电工基础专业概述十篇

发布时间:2024-04-25 20:30:04

电工基础专业概述篇1

关键词:电机学;教学质量;教学改革

中图分类号:G642.0文献标识码:a文章编号:1007-0079(2014)33-0050-02

电机学是电气工程相关专业的一门专业基础课,在专业课程体系中起着举足轻重的作用。该课程不仅具有系统理论性,又具有工程实践性,是一门理论性和实践性都很强的课程。同时,电机学也是一门内容较多、涉及面较广和不断变化、发展的课程。因此如何有效地提高电机学教学质量成为每一位专业教师在教学过程中必然要面临的问题。

针对上述问题,基于当前应用型科技大学的办学目标是以工程第一线的实际应用为主线,要求毕业生不仅需要有较扎实的专业知识,还要有较强的动手能力。也就是说,毕业生既要具有很好的实践能力,又要具备深厚的理论功底和一定的创新思维,结合笔者及所在课题组多年从事电机学类相关课程的实际教学经验,从电机学专业课的教学质量入手,对电机学课程的特点进行了较为详尽的分析,对当前改善电机学类课程的教学方法进行了总结,探讨了改善电机学教学内容、提高电机学教学质量的思路。利用笔者的研究成果,有助于提升电气工程相关专业学生的就业能力,夯实学生进一步科研和深造的基础,为培养高素质的复合型工科人才提供有效的保障,也可为其他高校相关专业的教学改革提供参考。

一、电机学课程的特点

电机学课程内容多体现在电机学,涉及到电、磁、热、机械等综合知识,包括大量的基本概念、各种电机的工作原理、相应的公式推导、外特性分析和课后习题等内容。其中工作原理、数学公式、特性分析是电机学中的主要内容,但基本概念和课后习题在教学中也具有举足轻重的作用,基本概念是对电机学中涉及到的物理现象或规律进行定义或解释,课后习题可以加深学生对基本理论的巩固和理解,二者在教学的过程中同样具有重要意义,不容忽视。

电机学的变化和发展主要体现在两个方面,具体如下:

上级主管部门通过专业规划等措施的大力推进是导致电机学课程变化的主要原因。比如,为培养具有创新精神和创新能力的电气工程专业人才,教育部在新颁布的专业目录中对原强电专业进行了归并和重组,与新专业相适应的新教学计划具有加强基础课、新增技术基础课、开设多方向选修课等特点,导致相应的专业基础课和专业课的学时比以前大大减少。因此,专业教师必须在压缩的学时内保质保量地完成大量授课任务,这是电机学专业教师普遍面临的问题之一。

电机理论本身的不断完善和更新是导致电机学课程发展的主要原因。具体表现在,随着大量新材料、新技术的不断涌现,很多新型电机和新技术层出不穷,其中蕴含着大量创新性思维。而培养学生创造性思维是高等教育中的重要组成部分,因此专业教师需精心选择若干新型电机技术并进行归纳,和学生一起探讨其原理及创新型思维的形成过程,借以培养学生创新思维能力,这是电机学专业教师应该大力关注的另一问题。

在不断发展和变化的同时,电机学课程具有概念抽象、理论内容难、公式推导复杂、联系工程实际少、枯燥无味的特点,虽然绝大多数教材均配置了一些习题,但仍然是一门公认的难教难学的课程,近年来又面临着学时量大幅减少的矛盾和需实时跟踪大量新理论、新技术的需求,如仅采用传统的教学方法和手段,很难达到预期的教学效果,因此需根据教学内容的具体情况采用适合的教学方法和手段,以达到解决或化解教学难题的作用,全面提升教学质量,改善教学效果。

二、国内外研究现状分析

针对如何改善高电机学课程的教学质量问题,相关研究者进行了广泛研究,其研究内容主要集中在以下几方面:

部分研究者针对电机学教材中的重点、难点内容给出了提高教学质量的方法,比如,鉴于电机学教材中电路和磁路的形式、各种电机工作原理和基本方程之间具有一定的相似性或共同性,因此,很多研究者采用比较法和类比法对其进行重点研究,刘慧芳[1]、陈小梅[2]、朱立安[3]等利用比较类比法对电路和磁路,各种电机工作原理和基本方程进行了总结和分析,并概括了比较和类比教学法在电机教学中的必要性与有效性。张宁[4]针对学时压缩的情况,介绍了一种基于优化算法的绕组联接方式的优化方法。但上述文献均没有重点分析基本概念和课后习题在提高教学质量中的作用。

部分研究者从提高学生学习的主观能动性给出了提高教学质量的方法。迟正刚[5]通过对传统式和参与式教学方法的比较,从整体上阐述了学生参与式教学方法的效果和优点。而李扬清[6]在上述基础上,为进一步提高学生参与的积极性和主动性,对以学生为主体的研究性教学模式设置进行了探讨,许晓峰[7]则分析了探究性教学方法的具体步骤,提出三阶段研究性教学法提高和改善教学质量的具体措施。王雪洁[8]则将工程上的项目管理模式引入到电机教学中,对教学方法和考核方法两个方面的改革措施进行了初步研究,取得了较好进展。

上述研究的不足在于对电机学庞大而复杂的知识体系而言,单纯采用一种方法很难达到全面提高教学效果的目的,很多研究者也认识到这一点,通过分析电机学教学环节中面临的问题,对整体教学体系提出了总体的改革方案,进行了一些有益尝试,具体如下:

李书权[9]分析了电机类课程教学过程中存在的问题,提出了构建新的课程体系,应用工程式、推理式、对比式、问题式等教学方法,采用多种媒体联合教学以及改进实践教学等一系列想法和做法。郑孝东[10]重点分析了启发式教学方法,对比式教学方法,互动式和讲授式教学结合的教学方法在电机学中的应用。田俊梅[11]通过重新制定教学大纲,构建合理的课程体系,增加设计型实验结合进阶式评价体系,以随时掌握学生的学习状况,提高学生自我约束能力及自主学习的积极性,达到改善教学效果的目的。李文辉[12]、岳燕[13]对课程体系、教学内容、教学方法、教学实践环节等方面的改革进行了探索与实践,并对教学效果进行了初步分析。李艳芳[14]以基础较弱的独立院校学生为对象,从调动学生的学习积极性、改善课程的教学方法(包括启发和互动教法、讨论研究教学法、多元化教学法)、课程考核措施等方面阐述了改善教学质量的措施。

但上述成果没有考虑到学时大幅压缩的情况,亦未给出培养学生创新思维能力的具体措施,也有少数研究者注意到这一问题,并进行了初步研究。比如,宋强[15]针对上述不足,重点论述了培养学生实践创新能力的措施,但考虑到创新能力培养的复杂性和多元性,因此,在培养学生创新能力方面还存在很大完善和提高的空间。

三、当前研究中的不足及改进措施

综上所述,众多研究者针对电机学课程教学改革问题进行了大量有针对性的研究,取得了较好的进展,但也存在或多或少的不足,体现在两个方面。

1.对电机理论中的基本概念和课后习题等重要内容的教学方法关注不够

基本概念和电机理论中的重要组成部分虽然比较抽象,但也具有周密和严谨的优点,学生对基本概念的理解与把握在很大程度上决定了教学质量的好坏。课后习题作为电机理论的有益补充,主要分为计算题和理论分析题。其计算题的大多数参数来源于工程实际,对计算题的全面总结可以极大地提高学生的实践操作能力;其理论分析题和当前国际上的新型电机的热点问题有很多本质联系,对其进行重点分析对提高学生的创新能力同样大有裨益。因此,基本概念和课后习题是专业教师在教学过程中应该重点关注的内容。

2.缺少针对学时压缩和新信息扩增条件下改善教学效果的有力措施

在相关部门整体规划的调节和指引下,学时压缩已成为电机学教学中的普遍问题;而电机理论的不断完善和更新导致新技术、新信息层出不穷。在大量新信息中查找热点问题,并在有限的学时内探讨其和电机基本理论的内在联系有助于对开拓学生视野、培养学生创新能力,这是专业教师应关注的问题。

因此,随着教育体制改革的持续推进,学时压缩将成为很多高校专业教育中的普遍现象,而伴随着人们对客观世界认识的不断深入,导致新信息大量扩增的现象将进一步加速,通过对已有的教研成果查缺补漏,提出更加全面改革教学模式和方法,给出细致而完善的提高电机学教学质量的方法,需要大量细致而完善的工作要做,也是非常迫切而必要的,具有广阔的应用前景和较好的实用价值。

参考文献:

[1]刘慧芳,王振华.比较法在电机教学中的运用[J].中国电力教育,

2013,(25):89-90.

