“电工电子学”课程教学改革探索(全文).docx

本文格式为Word版，下载可任意编辑第PAGE\*MERGEFORMAT5页共NUMPAGES\*MERGEFORMAT5页“电工电子学”课程教学改革探索(全文)“电工电子学”是中国石油大学（北京）（以下简称“我校”）面向非电类专业本科生开设的具有承上启下作用的技术基础课，该课程在我校的机电、石工、勘察等诸多专业领域都有着广泛的应用。该课程介绍电路分析、电机、模拟电子技术和数字电子技术的基本概念、基本定律、基本分析方法和基本应用等，其目的是培养学生电路分析、设计和开发的基本能力。由于该课程的特点是知识点多，不容易理解，学后难应用;另外，传统的教师灌输式传授教学模式，导致学生仅仅强行记住了基本理论和解题方法，但缺乏分析、设计和开发电路的能力。究其原因，在灌输式传授知识的过程中，学生是被动接受教学内容，为了应付考试而机械地背记老师教的东西，达不到对知识的深刻掌握和应用。为此，笔者考虑打破传统的教学方法，研究了以学生为主体来提高学生学习兴趣的教学手段和在有限的课时内将知识应用到电路设计中的教学模式。以学生为主体教学方法的改革和探索启发式教学在教学过程中，首先教师要善于在学生已掌握知识水平上提出问题，激起学生的好奇和兴趣，学生为了发现规律或找到答案，就需要对相关知识进行综合、联系、概括，从而起到引导和鼓励学生积极思维的效果。例如，在讲解叠加定理之前，首先以复习基尔霍夫定律的形式求解一个有两电源作用的电路，接着从求解的结果出发，引导学生研究求解的结果中两部分的物理含义，在分析的过程中不断渗透分解和叠加的思想，从而引导学生发现并理解叠加定理。理念循序渐进化在教学过程中，有些概念或规律是教学中的重点和难点，学生理解起来有一定难度。针对这种情况，教师要善于采用由简到繁，循序渐进，深入浅出的原则将该学科中关键的分析理念和分析方法讲授给学生。通过循序渐进的讲解，学生掌握的不仅仅是几个知识点，更重要的是理解了知识之间的相通性以及理念的灵活应用。例如电路分析中等效的方法。首先，从学生都懂的两电阻串联电路的阻值等于串联电路里两电阻的和说起，关键是让学生明白从电学角度看等效的基本含义是两个可以等效的东西具有相同的特征，即具有相同的伏安特性，接着启发学生理解等效的条件怎么找，等效的结果是什么。学生在明白了简单的电阻等效基础上，学习电压源模型和电流源模型等效中进一步将等效理念深入讲解。学生对等效理念有深入理解的情况下对于二端有源电路的等效模型即戴维南定理的学习就很容易理解。开展课堂问题研讨学习完一章或者相对独立的一部分内容后，教师首先应以“知识链”的形式将本章课程的内容层层分解，使学生对所学知识有清晰的框架和完整的认识;然后以研讨的方式把所学知识具体应用到综合例题或问题的求解中。通过上述两个过程达到知识的巩固、完善和提高。例如学完电路分析的内容后，学生学到了多种计算电路响应的方法，如基尔霍夫定律法、支路电流法、结点电压法、叠加定理、电源等效及戴维南定理等。教师可以给出一道典型例题，首先用让学生独立思考，各抒己见，给出同一问题的不同解法，并比较这些方法在此题中优劣，从而理解各方法适用的场合。通过课堂问题研讨，不仅能加深学生对理论知识的深入理解和灵活应用，而且培养了学生的创新、鉴别和比较归纳能力。将知识应用到电路设计的教学模式通过课堂的理论讲解，学生能掌握基本的理论知识，但学习该课程更重要的目标是学以致用，特别是模拟电子技术和数字电子技术两部分内容。为此，将基本知识应用到电路设计的方法是把功能强大的Multisim软件引入教学中。这样不仅能提高学生的学习兴趣，加强理论知识的理解，而且学生可以不用受实验条件的约束而将所学知识应用到仿真设计中，充分调动学生的积极性和自主性，同时与当前科技同步，将提高学生的就业竞争力。为了督促学生自主应用Multisim软件设计电路，教师需要给学生布置设计题目、安排上机时间和答辩时间。下面以集成运放的教学为实例讲解该教学模式。教学实例集成运放是模拟电路中重要的一章，而且广泛应用于信号的采集和处理中。但学生在学习中却存在着诸多难点。另外，如果只是学完理论后解几道课后题而没有接触相关的应用设计，学生学后都感觉收效甚微。为此，我们以集成运放教学为例来说明如何将几种教学方法应用于该课程的教学中，教学思路分两步：理论讲解和自主仿真设计。理论讲解首先简单介绍集成运放的内部电路，对于该器件的关键参数的特点学生非常容易理解，比如放大倍数很大、输入电阻很大、输出电阻很小。以放大倍数很大引导学生思考，得出输入在非常小的范围内输出电压与输入电压为线性关系。再通过回顾基本放大电路中输出交流信号的幅度应小于电源电压，从而导出运放的电压传输特性以及对于的两个工作区：线性区和非线性