现代教育技术与“电工电子技术”课程相结合

摘要：针对“电工电子技术”课程现有教学中存在的不足，提出了将理论教学、实验实训和工程应用有机结合的课程教学改革措施。构建循序渐进的课程教学体系，树立以学生为本的教学理念，注重培养学生创新意识和综合能力；现代教育技术全方位融入教学方法中，优化教学过程，提高学生的学习兴趣；采取综合能力量化考核方式，注重学习过程的强化，培养学生自主学习和科学实践的能力，在教学实践中显著提高了教学效果，有效保证了学习质量。

关键词：教学模式；课程体系；教学设计；综合能力

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）30-0061-02

“电工电子技术”课程是高等学校工科非电类专业的一门技术基础课程，是一门应用广泛、实践性强且与现代生活有紧密联系的重要课程，在构建学生电工电子技术基础知识、实验技能和实践创新能力方面起着举足轻重的作用。[1-2]本文以设计实际电工电子线路为主线展开课程教学改革研究，借助情景教学模式、任务驱动教学法和项目教学模式等先进教学设计方法，巩固和运用基本理论知识和基础实验技能，通过理论规划设计和实物研制解决相应的工程实际问题，掌握电工电子系统的分析设计方法，同时激发学生的创新热情。“电工电子技术”课程教学应随着电子技术的发展和工科非电类专业的需要而不断更新和深化改革，课程体系和教学内容需要优化，学生创新意识与实践综合能力更有待加强。

一、课程体系构建和教学内容改革

1.理论教学实施方案及教育理念依据

（1）优化教学内容，提高教学质量。通过“电工电子技术”课程的学习，使学生了解我国电子技术发展概况，掌握电工电子技术的基础理论知识、分析设计方法、实验实训技能和工程实际运用，培养学生灵活应用理论知识和实验技能解决工程实际问题的能力，增强学生的创新意识和实践能力，为学习后续课程以及从事相关的工程技术工作和科学研究打下坚实的理论基础。现有课程教学的主要问题有：传统教学过程强调基本概念和知识点的理解，要求理论分析严谨，侧重于电子电路原理分析讲解，这种教学模式对于理论知识掌握不够扎实、自主学习能力相对较弱的学生授课效果较差，容易导致多数学生产生厌学情绪，且不易培养学生的自学能力和创新意识。“电工电子技术”课程教学分为十个模块，理论知识划分为基础性知识、拓展性知识和创新性知识三部分。基础性知识由教师开展讲授式教学，充分发挥教师的教学个性，引导学生正确理解课程的基本理论知识和研究电工电子电路的方法和技能。拓展性知识由教师组织研讨式教学，鼓励学生自主学习和进行科学探究，逐步培养学生综合运用的能力，知识传授和能力培养齐抓并重。创新性知识部分由教师引导启发，开展自学研读式教学，培养和激励学生的自学能力和创新精神。

根据“电工电子技术”课程教学目标的要求，构建基于工作过程的项目实施教学课程体系，合理安排教学内容，以工程设计为导向设置若干较为典型和日常生活联系紧密的电子产品设计与制作，设计任务时首先要考虑到知识的连贯性，做到承前启后，兼顾新旧知识，并且难易程度适中。学生在完成一个具体项目设计任务时，即在进行理论与实际相结合的学习实践活动，引导学生使用角色模拟的方法获取知识和技能，提倡学以致用。随着课程教学的深入，设计问题一一得到解决，伴随同学们的学习兴趣和热情，“电工电子技术”这门课程变得生动有趣、发人深省。通过课堂教学实践，理论与实践相结合充分挖掘学生的智力潜能，培养学生的综合素质能力，教学效果明显提升。这种课程教学设计方案的教育理论依据是现代教育理论中的学习动机理论和建构主义学习理论。学习动机理论强调学习动机与学习活动可以相互激发，相互加强，学习动机在学习中起着十分重要的作用。[3-4]

（2）改进教学方式方法，将传统板书教学与现代多媒体教学相结合。将传统板书教学与多媒体教学结合起来发挥传统教学技法和现代教育技术的各自优势已在多数高等院校得以实现。随着计算机技术应用的普及，计算机仿真技术渗透到教学中，利用仿真软件对电子电路进行分析、设计和演示电路的动态仿真效果，提高学生的学习兴趣，充分发挥现代教育技术在“电工电子技术”课程教学中的运用。脑科学和认知科学研究表明：教学方式不同，学生的学习效果也不尽相同。以学习24小时后的材料保持率为例：讲授5%，阅读10%，视听结合20%，讨论组50%，实践练习75%，向他人讲授或对所学知识加以应用90%。因此，教师备课时应综合设计教学过程，与时俱进充分利用目前丰富的多媒体教学资源，优化教学内容，改进教学方式方法，将教授、研讨、实验、实训、项目设计等有机结合起来，促进教学质量的全面提高。

