主页 > 新闻动态 > “电工与电子技术”课程教学改革研究 2021-10-28

“电工与电子技术”课程教学改革研究

一、引言
随着科技的发展，“电工与电子技术”理论的应用越来越广泛，已渗透到各行各业。我校的“电工与电子技术”课程是一门针对工科非电类专业的专业基础课。通过对“电工与电子技术”课程的学习，使非电类专业的学生获得电工、电子技术必要的基本理论、基本知识和基本技能，了解电工电子技术应用和我国电工电子事业发展概况，为今后学习和从事与本专业有关的工作打下一定基础。本课程在非电专业的教学计划中占有重要地位和作用。本文根据教学过程中存在的问题以及本课程的特点，结合我校电工与电子技术课程的实际情况，提出了一些改革方案。
二、课程的基本情况与现状
我校每年约有7个专业，800多名非电类专业的学生学习“电工与电子技术”课程，因此，这是一门影响面较广的专业基础课程。课程涵盖电工技术和电子技术，其中电工技术部分包含电路参数、电路模型、电路基本分析方法、正弦交流电路分析等内容；电子技术部分包含半导体器件、基本放大电路、集成放大电路、基本门电路及其组合逻辑电路、时序逻辑电路等内容。
但在教学中普遍存在学生的学习热情不高，认为这门课程不好学的现象。经过调研和分析，我们发现引起这一现象的原因主要有以下几个：1. 该课程内容涉及面广，理论比较抽象难懂。2.对学生之前学习过的高数”“大学物理”等课程掌握度要求比较高。3.许多学生没有形成良好的学习方法和习惯。4.教学方法落教材不能及时更新。为了解决以上提到的问题，本人提出了一些改革方案。
三、课程的教学改革方案
1.课程内容的改革
（1）更新教材，选用清晰易懂与实际更为贴切的教材
目前我校“电工与电子技术”这门课所采用的教材内容中存在一些印刷错误、编写错误、个别知识点的条理性不清晰以及与实际结合的内容较少等问题。我们将通过对目前各高校这门课已使用的各种教材进行对比分析，吸取一些内容编排较好教材的优点，邀请几名教学经验丰富，思想开阔的老师结合本校专业的特点重新编写一本经典教材。
（2）划分课程体系，研究总结各类专业的授课内容和方式
本课程涵盖的知识内容多、理论性强、涉及的专业多，但是针对不同专业的学生却采用相同的教学内容和模式，这样将会导致同一个知识点对有些专业的学生来说对后续专业知识的学习帮助不大，而对有些专业的学生来说学得还不够深入。因此，我们课题组将课程内容分为4个基本模块，即电路基础、模拟电子技术、数字电子技术、电机学。根据各专业的教学大纲，针对不同专业的学生在授课内容的侧重点上将会有所不同。
2.教学方法与手段改革
（1）培养学生的自学能力，养成带着问题来听课的习惯
经调研，目前我校许多学生都没有课前预习的习惯，如果老师在课堂上没有布置作业，一些学生甚至连课后复习的习惯都没有。由于没有课前预习、课后复习，学生上课时往往对新知识的理解和吸收效率不高，一旦遇到前后知识联系不上或难以理解的知识点，很容易产生厌倦心理和放弃听课的行为。针对这一问题，我们提出以下改革方案：在教师开始讲课前给学生预留5～10分钟左右的时间让大家快速阅读本节课将要学习的内容，要求学生在阅读课本的过程中把难以理解的知识点标出或记录下来。教师可利用学生阅读课本的这段时间将本节课中需要板书的内容写到黑板上，学生阅读完后教师首先提问几个与本节课授课内容相关的知识点，检查学生的阅读效果，回答不出问题的学生至少也可以在脑子里对该问题有一定的印象，从而在后续的听课过程中带着问题来听课。
（2）改革教学方式，采用教材+板书+多媒体的授课方式
采用传统的教材+板书的授课方式在讲解理论推导、例题以及分析简单的电路时非常简便，但在讲解复杂电路、设备的动态运行等比较抽象的概念和理论时往往要占用较多的上课时间来画图，或难以在黑板上形象地画出来。这样学生只是知道课本上介绍的一些元器件的原理，而对这些器件、设备的实际外形以及在实际的生产中如何应用都一无所知，因此，我们在讲课过程中将借助于多媒体使得一些抽象的知识点更利于理解。例如，在PPT中多加入一些实际的元器件图片，设备实际运行的动画，以及通过播放视频介绍一些课本中的理论在实际中应用的实例等，加深学生对一些器件、设备的理性认识和感性认识，也可以增强理论和实际相结合。
（3）让学生参与到讲课过程中，增强学生的表达能力及自信心
在教学过程中，学生总是扮演着被动听课的角色，在整个教学过程中没有参与感，没有体会到自己的重要性，同时学生也很难站在老师的角度来看待这门课。因此在这门课的教改研究中，我们计划每学期组织学生进行两到三次的讲课，即提前给出2～3个较难的知识点让所有学生好好准备，在下次课的授课过程中留出30分钟左右的时间，随机抽查至少3个学生让他们有机会站在讲台上给同学们讲解知识点。通过这种形式的角色互换，可以让学生参与到课堂中，增强了学生的学习热情，激发学生对知识的追求。
四、结语
本文对《电工与电子技术》课程从教学内容、教学方法和手段方面提出的一些教学改革方案，通过对这些改革方案的实施，将会增强学生对基本理论和基础知识的深入理解和掌握，培养学生良好的学习习惯、较强的自学能力及表达能力。但是，《电工与电子技术》这门课的教学改革是一个长期而系统的工作，今后我们将继续紧贴教学大纲和不同学科的发展要求，对这门课的教学改革进行进一步的探索和创新，全面提高教学质量，培养适合社会发展的人才。
五、实物设备的对接