[2]陈小梅.类比法在电机教学中的应用[J].中国电力教育,2007,

(9):51-52.

[3]朱立安.类比法在电机基础理论教学中的应用研究[J].通化师范学院学报,2009,24(2):73-76.

[4]张宁.电机优化教学模式初探[J].新课程学习(上),2013,(2):117.

[5]迟正刚.参与式教学法在“电机与拖动基础”课程教学中的应用[J].中国电力教育,2009,(24):98-100.

[6]李扬清,马骅,孙学强.《电机与电力拖动》课程研究性教学模式研究[J].价值工程,2011,(8):271-272.

[7]许晓峰,吴志宏,严震池.探究式教学法在电机教学中的应用[J].中国电力教育,1998,(S1):41-42.

[8]王雪洁,娄莹.项目驱动式课堂教学改革[J].教育,2013,(17):51.

[9]李书权,侯勇,崔实,等.电机学课程教学改革的研究与实践[J].电气电子教学学报,2006,28(4):50-52.

[10]郑孝东.多种教学方法和教学手段在“电机学”教学中的应用[J].中国电力教育,2013,(19):63-64.

[11]田俊梅,王国枝,赵兴勇,等.“电机学”课程教学方法与评价体系研究[J].电气电子教学学报,2013,35(6):18-19.

[12]李文辉,丁守成.电机类课程教学改革的研究与实践[J].电气电子教学学报,2004,26(5):18-20.

[13]岳燕,王念同.《电机学》课程建设的实践与探索[J].上海工程技术大学教育研究,2004,(1):11-14.

[14]李艳芳.独立院校电机与拖动基础教学模式探索[J].价值工程,

电工基础专业概述篇2

关键词电子信息工程专业导论教学内容教学方法教学效果

中图分类号:G424文献标识码:a

中学毕业考入大学是人生中一个非常重要的转折点,许多方面将发生质变。学生在学校的教学管理模式、学校生活的安排、学习方法的改变,具体课程的学习,对专业的了解、大学生涯的规划等诸多方面需要有效的指导,以便顺利有效地进行大学阶段的学习。在上海电机学院电子信息工程专业的培养计划中,自2010级开始已经将专业导论列入专业基础必修课程。专业导论课程是针对入校新生开展专业认知教育的一个重要环节,使学生在进入专业学习之前,对电子信息科学与技术的主要学科有一个全局性的了解,主要介绍电子信息工程专业的核心思想、基本理念、专业范围及主要研究方向和就业领域,以帮助学生了解专业教学计划中安排的各类课程和对后续的专业学习有初步的全面认识,为新生的专业学习和发展提供认知和心理上的准备,增强学习的针对性和主动性,引领学生步入该专业的大学学习阶段。

1教学内容的选取

作为“导论”,它的任务不是具体地为学生讲授电子信息科学与技术领域的某些概念和知识,而是要高瞻远瞩地引导学生理解:什么是电子信息科学与技术?它的基本知识结构是什么?电子信息科学技术与其他相关科学技术的关系是什么?信息科学技术对经济发展和社会进步具有什么作用?它的未来发展前景是什么?怎样才能学好信息科学技术?这些正是信息类专业大学新生首先面临的问题,也是他们离开中学进入大学之后最为关切的问题。

由于电子信息工程的知识体系是一个较为庞大的体系,各院校常根据自己的特点选择适合自己学校的课程内容进行教学。我校的电子信息工程专业导论课程主要介绍电子信息科学与技术各学科发展的历史、现状和趋势,电子信息技术各领域的应用和辉煌成就,让新生了解该学科的核心思想、基本理念、专业范围及主要研究方向和就业领域,为新生的专业发展提供认知和心理上的准备。在教学内容的选取和安排上主要考虑:注意介绍应用;着重介绍基本概念、技术发展历程、当前的技术状况和今后的发展走向,通俗易懂;注意介绍电子信息科学与技术中的重大发明、发明的背景和发明者的相关资料。

具体教学内容包括:课程概述(介绍课程的基本情况、学习要求、学习方法等,帮助学生学好本门课程)、消息数字化及应用(了解文字、语音和图像的数字化技术,知道这些技术在通信、计算机、家用电子设备和电视系统中的应用)、电磁波及应用(了解电磁波的概念和应用领域,以及与相关大学课程和电子设备系统的联系)、信息与通信工程(了解通信技术与通信网,建立电子信息类专业课程之间的联系,提高后续课程学习的针对性)、计算机科学与技术(对计算机系统有一个整体的初步了解,为后续学习计算机相关课程奠定基础)、互联网与物联网(了解计算机网络的基本概念、计算机网络的发展过程及特点,物联网的概念和基本构成)、自动化与控制科学(了解自动控制的应用领域,学习自动控制和自动控制系统的基本概念,了解自动控制发展过程和自动控制系统分类)、光电信息技术(了解光电信息技术中的激光技术、光纤通信、自由空间光通信、激光雷达和光信息处理等方面的内容)。以及专业培养计划介绍及讨论(了解电子信息工程专业的培养计划,在了解公共基础课、专业基础课、专业课等之间区别和联系的基础上,指导学生制订专业学习规划等)。

2教学方法及教学实践

2010、2011、2012年作者分别为10级、11级、12级三个年级8个班讲授了专业导论课程。在教学过程中,进一步感到专业导论是一门非常必要且重要的专业基础课。许多学生在高考填报志愿时,对电子信息工程专业知之甚少,入学后很是迷茫。如何讲好电子信息工程专业导论这门课,作者在教学实践中是逐渐摸索和体会的。在授课中采用教师讲授、指导学生自学、学生分组学习之后在全班做ppt报告、教师课堂讲评补充、课堂讨论、播放视频短片等多种教学模式,使学生了解了电子信息科学与技术各学科发展的历史、现状和趋势,电子信息工程专业的内涵和外延,激发学生对本专业的兴趣;通过专业导论课程的教学,学生也了解了本专业的培养计划、课程设置、专业主干课程等内容,有利于学生规划大学四年的学习。在考核方式上,注重学生平时课堂上的表现,做好课堂讨论、提问、回答问题等情况的记录,期末考核采取撰写学习报告的形式,教师给出学习报告的基本要求:简述电子信息科学与技术的主要学科领域;简述电子信息科学与技术同产业及社会的联系;简述电子信息科学与技术对社会发展的重大贡献;简述本课程中你最感兴趣的内容;提出一个本课程中你目前还不懂但想弄懂的问题;谈谈学习本课程的收获和体会;简单规划4年的专业学习计划。题目自拟,字数不少于2000字;提前准备,最后一次课上手写提交。

这样,初步让学生感受到大学的多种教学考核方式,激发学生的学习兴趣、提高教学效果。从近三年的期末学习报告来看,有不少题目拟得非常好。

3教学建议

作者根据近三年电子信息工程专业导论的教学实践,感到无论教学内容、教学方法、还是教学手段、考核要求等诸多方面还是有许多有待完善、改进和提高的。首先在教学内容上,应采用最新版本的相关教材,并及时补充最新的科技成果、更新最新的数据,如给学生介绍我国的北斗卫星导航系统,每年讲授时这项科技成果都有新的进展,都发射了新的卫星;同时可以给学生多介绍推荐一些参考书,甚至一些好的网站、文章、视频,也动员学生搜集共享;其次在教学方法和手段上,应加强教学互动,可以带一些电子器件,如二极管、三极管、电阻、电容、集成电路等实物到课堂上,并适当带领学生到相关实验室参观,认识示波器、电源、万用表、频谱分析仪等常用电子仪器,以提高学生的对本专业的感性认识。在考核上,应加强平时对学生的要求,可以让学生预习下一章内容,写出主要内容提纲,或提出一些问题,完成情况课作为平时成绩的一部分,期末考查也可以结合学习报告让学生分组做ppt来介绍一些内容。这样不仅有利于调动学生学习的主动性,同时也有助于教师更多地了解学生、指导学生。

4结论

专业导论课程是一门时效性很强的课程,内容要不断更新,且内容宽泛,要求教师具有本学科专业扎实的基础、广博的知识、开阔的眼界,具有把握学科专业的核心、跟踪学科专业的发展的综合能力,教师要具有较好的教学科研基础,才有可能讲授好本课程,虽然课时不多,但容量大,教师每年都要花大量时间备课。此外,讲好本门课,需要本课程的教学积累,通过上一届的教学可以了解和掌握学生在专业方面的需求、学生在哪些章节的学习上感到困难、学生的主要兴趣点在哪里、如何引导学生进入本专业的学习等等,为提高下一届的教学效果提供必要的参考。

参考文献

[1]黄载禄.电子信息科学与技术导论[m].高等教育出版社,2011.