2.实验教学实施方案及教育理念依据

实验教学是学生进行科学实验训练、强化理解理论知识、提高实践操作技能和科技创新能力的重要环节，对于提高学生的综合素质和培养学生的创新精神具有特殊意义。“电工电子技术”实验内容涉及面广，理论性和实践性较强，同时科学技术的迅猛发展促使实验教学内容进一步扩充，使得教学内容和授课学时的矛盾日益突显，在一定程度上阻碍了实验教学质量的提升，影响了学生综合素质能力的提高。只有重视“电工电子技术”课程的实验教学环节，注重更新实验教学内容，开设出一批新的设计性、综合性、创新性实验，才能激发学生学习兴趣，促进学生将理论知识转化为实践能力，有效提高实验教学质量和效果，有助于大学生向社会所需的应用型、创新型人才转变，为奔赴高新技术人才领域夯实专业基础。[5]

（1）多元化的培养教育模式。巩固基础理论知识，培养电工电子电路分析设计能力，训练实践操作能力，激发创新意识和培养创新能力，经过反复讨论研究确定实验教学实施方案。实验课程体系的教学内容体现多层次、模块化教学，合理利用课时资源，理论与实践紧密结合，强化工程实际应用以满足学生的个性发展需要。“电工电子技术”课程实验部分十个设计实例和两个综合设计项目，与理论教学同步进行，以此强化理论知识的学习，为工程实际运用打下良好基础。学生根据实验项目来完成实验任务，使学生熟悉了解科学研究的基本过程和方式方法，在进行实验设计时就能抓住重要步骤，有助于发挥学生自我导向性研究学习和自由互助性协作学习，激发学生的学习热情，增强学生的创新实践能力和综合素质能力。

基础知识实验以教师分析讲解指导为主，便于学生理解理论教学内容，熟悉了解电工电子仪器的使用方法和注意事项。实验技能基础实训包括元器件检测、合理布局，电路的安装、调试等，该模块帮助学生巩固基础理论知识，掌握基本实验技能，培养学生科学的逻辑思维方式，逐步掌握科学的实验设计思想。综合设计性实验以学生实际动手操作为主，拟定设计型实验项目，提出设计要求，审查实验设计方案，利用Multisim仿真软件构造虚拟环境仿真，由学生自由选择实验器材实施实际硬件实验操作，教师从侧面进行必要的指导。这部分综合设计性实验实训项目涉及多学科理论知识，项目选题应与工程实际相结合，具有知识性、灵活性、综合性与创新性，难易程度应符合大多数学生的知识水平，并融入现代科学技术成果。[6-7]在这一层次教学过程中，教师应特别注意启发式教学、情景式教学和任务驱动式教学方法的运用，引导学生充分发挥主观能动性和创造性，鼓励学生发挥个性自由组队、自主选题或自定题目、自定性能指标和设计方案、自行搭建电路测试实现，对学生自主提出的具有一定水平的和前瞻性的题目要给予大力支持，着重培养学生的知识综合应用能力、信息获取能力和实践创新能力。[8]

（2）建立开放式多媒体实验教学平台，进行协作学习。规划制作开放式的“电工电子技术”多媒体实验教学平台，它由理论课件教学、交流辅导中心、虚拟实验室等系统构成。在“电工电子技术”实验教学中利用计算机多媒体教学设备将实验教学内容以文字、图像等多种模式展现给学生，从基础理论、实验内容、实训操作、教书育人等方面给予充分的考量，把教学中的实验原理、实验方法等形象地表现出来，帮助学生获得示范性实验技能教学培训。建议和指导学生查阅电子制作、电子设计竞赛、最新电子产品、日常生活电器维修、最新芯片的应用等资料，结合本门课程的学习内容，掌握先进的专业技术和实验技能。校园网内学生可随时进入理论课件教学子系统学习多媒体课件，在交流辅导中心查阅任课教师发布的各类教学信息。如：所留作业、习题解答、仿真软件介绍、考试通知等，或与教师在BBS上以在线或者留言方式进行交流讨论，还可以进入虚拟实验室系统进行实验课程的预习和复习巩固。总之，建立开放式多媒体教学平台，进行协作学习极大的激发了学生的学习兴趣，转变传统教学观念，培养学生的自主学习习惯，通过多种途径使他们的各种智能得到尽可能大的发挥，提升学习能力。

二、教学培养模式多样化

随着电子技术和计算机技术的迅猛发展，教学设施与软件设计平台日益完善，学生获取的知识是多样化的，而不再仅局限于课堂上。把先进的现代教育技术引入“电工电子技术”课程体系建设中，培养学生科学的设计理念，将理论、仿真和实践有机结合，从根本上转变传统的电工电子电路分析设计教学方法。当然，在实际的教学过程中不可重此轻彼，要做到理论与实践有机结合起来，引导学生更多地主动思考、主动探索、主动发现，加深对理论知识的认识，充分调动学生学习的积极性，有效提高学生的工程实践能力和创新能力。

