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《电工电子技术》课程(本科)教学改革方案
2016-05-18 12:20   审核人:

《电工电子技术》课程(本科)教学改革方案

建立应用型、创新型课程教学体系

一、课程性质与作用

《电工电子技术》课程是我校统招本科机械、汽车、计算机等非电专业的一门必修课。其课程性质与作用包括两个方面:

1、它是一门专业基础课,为学生学习后续相关专业课程打基础;

2、它也是一门相对独立的技术课程,为学生今后的生产生活或工程实践具备一定的电工电子知识与基本技能。

因此,学生学好这一课程,无论是对眼前的学习还是今后的发展都很有价值。

二、课程内容与特点

本课程知识领域广泛,内容包括:1、交、直流电路及分析方法;2、变压器、电机及其控制电路;3、电工测量与安全用电;4、模拟电子技术;5、数字电子技术等五大模块。

本课程既有一般工科课程的普遍规律,也有其自身的诸多特点

1、点多面广。本课程相对于电类专业涉及到五门课程的内容。这么多方方面面的内容汇集在一起,不免给人以杂、碎之感。然而,虽然每个模块讲述的内容不深,但由于它浓缩了各部分的精华,其基本的、核心的内容十分突出,所以每一模块的知识都有很强的实用价值。同时,各模块的内容既有相对独立性,又有内在联系,在工程上,一个实际电路往往都是多个不同单元电路的有机组合,从而使得这五大模块成为有机的一体。

2、“隐”形抽象。本课程每个单元研究的都是电磁现象与机理,然而因电荷的流动、磁场的变化都具有“隐”形性,而让学者对电路中的诸多概念感到抽象,电路分析时感到茫然困惑。所以学习本课程不仅要求学生具有一定的电磁学及高等数学等理论基础,且在学习中要有较好的抽象思维与逻辑思维能力。

3、实践性强。本课程的知识来源于工程实践,关系到供用电、机电产品的使用,电器及电子产品中电路的组成及工作原理等诸多方面,与实际联系紧密,课程知识具有广泛的应用空间。因此,在本课程的教学中,须将工程实践贯穿其中,以更多的体现出课程开设价值。

三、教学现状与问题

在专业培养方案中,《电工电子技术》课程教学由理论、实验、实训三个部分构成。其中:理论教学75课时,安排于第四学期,由电工电子教研室完成;实验教学15课时,与理论教学同步安排于第四学期,一般隔周一次;实训教学1周,一般安排于第五学期。后两项均由电工电子实验室完成。这个安排应当说无论是开课时间还是课时分配都比较合适。而在教学任务的执行中存在以下问题,从而在一定程度上影响了教学效果。

1、对课程教学缺乏系统研究和统筹规划。

(1)对课程的性质与作用缺乏系统研究,对本课程教学究竟如何为专业课服务,在技术方面应知应会要达到怎样的水平不够明确;

(2)理论教学、实验、实训三个方面在教学内容和时间安排上如何做到互推互动、循序渐进等缺乏缜密的规划;

2、理论教学形式单一,结合实际不够。

理论教师注重理论讲解,且教学方法单一,基本上停留于一块黑板、一支粉笔的传统教学模式上,而对先进的多媒体教学方法少有开发与运用。在结合实际方面也大致停留在激发学生学习兴趣这一层面上,加上教师本身实践经验不足,且对学生后续专业课程了解不多,还易出现与实际结合不当的情况。

3、理论教学与实践教学不协调、合拍

虽然实验内容与理论教学内容基本一致,但在时间安排上,由于受场地与师资等方面的限制,实验的时间很难与理论教学步调一致,常常出现实验课超前的状况,故而在做实验时得花去大量时间进行理论铺垫,而影响实验进程。由于学生动手操作的时间短,而使部分学生难以如期完成实验内容,更谈不上去做延伸性或设计型实验了;

4、实验教学的实验项目多验证性。

实验时,一般通过实验台(箱),按图接线,读取数据即可完成。这类实验虽然有助于学生对理论的理解,也能学到一些仪器、仪表使用等基本技能,但不能激发学生的创造性思维,以增强学生知识的运用能力,技能的提高也很有限。