[2]钟义信.信息科学与技术导论[m].北京邮电大学出版社,2010.

[3]李哲英.电子信息工程概论[m].高等教育出版社,2011.

[4]杨杰,张中洲.电子信息工程概论[m].电子工业出版社,2010.

[5]史东承,梁超.信息与通信技术学科概论[m].清华大学出版社,2011.

[6]张文生,唐庆菊.浅谈机械专业导论课的重要性[J].教育教学坛,2012(33).

[7]谢文,滕平.地理信息系统专业导论课程教学改革初探[J].大家,2012(14).

电工基础专业概述篇3

论文摘要:为提高高校计算机专业嵌入式系统课程的教学效果,以适应社会对嵌入式人才的要求,在分析嵌入式系统体系结构的基础上,分析了高校计算机专业嵌入式系统的教学现状、教学内容和教学方法,指出现有教学过程中存在的不足之处,并提出相应的解决方案。

嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁减的计算机系统,通俗地讲,就是具有智能处理功能的电子产品。如今,嵌入式系统已经被广泛应用于工业控制、医疗仪器、智能仪表、通信设备等众多领域,可以说,嵌入式系统无处不在,人们的生活也离不开嵌入式系统。

如今,社会对掌握嵌入式技术的人才需求量较大,近几年高校中的自动化类、电子类以及计算机类专业均开设了嵌入式系统的相关课程,社会上也有一些培训机构开始开展嵌入式工程师的培训。然而,由于面向对象、培养目标以及基础知识的不同,高校中各专业以及培训机构培养出的嵌入式人才的能力也不尽不同。本文结合嵌入式系统的体系结构和高校计算机专业的课程结构,对高校计算机专业嵌入式系统的教学现状、教学内容和教学方法展开探讨,指出现有教学过程中存在的不足之处,并提出相应的解决方案。

1嵌入式系统的体系结构

一个完整的嵌入式系统可以分为软件部分和硬件部分,因此,大体上讲,嵌入式工程师可以分为嵌入式软件工程师和嵌入式硬件工程师。但我们认为,一个合格的嵌入式工程师应该既要懂软件,又要懂硬件,软件和硬件之间是相辅相成的。

嵌入式软件包含应用程序开发、驱动程序开发、操作系统的移植和裁减三个主要方面。然而,并非所有的嵌入式系统都需要进行驱动程序的开发以及操作系统的移植和裁减,如果使用的单片机较为简单,或者开发的程序较为简单,那么就没有必要基于操作系统来进行应用程序的开发。但是,如果基于操作系统来开发应用程序,那么应用程序开发过程和普通的软件开发几乎没有区别。

嵌入式硬件主要包含pcb设计和原理图设计两个方面。在原理图设计阶段,工程师需要根据实际需求选择合适的芯片,设计相应的电路图;而pcb设计主要是指pcb的布局和布线。对于高频电路,在布线完成之后,还需要进行pcb电路图的电磁兼容仿真和分析,以保证生产出的产品能够正常工作。

由此可见,嵌入式系统开发涉及到的知识面较多,这对相应的从业人员提出了较高的要求,因此,要称为一名合格的嵌入式工程师必须对上述所有方面都有所了解,并精通其中若干个方面。

2高校计算机专业的课程结构

如今,高校计算机专业的课程结构除公共课外,可以分专业基础课程,专业必修课程和专业选修课程。专业基础课程主要是指电子技术基础和计算机程序设计;专业必修课程主要包括计算机体系结构、操作系统、数据结构、软件工程、计算机网络和编译原理等;专业选修课包括信息安全、图像处理、网络程序开发、嵌入式系统等。

从课程结构上,我们不难发现,该专业学生在学习嵌入式系统时存在一定难度,主要体现在对电路、数电和模电三门课程的掌握不牢固上。要想学好嵌入式系统,首先必须学好上述三门课程。而事实上,通常计算机专业将上述三门课程合成一门课程来进行讲授,并且学时较短。学生经过一个学期的学习,只能对这三门课程有个大概的了解,并不能达到较为灵活应用的程度。

3教学现状、教学内容和教学手段

在教学现状上,如今高校在讲授嵌入式系统时,往往是一个教师会面对几十个,甚至上百个学生。在人数较多时,授课质量会下降。事实上,社会培训机构在进行嵌入式系统培训时,往往会限制学生的数量。

在教学内容上,主要是以一些基本概念为主,如单片机结构,linux嵌入式操作系统的原理和移植,linux嵌入式驱动程序的开发,以及嵌入式软件的设计方法等。事实上,对于刚接触嵌入式系统的学生来说,讲授这些空洞的基本概念是没有任何意义的。根据学生的反映,由于他们没有任何嵌入式方面的基础知识,讲授上述内容使得他们陷入一种迷茫的状态,除了强迫性记住一些概念之外,其它什么都没有学到。

在教学方法上,主要是以教师讲课为主,学生处于被动地接受状态。学生接受了大量的概念,却没有办法真正理解这些概念。尽管学生也会做一些嵌入式系统的实验,但在进行实验时,学生往往是根据实验手册上的说明,按照实验步骤一步步进行下去,最终除了能看到一些实验结果外,几乎根本无法理解其中的原理。

4解决方案

为此,我们认为,高校计算机专业嵌入式系统的教学内容和教学方法必须进行改革,具体体现在以下三个方面:

第一,改变教学内容,注重实际应用。在教学内容上,不应讲授空洞的基本概念,不应以复杂的单片机,如arm为例进行讲授,不应讲授嵌入式操作系统的原理和移植操作,也不应讲授驱动程序开发,这些内容都不适合初学者。而应该以一个简单的单片机,如c51为例进行讲授。同时,在讲授c51时,应从一个应用者的角度,而不是一个设计者的角度来进行授课,这一点往往是一些教师没有注意到的问题。他们往往过于强调单片机的内部原理,而忽略了单片机的应用方法。

第二,应以教师教课为辅,学生动手为主的教学方法。由于嵌入式系统是一门实践性很强的课程,对于这类课程,过多的教学是无益的,往往会让学生对嵌入式失去兴趣。而如果能够让学生动手实验,学生则能够很直观地感受到嵌入式的魅力。

第三,在动手实践上,应以一个小型项目为主,基于开发板实验为辅的方法。事实上,基于开发板进行实验,学生往往只是简单地对他人的程序进行编译和下载,并观看开发板上的运行效果,并不能主动地研究其中的原理,也无法提高学生解决问题的能力。而如果让学生开发一个小型项目,如温度显示器等,那么学生不仅能够真正了解嵌入式系统的开发流程,解决开发过程中遇到的各种问题,而且能够获得开发成功后的成就感,增加学生对嵌入式系统的乐趣。

5结语

本论文在分析嵌入式系统体系结构的基础上,分析了高校计算机专业嵌入式系统的教学现状、教学内容和教学方法,指出现有教学过程中存在的不足之处,并提出了相应的解决方案。该方案有利于提高高校计算机专业嵌入式系统课程的教学效果,以适应社会对嵌入式人才的要求。

参考文献

[1]蒋伟杰.计算机专业本科嵌入式系统方向可见建设研究[j].计算机教育,2011,10(5):61~64.

