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应用型本科院校电工技术的教学模式

摘要:以培养应用型人才为目的,探索电工技术新型教学模式。分析教材并将内容模块化,针对模块化的专题提取多个项目。以项目进行理论、实验、实践的三位一体教学。同时将多种思维贯穿于项目实践中,起到了良好的效果。

关键词:模块化;项目化;综合化

一、引言

创新精神与实践能力是应用型人才培养的重要内容。作为应用技术型大学的试点院校,我校一直在研究理论、实验、实践相互融合的培养模式。本文以《电工技术》课程为例进行新型教学模式探索,以期对应用型人才培养提供帮助。《电工技术》是诸多工科专业的基础课程,伴随着“智能制造”产业的大力发展,电工技术相关知识变得愈发重要。目前,我校《电工技术》的授课以课堂教学为主。实验和实践的学时数相对较少,直接导致当课程学完后,大部分学生只能做电工技术相关知识点理论推导,却不能知其本质原理。究其原因,我们的理论、实验、实践教学脱钩了,且实践环节进行的太少。但是如果过多地进行实验和实践教学,我们的课程学时数又不够。因此,对电工技术等应用为主的重要课程,理论、实验和实践教学应当综合考虑,同步进行。理论学习和实验及实践的开展应当在同一次课中完成。部分难以与理论和实验综合进行的实践环节在课程教学期间可单独安排,穿插进行。这样的教学模式,更能做出地方本科院校的特点。本文能够为《电工技术》课程提供全新的教学模式,培养学生的实际应用能力,使学生全面掌握《电工技术》的相关知识。此外,本文提及的教学模式可作为工科课程全新教学方法的探索。

二、《电工技术》教材分析

现有的本科《电工技术》教学主要以秦曾煌主编的高教版教材为主,总共包含13个章节,分别为:电路的基本概念与基本定律、电路的分析方法、电路的暂态分析、正弦交流电路、三相电路、磁路与铁心线圈电路、交流电动机、直流电动机、控制电机、继电接触器控制系统、可编程控制器及其应用、工业企业供电与安全用电、电工测量。其他教材基本内容与上述教材一致,如方厚辉主编的《电工技术》主要内容分为三个部分:电路、传动与控制、电工测量与安全用电。由上可知,高等学校的《电工技术》教材内容没有太多变化。我校采用的是秦曾煌老师主编的教材,以此教材为基础,对教学内容进行研究。

三、课程内容模块化

依据我校定位及专业要求,将现有教材内容重新编排,划分为4大模块9项专题。主要根据直流电和交流电两大分类,将原有课程内容分为电学综述、直流模块、交流模块和电机的控制。电学综述为引导型内容,培养学生兴趣,建立模块化内容之间的关系,宏观阐述电学学科的重要性及其与他学科的关系;直流模块包括耗能元件直流电路、储能元件直流电路、直流电机;交流模块包括储能元件交流电路、三相交流电路、交流电机;电机的控制包括低压电器控制电机、PLC控制电机。

四、教授内容项目化

依据模块化后的专题,构建若干小项目,项目内容尽量与实践建立关系,以实物研究为主导。必要时可在企业完成项目。学生组成团队选择、设计、实施项目的同时,除了能深刻理解课程内容外,更能加强其认知能力、决策能力、应用能力和合作能力。依据模块化的专题及项目,重新编排综合化的教材辅助教学。同时可以在各个项目之间穿插参观实习和比赛等实践性内容。

五、教学形式综合化

作为工科应用型为主的重要课程,理论学习、实验和实践应当综合进行。理论上的学习和实验的开展及实践的进行应当在同一个项目中完成。通过导课,阐述课程和生活的关系,提升学生学习兴趣,融入创新理念,融入学生讨论为主导的教学方法,融入项目研究,其中:知识背景与基本知识点讲授占到课时的35%,以学生为主导的专题讨论占到课时的30%,围绕项目的综合应用占到课时的35%。上课地点要依据项目灵活选择,主要在配备各种实验器材的实验室完成教学。

六、教学思维一体化

教学过程中充分融入理论、实验、实践三位一体的综合性教学思维。同时要贯穿以下思维进行教学指导。举例如下:立体思维,学生在进行电路分析时,看到的电路图是平面的,因此常常将电路惯性理解为“平面电路”。而电路图是由实际电路模型化得到的,其代表的电路是立体的。虚接思维,可以随意构成虚拟回路,尽管这样的电路未必有电流,但是对于问题的解决却起到了至关重要的作用。串并联思维,在电路分析和设计中,充分应用串联思维和并联思维,串联思维是控制,并联思维是拓展。

七、应用举例

正反转控制三相电机属于低压电气控制电机模块中的一个项目。教学以项目的形式开展,配套独立教材,在低压电器实验室完成。导课和理论内容讲解时间占到本次项目的35%,在理论讲解时充分应用串并联思维。在单电机直接启动控制线路的基础上,并联相同的直接起动控制线路,而后以此基础上进行正反转设计,学生理解起来较快。然后花费30%的时间进行分组讨论,并自行设计正反转连线,同时将器件与原理图一一匹配。最后应用35%的时间进行线路连接和实验验证。期间老师也可参与讨论,但是主要起到指导的作用。

八、总结

对《电工技术》教学内容进行模块化,模块化后的专题又进行了项目划分,依据项目,开展理论、实验、实践三位一体的教学探索,从而在实践方面对学生进行有目的的培养。本课程的最终应用效果为,《电工技术》课程主要在配备大量实验器材的实验室授课,理论讲解时间占比较低,剩下时间均进行讨论、实验和实践。榆林学院已应用本教学模式对电工技术教学进行了初步的试验,效果显著,学生反映较好。本教学模式的探索还在路上,需要进一步的完善和总结。希望能对其他课程的教学起到参考作用。

参考文献:

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[2]康重庆,董嘉佳,董鸿,孙劲松.电气工程学科本科拔尖创新人才培养的探索[J].高等工程教育研究,2010,(5):132-137.

[3]秦曾煌.电工技术[M].北京:高等教育出版社,2009.

[4]王雄,张菁,王丽,杨挺.电路分析思维方法探讨[J].榆林学院学报,2016,(6):74-76.

作者:王雄 张菁 杨挺 单位:榆林学院

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