《电工电子技术》课程教学改革

摘 要：《电工电子技术》课程是非电类专业,如：机电一体化技术、数控技术、电气自动化技术等专业教学中必不可少的一门重要的具有较强实践性的专业基础课程.依据课程内容的特点和学生的特征,对教学方法和教学手段进行了全方位设计,重视探究性学习、研究性学习、实践性学习,体现以学生为主体的教育理念.以职业技能所要求的相关知识点为主线,突出技能训练,并将职业资格证书的培训与教学体系相融合,精心选择课程内容、设计教学环节,积极并卓有成效地进行了启发式、讨论式、项目式、任务驱动式、理实一体等不同的教学方法,有效地调动学生学习积极性,形成了一套科学的立体化的教学、实践体系.

关 键 词：《电工电子技术》课程、立体化教学模式、教学改革

中图分类号：G712文献标识码：B

《电工电子技术》是我院机电一体化技术、电气自动化技术、数控技术、楼宇智能化技术专业的一门实践性、综合性较强的专业基础课.课程包括电路、低频电子线路、数字电路、电机与电气控制、综合实训等教学单元,其特点为后续专业课学习构建基础知识,在教学过程中强调理论和实践相结合,运用丰富的教学方法和手段引导学生适应本专业课程的学习,并将技能证书及各种实训与课程相结合,突出将知识学以致用.

一、课程的历史沿革

·第一阶段：中专教育——系统科学理论教学模式（1995年-2004年）

我院自1995年在中专自动控制专业分别开设《电工技术》、《低频电路》和《数字电路》,实践条件以实验室验证理论为主.1999年在机电一体化、自动控制专业开设《电机与拖动》课程,同时建立电机与拖动实训室,采用理论+实验的传统模式进行教学.

·第二阶段：高等职业教育阶段——将职业标准融入课程内容（2004年-2007年）

2004年,以就业为导向改革与发展职业教育逐步成为社会共识.为了更好地适应学制变化,突出为社会培养高技能型人才,提高学生的岗位适应能力,将《电工技术》、《低频电路》、《数字电路》整合为《电工电子技术》课程,将《电机与拖动》改为《电机与电气控制》并结合维修电工中级职业技能证书的考证,加强考证的实操项目的训练.

·第三阶段：课程改革阶段——整合序化教学内容,构建以能力为核心的课程体系（2007年至今）

结合我院机电类和电气类专业建设和教学改革,我们根据人才实际需求不断优化培养方案,并与企业合作进行了基于工作过程的课程开发,将《电机与电气控制》课程整合进《电工电子技术》课程,开设了包含电路、低频电子线路、数字电路、电机与电气控制、综合实训等教学单元的《电工电子技术》课程,并增加了高级职业技能证书的考证.同时根据岗位技能重组课程结构,形成教、学、做一体化的课程教学模式,强化学生的职业能力.成立了有企业高级技术人员参与的专业指导委员会和《电工电子技术》课程组.

二、课程教学改革设计理念

《电工电子技术》课程是我系众多专业最重要的技术基础课程之一,是基础理论与工程实践的桥梁.因此,我们根据课程的特点,从后续专业课程需求及高职院校学生职业能力培养目标出发,以“必须、够用”为指导原则,将《电路基础》、《电子线路》（含低频及数字电路）和《电机与电气控制》三门课程归类、优化、整合成《电工电子技术》一门课程,分为《电工电子技术》（1）,含电路知识和电机与电气控制知识；《电工电子技术》（2）,含低频电子线路和数字电路.构建起我系适合非电类各专业,如机电一体化技术、电气自动化技术、数控技术、楼宇智能化技术等专业的培养方案特点的模块式课程教学内容.着力体现该课程“基础性+应用性+先进性”的特点.具体到教学方法上,根据不同的教学内容,采用不同的教学方法：《电工电子技术》（1）,结合多媒体教学手段采用启发式教学和理实一体化教学手段；《电工电子技术》（2）,采用任务驱动方式教学.突出实践教学,强化技能训练,优化考核方式,将专业技能证书的学习考证融入教学,以证代考,构建以能力为核心的课程体系,有利于学生可持续发展能力的培养.

《电工电子技术》课程设计的理念是“以培养学生的职业能力为核心、构建立体化教学模式、为培养合格的技能型人才奠定基础”.

