《电工电子技术》课程教学改革论文

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摘要:高职院校《电工电子技术》是工科类专业技术基础课程，由于各专业培养目标不同，对该课程的内容广度和深度要求都有所不同。文章以电工电子技术教学存在的问题为切入点，从改革教学理念、课程结构、教学手段等方面入手，在知识、能力和素养三维空间中，建构具有“1+X”性的模块化课程结构，探讨了“任务驱动、项目引领”的系统化教学设计，对提高课程教学质量、激发学生学习热情、培养学生创新意识和创新精神的途径进行了讨论。

关键词:“1+X”模块化课程结构;系统化教学设计

《电工电子技术》是高职院校非电专业的一门专业技术基础课程，是一门实践性、应用性较强的课程。通过对本课程的学习，学生能够获得有关电工电子技术的基本概念、基本理论和基本技能，为后续专业课程的学习及未来从事的相关工程技术工作打下坚实的基础。《电工电子技术》课程包含“电工技术”和“电子技术”两部分内容，涵盖了电路分析、电机及电气控制、模拟电子技术、数字电子技术等多方面内容。《电工电子技术》课程作为工科专业的专业技术基础课程，在我学校主要服务于制造大类专业，如数控设备使用与维修及机电一体化、汽车检测与维修等专业，由于各非电类的专业培养目标不同，人才培养方案中对《电工电子技术》课程的内容广度和深度的要求都有所不同，要求《电工电子技术》课程既要体现出专业技术基础课程的“基础平台性”特征，还要体现出非电各专业的“专业性”特征，《电工电子技术》课程不能再以一个同样的课程标准应对非电各专业的专业培养目标，必须体现为专业服务。《电工电子技术》课程教学要以学生为本。坚持工学结合，强化教学、学习相融合的教育教学活动。推行项目教学、工作过程导向教学等教学模式。要求课程的《电工电子技术》课程的教学内容、教学方法、教学手段等不断进行改革与优化，努力提高教育教学效果。如何更好的开发与实施《电工电子技术》这类专业基础课的教学工作，如何系统地把基础课的知识讲解给学生，让学生对电工电子专业有个全面的认识和统一的学习，完成《电工电子技术》“基础平台性”要求，为学生将来的可持续学习能力打下坚实基础，如何提高学生的学习兴趣，将电工基础理论与非电各专业紧密结合，让枯燥的理论在实际应用中获得生机，变“要我学”为“我要学”，培养学生自主学习能力，这些都是电工基础课教师密切关注和积极思考的问题。

一、存在的主要问题

从课程本身的发展来看，随着科技的进步，电工和电子技术的信息量日渐增加，如脉冲功率技术、新型电源技术等，另一方面，以就业为导向的专业人才培养方案的不断调整与修订，《电工电子技术》的学时数进一步减少，传统《电工电子技术》课程的教学内容不能适应非电各专业的教学目标。从学生方面来看，《电工电子技术》不是非电类学生的专业课，部分学生认为所学的专业与电工电子无关，以后工作生活也不会涉及电工电子方面的知识，因此这些学生学习的主动性和积极性都不高，再加上传统《电工电子技术》的理论知识多且比较难，大部分高职学生的物理、数学等文化基础知识相对薄弱，对学好这门课程即缺少兴趣又缺乏信心，这些思想直接影响了教学效果。从教师方面来看，高职的很多教师缺乏企业经验，从本科院校毕业后直接从事教学，将本科院校里学习本课程的教学模式照搬到高职院校的课堂里。在理论教学中，采用单一的讲授法，以“一言堂”教师为主体的方式进行枯燥的理论推导，这样就使得电学基础差的学生听不懂，逐渐形成厌学、怕学的心理。在不多的实验教学中，学生只是机械地按照实验步骤与要求进行验证性实验操作，缺乏自己动心动手动脑设计实验的环节，这样的学习过程，使理论知识与实践操作相脱离，达不到相辅相成、互相促进的教学效果。