5、实训教学与实验教学环节脱节。

实训教学一般是焊接制作一种具有一定功能的“产品”,如报警器、收音机、电子钟等,由于学生前期教学中对电路图的读图能力训练不够,电路焊接也从未接触,一下进入综合型电路制作,甚感茫然,最后多数学生也只能是依样画葫芦。因此,即使成功地做出了“产品”也没有多少“丰收”之感。(实训环节在15级本科机械、汽车专业培养方案中已被取消

6学生基本上处于被动学习状态。

在教学过程中学生为“学”而学者多,而为“用”而学者寡;对电路“知其然”者多,而“知其所以然”者寡;对知识技能以“授”为“受”者多,而以“受”而“思”者寡,由“思”而“创”者更寡。本课程本可让人终身受益,但因在学习过程中领会不深,理解不透,应用不多,创新几无,故在脑海里没有留下多少深刻的记忆,学后不久便随着遗忘曲线衰减得差不多了。

四、改革方向与目标

自2014年我校作为江西省民办高校教学综合改革试点单位以来,学校出台了一系列关于教学改革的规章、措施与办法。其改革的方向与目标都很明确,就是要加速培养应用型、创新型人才。然而,要实现这一转型目标,教学改革势在必行。这不仅要改革专业培养模式,做好专业培养方案的顶层设计,更要推进课程的教学改革,只有每门课程教学都朝着应用型、创新型的方向迈进且落到实处,才能真正转变专业培养模式。

本课程的改革方向是:按照培养应用型、创新型人才的要求,在总结以往经验与不足的基础上,改旧立新,扬长补短,提升课程开设价值,为实现人才培养模式的转型发挥应有的作用。其改革目标如下:

1、有:一是通过介绍后续课程的简单实例,结合课程内容开发其未知领域,让学生感到对学习后续相关课程有用;二是贴近学生的感知与生活实际。如今“电”已是人们生产生活的基本要素,要让学生在学习过程中,体会到本课程有用。

2、能用:一是能运用本课程的基本知识,可看懂和分析简单电路;二是能识别常用电路元器件,知其主要用途;三是能正确使用常用测量仪器仪表,检测电路,可判断和处理简单的电路故障。

3会用:一是能掌握电路分析方法,可看懂三个单元左右的综合性电路;二是能根据负载要求设计单元电路。

值得注意的是:本课程属于专业基础课,不能替代专业课,且其知识深度有限,也不可能替代专业课,因此教学改革不应脱离本课程属性。

五、改革内容与方法

课程的基本内容是由课程本身的属性决定的,所谓教学内容与方法的改革应主要体现在以下几个方面:

1、总体指导思想

以课程内容为基本,以专业需求为导向,以实际应用为目的,以学用结合为动力,以创新升华为新境,把学生的“学与用”作为教学过程的出发点和落脚点,充分调动学生的学习积极性,变被动学习为主动学习,努力培养学生的创新意识,激活学生的创新思维,绽放学生的创新成果,让学生体会到“学能用、思受益、创有趣”。

2、更新教学方法

(1)改变理论教学单一传统教学模式为传统模式与多媒体相结合的教学模式。充分运用多媒体教学的优势来克服传统教学的缺陷,让教学内容变得更加直观形象、更有生气,更有魅力,同时可增加教学容量,提高教学效率与效果。

(2)引入Multisim7仿真软件教学。此软件内存少(48M),其功能可满足本课程计算机仿真与电路设计要求,易学好用,可作为一项学生必备技能来推广使用。运用Multisim7软件教学可达到以下个目的

①变“隐”形为“显”形—直观。教学中可将典型电路制作成仿真电路,通过接入仪表仿真,可读出被测元件的电流、电压、功率及观察输入、输出信号的波形、幅值、周期等若干物理量。且能方便地改变电路元件参数,观察各物理量变化和影响。

