计算方法,培养学生在实际工作中正确分析、解决电路的基本问题,并为学习后续有关课程准备必要的电路基础知识。电工技术部分主要要求学生掌握直流电路和交流电路分析的相关知识。模拟电子技术部分主要要求学生掌握半导体器件的工作原理、基本分析方法,掌握常用典型放大电路和运算电路的分析方法,培养学生电子设计的初步能力。通过数字电子技术部分课程的学习,使学生掌握数字电路的基本理论及分析设计方法,熟悉常用组合逻辑器件和时序逻辑器件的特点及应用,掌握中小规模集成电路的应用。
二、课程教学内容和基本要求
(一)直流电路(4学时)教学重点、难点:
教学重点:电流、电压及其参考方向,实际电源的等效变换,叠加定理、戴维南定理的应用。
教学难点:实际电源的等效变换,利用戴维南定理对电路进行分析,常用电路分析的一般方法。教学内容和基本要求:
1、理解电流、电压及其参考方向;理想电路元件(电阻、电感、电容)的电流电源关系;电路的工作状态。
3、掌握基尔霍夫定律;了解支路电流法的实质是基尔霍夫定律的应用,理解支路电流法,叠加原理、戴维南定理及在电路分析中灵活应用。考核的主要知识技能:
电路概念及主要物理量,电流、电压及其参考方向,电路的工作状态,基尔霍夫定律,理想电源的电流电压关系。电路分析的一般方法,电源的等效变换,叠加定理和戴维南定理的应用。
(二)正弦交流电路(4学时)教学重点、难点:
教学重点:正弦量的相量表示法,RLC串联电路.教学难点:正弦量的相量表示法,正弦交流电路分析。教学内容和基本要求:
1、理解正弦交流电的相量表示法,正弦交流电路分析方法,三相电源的相量表示及电压关系。
2、掌握正弦交流电的三要素表示及相量表示法;在正弦交流电路中电阻、电感、电容三种元件电流、电压的相位关系,串联交流电路的电流电压关系、复阻抗及视在功率计算。考核的主要知识技能:
正弦交流电的三要素表示及相量表示法;在正弦交流电路中电阻、电感、电容三种元件电流、电压的相位关系;串联交流电路的电流电压关系、复阻抗及视在功率计算。
(三)常用半导体器件(2学时)教学重点、难点:
教学重点:半导体器件的单向导电特性、伏安特性以及主要电参数;硅稳压二极管的伏安特性、稳压原理及主要电参数; 晶体管的放大作用、输入特性曲线和输出特性曲线、主要参数、温度对参数的影响。教学难点:半导体二极管、晶体管的工作原理。教学内容和基本要求:
1、了解载流子的概念,掌握PN结的形成及单向导电性;掌握PN结方程,2、掌握二级管的伏安特性、等效电路和参数。掌握三极管的工作原理、电流分配级放大原理;掌握三极管特性曲线及参数。考核的主要知识技能:
半导体的基础知识,二极管、三极管的结构、工作原理、特性曲线和主要参数。
(四)基础放大电路(4学时)教学重点、难点:
教学重点:放大的概念、放大电路的主要指标参数、基本放大电路和放大电路的分析方法。
教学难点:放大、动态和静态、等效电路等概念的建立,电路能否放大的判断,各种基本放大电路的失真分析。教学内容和基本要求:
1、了解三极管的结构和组成,了解基础放大电路的各种组态。
2、掌握放大的基本概念、放大电路的主要指标、放大电路的组成,放大电路的图解分析法。掌握放大电路的等效电路法,会计算静态工作点,能用h参数微变等效电路计算放大电路的电压放大倍数、输入和输出电阻。掌握共射电路的微变等效电路分析。考核的主要知识技能:
放大的概念和放大电路的主要性能指标;基本共射放大电路的工作原理;放大电路的分析方法;放大电路静态工作点的稳定。了解多级放大电路。
(五)集成运算放大电路(2学时)教学重点、难点: 教学重点:反馈的概念。教学难点:反馈的概念。教学内容和基本要求:
1、了解集成运放的种类、掌握选择和使用。
2、掌握理想集成运放的特点和实际运放的主要参数,掌握反馈的基本概念和分类。
考核的主要知识技能:
集成运算放大电路概述;放大电路中的反馈,集成运算放大器的线性应用。
(六)数字电子技术基础(4学时)教学重点、难点:
教学重点:逻辑代数的公式、定理、逻辑函数的的公式、图形化简法。教学难点:逻辑代数公式、定理、规则的正确应用,逻辑函数化简。教学内容和基本要求:
1、了解逻辑代数基本概念和常用表示方式。
2、理解常用数字逻辑分析方法,理解数制、码制的转换方法,逻辑代数的化简方法。
3、掌握常用数制转换方法,逻辑代数化简常用公式和基本方法,掌握逻辑代数的公式、定理,逻辑函数的公式、图形化简法,逻辑函数的表示方法及相互之间的转换。
考核的主要知识技能:
二进制的算术运算与逻辑运算,逻辑代数的运算定理和基本公式。掌握逻辑函数的四种表示方法(真值表法、逻辑式法、卡诺图法及逻辑图法)及其相互之间的转换。逻辑函数的公式化简法和图形化简法。最小项的概念及其在逻辑函数化简中的应用。
(六)组合逻辑电路(2学时)教学重点、难点:
教学重点:组合电路的分析和设计方法,常用中规模集成器件的功能和应用。教学难点:组合电路的设计问题。教学内容和基本要求:
1、了解三极管的结构和组成,了解基础放大电路的各种组态。
2、掌握组合电路的特点、分析和设计方法,了解加法器、、编码器和译码器等常用组合电路的功能、应用及实现方法。熟悉典型中规模集成组合逻辑器件的功能、应用及用中规模集成器件实现组合逻辑函数的方法。考核的主要知识技能:
组合逻辑电路的设计与分析方法。掌握常用组合逻辑电路,即译码器、数据选择器的基本概念、工作原理及应用。
(七)时序逻辑电路(2学时)教学重点、难点:
教学重点:时序电路的分析和设计方法。计数器、寄存器的功能、分类、常用中规模集成计数器的功能、应用。教学难点:时序逻辑电路的设计方法。教学内容和基本要求:
1、了解时序逻辑电路的特点和组成。
2、理解计数器的功能及其应用。
3、掌握常见触发器的工作原理,掌握时序电路的特点、分类、功能描述方法,时序电路的基本分析和设计方法。掌握同步计数器的工作原理,常用中规模集成计数器的功能及其应用。考核的主要知识技能:
时序逻辑电路的定义及同步时序电路的分析方法。时序电路各方程组(输出方程组、驱动方程组、状态方程组),状态转换表、状态转换图及时序图在分析和设计时序电路中的重要作用。了解常用时序电路,尤其是计数器的组成及工作原理。
三、本课程教学建议
(一)课堂讲授
在教学方法上要遵循由浅入深,由表及里的认识规律。努力做到具体与抽象,特殊与一般,形式与内容,总体与局部的统一,注重学生抽象思维能力,推理论证能力,归纳概括能力以及自学能力的培养,为学生学习后续课程以及从事电子信息技术方面的工作打下坚实的基础。在教学过程中要依据教学规律把课堂讲授、课后练习、辅导等环节完整化、系统化,加强知识归纳、概括、消化、吸收等薄弱环节,提高教学质量。
四、本课程学业评价
(一)考核目的
通过本课程的学习学生应能掌握电工电子技术的基本概念、基本理论和基本分析方法。考核要求体现学生对教学主要内容的掌握和应用情况的综合评价,体现学生对电路、电工技术、电子技术知识结构的整体认识,反映学生的基本分析计算能力。各种考核方式要综合反映学生对所讲知识的掌握情况,其中要求学生能根据要求对常见电路进行求解;掌握常见电子线路的分析方法,能正确应用常见电气设备,对其运行特性较为熟悉,同时具有一定的综合应用知识分析解决实际问题的能力。
(二)考核方式及考核用时
本课程采用学习过程和期末考试相结合的评价方式,充分体现了对学生学习过程的评价。其中平时成绩可由平时考勤、课后作业、课上表现、随堂测验、期中考试、仿真分析设计等多种考核方式综合确定;期末成绩为期末考试卷面成绩。课程成绩评定按照平时成绩40%,期末考试成绩60%的比例加权计算。
期末考试一般采用闭卷笔试形式,每套试卷以100分计,考试时间为110分钟。
(三)命题要求
本课程的考核要求题量适中,难易度适中,覆盖大纲规定的考核主要知识技能的大部分,试题类型一般为填空题、选择题、判断题、计算题、综合分析题等,题型种类一般不少于四种。
要求考核试题有一定的区分度。认知水平划分为识记层、理解层、简单应用层、综合应用层等不同层次。全套试卷100分中,客观性试题和主观性试题符合学校有关规定要求的比例。
五、建议教材和教学参考书
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