主頁 > 新聞動態 > “電工與電子技術”課程教學改革研究 2021-10-28

“電工與電子技術”課程教學改革研究

一、引言
隨著科技的發展，“電工與電子技術”理論的應用越來越廣泛，已滲透到各行各業。我校的“電工與電子技術”課程是一門針對工科非電類專業的專業基礎課。通過對“電工與電子技術”課程的學習，使非電類專業的學生獲得電工、電子技術必要的基本理論、基本知識和基本技能，了解電工電子技術應用和我國電工電子事業發展概況，為今后學習和從事與本專業有關的工作打下一定基礎。本課程在非電專業的教學計劃中占有重要地位和作用。本文根據教學過程中存在的問題以及本課程的特點，結合我校電工與電子技術課程的實際情況，提出了一些改革方案。
二、課程的基本情況與現狀
我校每年約有7個專業，800多名非電類專業的學生學習“電工與電子技術”課程，因此，這是一門影響面較廣的專業基礎課程。課程涵蓋電工技術和電子技術，其中電工技術部分包含電路參數、電路模型、電路基本分析方法、正弦交流電路分析等內容；電子技術部分包含半導體器件、基本放大電路、集成放大電路、基本門電路及其組合邏輯電路、時序邏輯電路等內容。
但在教學中普遍存在學生的學習熱情不高，認為這門課程不好學的現象。經過調研和分析，我們發現引起這一現象的原因主要有以下幾個：1. 該課程內容涉及面廣，理論比較抽象難懂。2.對學生之前學習過的高數”“大學物理”等課程掌握度要求比較高。3.許多學生沒有形成良好的學習方法和習慣。4.教學方法落教材不能及時更新。為了解決以上提到的問題，本人提出了一些改革方案。
三、課程的教學改革方案
1.課程內容的改革
（1）更新教材，選用清晰易懂與實際更為貼切的教材
目前我校“電工與電子技術”這門課所采用的教材內容中存在一些印刷錯誤、編寫錯誤、個別知識點的條理性不清晰以及與實際結合的內容較少等問題。我們將通過對目前各高校這門課已使用的各種教材進行對比分析，吸取一些內容編排較好教材的優點，邀請幾名教學經驗豐富，思想開闊的老師結合本校專業的特點重新編寫一本經典教材。
（2）劃分課程體系，研究總結各類專業的授課內容和方式
本課程涵蓋的知識內容多、理論性強、涉及的專業多，但是針對不同專業的學生卻采用相同的教學內容和模式，這樣將會導致同一個知識點對有些專業的學生來說對后續專業知識的學習幫助不大，而對有些專業的學生來說學得還不夠深入。因此，我們課題組將課程內容分為4個基本模塊，即電路基礎、模擬電子技術、數字電子技術、電機學。根據各專業的教學大綱，針對不同專業的學生在授課內容的側重點上將會有所不同。
2.教學方法與手段改革
（1）培養學生的自學能力，養成帶著問題來聽課的習慣
經調研，目前我校許多學生都沒有課前預習的習慣，如果老師在課堂上沒有布置作業，一些學生甚至連課后復習的習慣都沒有。由于沒有課前預習、課后復習，學生上課時往往對新知識的理解和吸收效率不高，一旦遇到前后知識聯系不上或難以理解的知識點，很容易產生厭倦心理和放棄聽課的行為。針對這一問題，我們提出以下改革方案：在教師開始講課前給學生預留5～10分鐘左右的時間讓大家快速閱讀本節課將要學習的內容，要求學生在閱讀課本的過程中把難以理解的知識點標出或記錄下來。教師可利用學生閱讀課本的這段時間將本節課中需要板書的內容寫到黑板上，學生閱讀完后教師首先提問幾個與本節課授課內容相關的知識點，檢查學生的閱讀效果，回答不出問題的學生至少也可以在腦子里對該問題有一定的印象，從而在后續的聽課過程中帶著問題來聽課。
（2）改革教學方式，采用教材+板書+多媒體的授課方式
采用傳統的教材+板書的授課方式在講解理論推導、例題以及分析簡單的電路時非常簡便，但在講解復雜電路、設備的動態運行等比較抽象的概念和理論時往往要占用較多的上課時間來畫圖，或難以在黑板上形象地畫出來。這樣學生只是知道課本上介紹的一些元器件的原理，而對這些器件、設備的實際外形以及在實際的生產中如何應用都一無所知，因此，我們在講課過程中將借助于多媒體使得一些抽象的知識點更利于理解。例如，在PPT中多加入一些實際的元器件圖片，設備實際運行的動畫，以及通過播放視頻介紹一些課本中的理論在實際中應用的實例等，加深學生對一些器件、設備的理性認識和感性認識，也可以增強理論和實際相結合。
（3）讓學生參與到講課過程中，增強學生的表達能力及自信心
在教學過程中，學生總是扮演著被動聽課的角色，在整個教學過程中沒有參與感，沒有體會到自己的重要性，同時學生也很難站在老師的角度來看待這門課。因此在這門課的教改研究中，我們計劃每學期組織學生進行兩到三次的講課，即提前給出2～3個較難的知識點讓所有學生好好準備，在下次課的授課過程中留出30分鐘左右的時間，隨機抽查至少3個學生讓他們有機會站在講臺上給同學們講解知識點。通過這種形式的角色互換，可以讓學生參與到課堂中，增強了學生的學習熱情，激發學生對知識的追求。
四、結語
本文對《電工與電子技術》課程從教學內容、教學方法和手段方面提出的一些教學改革方案，通過對這些改革方案的實施，將會增強學生對基本理論和基礎知識的深入理解和掌握，培養學生良好的學習習慣、較強的自學能力及表達能力。但是，《電工與電子技術》這門課的教學改革是一個長期而系統的工作，今后我們將繼續緊貼教學大綱和不同學科的發展要求，對這門課的教學改革進行進一步的探索和創新，全面提高教學質量，培養適合社會發展的人才。
五、實物設備的對接