MY-16D电工电子技术创新设计综合应用实训装置

一、电工技术创新设计实训设备,电子创新设计实训台,电子应用实训台产品介绍：

本装置适用于高职高专及高级技师的实验、实训要求。适用的专业有电气类、电子类、机械类、机电类及一般工程类专业的<模拟电子技术>、<数字电子技术>、 <电工基础>、<电工原理>、<电路与磁路>、<电工学>、等多门课程的综合应用、创新实训要求。并可进行相关课程的课程设计，毕业设计以及电工、电子产品研制。
电工创新实训模块为塑料有机盒及PCB板构成，且包括多个组合模块，为学生提供了一个进行综合应用、创新实训，可充分发挥学生潜能的完全开放的平台。
二、电工技术创新设计实训设备,电子创新设计实训台,电子应用实训台技术指标：

1、工作电源：三相五线 AC 3800V±10% 50Hz
2、温度：－10～40℃；环境湿度：≤90%（25℃）
3、外形尺寸：长×宽×高=1600×700×1900㎜
4、整机功耗：≤1.0KW
5、安全保护措施：具有接地保护、漏电保护功能，安全性符合相关的国标标准。采用高绝缘的安全型插座及带绝缘护套的高强度安全型实验导线。
三、电工技术创新设计实训设备,电子创新设计实训台,电子应用实训台功能特点：