具体包括：

1.校企合作开发课程

深入企业调研,针对维修电工、设备管理员、机床操作工等职业岗位（群）对机电类、电气类专业的技能要求,参考相关专业毕业生质量问卷,与企业深度合作,共同分析确定岗位职业能力与工作过程,共商课程标准和实施人才培养计划.

通过聘请企业一线专业技术人才参与具体教学；定期举行有企业人员参与的课程研讨会；安排学生去企业顶岗实习等系列活动,深化课程教学改革,突出培养学生的职业素养.

2.融入职业资格标准,针对不同的教学内容构建立体化教学

将中、高级维修电工职业资格考核有机地融入课程,以职业技能鉴定为依托,将启发式教学、任务驱动、理实一体等教学方法与理论教学相融合,构建立体化教学模式.考核方式多样化,除了针对理论、实验、课程设计、顶岗实习分别独立考核,还包括以证代考的形式,突出培养学生的职业能力.

三、课程内容

结合我院电气类和机电类专业建设和教学改革,为了更好地培养高素质、技能型人才,我们遵循以“应用、实用”为目的,以“够用”为尺度,以“掌握基本知识,强化技能培养”为重点,将课程内容进行合理整合.根据行业企业发展需要和完成职业岗位实际任务所需要的知识、能力、素质要求,融入维修电工等职业资格培训及考证,精选教学内容,针对不同环节采取恰当的教学方法,有步骤地将职业能力训练和职业素质养成融入到实际教学实施过程中,即有利于学生演绎思维能力和综合思维能力的培养,又锻炼了学生的组织能力、协作精神、沟通能力,培养了学生多种知识、多种技能的整合能力,使学生具备一定的创新意识、理论与实践的结合意识及理论转换为实践的应用能力.1.教学内容模块

电工电子技术1（理实一体,96学时）

电工电子技术2（任务驱动,96学时）

2.实习技能模块

（1）电工技能训练模块

（2）电子技能训练模块：

3.课程设计模块（一周）

电子技术课程设计根据学院和系实验仪器配置情况进行设置,设计内容包括数控直流稳压电源设计、音响系统放大器设计、电子音乐门铃设计、数字钟设计、交通灯控制电路设计、八人智力竞赛抢答器、四路彩灯显示电路设计等.

电工技术课程根据实习车间配置及实习单位协作情况进行设置,教学实习内容可包括：交流电机点动和长动控制电路设计及检修、三相异步电动机Y-D启动控制电路设计及运行检测、水厂冷却泵的控制设计、数控机床加工工艺控制设计等.

4.大学生科技创新实践活动模块

设立兴趣小组,不定期地在系部范围内组织知识竞赛、下企业参观、听专业讲座等,引导学生参与教师承担的重大课题研究；鼓励学生根据自己的兴趣、爱好,在导师的指导下,参加大学生创新设计大赛、数控机床操作竞赛等,引导学生主动思考,提高学生把知识转化为为生产力的兴趣、动力和能力,激励学生积极参与社会实践,使学生具备一定的科学素养、创新能力和实践能力.

四、课程的教学方法与手段

(一)教学方法

1.启发式教学法

针对遇到的问题,引导学生独立地解决问题.课堂上,要进行启发式教学,必须做到很好的“设计问题”、“引导思考”、“检测设结论”、“探索求证”.学生通过启发教学可以在同一问题的不同层次上举一反三.例如：在讲授功率因数提高时,在实际生产和生活中提高功率因数的方法,除了在感性负载上并联电容以外,串联电容是否可行?功率因数提高得越大越好吗?通过这种启发式教学方法,能够极大调动学生动脑思考的积极性和学习热情,深刻理解和掌握知识点.

2.讨论式教学

采用讨论式教学,将学生不易理解、容易出现问题的部分通过现场讨论发现自身的错误,同时把别人已经出现自己也可能出现的问题防患于未然.如我们在讲授组合逻辑电路的设计时,教师给出设计题目,同学们经过思考后把自己设计的电路写在黑板上,大家一起来讨论电路存在的问题,往往自己发现不了的错误经过大家的研究会加以纠正.学生通过现场讨论,活跃了课堂气氛,提高了学习的兴趣,增加了学生对本门课程的自信心.

3.项目式教学方法

理论教学与实践教学相结合,以实训项目为主线展开教学活动,压缩理论课程,以大量的实验实训课取代原来的课堂教学,在实验实训中去寻找相应理论知识支持,从实践中遇到的问题去寻求理论上的解释,改变以往先理论、后实践的教学模式,避免了学生因为一开始学习难懂的理论知识而失去了学习的兴趣.