电工基础专业概述篇4

关键词:课程整合;电路原理;信号与系统

1“电路原理”与“信号与系统”课程介绍

“电路原理”课程是高等学校本科电子与电气信息类专业重要的基础课,该课程以分析电路中的电路原理,研究电路的基本规律及电路的分析方法为主要内容,为之后的专业基础课和专业课提供电路理论基础知识及电路分析方法支撑的重任。对电气工程及其自动化专业,电路课程尤为重要。学习本课程要求学生具备相关的数学和物理知识基础。电路课程理论严密、逻辑性强,有广阔的工程背景。电路理论是当前电子科学技术的重要理论基础之一。学生通过对本课程的学习,有助于树立严肃认真的科学作风和理论联系实际的工程观点,对科学思维能力、分析计算能力、实验研究能力和科学归纳能力的培养也具有重要的作用。学生通过“电路原理”课程的学习,应该掌握电路的基本理论知识、电路的基本分析方法和初步的实验技能,为进一步学习电路理论打下初步的基础,为学习后续专业课程准备必要的电路知识。

“信号与系统”课程已经从电子信息工程类专业的专业基础课程扩展成电子信息、自动控制、电子技术、电气工程、计算机技术、生物医学工程等众多电类专业的专业基础课程,甚至在很多非电专业中也设置了这门课程,而其内容也从单一的电系统分析扩展到许多非电系统分析。虽然各个专业开设这门课程时的侧重点会有所不同,应用背景也有差异,但是,本课程依然保留了以分析系统对信号的响应为主线的教学体系,以适应当代信息科学与技术发展的需要。《信号与系统》的教学内容分为两大部分:连续信号与系统分析和离散时间系统分析。涉及了信号与系统的概念、信号分析、连续时间系统和离散时间系统的时域和频域分析、系统的状态变量描述、傅里叶变换、拉普拉斯变换、z变换等等。该课程对于理论和实践两个体系都有很高的要求。

2两门课程内容优化整合

两门课程内容的优化整合是教学改革的重点和核心,两门课程不是简单的整合在一起就成,而且两门课程之间相关联的内容有大量重复,“电路原理”课程中包含了“信号与系统”课程中连续信号与系统分析的相关内容,如电路与系统的复频域分析、系统函数、系统稳定性、系统频率特性、系统零输入响应和零状态响应、自由响应和强迫响应、傅里叶级数和傅里叶变换、频谱、系统复频域分析、状态变量法等。因此,如何优化教学内容,避免重复教学是课程内容优化的一个核心。在总体优化上应突出两门课程的重点,既要保证各门课程的相对独立性,又要避免教学内容的简单重复,力求构造相对完整的课程体系,不再单独强调各个学科课程之间的内容体系,使两者相互交融、相辅相成。在内容的选择上,将电路与系统的复频域分析,系统的网络函数等内容放在电路中讲述,在“信号与系统”中重点讲述傅里叶变换,并以傅里叶变换为核心研究线性系统和信号处理和通信理论的相关问题,着重信号分析和信号通过线性系统的响应大力压缩拉普拉斯变换相关内容,加强离散分析和Z变换等相关知识。使既要保证各门课程的相对独立性,又要避免教学内容的简单、重复、力求构造相对完整的课程体系。

3新课程特点

将“电路原理”、“信号与系统”课程内容进行整合优化为“电路、信号与系统”,两门门课程的整合不是简单地拼凑成一门课程,而是按照专业培养目标融合成有机联系的课程体系。

3.1内容更加精练、学时减少

对“电路原理”课中某些经典内容,如网孔法、电压法、电流法等电路分析方法,只介绍基本概念和方法,不再追求复杂电路的计算,复杂电路分析可以借助于电路分析软件实现。对“信号与系统”中微分方程和差分方程的各种经典解法,只了解基本概念、物理意义,不需要掌握复杂的求解过程,主要掌握如何用信号与系统的基本理论,分析和解决工程中的实际问题。这使得学生对两课程学习效率提到,也提高了教学质量。

3.2为避免内容膨胀、课时增加,在“电路原理”课程中压缩某些经典内容

3.3在“电路原理”课程中,始终如一地建立信号与系统的概念

把电路看成为一个系统,特别强调系统的自由响应和强迫响应、零输入响应和零状态响应的物理概念。

3.4可以强调三大变换(傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换)的数学概念、物理概念和工程概念,傅里叶变换、拉普拉斯变换在“电路原理”课中介绍,在“信号与系统”中在拉普拉斯变换的基础上引入Z变换,并且实际运用。

3.5特别强调信号频谱的概念

“电路原理”非正弦电路分析一章中,加强了频率特性和频域分析的概念,为学习离散时间信号分析奠定坚实的基础。

4教学方式改革

在对课程内容整合和优化的同时,需要对教学方法和教学手段进行改革,总体上调动学生学习的主动性和积极性,要改变传统的满堂灌、填鸭式的传统教学方法,实行启发式、讨论式、发现式教学,传统教学与现代教学相结合,使学生不会感觉学习疲惫。

4.1转变传统的教学思想

改变传统教学方式,不该想以前一样重分数而不重能力,得注重学生的动手能力与所学知识的综合应用能力和创新能力的培养。在具体教学过程中,重视基本内容的深刻理解和基本概念的建立,熟练掌握公式的使用和解题技巧,强化所学知识的综合应用与创新能力的培养;使学生有更多的发现问题、思考问题的空间。例如,在求解电路时,常常涉及到电容上电压的突变和电感上电流突变的问题,即o+和o-不一样的情况,在介绍这些内容时引入δ(t)函数,利用函数可以解决此类问题,而且比较容易地将函数的物理意义介绍清楚。又如离散信号与系统分析中,数字滤波器的滤波过程和滤波性能是一个难点,在讲授中反复比较模拟滤波器和数字滤波器的特点及共同点,使学生对数字滤波器有一个清晰的概念。例如,在求解电路时,常常涉及到电容上电压的突变和电感上电流突变的问题,即o+和o-不一样的情况,在介绍这些内容时引入δ(t)函数,利用函数可以解决此类问题,而且比较容易地将函数的物理意义介绍清楚。

4.2加强计算机辅助教学

我们在电路课程中,可以增加机辅教学内容效果很好。在掌握基本内容、基本概念的前提下,在电路原理课程中引入计算机辅助手段,不仅可以形象展示电路性能、减少复杂电路计算量,同时可以激发学生学习兴趣,并初步掌握电路分析设计的实用方法,为学生进入专业学习后接触实际应用打下良好基础。

目前,在电路教学中使用的计算机辅助分析软件主要是mataLB,课堂教学中,在多媒体教学软件中加入利用软件计算进行演示的内容。同时安排专门的教学环节进行使用功能的介绍,并有专门的上机练习和考试时间。

在本教学体系中,电路原理方面的机辅教学可分成两个方面;先对电路原理见血内容进行演示,之后在开设matLaB课程。在“信号与系统”课程中,由于课程内容以离散信号分析与处理为主,故进行计算机分析与处理实际上已属于实验教学的范围,是“信号与系统”课程一个必不可少的教学环节。考虑到学生已学过计算机语言,且多数学生自备电脑,故在本课程教学过程中,我们编制了mataLB程序,结合教学进度布置作业由学生自行上机实验。通过上机实验使学生更好地理解信号分析与处理的基本原理,更好地巩固所学知识。

随着用人单位对本科生知识结构和水平要求的不断提高、本科专业结构调整以及新兴学科的不断增加和知识总量的不断增长,基础教育的地位和作用更需要加强,因此,对电子类等专业的“电路原理”“信号与系统”两门专业基础课程进行了整合和优化,在教学方法和教学手段等方面提出了相应的改革方案,使其更加系统化、规范化,教学效果会明显提高,随着科学技术的发展和电子类专业人才培养目标的改变,需要对课程体系进行不断调整和优化,以适应社会对人才的需求。

参考文献:

[1]李培芳,李育玲,童梅.“电路原理”与“信号与系统”课程的整合与优化[m].电气电子教学学报,2003-11-25.

[2]李萍,刘国忠.“电路原理”、“信号与系统”和“自动控制原理”课程的整合与优化[m].光学技术,2007-11-15.

[3]许波,陈晓平,姬伟,毛彦欣.“信号与系统”课程教学改革思考与实践[m].电气电子教学学报,2008-02-15.

