电工学课程教学内容和方法优化探析

摘要：针对“电工学”课程教学内容多、课时少的特点，以及实验设备模块化、装置化的弊端，结合职业学院的具体改革情况，提出了从教学内容和教学方法上优化，改革考核方式，激发学生的学习兴趣，提高学生的学习自主性，以获得良好的教学效果。
　　 “电工学”是学院理工专业的基础课程，多年来一直延续一种传统的教学模式，但是由于各种原因，“电工学”教学工作还存在两个问题：第一，目前“电工学”课程只安排了51学时，其中还包括17个学时的实验课，真正上课讲授的时间只有34个学时，面对教学内容不变、课时不断减少的现状，“电工学”教学改革已迫在眉睫。第二，由于实践教学设备模块化、装置化，从而减少了各个分立元件的接线问题，造成一些重要的实际操作没有达到动手实践和动脑思考的目的。
　　针对上述问题，如何在有限的时间内提高教学效率，增强学生的实践动手能力，是我们讲好这门课程需要认真思考的，本文结合具体教学实践谈一些“电工学”课程教学内容和方法的优化措施。
一、教学内容优化：
　　1.“电工学”课程特点
　　“电工学”是研究电工技术和电子技术的理论和应用的技术基础课程。作为技术基础课程，它具有基础性、应用性和先进性。电工电子技术发展十分迅速，应用非常广泛，现代一切新的科学技术无不与电有着密切的关系。通过本课程的学习，应使学生获得电工学必备的基本理论知识和基本技能，为学习后续课程以及从事有关的工程技术工作和科学研究工作打下一定的基础。同时，“电工学”是一门实践性很强的课程，实验是本课程的一个重要环节，通过实验能够验证和巩固所学的理论，训练实验技能，并培养严谨的科学作风。
　　2.“电工学”理论教学内容的优化
　　由于“电工学”课程课时少而内容多，理论阐述的内容抽象难懂，会使学生觉得枯燥乏味，逐渐失去学习兴趣，很难达到开设这门课程的教学目的。有必要对该课程的教学内容做如下优化。
　　（1）结合课程特点，科学选取教学内容，可以起到事半功倍的教学效果。针对“电工学”的基础性、应用性和先进性的课程特点，对教学内容的选取应遵循以下原则：对于基本概念、基本理论、基本方法组成的内容，要继承下来，比如电路理论知识和基本定理；要把电工学科前沿的、新的知识及新技术、新产品及时介绍给学生，使引进的新内容与当前发展的新技术水平相适应，如可编程控制器、可编程逻辑器件及仿真软件。淘汰过时陈旧的知识、删除不实用、偏难的内容、删去与专业无关的内容、避免重复与其他教学交叉的知识。比如对于物理学课中已学过的知识，如磁场的基本知识等不再重复。因为直流发电机越来越被半导体整流设备所替代，对直流发动机的介绍就可以简略。
　　（2）针对不同专业，合理安排教学内容。由于“电工学”课程具有学时少而内容多的特点，应针对不同专业优化教学内容。“电工学”课程的教学目的是使学生在掌握基本知识的基础上，对相关知识进行应用。这就要求教师根据所授课专业的特点，制定不同的教学计划，根据不同专业的需要，对教学内容有选择性的进行增减。上课时多联系一些与本专业相关的实践案例，特别是应该结合实例讲授概念与原理的应用，这样可以让学生更深刻地理解“电工学”知识在本专业领域的作用和意义，有效地提高学生对本课程的关注程度，激发学生学习的兴趣。学生只有对课程有兴趣，才能真正发挥主观能动性，自觉地把时间和精力投入到学习中去，从而提高该课程的教学质量。
　　另外，不同专业对“电工学”知识点的掌握要求也是不一样的，一般要根据专业的需要、学时的多少和学生的实际水平而决定取舍。比如，物理学专业要对电路的基本分析方法知识内容进行重点分析讲解；计算机科学与应用专业可适当增加PLC可编程控制器和单片机方面的内容；机械专业可多介绍一些电动机、发动机等方面的内容。在做教学课时安排时针对不同专业特点课时安排也不同。我校针对不同专业安排“电工学”为34、45、51、60 学时等。
　　（3）承前启后，讲解详略得当。“电工学”作为高校理工类专业的一门专业基础课，通过本课程的学习，使学生获得电工电子技术必要的基本理论知识和基本技能，了解电工电子技术的应用和发展概况。是后续“模拟电子技术”和“数字电子技术”等电学课程的基础。比如电阻电路基本定理及电路分析作为电工学的基础知识要作较详细的讲解，即对这一部分的定理、概念，都要讲到位，让学生理解，为后面章节的学习打好基础。如果这些知识掌握不扎实，后续课程学习时难度就会比较大。同时，在教学过程中，还要尽可能地将新技术、新产品介绍给学生，让学生更好地了解未来社会的需要，适应时代的发展，为后续课程的学习做好准备。
　　3.实验课的优化
　　“电工学”是一门实践性很强的课程，实验是本课程的一个重要环节，是理论教学与实践教学最直接、最主要的结合方式。实验的目的不仅仅是验证理论知识，更重要的是通过实验加强学生的实验手段与实践技能，掌握常用电工仪器仪表的使用方法，培养学生分析问题、解决问题、应用知识的能力和创新精神。实验内容应具有综合性、实用性、先进性。