MY-16D電工電子技術創新設計綜合應用實訓裝置

一、電工技術創新設計實訓設備,電子創新設計實訓臺,電子應用實訓臺產品介紹：

本裝置適用于高職高專及高級技師的實驗、實訓要求。適用的專業有電氣類、電子類、機械類、機電類及一般工程類專業的<模擬電子技術>、<數字電子技術>、 <電工基礎>、<電工原理>、<電路與磁路>、<電工學>、等多門課程的綜合應用、創新實訓要求。并可進行相關課程的課程設計，畢業設計以及電工、電子產品研制。
電工創新實訓模塊為塑料有機盒及PCB板構成，且包括多個組合模塊，為學生提供了一個進行綜合應用、創新實訓，可充分發揮學生潛能的完全開放的平臺。
二、電工技術創新設計實訓設備,電子創新設計實訓臺,電子應用實訓臺技術指標：

1、工作電源：三相五線 AC 3800V±10% 50Hz
2、溫度：－10～40℃；環境濕度：≤90%（25℃）
3、外形尺寸：長×寬×高=1600×700×1900㎜
4、整機功耗：≤1.0KW
5、安全保護措施：具有接地保護、漏電保護功能，安全性符合相關的國標標準。采用高絕緣的安全型插座及帶絕緣護套的高強度安全型實驗導線。
三、電工技術創新設計實訓設備,電子創新設計實訓臺,電子應用實訓臺功能特點：