②从“感性”到“理性”—探索。通过观察了解电路的功能、电路的构成、元件的作用、参数的影响,从而懂得学习电路分析与计算方法的意义与价值。

③从“举一”到“反三”—升华。让学生利用课余时间,进行单元电路的小设计,并运用Multisim7仿真软件搭建与测试电路。教师对每个学习模块都预备好3~5个(多多益善)小课题,分组实施,并在课堂上进行“作品”介绍和讲评。

④用“仿真”替“验证”—同步。对有些验证性实验(如基尔霍夫定律、戴维宁定理等),运用仿真功能进行验证,从而使理论教学与实验验证完全同步,以提高学习效果。

3、注入“实际”元素。

(1)注入“实际”元素的意义

电工电子技术理论来源于工程实践,故其应用空间十分广泛,几乎可以认为所有的知识点都能找到应用实例。因此,选择丰富的、恰当的应用实例,让学生不断地感受到知识的价值,这样不仅可激发学生的学习热情,还可拓展学生的视野和思维空间。教师把课讲得越好越活,教学效果也就越好。

(2)注入“实际”元素的“度”

理论课中注入“实际”元素,一要得当,二要适量。所谓得当,一是要结合专业实际。即在所教专业后续课程中提取与本课程相关的应用实例,以彰显本课程“专业基础”地位;二是要结合生活及实际。学生对于用电已有许多感性认识,教学中可将这些感知作为新课的导入或结合其中,经过学习新知上升到理性认识,使学生对课程学习有一种近距离感和实用感。所谓适量,就是要精选典型实例,避免海阔天空的泛泛而谈。为此,应组织全体教师收集、筛选出不同专业的实例集,以供教学参考。

4、整合已有教学资源,丰富教学

将“建筑电工”(继电—接触器控制电路)和厦门大学“电子技术”教学等动态仿真教学课件有机融入理论教学,以丰富理论教学,且部分替代验证性实验。并鼓励教师多途径收集或制作动态仿真教学课件,充实教学内容。

5、改进实验实训

实验与实训是本课程教学的重要环节,如果说理论是纸上谈兵,仿真是地图上打仗,实验实训便是真刀真枪地实地作战了。因此,实验实训教学内容应本着以下思路进行调整与改进。

(1)理理论教学实验教学与实训教学三者之间的关系

把实验教学视为承前启后的纽带与桥梁,既是理论的实际应用,又是实训的基础(也可把实验称为小实训)。

(2)实验内容的选择原则。

①有负载或有显示,即具有一定实际功能的电路。

②有助于学生识别常用电路元、器件、集成电路和常用电工材料的名称、型号、规格、用途,以及常用元、器件好、坏的判别。

③有助于学生熟悉常用仪器仪表及常用工量具的名称、型号、规格、用途、使用规则。通过训练,使学生掌握常用工量具和仪器仪表的使用方法,并熟练进行电路检测。

④有助于学生从电路原理图到接线图的跨越,指导学生顺利完成电路连接与测试。

⑤考虑到学生学习差异,实验项目原则上分基本实验与延伸(或设计)实验两个层次,使优秀学生有发挥才智的空间。

⑥实行实验室定时开放制度,以满足有需求或有兴趣的学生的需要。可组成课程兴趣小组,进行设计型实验项目的探索、开发等实践活动,以培养一些电工电子技术的爱好者。

(3)实训项目的选择原则。

①电路具有实际功能,即有负载或有声、光显示。

②电路具有一定的综合性,即含有三~五单元的电路。

③电路可仿真。实训时可先让学生将原电路画出仿真电路,并进行仿真检测,以使学生熟悉电路元件,读懂电路图。在此基础上进行电路焊接、检测与调试,做成合格“产品”。

六、改革任务与步骤

本课程改革按三年规划执行,共分为以下三个阶段:

1、第一阶段(2016年3月—2017年2月

本阶段是教改基础、也是重点,其工作质量直接关系到教改的成败,其任务如下:

(1)制定课程改革方案与课程改革实施计划;

(2)进行专业需求调研;

(3)参照国家维修电工技术等级标准,结合教材内容,编制《电工电子技术应知应会基本要求》。

(4)针对知识点及知识模块,结合专业特点,完成电工电子技术应用“实例”收集与汇编;