　　现在实践教学的弊端在于设备过于模块化、装置化，学生在做实验的时候，只要插几根线即可，减少了各个分立元件的接线问题，造成一些重要的实际操作没有得到动手实践和动脑思考的目的。所以，在实验教学中，要增加设计性和综合性实验项目来培养学生的动手能力和创新能力。如在已具备实验技能的前提下，根据实验室现有设备情况，完成一个三相异步电动机正反转控制电路的设计。由学生自己根据实验室现有元器件确定实验方案，设计实验路线，选择实验方法和步骤，选用仪器设备，提出实验预案，经指导老师同意后，独立操作完成设计性实验，写出实验报告。这样充分放手让学生自行设计、自主实验，才能真正培养学生的实践动手能力，提高学生分析问题、解决问题的能力和实验操作技能，全面提高学生的综合素质和创新能力。
　　可以根据专业特点引入高新技术实验，如计算机科学与应用专业引入可编程控制器、单片机、计算机辅助设计、计算机仿真技术等实验。
　　还可以把一些理论知识的学习，从课堂教学转到实验室，提供给学生一个主动获取理论知识和提高实践能力的良好环境。这样可以节省课堂教学时间，同时还提高了学生动手实践能力和技术技能。如：三相异步电动机、电工测量等理论教学。
　　总而言之，应该让学生成为实验的主体，充分调动学生学习的兴趣和积极性，增加他们的实践经验和能力，适应未来社会的挑战。
二、“电工学”课程教学方法的优化：
　　1.使用现代教学方法和手段，提高学习效率
“电工学”知识内容比较多，有些理论比较抽象难以理解，有些高科技的知识学生缺乏感性认识，需要结合实际讲解才能更有说服力。多媒体教学具有信息量大、不用板书、节省时间等明显优势，有助于解决内容多而课时少的矛盾。多媒体辅助教学的最大优点就是能做到图、文、声、像并茂，将一些抽象的公式、原理、定律，借助多媒体技术可以生动形象清晰展示给学生，来突出教学活动中的重点，化解教学内容中的疑点和难点，以达到最佳的教学效果。比如交流电动机这一章，可以利用多媒体向学生展示各种电动机及其结构，并在演示的过程中细致讲解，用动画效果来介绍电动机的转动原理，使学生能够有较强的感官认识，从而提高学习兴趣。因此，采用多媒体教学不但能提高教学效率，还能为学生创设最佳学习情境，使学生愉快而主动地学习。
　　2.课堂讲授与课外自学相结合：
　　“电工学”课程存在着内容多，学时少，而知识更新、补充快的特点。课堂讲授不可能面面俱到，要依据教学大纲要求，对课程讲授内容进行合理安排，对理论性强、难度大的内容一定进行课堂讲授。而对应用性、概述性或难度不大的内容，可结合学生特点，专业要求，安排学生课外自学。
　　比如安全用电这部分知识非常直观、易懂，可不讲或略讲，安排学生课外阅读。电工测量这章可以从课堂教学转到实验室，开放实验室，使学生自学，用实验的形式完成理论知识的学习，培养学生自学的能力。
　　3.理论联系实际，学以致用：
　　“电工学”课程理论性强，应结合实际应用激发学生学习兴趣，提高学生学习的积极性。比如讲三相负载的星形连接和电动机的控制部分时，可以带领学生参观学校的配电房、校内供配电线路，介绍计算机房配电线路和实验室配电线路，让学生获得丰富的感性知识。对于安全用电的知识结合校园中学生违规用电，造成的安全隐患给以深刻剖析，培养学生节约用电和安全用电的意识。
　　为了提高学生的学习兴趣和实践能力，使学生能够理论联系实际，我校还经常开展进社区家电维修活动，志愿者们分工合作，有的负责登记维修记录，有的在一旁帮忙，有的则埋头检查电器旋下螺丝，拆开电器，认真仔细查找原因。从而使学生所学的知识在动手操作中得以升华。
三、考核方式的改革：
　　通过本课程的学习，应使学生获得电工学必备的理论知识、分析方法和电工基本操作技能，为学习后续课程以及从事有关的工程技术工作和科学研究工作打下一定的基础。为加强对学生平时学习和考试过程的管理，规范课程成绩的评定，进一步促进学生积极主动地学习，保证课堂教学质量及学习效果，结合“电工学”课程特点，制定下列考核办法。
　　本课程成绩由平时成绩、实验成绩、期中考试成绩和期末考试成绩四部分构成。
　　课程总评成绩=（平时成绩×15%）＋（实验成绩×25%）＋（期中考试成绩×10%）＋（期末考试成绩×50%）。
　　根据学校关于平时成绩的有关规定，结合本门课程的特点，确定平时成绩占总评成绩的15％（平时成绩由出勤和作业二部分综合评定）；实验成绩占25%（可根据平时实验操作和实验报告得出）。
　　这种考核方式，使理论考核和实验考核相结合、理论与实践并重，既考核了学生对理论知识的理解掌握，也考查了学生分析问题、解决问题的实践能力，收到了很好效果。
　　四、结束语
“电工学”是一门基础性和实践性都很强的专业基础课程，内容多课时少，通过优化教学内容和教学方法以及改革考核方式，提高了教学效率，培养了学生动手实践能力。但教学改革是一个长期的过程，应该不懈的努力，才能使“电工学”教学工作取得更佳效果。

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