基于课程群的电工电子教学改革与实践论文_马翔波

基于课程群的电工电子教学改革与实践论文_马翔波

摘要:随着经济的发展,电工电子技术的应用越来越广泛。它与各专业出现了越来越多的交叉、渗透和融合。电工电子课程内容覆盖了电路分析、模拟电子、数字电子、电工学等多门必修的学科核心课,对学生学习后续专业课起着奠基性的作用。电工电子课程实践性较强,其实验课的教学质量,对培养学生学习兴趣、提高实践技能和今后的专业发展均起着极其重要的作用。

关键词:电工电子;课程群;理论教学体系

引言

电工电子类课程群主要包涵非电类工科专业的电工电子技术(或称电工学)、电类专业的电路、模拟电子技术、数字电子技术、EDA设计与应用、电器及可编程控制等课程,该类课程属专业基础课,要求学生熟练掌握其中的基本理论、基本知识和基本技能,培养学生分析问题、解决问题等能力,具有较强的工程性和实践性。为了适应我国高等教育发展形势的需要,遵循以学生为本,以知识传授、能力培养、素质提高协调发展为目的的教育理念。电工电子类课程群实验教学应打破实验学科本位的限制,从相应专业所需知识和能力结构出发,确定实验教学体系,优化实验教学内容,并对相关实验教学内容进行整合,围绕工程实际的需要建立电工电子类实验课程群,使实验课程设置做到各课程之间融会贯通、互为补充、相辅相成,形成一个完整的、系统的电工电子类实验课程群,以提高总体实验教学效果,使不同专业的学生都达到较高的综合应用知识的水平。

1电工电子课程群的构建

电工电子课程群包含我校电类和非电类的专业基础课,其中电类专业的课程有电路原理、模拟电子技术、数字电子技术等理论课、独立开设的实验课以及电子技术课程设计、电工技能及工艺实训和电子设计创新等实践课;非电类专业的课程有电工技术、电子技术等相关课程(含课内实验)以及实践类课程。该类课程属于专业基础课,要求学生熟练掌握其中的基础理论、基本知识和基本技能,培养学生分析问题、解决问题等能力,具有较强的工程性和实践性。

2模块化的理论教学体系

把“注重基础,加强实践,服务专业,开拓创新”作为课程群的培养目标,针对不同专业,柔性地设置课程群基础模块和可选模块。共设置五大模块,构成灵活多样的电工电子类课程群理论体系。课程内容以电路理论为基础,以电气控制和电子技术为核心,并辅以必要的电工电子器件知识,各专业可根据需求选择不同模块内组合和模块内不同层次的内容,有效地避免了课程内容的相互重合,为各个专业教学计划的优化和整合提供了有价值的依据。

3分层次的创新实践教学体系

根据电工电子课程群内开设的实验和实践类课程,建立了三个层次的实践创新教学体系,对学生进行从简单到复杂、从基础到综合、从设计到创新循序渐进的实践训练,全面培养和提高学生的动手实践和工程创新能力。基础层主要是必修实验课程,将传统的验证性实验改为任务驱动模式,提出简单设计要求,学生需根据理论知识设计电路并测试,将理论与实验相结合,巩固理论基础。综合实践层主要在短时期进行,要求学生独立完成综合实验项目的开发与设计,包括方案设计、仿真分析、实验测试和结果分析,锻炼学生分析问题、解决问题以及综合设计的能力。设计创新层包括电子设计创新、毕业设计、各类竞赛以及大学生科创项目、科研项目等,基本上在课外完成,学生以小组合作方式,自主研究、自主实践,通过查找资料、确立方案,动手制作和调试,最终设计完成较复杂的电子系统作品,重点培养学生的团队精神和科技创新能力。

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4电工电子实习教学改革

4.1实践教学目标

实习目标是培养学生的综合应用能力,首先学生要具备一定的理论基础,现在存在的问题是很多学生在理论学习中基础知识掌握得不够扎实,这就导致在实习过程中很被动,电工电子实习和很多课程是有直接关联的,主要是模拟电子技术、数字电子技术、电力电子技术和传感器等相关课程,因此实践课程和理论课程要做好沟通,理论课中要有意识地把实践环节中的典型实例穿插于课堂进行讲解,实践课前期要做好理论辅导,以简单实例把理论原理引入其中,培养目标要明确,理论课中要使学生明白所学知识可以做什么,实践课中要明白所做的东西用到的是什么原理。

4.2实践计划安排

电工电子实习一般是两周的时间,前期要对学生进行安全教育和常识讲解,在这段时间内要使学生明确本次实践课程的内容和目标,所需的知识和需要具备的基本技能,一般两天的时间用来进行前期培训,两天之后学生要掌握常用工具的使用和元器件的识别,还要学会对电路原理图和PCB图的解读,这是进行实践的必备基础。再用两到三天的时间进行电工焊接培训,焊接技术是实习重点考察的内容,焊接技术分为直插式元器件的焊接和贴片式元器件的焊接,在焊接练习的同时,把简单电子电路融入其中,不是单纯地进行焊点练习,焊接前期可以在空电路板上简单练习若干几个焊点,熟悉一下基本流程后,要求学生完成简单功能的电路焊接及调试,例如,流水灯,简易延时开关等既简单又直观的电路,在这个过程中学生可以用万能板,也可以自己制作PCB板,元器件的选取和布局都由学生独自完成,指导教师协助完成。一周的时间学生已经具备整个实践环节的基本技能,可以制作简单的电子电路,后面的一周时间将由学生独立完成从选题到调试的全部内容,学生自主选题,指导教师进行删选,剔除不合适的题目,题目确定后,学生首先按照流程,进行原力,原理图绘制,元器件选取,PCB板制作,最后进行焊接和调试,这一过程中调试很重要,学生在制作完成后一般都会有些问题,发现问题解决问题是实践中重点培养学生要具备的一个能力。整个实践环节中学生的参与度很高,可以极大地锻炼学生独立分析问题和解决问题的能力。

4.3开展竞赛式课外科技创新活动

课外科技创新活动以两种竞赛模式开展,一种是指导学生参加全国各类电子科技大赛;另一种是以大学生创新项目为依托,完成作品的电子系统设计,参加相关的应用作品创新类大赛。从大一、大二年级专业学生中选拔优秀学生,建立创新学生梯队,制订分级培训和竞赛计划,利用课余时间进行定期地指导和训练,设立了专门的创新实验室,开放实验器件,学生自学软硬件设计基础理论知识,自主开发系统,参加各类竞赛。采用这种模式的课外科技创新活动,不仅培养了学生的独立思维能力、创新意识,也通过竞赛的学以致用为学生搭建了展示自我的平台。

结语

总之,课程群建设是一种新型的课程建设模式,它顺应了高校教学改革的趋势,也反映了课程教学改革的新趋势。电工电子类课程群实验教学具有工程性、实践性强的特点,教学任务繁重。面对学生人数多,实验经费投入不足、实验场地和实验教学人员有限的情况,要提高实验教学质量,需要对课程资源优化配置、整合,构建层次化的实验教学模式,并改革实验教学方法,加强对实验室的建设和管理。

参考文献:

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[5]丁伟.新工科建设下的“电子技术基础”课程教学改革与实践[J].中国电子教育,2018(3):57-61.

论文作者:马翔波

论文发表刊物:《建筑实践》2019年第38卷15期

论文发表时间:2019/11/20

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