电工基础专业概述篇5

关键词:电磁场;以学生为主;教学方法

中图分类号:G642.4文献标志码:a文章编号:1674-9324(2016)21-0212-02

一、引言

“电磁场”是电子/通信/电气工程专业的一门必修专业基础课程。设置本课程的目的是让学生从整体上掌握电磁场的基本理论和基本分析方法,了解电磁场的理论在电气信息类的应用,是通往后续专业课的桥梁,也是电类学生进行科技创新的理论基石。但“电磁场”课程理论强、公式多,要求学生具有较强的空间想象力、抽象思维能力和逻辑推理能力,历来被电类专业的学生认为是“天书”,导致还未开课就已经产生了惧怕情绪。近年来,我国高校综合素质教育要求的不断提高,专业基础课程普遍存在学时压缩的情况,随之出现了“电磁场”教学内容多而课时数少的矛盾。对教师来讲,如何在短学时里使教学内容要点清晰、能突出复杂工程问题中的理论基础,如何在短学时内的理论教学过程中,激发学生的主动学习和动手能力极其关键。

二、建立立体化教材

面对学时压缩的压力,课时量和教学内容的矛盾是首先要解决的矛盾,而教材的选取显得尤为重要。在教材的选取过程中,“电磁场”课程组在研读经典的电磁场理论方面的教材《电磁场与电磁波》(谢处方/饶克谨著)[1]、《工程电磁场导论》(冯慈璋/马西奎著)[2]、《工程电磁场(英文版)》(Hayt,w.H著)[3]的基础上,充分结合本校电类专业的特点,对“电磁场”课程的教材资源进行整合,配合武汉大学出版了《工程电磁场(第一版),2007》。随后,又出版了《工程电磁场(第二版),2011》[3],此教材以充分结合工程应用为主,教材结构安排和知识点阐述清晰简洁便于学生自学,教材中重点内容设置完整,与授课学时匹配。随后课程组提供了的《工程电磁场》立体化教材,包括光盘、课程网站等,列出每节课的教学重点和难点并根据教学内容设计相应的教学方法,提供教学大纲及授课教案、指导教材及电子课件、疑难解答、主讲教师的授课录像等。近两年,在立体化教材基础上,着重进行“电磁场”资料库的建设,包括电磁场的发展历史、对电磁学发展有突出贡献的人物传记(例如:《麦克斯韦:改变一切的人》、法拉第(科学家传记)等)、当前的电磁学的研究热点期刊/著作/视频、利用电磁学理论的手工制作(例如:莱顿瓶、电磁炮、特斯拉线圈等),拟建成一个以学生为中心,丰富多彩的教学资源为基础的开放型网络资源共享平台。

三、以学生为主的教学方法的探讨

(一)第一堂课的重要性

文献[4]中提到“每门功课都应该这样开始。使它能引起学生的真正爱好,向他们证明它是如何美好、有用、快意、是如何需要”,第一堂课的重要性不言而喻。在“电磁场”的教学中我们从以下几个方面,以激发学生的学习兴趣为目的开展第一堂课:

1.从大家熟知的生活用品,到国防领域,到各种炫酷的高科技产品或体验,让学生切身感受到电磁场理论在生活中的无处不在。

2.拿出初高中乃至小学就涉及到的简单的电磁学实验,让大家各抒己见谈谈对电磁学的认识以及对生活中的其他电磁现象进行举例,让学生对这门课感到熟悉。

3.提出问题,让学生总结一些这些基本的实验与之前生活中的各种应用之间到底具有怎样的相同点?是什么样的东西存在,使得所有的这些看似不挂钩的应用却具有相同的本质?

4.给出解释,现象与理论之间是靠建立物理模型建立起联系。而如何将这些应用转变为物理模型便是本课程的主要研究的内容。随后引出学习电磁场理论所需要的数学基础(场论,适量分析)以及学习方法(类比法,举例法等),最后列出本课程的总体框架图(场和源的关系,时变与时不变的联系)。

(二)强调本课程与其他课程的联系

“电磁场”与“数学”的联系。“电磁场”之所以难学,很大程度上是因为数学占了很大的比例。例如在讲解矢量场的散度和旋度时,如果只讲数学概念,学生会觉得很枯燥。若将这些数学概念有机地与物理模型相结合,例如在讲解散度时提出散度是描述一个场中的实验电荷是否会受到源电荷对它的排斥或吸引作用,而旋度则是描述实验电荷是否会围绕源进行的旋转运动,深挖数学和“电磁场”概念之间内在逻辑关系,使之从繁杂的数学公式中明确主要的物理概念。

“电磁场”与“电路”的联系。“电磁场”是研究微观电荷的作用。“电路”则强调路中电流、电压,是一种宏观的描述。虽然表现形式不同,实质上相互补充相互联系。例如在讲解恒定电场中,从两个基本方程可以推导出电路中的基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流定律。而时变场中的坡印廷定理,很好的解释了电路中的能量传输问题。

(三)激发学生总结归纳的能力

大学前的教育,学生习惯于被动的接收知识,这就导致学生缺乏总结归纳的能力,而这种总结归纳能力恰巧能体现学生对知识点的掌握情况。而电磁场课程概念、公式多,如果学生能理解课程中的知识脉络结构和知识点之间的因果关系,对于后续概念的吸收以及公式的推导会起到有事半功倍的效果。在本课程的教学过程,应该有意的激发大家的这种归纳总结的能力。例如,在第一堂课最后,对整个电磁场的理论用一个框架进行描述,如图1所示,图中通过用直线和虚线代表时不变和时变,用箭头表示相互之间的生成关系。在后续每章的教学过程中,为了加强有关知识点之间的相互联系,也可以充分利用框图来表示知识之间的衔接关系,如图2所示的第一章静电场的框架图,清晰的列出了本章知识点之间的衔接关系,体现了教学过程中从理论到工程实践的过渡。由于场分析的相似性,在后续的几章中鼓励学生自己画出类似的框图,对所学习的知识点进行归纳整理。

四、结束语

本文以“电磁场”立体化教材为基础,探讨了“电磁场”理论与先修和后续课程的联系。在具体的教学方法中,引导和鼓励学生自己进行知识总结,目的在于激发学生主动学习性。但电磁场理论博大精深,我们还需不断努力以实现培养创新人才的艰巨任务。

参考文献:

[1]谢处方,饶克谨.电磁场与电磁波[m].北京:高等教育出版社,2006.

[2]冯慈璋,马西奎.工程电磁场导论[m].北京:高等教育出版社,2000.

[3]williamH.Hayt.工程电磁场(英文版)[m].北京:清华大学出版社,2014.

电工基础专业概述篇6

【关键词】高职高专电工电子学探究式教学实践

电工电子学课程作为一门基础性课程,是一门理论与实际相结合的课程,既涉及到基本理论、基本概念和实验设计方案等理论知识,又非常重视学生的动手能力,因此对高职高专学生的培养有重要的作用。为了适应国家提出的对高职高专的基础性教育的改革的要求,本文将结合高职高专学生的现状和课程的特点,对探究式教学加以研究,并提出改革的具体措施。

一、探究式教学的概念与特征

探究式教学,又叫作发现法、研究法,指的是学生在学习概念和理论时,老师只是给学生一些问题和引导提示,让学生自己通过读书、听课、观察、思考、实验、讨论等方式进行探究,自行发现并掌握相应的原理和结论的一种方法。其指导思想是以教师为主导,以学生为主体,让学生积极主动地探索,逐渐掌握解决问题的方法,探究事物的特性,发现事物发展的原因、过程和可预测性的结果以及事物之间的内在联系。通过探究,找出其中的联系与规律,加深对知识的理解。由此可见,探究式教学的过程,锻炼了学生的自主探究能力。

探究式教学有很多优点,例如,强调学生的主观能动性和师生互动,重视学生的自主探究能力和解决问题的思路,营造了动态开放的学习氛围等,但也存在不足之处,例如,多数比较适合小班教学,在大班级实施时难度较大;耗时比较长,在课时比较少的学科实施探究式教学时只能够选择性应用。探究式教学这种实践性较强的教学模式,应创造性地加以运用,以便更好地为教学实践服务。

二、在高职高专电工电子课程中进行探究式教学的可行性

电工电子课程是一门实践性相当强的课程,培养的是实用型人才,而传统的教学理念以课程讲授为主,根本无法适应时代对其提出的超高要求,因而传统教学模式亟需被探究式教学模式替代。

传统的教学模式以知识灌输为主,实行统一的教学标准,教学内容陈旧单一,缺乏对学生的差异和个性特点的考虑,缺少人文关怀,也缺少对学生主观能动性的调动,不利于学生个性化的发展和独立自主能力的形成。而探究式教学则一反传统教学模式的常态,为学生提供了自主探究的学习氛围,让学生变被动地听为主动地学,遇到问题时还有老师从旁指导,并且经过实验得到的真理经得起实践的检验,具有可信度和信服力,更能促进学生抽象思维能力、逻辑思维能力的发展。探究式教学是一种开放、自主、活跃的教学,教师可以充分利用这种教学的优势,培养学生的想象能力和动手能力,使学生的思想更加开放,考虑问题全面、周到,敢于并擅于做实验研究与总结。

