利用《电工电子学》课程培养学生的综合能力

文/张洪萍 王丽萍 李娜 王伟嘉 陈勤

一、引言

随着信息社会的到来，社会对人才的培养提出了更高要求。2016年，我国颁布的《中国学生发展核心素养》就明确提出学生应具备人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新这六大素养。

《电工电子学》课程是我院针对部分非电专业开设的一门必修专业基础课程。通过本课程的学习，可使学生获得电工技术和电子技术方面的基本概念、基本知识、基本理论、和基本技能；从工程角度培养学生发现、分析和解决问题的能力，并为以后的岗位工作、科学研究打下一定的基础。由于电工电子学课程涉及数学、物理等多门学科，具有教学内容多、知识更新快、实践性较强的特点，学生普遍反映难学；再加上目前的教学模式还是以教师课堂讲授、验证性实验为主，学生被动接受，主动参与机会不多，缺乏独立思考，不利于学生发散思维，进而培养发现问题、解决问题、创新能力和批判性思维等综合能力。因此，本文从以下方面探讨如何全面培养学生的综合能力。

二、多管齐下，全面培养学生综合素质

（一）理念领先与系统思考

一方面，当下的学科教育不再是单纯的知识教育，而是应该从如何促进学生全面发展的高度，关注学生的意志品质、情感态度、生理基础、习惯方法及学科素养等。根据这样的理念，提出在电工电子学课程中采用BOPPPS模型来优化教学。BOPPPS模型是目前国际公认的一种先进教学模型，在北美诸多名校进行应用[1]。BOPPPS模型根据教学育人的认知理论将教学过程划分为6个阶段，分别是B—Bridge-in（导言），O—Objective（学习目标），P—Pre-assessment（前测），P—Participatorylearning（参与学习），P—Post-assessment（后测），S—Summary（总结）[2]。它以参与式学习为核心，发挥学生的主动性，使他们不再是被动的知识接受者，而真正成为学习的主体，调动其学习积极性，提高自主学习能力[5]。BOPPPS教学模式从根本上改变学生的思维方式，强化他们的发散思维、创新思维，培养分析问题能力、解决问题能力和工程实践能力等综合能力。将这一先进的教学模型应用到我院电工电子学课程的教学过程中，有利于突出“学生为主体、教师为主导”这一教学理念，培养学生的综合能力。

另一方面，《电工电子学》课程教学内容主要包括电工技术、模拟电子技术和数字电子技术三大模块，知识点众多，容易给学生造成杂乱无章，从而不知如何下手。因此教师必须系统考虑如何将这三大模块内容融合在一起，形成综合的、系统项目，使整门课程内容形成一个相互联系又有独立功能的整体。这样学生才可以对整门课程知识融会贯通，才会对相关知识内容积极思考、拓展应用、深入学习，为学生打下工程设计的基础。

（二）生活出发与分层教学

将“知识来源于生活，也将应用于生活”的理念应用到电工电子学课程的教学中，找出课程知识点与实际生活的结合点，提炼出贴近生活的教学案例，做到教学不只局限课堂，还能利用课堂所学知识分析、解决日常生活中的一些实际问题，在课程初期就激发出学生的好奇心，积极思考、主动学习。比如让学生制作一个爱的小夜灯送给家人和朋友，对于这样的实际问题，学生十分感兴趣，从而积极主动思考，能很好地设计实现。教学中结合元器件的选择，注意参数匹配，如电路的分析、计算，点亮LED灯（单色或彩色）所需的电压，直流稳压电路的设计等。再比如家里的家用电器（洗衣机）罢工，故障代码E32，请学生帮助查明原因，并指导维修。这些都能很好地激发学生的学习热情，而且能让他们感受到这些电工电子的知识和我们的生活息息相关，学而有用，从而愿意多角度思考问题。

我院开设《电工电子学》课程的学生层次有本科、士官大专学生，他们有的是通过高考入学，基础较好；有的则是从部队考取入学，学习能力良莠不齐，这样便要求教师在教学过程中有所区别。我们将一些基本知识放在课前自主学习，课堂上集中解决共同存在的问题，而且应该提供几个进阶性的学习内容，对于理论基础较好、学习能力较强的学生，可以在完成基本任务的同时，再额外完成一些有挑战性的项目，刺激学习；而对于基础相对较差的学生，则以鼓励为主，在习题、实验和实践方面提供适合能力的项目，尽可能让他们展示出自己的优势，增强自信心，为本门课程的学习建立良好氛围[3]。

（三）理实一体与虚实结合

《电工电子学》课程既有丰富的理论知识，又有众多的实验项目，能很好地培养学生的观察能力、动手能力、分析判断能力等。但在目前的教学中，理论与实验、实践分开进行。即在教室上完理论课后，再去实验室按照实验指导书上的操作步骤一步一步完成，记录数据、填写表格、提交实验报告。整个活动流于表面，因为理论课非常枯燥，学生在学习具体电路时没有实物可查看、现象可观察，根本提不起学习兴趣，更别说培养其他能力。为提高学生的动手能力和分析问题、解决问题等能力，我们将理论与实践在同一教学场所（教室或实验室）一体完成，通过实验总结理论、理论指导实践，很好地实现了做中学，学中做，使学生学习由被动变主动。在教室完成理实一体化教学可以利用一些开发套件，学生一边进行具体操作，教师一边进行理论讲解，做到即时反馈，有效学习；或者通过教师演示实验现象，由学生归纳总结，发散思维，找出问题、提出更好方案，全面培养学生的综合素质。

当前，数电模块的组合逻辑电路和时序逻辑电路部分的实验课是直接使用元器件进行的，这就使得需要准备的元器件的种类、型号较多；再加上实验室设备的老化和元器件本身的不稳定性，很多实验根本做不起来，更不要说很好地完成。因此，有必要在教学中加入仿真软件的使用，进行仿真实验，仿真实验过程中不仅可以很好地得到实验结果，而且还便于随时调整元器件参数，改变设计电路，极大地提高了效率，使得学生愿意动手，培养动手实践能力，为以后的岗位工作和科学研究打下照实基础。

（四）减少验证性实验与增加综合设计性实验

虽然基础验证实验可以加深学生理解理论知识，但不利于培养学生的动手能力和分析解决问题的能力。所以，基性验证性实验项目应该减少，而且还要提前给学生挖好坑，故意设定故障，学生不仅要完成理论验证，还要动手测试故障电路，找出故障原因，这样才能大大调动学生的实验积极性，另外可以提前让学生设计一些自己感兴趣的电路带到实验课上一起做[4]。综合性实验项目是老师在充分考虑学生能力和实验内容的探索性和可行性之后，提供一批实验项目供学生选择。学生可以选择独立完成或组团成组（不超过3人/组）完成(注：小组合作完成的要分工到人，以免个别学生浑水摸鱼)，通过查阅资料、拟定方案、选择实验器材、设计实验步骤、实施实验方案、记录实验结果，最后做PPT文稿汇报答辩。综合性实验是对理论知识的巩固和总结，着重培养学生的综合分析能力、独立设计能力和工程应用能力。

三、结论

现代社会对人才的要求越来越高，不仅需要具备丰富的学科知识，还需要具创新能力、合作能力、沟通能力、批判性思维等综合能力。因此，本文从上述几个方面同时着手，全面切实培养学生的综合能力。