1、由验证书本知识，转向综合应用书本知识，实验、实训安排以培养能力为主线，以技术应用为目标，接近生产实际。
2、由学生独立自主去搭建实验、实训电路，各种模块精心配置，有多个应用组合部件，模块采用塑料有机盒，兼作实物示教，一举多得。电工电子单元模块包括实训指导书项目所需的单元，还为学生可能进行的创新与探索，配置了较齐全的单元。
3、装置提供了齐全的各种电源及信号源，以及各种仪表，为学生提供了一个完全开放的，可充分发挥创新潜能的平台，在此平台上，可以做电工电子产品线路的安装调试和排故，还可做技能竞赛、课程设计、毕业设计和科技开发；而且模块维修方便，可放手让学生操作、试验，无后顾之忧。
4、本装置配套电工技术综合应用创新实训项目，均经过反复斟酌、精心配置；其中有许多电工电子产品线路，不仅有利于知识的实际应用，而且可以大大提高学生的学习兴趣。
本设备各个功能模块单元功能构成：
电源仪表控制屏部分介绍：电源仪表控制屏箱体采用铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板。
（1）总电源模块：三相四线交流电源（0~380V），包括三相电源总开关（带漏电和短路保护）1个，熔断器3只，220V指示灯3个，安全插座5只。
（2）三相交流电源模块：提供三相380V/220V可转换的交流电源，带安全隔离变压器输出。
（3）低压交流电源模块：电压3－24V分七档可调，分3V，6V，9V，12V，15V，18V，24V输出，最大输出电流1.5A，电流表指示，同时提供双17V带中心抽头变压器一只。
（4）双路稳流稳压电源模块：二路输出电压均为0～30V，由多圈电位器连续调节，具有预设式过流过载保护功能，输出最大电流为2A，每路电源输出有0.5级数字电流表、电压表指示。
（5）交直流测量仪表模块：
1）外测直流电流表：精度０.５级，三位半数字式显示，测量范围０～20mA
2）外测直流电流表：精度０.５级，三位半数字式显示，测量范围０～200mA
3）外测直流电流表：精度０.５级，三位半数字式显示，测量范围０～2000mA
4）外测交流电流表（真有效值表）测量范围：0-5A，分为毫安与安培部分，量程自动判断，自动切换，测量精度为0.5级。
5）外测直流电压表：智能型仪表，精度０.５级，三位半数字式显示，测量范围：0-300V，手动量程为：2V、20V、300V
6）外测交流电压表（真有效值表）测量范围：0-500V，分为毫伏档与伏档位，量程自动判断，自动切换，测量精度为0.5级。
7）交流功率及功率因数表：可以测量功率及功率因数，三位半数字显示，测量精度0.5级，电压、电流量程分别为 500V、5A
6）大功率电阻模块：提供900欧/150W×2 大功率可调电阻一只。
7）直流恒流源：设有数字显示，0-500mA直流恒流输出。
8 ）实验导线：
强电部分采用高可靠护套结构手枪插连接线（不存在任何触电的可能），里面采用无氧铜抽丝而成头发丝般细的多股线，达到超软目的，外包丁晴聚氯乙烯绝缘层，具有柔软、耐压高、强度大、防硬化、韧性好等优点，插头采用实芯铜质件外套铍轻铜弹片，接触安全可靠；弱电部分采用弹性铍轻铜裸露结构联接线，两种导线都只能配合相应内孔的插座，不能混插。
9）工具：1）胜利牌数字万用表（VC890D），直流电压量程：200mV/2V/20V/200V/1000V，精度±(0.5%+3)，交流电压量程：20V/200V/750V，精度±(0.8%+5)，直流电流：20mA/200mA /20A，精度±(1.5%+3)，交流电流：200mA /20A，精度±(1.5%+5)，电200Ω/2kΩ/20kΩ/200kΩ/20MΩ/200MΩ，精度±(0.8%+3)
四、电工技术创新设计实训设备,电子创新设计实训台,电子应用实训台实训项目：