1、由驗證書本知識，轉向綜合應用書本知識，實驗、實訓安排以培養能力為主線，以技術應用為目標，接近生產實際。
2、由學生獨立自主去搭建實驗、實訓電路，各種模塊精心配置，有多個應用組合部件，模塊采用塑料有機盒，兼作實物示教，一舉多得。電工電子單元模塊包括實訓指導書項目所需的單元，還為學生可能進行的創新與探索，配置了較齊全的單元。
3、裝置提供了齊全的各種電源及信號源，以及各種儀表，為學生提供了一個完全開放的，可充分發揮創新潛能的平臺，在此平臺上，可以做電工電子產品線路的安裝調試和排故，還可做技能競賽、課程設計、畢業設計和科技開發；而且模塊維修方便，可放手讓學生操作、試驗，無后顧之憂。
4、本裝置配套電工技術綜合應用創新實訓項目，均經過反復斟酌、精心配置；其中有許多電工電子產品線路，不僅有利于知識的實際應用，而且可以大大提高學生的學習興趣。
本設備各個功能模塊單元功能構成：
電源儀表控制屏部分介紹：電源儀表控制屏箱體采用鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，鋁質面板。
（1）總電源模塊：三相四線交流電源（0~380V），包括三相電源總開關（帶漏電和短路保護）1個，熔斷器3只，220V指示燈3個，安全插座5只。
（2）三相交流電源模塊：提供三相380V/220V可轉換的交流電源，帶安全隔離變壓器輸出。
（3）低壓交流電源模塊：電壓3－24V分七檔可調，分3V，6V，9V，12V，15V，18V，24V輸出，最大輸出電流1.5A，電流表指示，同時提供雙17V帶中心抽頭變壓器一只。
（4）雙路穩流穩壓電源模塊：二路輸出電壓均為0～30V，由多圈電位器連續調節，具有預設式過流過載保護功能，輸出最大電流為2A，每路電源輸出有0.5級數字電流表、電壓表指示。
（5）交直流測量儀表模塊：
1）外測直流電流表：精度０.５級，三位半數字式顯示，測量范圍０～20mA
2）外測直流電流表：精度０.５級，三位半數字式顯示，測量范圍０～200mA
3）外測直流電流表：精度０.５級，三位半數字式顯示，測量范圍０～2000mA
4）外測交流電流表（真有效值表）測量范圍：0-5A，分為毫安與安培部分，量程自動判斷，自動切換，測量精度為0.5級。
5）外測直流電壓表：智能型儀表，精度０.５級，三位半數字式顯示，測量范圍：0-300V，手動量程為：2V、20V、300V
6）外測交流電壓表（真有效值表）測量范圍：0-500V，分為毫伏檔與伏檔位，量程自動判斷，自動切換，測量精度為0.5級。
7）交流功率及功率因數表：可以測量功率及功率因數，三位半數字顯示，測量精度0.5級，電壓、電流量程分別為 500V、5A
6）大功率電阻模塊：提供900歐/150W×2 大功率可調電阻一只。
7）直流恒流源：設有數字顯示，0-500mA直流恒流輸出。
8 ）實驗導線：
強電部分采用高可靠護套結構手槍插連接線（不存在任何觸電的可能），里面采用無氧銅抽絲而成頭發絲般細的多股線，達到超軟目的，外包丁晴聚氯乙烯絕緣層，具有柔軟、耐壓高、強度大、防硬化、韌性好等優點，插頭采用實芯銅質件外套鈹輕銅彈片，接觸安全可靠；弱電部分采用彈性鈹輕銅裸露結構聯接線，兩種導線都只能配合相應內孔的插座，不能混插。
9）工具：1）勝利牌數字萬用表（VC890D），直流電壓量程：200mV/2V/20V/200V/1000V，精度±(0.5%+3)，交流電壓量程：20V/200V/750V，精度±(0.8%+5)，直流電流：20mA/200mA /20A，精度±(1.5%+3)，交流電流：200mA /20A，精度±(1.5%+5)，電200Ω/2kΩ/20kΩ/200kΩ/20MΩ/200MΩ，精度±(0.8%+3)
四、電工技術創新設計實訓設備,電子創新設計實訓臺,電子應用實訓臺實訓項目：