三、高职高专电工电子课程探究式教学的开展

3.1形成以实验为主体的教学方式

实验教学法,是指学生在教师的指导下,借助一定的设备和材料,通过控制条件的操作过程,引起实验对象的某些变化,从观察这些现象的变化中获取新知识或验证知识的教学方法。在实际的教学过程中,实验的过程逐渐被教师的讲述所替代,实验课的生动和趣味也付之东流,学生对实验课也逐渐失去新鲜感和兴奋感,因而教学模式的改革势在必行。实验课强调的是学生动手、动脑能力,教师应让学生分组进行实验,汇报实验成果。

3.2增加学生探究式学习的实训机会

理论的知识是刻板的、僵化的,在实际应用中需要发挥人的主观能动性,灵活地、变通地、创造性地提出解决方案,才会达到事半功倍的效果。对于高职高专电工电子课程的学习,只有理论联系实际,才能激发学生兴趣,所以要增加实验探究环节,以此来满足学生的好奇心和求知欲。例如,教师可以通过对显示器的扫描电路、电源电路等进行实验研究,然后让学生根据相同的原理对半导体器件、二极管电路、放大器、集成放大器、反馈放大器等进行实验研究,设计实用功放、设计直流稳压电源,以此来锻炼学生的实验能力,增加学生探究式学习的实训机会。

四、总结

综上所述,高职高专电工电子课程中,探究式教学必不可少。只有增加学生的自主探究环节,才能使学生更好掌握概念理论知识,养成自主探究能力,同时培养学生的创新能力、合作能力和实际操作能力,促进学生养成良好的学习习惯。

参考文献

[1]李静.探究式教学在中等职业学校《电工电子学》课程中的实践研究[D].河北师范大学,2006.

电工基础专业概述篇7

关键词电工基础实验改革联系实际

《电工基础》是主要介绍电路基础知识、直流电路、磁场与电磁感应以及交流电路等知识,是学好电工专业课程的基础。《电工基础》是中等职业学校学生学习电子信息类专业的一门重要的专业基础课程,它具有抽象性、实验性、专业性等特点。大多数学生感到:《电工基础》课,原理枯燥难懂、实验深奥难明、习题面广难解,于是厌学、厌听、厌钻的情绪油然而生!

一、课程体系

(一)内容抽象,整体性强。

《电工基础》课程的理论性首先体现在概念多、基本知识点多、单位制较复杂上。如“磁场与磁路”这部分内容,基本概念有磁力线、磁感应强度、磁通、磁路等,概念多而且较抽象;基本知识点有磁场的性质、安培定则等;单位制有特、韦、高斯等,不常用,易遗忘。其次要有一定的数学功底,“电工基础”中公式繁多、复杂,解题的方法较为灵活,电路逻辑性较强,扎实的数学基础是学好此课程必要条件。另外其内容有较强的整体性,例如“单相正弦交流电路”知识分为两个层次,层次一是层次二的前导和基础,层次二是层次一知识的继续和深化。它们是逐步展开和逐步深入的,且脉络清晰,共同组成一个密切相关的整体。

(二)实验的重要性。

《电工基础》的实验课是学生对事物认识的实践环节,它培养学生的动手能力,是技能的基本训练部分。学生通过实验获得感性认识,验证和巩固所学的基本理论,加强对基本概念和基本定律的理解。通过电路实验环节,使学生掌握一般电量的基本测试方法和调试方法及能正确使用常用电工仪表与设备等。

二、教学方法改革

(一)联系实际,启发学生思考。

在《电工基础》的教学中善于引导和充分发挥学生的想象力也是十分重要的。在讲到闭合电路的欧姆定律时时,我问了这样一个问题:如果在闭合电路中,外电路由两个电阻串联组成,其中一个电阻特别大,大到了无穷大,也就是断开了,那么在断口处的电压是多少?有的学生感到茫然,有的学生说那就没有电压了。其实这个问题可用动态抽象的电路去想象——在那个逐渐变大的电阻两端接上电压表一直观察,则电压表读数必然会越来越大,最终电压表的读数必然与电源电压相同。

在研究两点间电压的计算时,很多学生认为如果一个原来闭合的电路中有某处断开,那么断开的两点间的电压为零。这时我让学生思考为什么电线断线后如果有人碰到就会触电。学生很快理解了我的意思,明白断开的两点间的电压并不为零。引导学生联系实际,挖掘学生的想象力不仅能加深学生对概念的理解,而且同时能调动学生的学习积极性,让他们感到学的东西有用。

(二)注重学习方法指导,培养自学能力。

教师不但要教给学生知识,更要教会学生如何获取知识;不仅要重视教法,更要指导学生的学法。在教学过程中,尽量多教给学生如何理解、分析、归纳、总结问题,避免死记硬背、机械理解,引导学生学会举一反三,掌握学习方法,培养自学能力。

使传统授课方式向具有启发性、思维性、综合性的授课方式发展,给学生思考和自学的空间,使学生在获得电工电子技术知识的同时能学会像专家那样思考问题,解决问题,激发其求知欲,活跃学术氛围,培养创新能力。

在专业知识教学中,从器件、电路产生的背景和需求谈起,然后讲清其在系统中的作用、结构的构思方法,分析问题的特殊方法,再现“器件、电路的获得过程”,并为解决新问题作好铺垫。针对目前听课人数越来越多的情况,每一堂课均很好地“设计问题”“引导思考”“假设结论”“探索求证”。使不同程度的学生在听完课后都觉得值得回味,可以在不同层次上举一反三。

(三)采用多种教学方法,提高教学质量。

为了充分发挥学生的主观能动性,克服学生过分依赖教师的现象,在教学中摒弃满堂灌的教学方法,除了上述的方法外,还采用:

1.基于兴趣教学法,挖掘学生的学习兴趣和潜能;

2.基于问题教学法,教师提出几个综合性的问题,然后逐个加以分析,按设定条件一层层提出解决办法,引导学生领会思路,学习解决问题的途径。

电工基础专业概述篇8

文/全英明

摘?要:作者从事职业教育近8年,8年来一直从事电工基础教学,从中摸索出了一些经验。本文结合当前的职业教育现状,阐述在中职学校机电类专业电工基础教学中进行的探索与实践。

关键词:机电专业?电工基础?教学

由于电在日常生活的普遍应用,电力专业的课程已成为许多专业培养人才的必修课,电工基础课程也成为各专业必不可少的基础性课程。但是鉴于中职教育的特点,技校电工基础与大学电工基础的教学也是不同的。笔者作为从事多年机电类专业电工基础课程教学的教师,根据自己在教学实践中的探索,结合本校的实际情况,对中职教育中机电类专业电工基础课程教学,略述浅见如下。

一、根据学校专业计划,制定教案

教育学研究结果表明,要上好一门课,教好一门课,首要步骤是备好课。因此,教师在教学前,要先根据本专业的特点,制订好教学计划。

笔者所在学校采用的是中国劳动社会保障出版社出版的全国中等职业技术学校电工类专业通用教材《电工基础》第四版。该教材分为六章。第一章是《电路基础知识》,第二章是《直流电路》,第三章是《电容器》,第四章是《磁场与电磁感应》,第五章是《单相交流电路》,第六章为《三相交流电路》。因此,教材整体上就可以划分为直流电路、交流电路、磁路三大部分。

直流电路是引入部分,学生在初中的时候已经在物理课程里面接触过,但是由于基础薄弱,还需要强化,因此这一部分在制定教案的时候,教师应当再深化学生对电路知识的理解,细分串、并联电路,重点讲解欧姆定律,要做到学生能够牢记于心。然后引入基尔霍夫定律,基尔霍夫定律的关键在于几个概念的理解,特别是支路、回路的理解,这几个概念能否掌握直接影响到学生对于基尔霍夫的掌握。之后再强化学生对于基尔霍夫的应用。

磁路的重点在于几个定则的运用以及电磁感应。技校学生普遍存在的问题是数学知识欠缺,计算能力差,因此特别讨厌公式,讨厌计算,而这几个定则的存在让学生觉得很有兴趣,不需要计算就可以做出难题。此外,这几个定则是后面学习电力拖动的基础知识。