4.任务驱动教学方法

对于实践性操作性较强的教学内容,可以先向学生布置操作任务,由学生在完成实验实训任务的过程中发现问题,把问题总结起来,集中讲解,可达到事半功倍的教学效果.

5.丰富理实一体教学模式,将考证训练运用于课堂,以证代考

除了以企业案例作为引领项目把学生引入教学内容,达到“做中教、做中学,寓教、学、做于一体”,让学生在完成工作任务的过程中学习相关知识.还对学生开展职业技能培训与考证,在课程内容的安排上、在实训过程中,有些课程按照职业资格证书考核要求训练学生,并实行以证代考,在让学生考取证书证书的同时使学生的学习目标更明确,更有针对性.

(二)教学手段

《电工电子技术》课程的内容多、难度大.根据教学改革的精神,课内学时数又在逐渐压缩.为了在有限的学时内增加课堂教学的信息量,多种现代教育技术和手段已经应用于教学过程中.

1.采用多媒体教学

由于现代教育手段的发展,使有些在教学过程中难以描述的东西可以通过声音、动画等多媒体的形式表现出来,从而增加授课的生动性,提高学生的学习兴趣.特别是当涉及到较多的元器件内部结构与电路的信号流程分析,其内容非常抽象,单靠传统的“粉笔+黑板”模式授课学生难以理解,但通过多媒体课件更可生动形象地将过程模拟出来,再配上教师的讲解,便可达到事半功倍的教学效果.课程组制作了电工电子多媒体教学课件,丰富了该类课程的教学手段.

2.运用网络资源的优势

我院拥有先进的校园网,学校很重视网络教学环境的建设,将课程教学资源在网上发布,内容包括教学大纲、电子教案、电子课件等,学生可随时访问利用网上电工电子技术教育教学资源.教师可以通过专门的以及网上论坛、在线答疑和辅导等方式与学生进行交流互动.网络教学资源的建设很好的满足了教学要求,在教学中发挥了一定的作用.

3.采用以竞赛促学习的手段

成立了多个学生社团,组织学生参加实验项目设计竞赛、电子设计竞赛、全国大学生电子设计竞赛,多层次培养学生的实践动手能力、技术应用能力和工程意识,学生在竞赛活动中充分发挥了个人爱好与特长,培养了团结协作精神,激发了学生自主学习的积极性,培养了学生技术应用能力；

4.采用灵活多样的考核手段

采用灵活多样的考试手段,理论考试和实操考核相结合,各自独立考核,按1：1合成为期末考试成绩；期末考试成绩与平时成绩（包含作业、实验报告、考勤等）以7：3比例构成学生的总评成绩,督促学生全过程投入学习.

五、课程实践环节的改革（含实践讲义）

实践性教学是《电工电子技术》教学的重要组成部分,是激发学生学习兴趣和学习动机、提高教学效果的一个重要教学环节.实验实训设施、设备是实践性教学的物质基础和前提条件,为确保教学的正常开展,近几年学院加大了投入力度,建立了完备的的实践教学环境,为学生提供了良好的实习实训条件.1.实验、实训室建设

学院实验实训基地有和该课程有关的相应的实训场所,包括承担电路理论、电路实验和电子技术实训等设计性和综合性实验教学任务的综合性实验室.如：电路基础实验室、模拟电子技术实验室、数字电路实验室、EDA实验室,创新实验室、电子技能实训中心、电工实训室等.实验室现有设备包括DGJ—1电工实验台、双踪示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、数字万用表及电工工艺实训装置、实验箱等.此外,实验室还配备各种常用集成芯片、分离元件、常用低压电器元件等.

现有仪器设备可开出多个实验项目（包括综合性,设计性）,教学内容面向全校的机电一体化、电气自动化等多个专业数百名学生；还承担全院相关专业的青年教师下实验室锻炼的任务.

2.实践教学环节设计

（1）分层次设计实验内容

本着“注重基础,突出应用,由浅入深,由易到难”的原则,将实验内容分层设置,由基础验证、综合设计和创新研究三个层次构成.为加强基本技术和基本方法训练,设计大量的基础常规实验,所有学生必须完成相关实验课程中的基本实验内容.在完成基本技术和基本方法训练的基础上,采用扩展实验内容,自选实验内容的方法,加强综合应用能力的培养.创新实验室对学有余力的学生开放,采用成立兴趣小组的形式开展.实验内容由简单到综合、课内外结合,合理安排实验项目、提出实验要求,力争让所有的学生能够产生学习电工电子技术的兴趣,从而不断提高学生的工程实践能力.