電工基礎實訓項目
1）電氣測量概述
2）直流電路
* 1、電氣儀表的使用和測量誤差的計算
2、電路元件伏安特性的測繪
3、未知電阻的測量―非線性電路的研究、白熾燈燈絲溫度的測定及單臂電橋電路的應用（綜合應用項目）
4、電位、電壓的測定及電路電位圖的繪制
5、基爾霍夫定律的驗證與應用
6、常用供電電路特點和電子電路最大功率輸出條件的研究
7、實際直流穩壓電源和直流穩流電源的研究（綜合應用項目）
8、疊加定理的驗證與應用―多信號疊加控制電路的研究（綜合應用項目）
9、戴維南定理和電橋電路的應用
3）.交流電路
10、電阻電感串聯電路（日光燈電路）的分析與研究
11、阻容移相電路的應用―調光臺燈電路的研究（綜合應用項目）
12、交流電路的功率及功率因數的測量及提高線路功率因數的方法及其意義的研究
13、R、L、C元件在交流電路中的阻抗與頻率特性的研究與應用―整流濾波電路的研究
* 14、R、L、C串聯諧振電路的研究項目
15、三相四線制負載電壓，電流的測量
* 16、三相三線制對稱負載星形及三角形接法時負載電壓與電流的測定
4）.磁路自感、互感與變壓器
17、自感系數的測定、電路斷電時電感尖峰電壓的測量及抑制的方法
18、互感電路的研究
19、單相變壓器特性的研究
20、單相變壓器并聯運行特點的研究
5）.電路暫態過程
21、一階電路暫態過程的研究，22、微分電路和積分電路及其應用（綜合應用項目）
模擬電子技術綜合應用、創新實訓項目：
1、常用二極管的性能測試及應用
2、雙極晶體管及場效管輸出特性的測定
3、單管放大電路的研究
4、兩極放大電路及負反饋放大電路的研究
5、助聽器電路的調試（電子產品線路）（綜合應用）
6、恒流充電電路（場效應管的應用）（電子產品線路）（綜合應用）
7、三極管放大電路故障排除
8、整流、濾波及穩壓電路的研究
9、直流穩壓正、負電源電路的研究
10、典型復合互補OTL功率放大電路調試（電子產品線路）（綜合應用）
11、OTL功率放大電路的故障排除
12、LM386集成音響功率放大電路及其應用（電子產品線路）（綜合應用）
13、運算放大器基本運算電路
14、對由運放器組成的積分運算電路、微分運算電路
15、對由運放器組成的電壓比較器傳輸特性的研究
16、氣敏傳感器制作煙霧報警器的制作與調試（電子產品線路）（綜合應用）
17、方波、三角波和鋸齒波發生器電路的研究與測試
18、三角波、方波及正弦波發生器的制作競賽
19、RC（文式橋式）正弦波振蕩器和制作與調試
20、電容三點式LC正弦波發生器
21、有源濾波電路研究
22、直流—直流（DC—DC）集成電壓變換電路的應用與調試（電子產品線路）（綜合應用）
23、恒溫控制電路的制作與調試（競賽項目）（電子產品線路）（綜合應用）
數字電子技術綜合應用、創新實訓項目：
一）、基礎實訓項目：

1、基本邏輯門電路功能測試
2、優先編碼器功能測試
3、二進制譯碼器和數據選擇器功能測試
4、全加器和超前進位全加器功能測試
5、數值比較器功能測試
6、七段碼鎖存/譯碼/驅動器功能測試
7、各類觸發器功能測試
8、雙向移位寄存器功能測試

9、二一五一十進制計數器功能測試
10、二位十進制計數/譯碼/驅動/顯示電路
11、可逆十進制計數電路功能測試
12、N進制計數電路功能測試
13、555定時器基本應用電路
14、微分型單穩態觸發器
15、集成單穩態觸發器及其應用
16、集成施密特觸發器及其應用

二）、綜合應用實訓項目：

17、聲光控制節能路燈電路（電子線路）（綜合）
18、8線數據傳輸電路（電子線路）（綜合應用）
19、4位環形計數節拍發生器（電子線路）（綜合）
20、秒脈沖信號發生器（電子線路）（綜合應用）
21、救護車聲響報警電路（電子線路）（綜合）
22、D/A轉換器將數碼轉換成單極性、雙極性模擬電壓
23、數控變頻三角波—方波發生器

24、移位寄存器彩燈顯示電路（電子線路）（綜合）
25、8位優先編碼器搶答電路（電子線路）（綜合）
26、觸摸式密碼電子鎖電路（電子線路）（綜合）
27、數字鐘電路（電子線路）（綜合應用）
28、二位十進制計數符合電路（電子線路）（綜合）
29、交通燈控制電路（電子線路）（綜合應用）
30、升/降階梯波發生器（電子線路）（綜合應用）
31、光電轉換加/減計數電路（電子線路）（綜合）

三）、電力電子技術及應用、創新實訓項目
1、晶閘管的控制特性及它作為固體開關的應用（電子產品電路）（綜合應用項目）
2、單結晶體管觸發電路
3、晶閘管單相半控橋式整流電路（電阻負載）的調試與分析
4、晶閘管單相半控橋式整流電路（電阻電感負載）（反電勢負載）的研究
5、IGBT 直流斬波電路的調試與分析（電子產品電路）（綜合應用項目）
6、雙向晶閘管單相交流調壓（調光臺燈）電路的制作與調試（電子產品電路）（綜合應用項目）
7、功率晶體管（BJT）PWM 控制直流電動機可逆調速電路（電子產品電路）（綜合應用項目）

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