二、“面向学生、服务专业”，建构《电工电子技术》模块化课程教学内容

《电工电子技术》是我院工程实训中心电工电子基础教研室，面向全院的工科非电各专业授课的一门专业技术基础课，服务的专业面较广，如数控设备使用与维修、机电一体化、汽车检测与维修、计算机应用等，由于各个专业对该课程的要求不完全相同，如果采用一个标准进行授课，会导致《电工电子技术》课程不能有效支撑后续课程的学习，极大地影响人才培养质量。为此，工程实训中心电工电子基础教研室老师和各系部专业教师、行业企业专家经过三年多的对接调研，深入了解不同专业的人才培养目标和对本课程内容的要求，形成了电工电子课程模块化的体系结构，并开发了系列教学载体，以期表征相关专业的特征。《电工电子技术》课程模块化是源自于学科体系的《电工电子技术》知识与技能内容，即对电路基础、电机及电气控制、电子技术三部分内容进行教学加工，同时结合国家职业资格标准“中级维修电工”技能鉴定要求，以工作过程中的能力要求对接学习过程中的能力培养，序化知识结构。电路基础、电机及电气控制、电子技术三个模块下分子模块，共有14个子模块，即安全用电，直流电路的安装、测试与分析，正弦交流电路的安装、测试与分析，三相交流电路的安装、测试与分析等模块，各个模块既相互独立又相互联系，其中4个为必选子模块、10个为选修模块。通过各专业人才培养目标对这些模块进行选择，从而实现专业《电工电子技术》的教学内容广度的选择，体现“必需、够用”原则;通过对模块中的教学载体的选择完成对教学内容深度的选择，体现“实用”原则，凸显其“专业性”特点，激发学生学习兴趣。基础模块和差异化模块见图1。《电工电子技术》课程的模块化教学可以实现对不同专业的学生进行有针对性的区别教育，见图1。如计算机应用专业的学生对“电”知识的要求以实用为主，趋向于科普化，没有国家职业资格标准“中级维修电工”的职业资格考证的要求，因而选择了电路基础部分的四大基础模块，以及“常用电子器件的测试与辨别”、“基本放大电路”、“直流稳压电源的分析与设计”、“基于触发器构成的计数器分析与设计”4个选修模块。体现了“1+X”，即“基础平台性+差异性”。授课教师在课程的讲授过程中，以趣味的、日常接触到的计算机用电实例为教学载体，更多地偏重于知识性和应用性，刻意淡化电工理论的数学推导和计算过程。如此一般，能够降低学生的学习难度，通过趣味性、实用性引导学生掌握电的相关技术及其应用。《电工电子技术》课程内容结构的“1+X”化，有助于实现《电工电子技术》课程开发的开放性，从而不断开发带有各非电专业特色的教学载体，使《电工电子技术》具有基础与应用的双重性。如汽车检测与维修专业的学生在学习“变压器使用与维护”时，除了学习常用的变压器外，还会以汽车上使用的变压器“点火线圈”为教学载体进行教学，力图将电工电子技术基本知识与技能直接应用到汽车维修实践中。“面向学生、服务专业”，建构《电工电子技术》模块化课程教学内容的核心是为了改变传统的学科式的《电工电子技术》教学内容与教学模式，开发出符合高职院校学生思维特点“先动手、再思辨”的特点，以能够实际操作的教学载体为课堂导入，通过完成任务来引导学生在实做中发现问题、解决问题。《电工电子技术》模块化设计的出发点是以职业需求为基础，以提高技能为目标，以能力的培养为划分模块的依据，将理论知识进行巧妙加工在教学载体中，从而实现理论与实际操作技能的有机结合，整个教学过程贯穿工程素质的养成，体现职业技术教育的特色。

