电工学课程教育教学方法研究
摘要：文章简要分析了当前在“电工学”课程教学中存在的主要问题，从理论教学、实践实验教学和网络教学三个方面阐述了对课程教育教学方法的研究与实践，从丰富课堂教学手段、实验仿真与综合实验的开展、各种网络学台的相互结合等方面进行了大胆的创新，取得了良好的教学效果。
关键词：“电工学”；理论教学；实践教学；网络教学
在传统教学过程中包含教师、学生、教学模式与方法等三个要素，在现代教育理念中这三个要素在教学过程中彼此相互联系、相互作用，形成一个有机的整体。随着社会的进步和信息化进程的飞速发展，在现代化教学过程中，还要运用多种教学媒体，采用合适的教学模式与方法，才能取得更好的教学效果。“电工学”课程集电路分析、电磁学、电动机控制、模拟电子技术、数字电子技术等多方面理论和知识为一体，覆盖面广、概念与理论多且与实践结合度高，是高等工科院校非电类专业的一门技术基础课程。该门课程与实际电路与器件、工程分析、工程计算紧密相关，是联系公共基础课程与电知识相关专业课程的一个重要桥梁。我校自建校以来就在机械、纺织、环化等非电类专业中广泛开设“电工学”课程，取得了丰富的教学经验和教学成果，该课程也是我校首批入选省级精品课的课程。
一、“电工学”课程当前存在的问题
1.课程涉及知识面广，内容多，而课时安排往往较少。“电工学”课程包含电路基础、电工基础和电子技术等方面的知识，知识点多，而各个高校都面临着课时被压缩的情况，这样就要求在有限的时间内提高教学质量和教学效果。2.课程理论性、实践性都很强。传统的课堂教学模式和手段单一，教学过程中往往更注重理论知识的讲解与灌输，会造成理论教学与实践相脱节，学生明白了理论知识却不明白该如何去实践应用。3.课堂教学气氛沉闷，学生与教师交流互动少。传统教学模式老师在课堂上单向讲授知识，学生疲于追赶课程进度，师生交流互动少，缺乏有效的沟通环节。从原有的“电工学”课程教学模式看，存在着种种问题和矛盾，因此需要我们从课堂教学、实验教学和网络教学等多方面齐抓共管，增强教学模式的先进性和教学方法的多样性，从而提高“电工学”课程的教学效果。
二、丰富理论教学素材，改善课堂教学效果
理论教学是“电工学”课程教学过程中最重要的组成部分，是决定学生课程学习效果的重要因素。教学手段的使用没有固定的模式，对某个内容讲述中采用的好的教学手段，不一定就适合于其他内容的讲述。通过课堂理论教学的有限课时，教师将授课内容做成多媒体课件，利用课件的非线性呈现方式，将大量的信息有针对性地、快捷地展示出来，可充分利用课堂有限的时间，减少常规教学在黑板上书写、做图的时间，提高课堂授课效率。为了达到理想的课堂教学效果，在备课和制作课件过程中就需要教师尽可能准备丰富的理论教学素材，将文字、图片、动画、视频等媒体有机地结合起来，向学生展示形式多样、生动活泼的教学内容。例如在向学生讲解戴维宁定理这节课时，教师在制作多媒体课件过程中，用文字和图片介绍了戴维宁定理的内容、分析方法，用动画演示了定理的具体分析过程。在讲解三极管放大电路内容时，利用多媒体能形象地展示器件的内部结构与载流子的运动规律，能直观地展示原理电路、直流通路、交流通路之间的变换，精确的做图可进行图解法分析，还能够动态地展示电路中信号的流通情况，改变了教师在课堂上长时间抽象讲述而学生收获甚微的现象。我们直接将仿真软件的演示过程和结果录成小视频，这样当教师在黑板上讲解完定理内容和典型例题之后，通过播放视频显示仿真的过程与结果，理论计算与模拟仿真相互印证，达到增强学生学习效果的作用。接下来在介绍戴维宁定理在实验室的测量方法“断路―短路法”时，通过录制在实验室环境下的测量视频，使学生更加直观深刻的认识这种常用方法。
三、多层次实验教学体系，实现理论与实践的紧密结合