交流部分分为单相交流电和三相交流电。单相交流电的重点是RL串联电路,三相交流电的重点是三相交流电源和三相交流负载的连接。这部分是电力拖动的基础知识,要重点掌握。

区分好这些重点是制定教案的前提,此外教师在制定教案的时候还要做到“浅入浅出”。“浅入浅出”的意思是说,从学生熟悉的点切入,再从学生熟悉的点做结论。

二、结合实际生活,突出电工基础的重要性

进入技校的学生大部分是为了学习一技之长,因此让学生了解到所要学习的知识在日常生活以及工作中的应用,才能充分调动学生的学习积极性,引起学生的求知欲。

例如在学习串并联电路时,教师可以从生活中常见的电器电灯连接引入,抓住学生的求知欲。现代生活中,家用电器越来越多,使用越来越广泛,房屋装修中用电设备的增多和高档化,对电路的设计、布线工艺和安全保护等都提出了更高的要求。笔者在教课的时候发现学生对房屋装修电路改造很感兴趣,因此抓住这个特点,让学生了解电路改造设计的理论基础就是负载电流、线路电流、功率的计算。特别强调数学不好没有关系,可以借力于计算机,首先排除掉学生对计算的畏难情绪。然后让学生自己计算家用电器实际功率、月用电额度等等,让学生体会到电工基础在日常生活当中的应用。

三、与专业课相结合,有的放矢

电工基础原本就是专业基础理论课,它的存在本是为了让学生更好地学好专业知识。因此,教师在讲授过程中应当结合专业课,强调哪个部分是在以后的专业课要用到的知识。例如在讲解电磁感应时,教材给出了发电机,教师可以详细讲解发电机的原理。这样既深化了电磁感应理论,又让学生增加了对之后专业课程的理解。

四、利用多媒体教学,深化学生的理解

研究表明,图片、视频等形象的知识能够更好地被学生记忆。如果一味地利用传统的黑板板书,学生会感觉枯燥,也会视觉疲劳,因此,充分利用多媒体,将抽象的知识形象具体化,能够加深学生对知识的理解,也可以节省很多板书的时间。例如在电磁感应一节中,要让学生强化对右手定则、楞次定律的理解就需要多练习题目,而课本和习题册上的题目很少,就需要教师自己给出练习题。这个时候利用早就制好的课件展现给学生,让学生加强理解,就可以节省很多时间,还可以节省很多教学材料。许多电学实验连接错误就会损坏元件。如果教师运用多媒体演示,既可以让学生理解也可以减少资源的浪费。

电工基础专业概述篇9

关键词:电工技术基础;教学效果;教学方法

《电工技术基础》课程是高等院校工科非电类专业重要的技术基础课,主要包括电路理论部分和电机部分,具有信息量大、理论性和实践性强的特点。通过本课程基本理论学习和实践应用技能的训练,使学生获得电工技术的基本理论知识和基本技能,为今后学生学习专业知识和从事工程技术工作打下必要的理论基础。我校《电工技术基础》课程主要涉及热能与动力工程专业、机械工程及自动化专业、环境工程专业、能源化学工程专业、应用化学专业和建筑环境与设备工程专业等专业。由于我校的就业特色,上述非电气专业学生毕业后也多从事与电力密切相关的行业,因此该课程对上述学生来说具有十分重要的地位。近几年,结合我校的就业特色,《电工技术基础》教学团队在课程教学过程中进行了有益的尝试,取得了较好的效果。本文首先指出了我校《电工技术基础》课程教学存在的问题,分析了问题原因;以切实提高教学效果为目标,系统梳理了我校所采取的改革手段和措施;最后指出了后续课程教学改革的思路。

一、《电工技术基础》教学存在的不足

1.教学过程中重理论轻实践。课程主要包括直流电路、线性一阶动态电路、正弦交流电路和电机部分。其中直流电路和线性一阶动态电路部分理论性较强,任课老师教学中较为重视,不断以数学分析的方法进行各类公式的推导和验证,占用了课堂教学的大量时间。正弦交流电路和电机部分,与工程实际紧密相关,但教学过程中重视不够,学生反映不能很好地理解授课内容。此外,对实验部分重视不够。本课程是理论和实践并重的专业技术课程,课程虽然现安排有14个课时的实验,主要是电路理论部分的验证实验,而和学生就业后紧密相关的异步电动机部分目前尚没有开展实验。教师规定实验内容,讲述实验原理,给出实验电路和数据记录表格,学生只需依照电路进行接线并记录测量数据,整理数据,写出实验报告。这样的实验模式导致大部分同学觉得实验课很轻松,“依葫芦画瓢”,学不到真正有用的东西,也没多大兴趣,只是完成任务而已。这使得学生失去了独立学习、独立思考的主动权,更别提探索新问题了。这也和我们的教学目的大相径庭,因此对电工实验教学进行改革势在必行。重理论轻实践的教学方式导致学生毕业后在实际工作岗位中无从下手,需要很长的适应期,甚至会产生以前学习的知识完全没有用处的想法。2.课时少与课程内容多的矛盾。本课程内容涵盖了电路理论、电磁场和电机等课程部分内容,但近年来上课学时已经压缩至64学时,其中理论授课学时为50学时。在教学过程中,为了完成教学任务而不能兼顾不同章节内容的深度与广度,进而影响教学效果。3.教学手段单一。《电工技术基础》是一门专业基础课,有基础课程的理论要求,也有专业课程的技能要求。目前教学还是采用传统的以黑板板书的方法为主,讲授基础理论部分板书有其优势。但是对于正弦交流电路和电机部分而言,内容较为抽象,也较难理解,采用板书的形式无法达到教学目的,此时应采用辅助于多媒体的手段加以阐述。4.学生学习积极性不高。近年来,学生学习本课程的积极性不高,存在学生到课率降低、不及格率增高的现象。到课率一般在60%—80%之间,尤其是正弦交流电路和电动机部分,部分学生反映听不懂。影响学生学习本课程积极性的因素很复杂,主要包括以下几个方面。首先,社会大环境影响,手机充斥课堂,使得学生无法专注于学习;其次,由于本课程不是非电专业学生的核心主干课程,学生自身对课程的重视不够,并且认识不到本课程对其将来就业的重要作用;最后,课程内容覆盖面广,教师的教学手段单一也是重要的影响因素。5.成绩考核方式不合理。目前考试基本上还是理论考试为主,实验成绩占到10%,并且按照实验报告给出成绩。这就导致学生对实验存在消极应付的情况,实际动手能力不强,没有体现出实践知识的重要性。

二、提高教学效果的措施

针对上述问题,结合我校的就业特色,参考国内外其他高校的经验,在课程知识体系、教学方法及手段、实验改革以及考核方式等方面进行了有益的尝试,取得了较好的效果。1.合理安排教学内容。在课程学时有限的情况下,结合我校的就业特色,合理安排各个部分的内容所占的比例。直流电路部分是基础,这部分内容仍采用板书教学,夯实基础。线性一阶动态电路与以后的就业关系不大,授课中只讲基本概念,不再以数学分析的方法进行各类公式的推导和验证,压缩该部分内容的授课学时。正弦交流电路和电动机部分,紧密联系工程实际,此部分内容采用多媒体和实验等多种手段,强化讲解,考试中加大考核比例。在授课过程中,对定理和结论不再强调详细的数学推导,而着重从物理概念出发,说明其原理、规律和适用情况。课堂上主要精力放在讲清原理、理清思路、传授方法和补充新的科研新成果方面,加大课程的信息量,不再过度强调解题技巧。对一般内容应避繁从简,对重要内容或问题要阐述透彻,保持理论深度,详略得当,将完整的知识体系教给学生。例如讲授一阶动态电路三要素部分内容时,只是简要介绍三要素方法的来源,告知学生是通过微分方程的求解得到的,而要把重点放到三要素的应用上。此外,要结合变电站分闸放电现象的视频,将暂态过程的概念与实际工程紧密联系起来,让学生了解到这部分内容是如何应用到实际的。通过合理安排教学内容,增加了与就业紧密相关的内容的讲课时间,为实践环节提供了时间保证,缓解了教学内容与教学时数的矛盾。2.改进教学方法及手段。直流电路部分内容为基础,仍然采用传统的板书教学方式,夯实理论基础。而对于其他部分内容,采用板书结合多媒体的形式。正弦交流电路与电动机部分,多媒体课件中加入了大量的图片和视频。这种授课方法给学生提供了鲜明、生动的真实材料,把复杂的教学内容变为简单化,把抽象的概念具体化,增强了学生的学习兴趣,提高了课堂效率,能够在有限的学时内让学生学到更多的知识。3.加强实践教学环节。电工实验是课程的重要组成部分,旨在帮助学生巩固和加深理解所学的理论知识,训练学生的实验技能,树立工程实际观点,培养严谨的科学作风,提高学生分析问题和解决问题的能力,培养学生的创新性思维能力[1]。原有的实验安排为14学时,7次实验,均为验证性实验,即教师讲授实验内容,学生按照实验内容接线,动手验证定理内容。这样导致学生的学习兴趣不高,无法培养学生的综合设计能力和创新精神,教学效果不理想。因此,改革了部分实验内容,将叠加定理、戴维南定理和功率因数提高实验改为设计性实验,教师只是协助指导,具体电路要求学生自己动手设计,自己分析,并独立撰写实验报告。这就很好地培养了学生动手探求规律、学习知识的意识,对于其实践能力的提高有极大的促进作用。除此之外,充分利用我校电力学科的实验资源,补充异动电动机的实验,并专门组织学生参观和观摩新能源电力系统国家重点实验室,这有利于开拓学生视野,激发其学习兴趣。4.改革成绩考核方式。考试作为教学评价的重要手段,对学生学习有着重要的导向作用。以往的学生成绩计算包括三个部分:期末考试成绩(60%)、课后作业成绩(25%)和实验成绩(15%)。由于课程课时较长,采用期末一次性考试的方式会造成学生放松平时学习,考试前临时突击的现象。因此,改革后在课程进展到过半时,进行一次期中考试,以加强过程监督。这就促使学生重视每一个教学环节,主动学习,避免了学生考前突击应付的现象,提高了学生平时学习的自觉性。提高实验成绩所占的比重,由10%提高到20%。实验考核的方式不再是按照以往根据实验报告的好坏给定成绩的方式,而是采用随机抽取一次实验的方式,按照实验的好坏现场打分。这就促使学生重视实验,从而锻炼其动手能力。