三、“任务驱动、项目引领”，系统化教学设计

《电工电子技术》模块化课程教学内容是整合相关的理论知识、实践经验、操作技能以及活动方式、方法、方案的理实一体化的教与学，以实现学生理论知识的掌握与应用、操作技能的领悟与习得，工程素养的学习与内化。因此课程是”任务驱动、理实一体”的系统化教学设计，按照职业能力培养、工程素养养成和学生个性要求构建“学习与工作任务相结合”的教学范式，有针对性地采取任务驱动、项目导向、课论与实践一体化等行动导向的教学形式。传统的《电工电子技术》课程的实验教学主要包含验证性实验，验证性实验指的是为了配合本课程的理论教学而设置的实验，目的是使学生熟悉常用仪器仪表的使用方式，掌握正确的实验方法，如验证经典的叠加原理、戴维南定理等。这样的验证性实验一般需要到实验室完成，由于硬件资源的限制，验证性实验的课时量不可能开设太多。这就与实现理实一体化的教与学形成冲突，这也是《电工电子技术》课程改革的瓶颈之一。为有效突破这一瓶颈，以任务驱动，项目引领为主体结构，完成任务，整合相应的知识、技能，实现理论与实践的统一，电路基础部分大模块的课程教学设计如图2所示。图2电路基础部分大模块的课程教学设计建构主义学习理论认为，学习是在旧知识的基础上构建新知识的过程，强调学生学习的主动性、情境性，主张以学生原有的经验为主构建知识。《电工电子技术》课程以关注学生已有的经验为起点，通过教学载体，通过完成任务，把学生已有的知识、经验与新知识进行有效衔接，学生不仅提高学习兴趣，缩短电工理论知识与现实生活之间的距离，极大地调动学生积极性、自觉性与主动性。以“电的认知与安全用电”模块的教学为例，这是本课程的第一个学习模块，学生在高中物理中学习过欧姆定律，能够绘制简单的电路，这是学生已有知识，作为本次学习的逻辑起点;本模块的目标是掌握安全用电常识，具有安全用电意识。根据起点与目标，我们引入教学载体“试电笔”，设计学生行动任务:(1)用试电笔测出教室内的插座上是否有电?判断零线、火线?(2)绘制出用试电笔测量教室内的插座上是否有电的电路图。(3)用欧姆定律计算此回路中的电流。学生通过完成上述任务，掌握人体电阻，试电笔氖管电路结构，电流对人体的危害、安全电流等安全用电常识。把握学生学习的逻辑起点，找准新旧知识的连接点，把握好新知识的生长点，才能帮助学生实现知识迁移。再以学习模块七:“基本控制线路的装接”为例，学生已有的知识与经验是已经掌握了低压电器各元器件的元件识别、电气图形符号认知、简单电气控制原理图识读与绘制知识与技能，是本次学习的逻辑起点;本模块的目标是完成具有电动机正反转控制功能的线路设计与装接。根据完成任务的要求和环境等条件，选取适合的各种行动导向教学法，例如项目教学法、案例教学法、任务设计法、小组工作法等，教学资源为任务单、工作单、评价单、技术资料手册、技术网站的网址等。图3验电笔的使用及其电路图根据起点与目标，我们引入教学载体“正反转控制线路原理图、正反转控制线路实物等”，设计学生行动任务:(1)识读电动机正反转控制线路原理图逻辑起点，温故知新(2)资讯并设计电动机正反转控制线路资讯(3)确定正反转控制线路设计方案与实施方案计划与决策(4)实施作业，完成检查并评价实施、检查与评价(5)总结学习单元，明确课后任务知识归纳与内化在上述任务的设计中，体现了完成任务的6个行动基本步骤，即“资讯、计划、决策、实施、检查、评价。”同时根据学生的逻辑起点，找到联系新旧知识的连接点，即通过分析电动机正反转控制线路原理图，经过资讯，设计电动机正反转控制线路的实物装接图，包括元器件的选择，元器件的布局布线等;教师帮助学生选择设计方案，确定实施方案;教师在学生的实施环节中，观察学生的实施情况，并及时做出示范及引导;针对学生的作品，进行多种形式的评价，包括学生自评，小组互评，老师评价等;最后，教师总结本学习单元，布置课后作业，让学生反思行动的知识并进行知识的归纳、总结与内化，构建形成新的知识。图4“电动机正反转控制线路”的教学任务设计“载体导入、激发兴趣;操作体验、温故知新;建构新知，拓展延伸”是检验学生灵活应用本课程的理论解决现实问题的能力，是理论与实践相融合的关键。学生根据课堂已学过的理论知识，按照要求通过自主或小组讨论确定任务完成方案并实施，得出操作结果，再从实践结果来分析所应用的理论知识。经过学生在实践与理论融合的教学过程中，学生不但从中锻炼了动手能力，而且培养了分析和解决问题的能力，加深了对本课程相关理论知识的理解，培养了工程素养。