（2）开放式实验教学方式

发展个性化教育,培养创新型人才,实验实训室按多种方式进行开放管理,实行时间、地点和元器件全开放运行.鼓励学生自主学习,开展课外科技活动,学生自由安排时间进行实物制作、安装调试和废旧仪器设备拆装,配有专业教师为学生进行操作实践的指导.开放式的实验环境的实施有利于学生基本实验技能的训练,有利于加强学生的工程意识,有利于培养学生综合运用基础知识的能力,培养学生的创造力和研究能力.2007-2011连续参加山东省机电产品创新设计大赛,获奖率为100%,共获得两个一等奖、两个二等奖和三个三等奖的好成绩.

（3）开展职业技能资格证书的培训与考证

鼓励学生在校期间考取劳动部门颁发的维修电工中、高级职业技能资格证书.利用现有的实验实训条件让学生展开考前针对性的训练,并配有专业教师进行辅导,近几年,该专业的学生取证率均达到95%以上.

3.广泛建立校外实习基地,与企业保持较为密切的联系

学院与企业共建生产实习基地,使教学溶于生产,知识溶于实践.目前,我系先后与济南金钟电子衡器股份有限公司、济南长城空调公司、山大华天、山东科沐息技术有限公司、济南通力电器成套厂等多家企业建立了校企合作关系,建成了一批校外实习基地,以满足学生顶岗实习的需要.学生在企业中实习,能够接触到先进的生产设备,学到先进的生产工艺和加工方法,拓宽视野,并且能学以致用,将所掌握的专业知识和操作技能应用于生产实践中.通过实习,学生参与企业的科研、生产、经营与管理等活动,增强了实践经验和综合素质,提高了职业适应性和就业竞争力.

4.与企业合作开发校本实验实训教材

实验教材作为教材的一种,具有一定的特殊性,如统编教材少、资料短缺,并受设备、仪器等条件的限制,根据我院实训设备的特点及课程设计的要求,我院课程组教师与企业合作,自编了《电工电子技术实验》、《电工电子技术项目实训》、《维修电工技能培训指导书》等试验实训教材.经过几年的教学实践,所用教材无论是教学内容的确定与编排,教学要求的提出与落实,还是教学方法的选择与实施方面都很好地体现了教法与学法,能够满足教学需要.

六、教学改革的成果

本课程开设以来,一直深受学生的欢迎和好评,也得到了校内同行、校外专家及用人单位的肯定,教学效果显著.

课程组成员,每年除承担本课程的教学任务外,还承担其它相关课程理论教学或实验教学任务,均能完成学校规定的教学工作量；课程组成员有较强的实践能手能力和科研能力,组织和引导学生创建了PLC兴趣小组、机电设计兴趣小组、电机与电气控制兴趣小组等,指导学生参加多届山东省大学生机电产品创新设计大赛、数控机床操作竞赛等省市竞赛活动,取得了优异的成绩；编写了多本校内教材,制作了电工电子工程实训课程多媒体课件,教学效果良好；课程组成员还承担了多项教学研究和科研项目,发表学术论文和专著多篇,编写并公开出版了该课程的教材,具有较高的理论学术水平；加强了课程组成员中青年教师的培养,制定了培养计划,有2人已成为院级青年骨干教师,有4人被评为不同级别的优秀教师；课程组成员在学校年终考核中大部分曾被评定过优秀,没有出现任何教学事故.

在学生中级、高级维修电工的认证考试中,通过率在95%以上.

2007-2011连续参加山东省机电产品创新设计大赛,获奖率为100%.

七、课程目前存在的不足

本课程的建设虽然取得了一定成绩,但与建设国内高水平职业学院的目标相比,还有一些差距.主要体现在：

（1）课程组教师还要进一步探讨和实践不同的教学方法,调整教学内容.

（2）课程体系的改革有待进一步深化,精品课程建设需进一步加强.

（3）教师参与校企合作的激励机制尚不健全,教师的企业工作经验有待进一步提高.

（4）教材建设上,着手编写适应地区特点,突出专业和教学特色的教材.

（5）实验实训场所、设备还不能完全满足职业教育发展的需要,有待进一步改善.

（6）网上教学资源还不丰富,特别是教学影视资源.