实验教学在“电工学”课程教学过程中起着重要的促进与补充作用。“电工学”课程教学不仅要求学生掌握基础理论知识，也重视学生实践技能的培养。在开展实验教学内容之前，实验指导老师会督促学生做好实验前的预习和理论计算工作，使学生明白实验的内容和实验的步骤与结果应该是怎样的。教师在课堂教学环节中通过加入实验仿真录像或者实验视频，来讲解学生所要做的实验内容。此外我们还开发专有的实验仿真软件，将虚拟仿真与硬件实验相结合，先虚拟仿真，后硬件实验。这样在做实验过程中，学生对将要实验的理论内容、实验流程与理论推导结果都有了深入的学习，提高了学生做实验的效率，加深了学生对实验内容的理解，同时也降低了实验室设备的损坏率和器件的消耗。除了开展基本的验证性实验教学，面向一些与电学知识要求较高专业，课程引入了设计性实验和综合性实验，以期满足学生对进一步学习课程知识的渴求，培养学生的独立实践精神和开拓创新能力。在这些实验中，我们摒弃了传统验证性实验中采取已有的模块化电路简单连线后测量结果的模式，鼓励学生根据实验给定要求，通过自学Multisim等专业电路仿真软件来设计实验电路方案。在学生自己设计的电路测试通过后，实验教师进一步检查学生的设计，对一些设计不合理和使用器材过于生僻的电路指导学生进行修正，之后发给学生分立器件并要求学生在实验室自己搭建电路并调试，最后根据学生的最终实验电路结果和学生的综合实验报告来整体评定学生的实验成绩。这就进一步提高学生的自我学习能力和实践动手能力。通过一个简单的综合实验，学生学会和熟悉了从一个已知项目到如何分析需求、提出方案、选取器材、调试电路、解决问题、撰写报告的全过程，使学生应对现实的实际问题能力有了大大的提高。
四、利用各种形式的网络教学，增加教学方式的多样性
随着网络技术的发展和民用电子产品的普及，灵活多变的网络教学模式为“电工学”课程提供了重要的补充。我校的“电工学”课程是省级精品课程，因此学校对应建设了精品课程网络教学平台。经过近几年的辛勤建设，目前本课程网络教学平台主要包含了课程简介、课程教学大纲、实验大纲、教学日历、课程教案和讲稿、多媒体课件、实验课件、分章作业、课程教学视频等各类资源。学生可以利用自己的电脑或智能手机登录课程网站，获取自己需要的相关知识和信息，加深对所学知识的理解。此外课程开设了网络讨论区模块。在讨论区内，任课教师根据章节内容了多个精品帖，每个帖子都详细论述所讲章节知识点的重点、难点、易错的问题等。所有选课学生可以自主登陆讨论区浏览所有帖子，并在相关帖子后面跟帖讨论或者发新帖提问，任课教师都会在讨论区及时答复。这种多对象的讨论不仅容易激发学生的自主学习兴趣，而且随着时间的积累讨论帖本身就是课程知识的累积，学生遇到疑问时通过查询类似的讨论帖很容易找到问题的解决办法。针对微信越来越成为年轻大学生喜爱的手机交流软件的现状，教师在微信客户端建立了“电工学”课程的公众号，在公众号上我们任课教师可以根据课程进度一些课程相关知识与通知，同时还可以在每节课内容讲授之前，关于这节课程的内容简介和课程导学知识，在每节课内容结束之后课程思考题和本次课程的内容归纳和总结。此外，微信作为一个即时的社交交流软件，还可以作为一个独立的在线答疑系统，与我们之前提到的“电工学”课程讨论区互相补充，形成完整的基于互联网的课程课下答疑体系，及时解决学生遇到的各种问题，形成良好的师生互动，达到很好的教学效果。综上所述，通过在“电工学”课程的理论教学、实践教学和网络教学的探索与实践，以我校的机械工程六个班为对象进行实践与改革，学生在学习本课程时的积极性明显提高，课堂学习氛围浓厚，实验过程中学生理论知识清晰，动手能力也有所提高，在各种网络平台的学习交流中也非常活跃，最后课程的成绩明显高于其他未实行新教学模式和方法的班级，取得良好的教学效果。
参考文献：
[1]宋其江,吴鹏,尹力.电工学基于“混合式”教学模式的研究与探索[J].高教论坛,2016,(3):48-50.
[2]刘波,吴显金,胡燕瑜.“电工学”课程多层次教学改革研究与探索[J].电气电子教学学报,2017,(6):87-90.
作者：康涛 徐健 马莉萍 单位：西安工程大学 电子信息学院
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