(5)完成Multisim7使用(补充)教材的编写;

(6)完成仿真电路课件集的制作;

(7)完成交、直流电路、电机控制电路、模拟电路和数字电路四模块的电路设计课题的编写;

(8)完成全课程讲稿教案的编制和PPT课件的制作;

(9)确定实验课项目内容,完成实验教材的改编、出版;

(10)确定实训课项目内容,编写出实施预案及其讲稿。

(11)完成教学大纲与教学实施细则的编制;

(12)申报校级精品课程。

2、第二阶段(2017年3月—2018年2月

本阶段重点是推行、检验教改成果,要做到推行要认真,检验不含糊,其任务如下:

(1)教改成果在2016级本科推行,边实践、边总结、边修改;

(2)修订充实《电工电子技术》题库;

(3)改革课程考核方式,制定出课程考核办法;

(4)组织教师申报1项省级课题,1项校级重点教改课题。

(5)打造校级精品课程。

3、第三阶段(2018年3月—2019年2月

本阶段重点是修改、完善、升华,也是第二轮推广运用,应有成熟感和成就感。在此基础上要有升华,只有升华才能真正成熟。其任务如下:

(1)进行教改成果梳理、总结、完善;

(2)进行校本教材建设;

(3)打造省级精品课程。

七、改革组织与职责

为顺利、有效推进本课程的教学改革,按时按质按量完成教改任务,取得实质性改革成果,成立《电工电子技术》课程教改小组,下设理论教学改革和实践教学改革两个分组,其成员及职责分工如下:

职务

姓名

主要职责

组长

王清玲

1、负责教学改革的对外协调;

2、负责对教学改革的整体推进,指导、监督教改进程;

3、审定教改成果。

付组长

钟凤德

1、负责编制教学改革方案;

2、负责理论教学改革分组的组织和分工。具体负责编制教学改革实施计划(理论教学部分),组织实施教学改革工作,把握教改进程,审查教改成果。

3、负责编制课程(理论)教学大纲。

付组长

朱菊霞

1、负责实践教学改革部分的组织和分工。具体负责编制教学改革实施计划(实践教学部分),组织实施教学改革工作,把握教改进程,审查教改成果。

2、负责编制课程(实验、实训)教学大纲。

理论

分组

组员

钟凤德

何晖晖

徐慧惠

1、参与研讨;

2、完成各阶段相应任务;

3、推行教改成果,做到边实践,边总结,边修改;

4、积极申报精品课程、课题;

5、积极参与校本教材建设。

实践

教学

组员

朱菊霞

张华欣

程金明

曹凤芹

马瑶瑶

八、改革成果与展示

1、2016年内改革成果展示内容:

(1)专业需求调研报告;

(2)《电工电子技术应知应会基本要求》;

(3)《电工电子技术应用“实例”汇编》;

(4)Multisim7使用(补充)教材;

(5)仿真电路课件集;

(6)四模块电路设计课题汇编;

(7)《电工电子技术》课程讲稿教案和PPT课件;

(8)新编(本科)《电工电子技术实验》教材;

(9)《电工电子技术实验》课程讲稿教案和PPT课件;

(10)《电工电子技术实训》课题的实施预案及其讲稿。

(11)《电工电子技术》(理论)教学大纲;

(12)《电工电子技术》(实践)教学大纲;

(13)校级精品课程申报材料。

2、2017年内改革成果展示内容:

(1)教改成果推行成效:

①学生座谈及学习情况调查报告;

②教师教学实践、总结与改进情况记要;

③教学过程中的采风、花絮等。

④领导听课评价。

(2)《电工电子技术》题库(修订版);

(3)《电工电子技术》课程考核办法;

(4)1项省级课题,1项校级重点教改课题申报材料。

3、2018年内改革成果展示内容:

(1)《电工电子技术》课程改革总结报告;

(2)《电工电子技术》校本教材初稿;

(3)校级精品课程的批文。

(4)省级精品课程的申报材料。

《电工电子技术》课程改革小组

2016-3-5

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