四、以“电动机正反转电路装接与调试”单元为例，看教学实施效果

通过实践我们发现，任务驱动教学法是一种比较适合电工电子技术基础课程的教学方法。运用任务驱动法教学，教师要精心设计学习任务，创设激发学生根据已有的知识与经验，探究新知识、掌握新技能的教学情境。在设计学习任务时，教师要紧扣本模块的重点、难点，从模块的知识特点以及学生的具体实际出发，遵循由简到难、循序渐进的原则。在整个教学过程中，分解模块的学习任务，将学习任务具体化，以完成一个个具体的任务为线索，把教学内容巧妙地隐含在任务中，让学生带着任务去完成学习。“电动机正反转电路装接与调试”单元是子模块七基本控制线路的装接中的学习单元2，学生已经熟知了低压电器以及电动机的工作原理等，能识别、检测各低压电器，能够对电动机的点动－连续控制线路进行连接、排故等。结合学情及教学目标、重难点进行本单元的教学设计与实施，如下图所示。图5“电动机正反转控制线路”的教学组织与实施(1)下发工作单，明确初步任务———即电动机正反转控制线路原理图的识读。教师以班级授课的形式，引导学生应用已有知识，分析电气原理图，识别各低压元器件及控制线路的工作原理。(2)设计方案并明确工作过程，明确具体任务———即工作流程。学生以小组的形式进行讨论，对电动机控制线路的连接过程进行任务分配，确定所需的元器件、工具及其检测方案、线路连接方案和故障检测与排除方案。(3)实施工作，按照所确定的方案进行作业，明确各流程中的具体小任务———即①工具准备和元器件检测;②完成电动机正反转控制线路的装接;③完成线路检测，故障排除，并进行通电试验。在各阶段，同组成员需团结并分工合作，积极主动动心、动脑、动手，按照电工职业标准进行操作;鉴于学生的竞争心理，学生都会踏实、努力完成任务。在此过程中，教师需从旁协助，密切关注各组的完成情况，并对安全用电知识进行普及，确保各组成员有效、安全的完成任务。(4)总结学习单元，明确课后任务———即完成实验报告。在此阶段，学生需将自己的作品进行呈现，并做简要说明与总结，最后将自己的认识，理解通过实验报告的形式呈现。通过本单元的学习，学生对电动机正反转控制线路的认识，以及线路检测、排故方面都会有所认知，同时培养了学生勤动手、爱动脑、爱设计的习惯。

五、结束语

《电工电子技术》课程教学的改革并非盲目的改变现有的教学模式，我们结合学生的学情以及非电各专业对本课程的要求，在教学内容的选择，教学载体的确定以及教学形式的选取上进行了系统化建构与设计，实现《电工电子技术课程》教学内容与载体上的“1+X”化，体现出该专业技术基础课程的“基础平台性”特征与“非电类各专业接口”特征;以任务驱动、项目引领为主进行系统化教学设计，突出“教、学、做、练‘一体化特色，遵循了由浅入深，循序渐进的教学规律，通过教学改革探索与实践，授课教师明显感觉到学生的学习兴趣高涨，极大提高了教学效果。

作者:龙海燕 龚 雪 单位:成都航空职业技术学院

参考文献:

［1］曲克敏．高等职业教育专业性与职业性的对立统一［J］．中国职业技术教育，2009(30)．

［2］李学锋．基于职业能力培养的高职工学结合的课程教学模式改革”TTAAS”技术［J］．成都航空职业技术学院学报，2013(1)．

［3］李学锋．探究工学结合的高职课程开发与实施技术”TTAAS”［J］．成都航空职业技术学院学报，2014(1)．