电工电子教学改革的研究与实践

科技信息　０本刊重稿Ｏ　ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　２０１３年第１７期　电工电子教学改革的研究与实践　陈坚　唐成军２李昕，　（１．湖南工学院，湖南衡阳４２１００８；２．湖南省电网工程公司，湖南衡阳４２１００２）　【摘要】本文研究并总结了我校电工电子教学中存在的问题，提出在教学内容与教学理念、教学方法与教学手段、教学软件开发、实践教　学、考核方式等方面进行教学体系改革的方法，实践证明有效提高了实际教学效果。　【关键词】电工电子技术；教学体系；改革　“电工电子技术”课程在非电类专业中占据着重要的位置．作为重　要的必修课，我校的模具专业、成型专业等都开设了此课程。该课程包　括电路理论基础、电工技术、模拟电子、数字电子等知识内容，涉及的　技术已经渗透到人们生活的方方面面．很难想象现在哪一门专业能够　完全脱离电工电子技术　同时．这门课程在整个非电专业的应用型本　科人才培养方案和课程体系中起着承前启后的重要作用　。学时少．　内容多．内容取舍需要技巧：概念抽象需要更多的实践环节来掌握。学　生一旦在课程学习过程中失去兴趣．很难再重新回到初始的状态．导　致出勤率不断下降、考试成绩不理想。课题组在和一些同类高校的同　行交流过程中发现这些问题是普遍存在的。对此．课题组进行了研究　改革和实践．主要针对教学内容与教学理念、教学手段多样化、教学软　件开发、实践教学环节、考核方式等几方面进行了改革实践。　观，更易理解和掌握。课件中通过实验模拟子系统的介绍，来观察、分　析实验曲线的模拟过程。例如：在讲授ＲＬＣ串联电路及矢量图分析和　各元件的波形关系的知识点时．就可以适当采用自制ＣＡＩ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ａｉｄｅｄ　Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）教学软件辅助教学．例如讲授ＲＬＣ串联电路的原理　部分，电路和矢量图分别如图１（ａ）和（ｂ）。　１教学内容与教学理念的改革　要在有限的学时内将大量的知识点传授给学生．首先需要教师精　炼教学内容．同时要求学生自学　该门课程的主要内容和重点应放在　基本知识、基本理论和基本技能上，经研究总结为六个方面：一是，加　强基本知识点的介绍．使基本概念、原理、定理、定律和解题方法的论　述更加清晰合理；二是，内容组织和条理安排上要更加符合认知规律；　三是．把握好该门课程各个部分的特点，例如电路理论的研究对象是　由各电路实体抽象出来的电路模型．而不是具体的电路实体；四是．鉴　于电工电子技术的通用性。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．并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．给学生讲解一些应用中的实例：五是．　要注重对学生基本技能、分析能力和综合能力的培养．在开阔视野和　丰富想象方面给予启迪，以获得良好的教书育人的效果；六是，课后习　题要少但精炼、典型　ｆａ）ＫＬＣ串联电路　●　Ｉ　（ｂ）矢量图　图１　简析：设所加的电压ｕ＝Ｕ　ｓｉｎ（ｃｏｔ＋０），根据串联电路的特点，总电　２教学手段多样化　课堂教学是学生获得系统理论知识的主要途径　该门课程是一门　理论性与实践性、应用性都很强的课程，若采用传统的教学模式，课堂　教学就完全是黑板和书本．部分章节教师即使费一番口舌．学生也很　难理解。为此．必须对该门课程的教学过程进行深入的改革，让学生的　感性认识和理性认识相结合，理论与实践相结合，惟有如此，才能培养　出适应科技快速发展的大学生，才能将理论付诸于实践中去。一是，实　物辅助教学　没有实物．实践性的感性认识很少．这种沉闷的传统教　学．使学生收效甚微．如果各章节的讲授中适当结合实物介绍教学就　事半功倍了　二是．多媒体辅助教学。随着多媒体技术的迅速发展，多　媒体教学化繁为简、化难为易、化抽象为具体、化晦涩为通俗的功能在　教育领域中得到更好的发挥．这种崭新的教学模式是以计算机为媒　体．通过学生与计算机之间的交互达到教学目的。　压的有效值相量应等于各部分电压有效值相量之和，即【Ｊ＝　＋　＋　。　ＸＬ＝ｍＬ’Ｘ　：　，ｘ＝ｘ　，ｚ＝、／Ｒ　＋ｘ　电流最大值为：，ｍ＝—Ｕ　ｍ电流的初相位为：ａ＝ｐ—ａｒｃｔ　Ｘ根据矢量　，，图可求得：　ｉ（ｔ）＿１　ｓｉｎ（ｔｏｔ＋ａ），Ｕ口（ｔ）＝Ｉ　Ｒｓｉｎ（ｔｏｔ＋ｏｔ）．　ｕＬ（ｔ）＝Ｉ　ＸＬｓｉｎ《　ｔ＋　＋　一），ｕｃ（ｔ）＝Ｉ　Ｘｃ　ｓｉｎ｛ａａ＋ａ一号一｝　为使学生能更好掌握该知识点．课题组利用ＭＡＴＬＡＢ的ＧＵＩ功　能设计了相应的教学应用软件。其界面如图２（ａ）所示，其中的键值未　输入数据。若输入“Ｕｒｎ＝５，∞＝３１４，０＝ｐｉ／４，Ｔ＝０．０５，Ｒ＝２，Ｌ＝２，Ｃ＝０．０５”，那么　可以得出“Ｕ—Ｒ（【）”的电压波形如图２（ｂ）所示，当然也可以观察ｕ—ｃ（ｔ），　Ｕ　Ｌ“）等电路中其余的电压波形。　实践表明．在电工电子教学中引入ＭＡＴＬＡＢ开发类似的ＧＵＩ．不　３教学软件开发辅助教学　仅能将学生从繁琐的计算中解脱出来，提高课程教学、解题作业、分析　电工电子技术实践性很强．基础知识掌握的扎实与否．直接影响　研究的效率．还可提高学生的学习兴趣。　后续专业课程的学习　对于刚刚步入专业课程学习的学生来说，往往　４实践教学环节的改革　感性知识薄弱．动手能力不强．传统的教学方式往往只能在理论上论　述、推导、验证和说明，因此很难达到预期的教学目标。为能有效地帮　对工科学生来说，不仅要有扎实的理论知识．更重要的是要具有　助学生完成认知过程．我们结合电路基础课程的特点．课题组尝试利　工程开发能力及分析解决各种实际问题的实践能力．而实验教学正是　用ＭＡＴＬＡＢ软件的ＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃ　Ｕｓｅｒ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）功能ｆ３】设计开发了计　培养学生工程素质及创新型人才过程中至关重要的一环．其地位和作　算机教学辅助软件．经过图文并茂的方式展示出来．使知识点更为直　用是不容忽视的　。目前大部分实验课程是按教学计划安排的，且该　※基金项目：此文为湖南省教育厅科学研究项目、湖南工学院教研教改项目、湖南工学院科研资助项目、衡阳市科技计划项目研究成果。第　一项项目名称《集成电路之开关电流电路缺陷性软故障诊断研究》。项目编号分别为１２Ｃ０６４４、湖工教通字［２００８１３５号、ＨＹ０９００７、ＫＪ２０１１２７。　作者简介：陈坚（１９８１一），男，汉族，福建福州人，硕士，湖南工学院，讲师，研究方向为电工理论新技术、模拟集成电路。