三、取得的成果及后续的工作思路

本文指出了《电工技术基础》教学中存在的问题,分析了问题原因,提出了改进措施。上述措施取得了很好的效果,学生到课率和及格率得到了提升,考试成绩也有了较大提高,显著地提高了教学效率。但是《电工技术基础》教学改革是一项系统工程,涉及教材建设、教学方法及手段、实践性教学方面等多个环节,不可能在一朝一夕完成。在后续的工作中,将尝试在电工学考试中引入开卷考试,以及加大综合设计实验的比例等措施,以期更好地提高教学效果。

参考文献:

电工基础专业概述篇10

1、课程目标

使学生具备本专业的高素质技术应用型人才所必需的电子电路逻辑设计基本知识和灵活应用常用数字集成电路实现逻辑功能的基本技能;为学生全面掌握电子设计技术和技能,提高综合素质,增强职业变化的适应能力和继续学习能力打下一定基础;通过项目的引导与实现,培养学生团结协作、敬业爱岗和吃苦耐劳的品德和良好职业道德观。本课程目标具体包括知识目标、能力目标和素质目标。

(1)知识目标:熟悉数字电子技术的基本概念、术语,熟悉逻辑代数基本定律和逻辑函数化简;掌握门电路及触发器的逻辑功能和外特性;掌握常用组合逻辑电路和时序电路的功能及分析方法,学会一般组合逻辑电路的设计方法(用SSi和mSi器件),学会同步计数器的设计方法;熟悉脉冲波形产生与变换电路的工作原理及其应用;了解a/D,D/a电路及半导体存储器、pLa器件的原理及其应用。

(2)能力目标:具有正确使用脉冲信号发生器、示波器等实验仪器的能力;具有查阅手册合理选用大、中、小规模数字集成电路组件的能力;具有用逻辑思维方法分析常用数字电路逻辑功能的能力;具有数字电路设计初步的能力。

(3)素质目标:培养学生学习数字电路的兴趣;培养学生团结合作的意识,培养学生自己查找资料能力。

2、课程定位

《逻辑设计》是计算机应用技术专业和电子信息类专业的一门重要硬件基础课,其理论性和实践性很强,尤其强调工程应用。是现代电子技术、计算机硬件电路、通信电路、信息与自动化技术的和集成电路设计的基础。在高速发展的电子产业中数字电路具有较简单又容易集成。通过本课程学习,熟悉小中大规模数字集成电路分析与应用,突出数字电子技术应用性,获得数字电子技术必要的基本理论基本知识和基本技能;了解数字电子技术的应用和发展概况,为后继课程及从事相关工程技术工作和科研与设计工作打下一定基础。《逻辑设计》在电子信息专业课程的地位,表现在其先导课程为《电工电子技术》,要求学生掌握由分立元器件组成的电子电路的识别与检测、与基本分析方法,掌握有关晶体管以及晶体管电路的分析方法等;其后续课程有《微机原理与接口技术》、《单片机技术应用》、《eDa技术应用》等。学习集成电路芯片在计算机及相关电子设备中的应用与作用。

二、逻辑设计课程教学内容

1、教学内容选取依据

(1)以培养高素质技能型人才为目标,教学内容选择与组织突出“以能力为本位,以职业实践为主线,以项目主体--任务贯穿”为总体设计要求,在内容的选取上,首先立足于打好基础。在确保基本概念、基本原理和基本教学方法的前提下,简化集成电路内部结构和工作原理的讲述,减少小规模集成电路的内容,尽可能多地介绍中大规模集成电路及其应用。以能力培养为主线,以应用为目的,突出思路与方法阐述,力求反映当今数字电子技术的新发展。

(2)在教材内容编排上精心组合,深入浅出,做到概念清晰,逻辑设计思想严谨。教学实施中注重重点突出,层次分明,相互衔接,逻辑性强,以利于教学做一体化的整合。在讲义上力求简洁流畅,通俗易懂,便于学生自学。

(3)以实训项目为载体,采取任务驱动教学做一体化的实施,体现理论指导实践,实践深化理论的素质养成目的。

(4)依据各学习项目的内容总量以及在该门课程中的地位分配各学习项目的课时数。

(5)知识学习程度用语主要使用“了解”、“理解”、“能”或“会”等用来表述。“了解”用于表述事实性知识的学习程度,“理解”用于表述原理性知识的学习程度,“能”或“会”用于表述技能的学习程度。

2、教学具体内容安排

表决器电路设计与制作,抢答器电路设计与制作,同步计数器电路设计与制作,方波发生器电路设计与制作,数字钟电路设计与制作。

三、逻辑设计课程教学模式与手段

1、教材编写

教材编写体现项目课程的特色与设计思想,教材内容体现先进性、实用性,典型产品的选取科学,体现地区产业特点,具有可操作性。呈现方式图文并茂,文字表述规范、正确、科学。

2、教学模式

采取项目教学,以工作任务为出发点来激发学生的学习兴趣,教学过程中要注重创设教育情境,采取“教学做”一体化的教学模式,将知识、能力、素质的培养紧密结合,进一步加强职业教育教学改革研究,优化完善我校应用型人才培养体系。

3、教学方法

从教学手段、教案设计、教学思路、语言表述、教学资源等方面着手,对如何在课堂教学中提高学生的学习主动性和兴趣开展教研。教学过程有进行项目引导,任务贯穿,“提出问题”、“引导思考”、“假设结论”、“探索求证”,把握课程的进度,活跃课堂气氛,使大多数学生能够获得尽可能大的收获。采用“发现法”教学方式,使学生建立科学的思维方法与创新意识。学习内容的掌握依赖于学习者的实践,课程组加强了对教师教学及学生学习过程的管理;为使学生理解和有效掌握课程内容,在坚持课外习题练习、辅导答疑等教学环节的基础上,增加随堂练习、单元测验等即时性练习环节,督促学生复习和掌握已学知识点。

4、教学手段

充分利用挂图、投影、多媒体等现代化手段,发挥网络突破空间距离限制的优势,让学生能够最大限度的利用学习资源,自主地学习和提高,弥补课堂上未能及时消化吸收的部分内容。教学过程中相应教学班成立课程提高学习小组,任课教师课外指导该小组进行拓展学习及课外科技活动指导,达到因材施教的目的;一方面教师指导有兴趣能力强的学生进行课外学习,特别是对数字系统设计知识的答疑指导,为能力强的学生提供发展空间,解决因课时数限制而无法在课堂上深入讲授特定工程应用专题的矛盾。也加强了教师与学生的互动,教师可以第一手了解学生对教学过程的反馈,改进教学方法,利用学习好的学生带动整个班级的学习,促进良好班风学风的形成。探讨当前教学环境下,培养学生课外学习能力的新模式。