电工基础实训项目
1）电气测量概述
2）直流电路
* 1、电气仪表的使用和测量误差的计算
2、电路元件伏安特性的测绘
3、未知电阻的测量―非线性电路的研究、白炽灯灯丝温度的测定及单臂电桥电路的应用（综合应用项目）
4、电位、电压的测定及电路电位图的绘制
5、基尔霍夫定律的验证与应用
6、常用供电电路特点和电子电路最大功率输出条件的研究
7、实际直流稳压电源和直流稳流电源的研究（综合应用项目）
8、叠加定理的验证与应用―多信号叠加控制电路的研究（综合应用项目）
9、戴维南定理和电桥电路的应用
3）.交流电路
10、电阻电感串联电路（日光灯电路）的分析与研究
11、阻容移相电路的应用―调光台灯电路的研究（综合应用项目）
12、交流电路的功率及功率因数的测量及提高线路功率因数的方法及其意义的研究
13、R、L、C元件在交流电路中的阻抗与频率特性的研究与应用―整流滤波电路的研究
* 14、R、L、C串联谐振电路的研究项目
15、三相四线制负载电压，电流的测量
* 16、三相三线制对称负载星形及三角形接法时负载电压与电流的测定
4）.磁路自感、互感与变压器
17、自感系数的测定、电路断电时电感尖峰电压的测量及抑制的方法
18、互感电路的研究
19、单相变压器特性的研究
20、单相变压器并联运行特点的研究
5）.电路暂态过程
21、一阶电路暂态过程的研究，22、微分电路和积分电路及其应用（综合应用项目）
模拟电子技术综合应用、创新实训项目：
1、常用二极管的性能测试及应用
2、双极晶体管及场效管输出特性的测定
3、单管放大电路的研究
4、两极放大电路及负反馈放大电路的研究
5、助听器电路的调试（电子产品线路）（综合应用）
6、恒流充电电路（场效应管的应用）（电子产品线路）（综合应用）
7、三极管放大电路故障排除
8、整流、滤波及稳压电路的研究
9、直流稳压正、负电源电路的研究
10、典型复合互补OTL功率放大电路调试（电子产品线路）（综合应用）
11、OTL功率放大电路的故障排除
12、LM386集成音响功率放大电路及其应用（电子产品线路）（综合应用）
13、运算放大器基本运算电路
14、对由运放器组成的积分运算电路、微分运算电路
15、对由运放器组成的电压比较器传输特性的研究
16、气敏传感器制作烟雾报警器的制作与调试（电子产品线路）（综合应用）
17、方波、三角波和锯齿波发生器电路的研究与测试
18、三角波、方波及正弦波发生器的制作竞赛
19、RC（文式桥式）正弦波振荡器和制作与调试
20、电容三点式LC正弦波发生器
21、有源滤波电路研究
22、直流—直流（DC—DC）集成电压变换电路的应用与调试（电子产品线路）（综合应用）
23、恒温控制电路的制作与调试（竞赛项目）（电子产品线路）（综合应用）
数字电子技术综合应用、创新实训项目：
一）、基础实训项目：

1、基本逻辑门电路功能测试
2、优先编码器功能测试
3、二进制译码器和数据选择器功能测试
4、全加器和超前进位全加器功能测试
5、数值比较器功能测试
6、七段码锁存/译码/驱动器功能测试
7、各类触发器功能测试
8、双向移位寄存器功能测试

9、二一五一十进制计数器功能测试
10、二位十进制计数/译码/驱动/显示电路
11、可逆十进制计数电路功能测试
12、N进制计数电路功能测试
13、555定时器基本应用电路
14、微分型单稳态触发器
15、集成单稳态触发器及其应用
16、集成施密特触发器及其应用

二）、综合应用实训项目：

17、声光控制节能路灯电路（电子线路）（综合）
18、8线数据传输电路（电子线路）（综合应用）
19、4位环形计数节拍发生器（电子线路）（综合）
20、秒脉冲信号发生器（电子线路）（综合应用）
21、救护车声响报警电路（电子线路）（综合）
22、D/A转换器将数码转换成单极性、双极性模拟电压
23、数控变频三角波—方波发生器

24、移位寄存器彩灯显示电路（电子线路）（综合）
25、8位优先编码器抢答电路（电子线路）（综合）
26、触摸式密码电子锁电路（电子线路）（综合）
27、数字钟电路（电子线路）（综合应用）
28、二位十进制计数符合电路（电子线路）（综合）
29、交通灯控制电路（电子线路）（综合应用）
30、升/降阶梯波发生器（电子线路）（综合应用）
31、光电转换加/减计数电路（电子线路）（综合）

三）、电力电子技术及应用、创新实训项目
1、晶闸管的控制特性及它作为固体开关的应用（电子产品电路）（综合应用项目）
2、单结晶体管触发电路
3、晶闸管单相半控桥式整流电路（电阻负载）的调试与分析
4、晶闸管单相半控桥式整流电路（电阻电感负载）（反电势负载）的研究
5、IGBT 直流斩波电路的调试与分析（电子产品电路）（综合应用项目）
6、双向晶闸管单相交流调压（调光台灯）电路的制作与调试（电子产品电路）（综合应用项目）
7、功率晶体管（BJT）PWM 控制直流电动机可逆调速电路（电子产品电路）（综合应用项目）

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