1.计算机仿真与传统硬件实践相结合

通过计算机仿真平台，由过去的简单验证实验现象、观察实验波形，转向深入分析电路设计思想，强调实验的真实性，尝试解决基本原理与工程实际相结合的难题，让学生在一个与实际工作相似的模拟环境下进行学习，培养学生科学思维、实验技能、设计能力和创新能力，增强他们走向社会的适应能力。Multisim仿真软件是Electronics Workbench（简称EWB）的升级版本，它是加拿大的Interactive Image Technologies（IIT）公司于20世纪80年代推出的从电路仿真设计到版图生成全过程的电子设计虚拟电子工作平台，特别适合于电子电路的设计工作。[9]Multisim仿真软件最重要的特点是：

（1）Multisim仿真软件中虚拟电子仪器可以对模拟、数字电路进行仿真，具有较强的电路仿真分析能力，元器件和仪器仪表与实际情况非常接近，采用内部提供的理想模型库构建电子电路，利用清晰明确的仿真过程使学生加深对基本理论知识的理解。[10]

（2）Multisim仿真软件提供的电路模型可以帮助学生了解电工电子技术中典型电路的实验原理和测试仪器仪表的使用，尤其是在电路仿真分析时不必担心元器件和电子仪器的损坏。学生在设计电路过程中，可以修改电路及其参数，随时观察结果进行仿真调试，同时与理论结果进行对照，还可以对电路进行故障设置，以观察故障条件下电路的各种现象，这是真实实验环境中是难以做到的。

2.教学资源信息化和网络化的建设及应用

现代教育信息技术的全方位应用，如：注重网络教学资源建设，建立课程教学网站和网络实验教学平台。学生可在任何时间、地点，通过校园网络进行自主学习和交流讨论，在课程教学网站中开辟教学讨论区，开展师生之间、同学之间交流讨论并为学生答疑解惑。教师可通过网络交互平台，实时发布课程教学信息、教学计划、考核要求，开展网络答疑、专题讨论和教学情况调查等教学辅助工作。建立网络实验教学平台，集成了实验教材、多媒体网络实验课件、电子教案、元器件数据手册、实验教学案例等立体化教学资源。创建一个多角度学习、多方位交流的平台，为学生提供丰富的网络信息资源，满足“电工电子技术”课程教学改革的需要，也为实行开放式实验教学模式奠定基础。

三、综合能力量化考核方式

在“电工电子技术”课程的教学实施过程中教师要给学生树立一个高标准，并始终严格要求学生。“严师出高徒”这则成语是前人授徒的经验总结，也反应出大众的普遍认知：高标准严要求才能教出好学生。这种高标准严要求主要体现在以下方面：一方面体现在教学过程中严格要求学生认真听课，掌握好重要知识点和理论分析方法，做好每次作业和每个实验。另一方面是课程考试考核评估严要求，考核不合格的学生坚决不予通过。教学过程中的高标准严要求需要教师在整个课程教学过程中通过各种方法督促学生努力达到。采用综合测评成绩体现学生对“电工电子技术”课程的整体掌握情况，考核方法可多选：学习完本门课程，独立设计制作电工电子电路，实物设计完成并符合要求，该门课程考核通过；参加本门课程组织的笔试，卷面成绩参与综合成绩评定。

“电工电子技术”课程采用平时成绩与卷面考试成绩相结合的考核方式，课程综合成绩评定为：平时成绩（考勤成绩+作业成绩+课堂口试）和卷面考试成绩。考勤成绩：每堂课严格考勤，杜绝迟到、早退现象；作业成绩：按时按量交作业，及时批阅，准确修改订正；课堂口试：课堂随机提问，设计重点考查内容进行测试，在这一环节中设计课堂研讨活跃度和加分奖励制度。“电工电子技术”课程实验部分独立授课，以实验结果和实验报告为主进行考核，实验课程成绩评定包含：平时成绩、综合实验操作技能、综合实验结果和综合实验论文式报告。平时实验成绩：实验操作技能、实验结果和实验报告。在综合实验操作技能考核中主要考察学生电路设计、设计搭试、调试实现、仪器设备使用等情况。综合实验结果考核中主要考察学生数据测试与处理、实验结果分析等方面的综合能力。综合实验论文式报告鼓励学生向科学研究型人才方向发展。通过电子系统综合设计、科研训练项目、电子设计竞赛等学生科学实践活动，着重培养学生团队合作精神和科学探索能力，注意发现并选拔学习优秀的学生，教师对其理论学习和实践能力等方面进行全程跟踪指导，实验方面给予积极支持，以此推动综合素质教育全面展开。

四、结论

“电工电子技术”课程理论与实践相结合的探索研究具有下述创新点：构建循序渐进的“电工电子技术”课程教学体系，树立以学生为本的教学理念，确定课程教学目标，对课程内容进行系统分析，优化教学内容，注重培养学生创新意识和工程实践能力；现代教育技术全方位融入教学方法中，优化教学过程，符合教育教学规律和学生的认知规律，激发学生的学习兴趣；实施学习过程全程考核，采用综合能力量化考核方式，注重学生学习过程的强化，培养学生自我导向性学习和科学实践的能力，在课程教学实践中显著提高了教学效果，有效保证了学习质量。

参考文献：

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（责任编辑：刘翠枝）