“電工電子學(xué)”國家級(jí)精品課程的建設(shè)

劉潤華，劉廣孚，任旭虎

(中國石油大學(xué)信息與控制工程學(xué)院，山東東營 257061)

我校“電工電子學(xué)”課程組承擔(dān)著全校非電類理工科各專業(yè)的“電工電子學(xué)”課程。多年來，課程組一直非常重視課程建設(shè)，特別是對(duì)課程體系和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了大膽改革，并取得了一定成績(jī)。我們認(rèn)為，課程建設(shè)必須與我校的石油行業(yè)特色相結(jié)合，才能符合學(xué)校發(fā)展要求。

1 構(gòu)建模塊化的課程體系

電工電子學(xué)的課程體系最初確定為“電工技術(shù)”、“電子技術(shù)”和“電機(jī)電器與控制”幾門課程。在上世紀(jì)九十年代已調(diào)整為“電工技術(shù)”(含電機(jī)電器與控制)和“電子技術(shù)”。2000年課程組承擔(dān)了21世紀(jì)初高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目“非電類理工專業(yè)電工電子課程模塊化教學(xué)改革的研究與實(shí)踐”。該項(xiàng)目于2005年獲得山東省優(yōu)秀教學(xué)成果一等獎(jiǎng)。繼而又完成了山東省重點(diǎn)教改項(xiàng)目“電工電子類基礎(chǔ)課程模塊化教學(xué)改革的研究與實(shí)踐”，對(duì)原模塊化體系進(jìn)行了完善。

該課程的模塊化體系如圖1所示。該模塊的基礎(chǔ)模塊為“電工”和“電子學(xué)基礎(chǔ)”兩門課程。這些課程介紹了電工電子技術(shù)的基本理論、基本分析和設(shè)計(jì)方法，還包括一個(gè)電工電子學(xué)基本實(shí)驗(yàn)?zāi)K?；A(chǔ)模塊是各專業(yè)必修的模塊。應(yīng)用模塊包括八個(gè)理論模塊和一個(gè)電工電子學(xué)實(shí)習(xí)實(shí)踐模塊。這些應(yīng)用模塊相對(duì)獨(dú)立，各非電專業(yè)可根據(jù)自己的專業(yè)要求和不同的學(xué)時(shí)，選修合適的應(yīng)用模塊。

按照新的模塊化課程體系，各專業(yè)可以按照自己的需要和教學(xué)計(jì)劃學(xué)時(shí)數(shù)，選擇適合自己專業(yè)的知識(shí)模塊。例如，勘察和化工類等專業(yè)需要信號(hào)方面的知識(shí)，但不需電機(jī)電器及其控制和電力電子方面的知識(shí)，可不必選擇4、5、6模塊;而石油工程和機(jī)電類等專業(yè)，需要這方面的知識(shí)，則必須選擇4、5、6模塊。

新的課程體系既解決了基礎(chǔ)厚與內(nèi)容新、學(xué)時(shí)少與內(nèi)容多的矛盾，又可學(xué)到自己專業(yè)所需的內(nèi)容。

圖1 電工電子學(xué)模塊化體系圖

2 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

我們對(duì)“電工電子學(xué)”課程內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化，精選了電路分析基礎(chǔ)內(nèi)容。刪減其定量計(jì)算內(nèi)容;集成電路、交流電動(dòng)機(jī)等內(nèi)容突出外部特性，刪減了內(nèi)部的詳細(xì)分析內(nèi)容;同時(shí)我們?cè)黾恿薊DA(分布在每一章)和PLC等內(nèi)容;加強(qiáng)了綜合系統(tǒng)應(yīng)用內(nèi)容，如數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，將傳感器、信號(hào)放大調(diào)理、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)模轉(zhuǎn)換和采樣保持等內(nèi)容組成一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)。另外，在電工電子學(xué)綜合應(yīng)用模塊中，列舉了石油石化工業(yè)中典型的幾個(gè)綜合應(yīng)用例子:抽油機(jī)控制系統(tǒng)，油罐液面、溫度檢測(cè)控制系統(tǒng)，聯(lián)合站監(jiān)控系統(tǒng)等。

我們于2003年編寫了一部模塊化體系教材《電工電子學(xué)》，于2007年出版了修訂版《電工電子學(xué)》(“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材)［1］，該教材于2008年獲山東省優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng)。

3 改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)

1)模塊化的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系分為兩個(gè)層次兩大模塊，即電工電子學(xué)實(shí)驗(yàn)(必修)和電工電子實(shí)習(xí)(選修)。其中，電工電子學(xué)實(shí)驗(yàn)又分為三個(gè)模塊，即基本實(shí)驗(yàn)(電路的基本測(cè)試、電路定理驗(yàn)證、常用儀器使用和放大器與反饋放大器的測(cè)試)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(運(yùn)算電路設(shè)計(jì)、組合邏輯電路設(shè)計(jì)、時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)和電機(jī)基本控制電路設(shè)計(jì))和綜合實(shí)驗(yàn)(家電多功能保護(hù)器設(shè)計(jì)和直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)等)。

2)電工電子實(shí)習(xí)項(xiàng)目與石油石化工業(yè)緊密結(jié)合，如抽油機(jī)節(jié)能變頻調(diào)速系統(tǒng)控制，油罐界面的檢測(cè)等。這一選修實(shí)習(xí)項(xiàng)目從開始的一個(gè)專業(yè)發(fā)展到現(xiàn)在的六個(gè)專業(yè)，現(xiàn)在，我們繼續(xù)擴(kuò)大題目范圍。

3)實(shí)驗(yàn)手段采取了實(shí)際實(shí)驗(yàn)和虛擬實(shí)驗(yàn)以及網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式，要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)之前，先進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，并作為實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的一項(xiàng)內(nèi)容，仿真成功后再進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。

4)我們采取實(shí)驗(yàn)室內(nèi)和實(shí)驗(yàn)室外相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?。?duì)于一些較簡(jiǎn)單而不需太多設(shè)備的實(shí)驗(yàn)，我們制作了一些小型實(shí)驗(yàn)箱，發(fā)給學(xué)生在宿舍做。

5)對(duì)于像油氣儲(chǔ)運(yùn)、材料成型與控制等對(duì)實(shí)踐技能要求高的部分專業(yè)，由于教學(xué)計(jì)劃中學(xué)時(shí)多，所以單獨(dú)開設(shè)實(shí)驗(yàn)課并單獨(dú)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)考試。

4 結(jié)語

經(jīng)過多年的建設(shè)和改革，我校的“電工電子學(xué)”課程已取得了顯著成績(jī)，在國內(nèi)首創(chuàng)了模塊化的課程體系。經(jīng)過不斷完善后，該體系的課程內(nèi)容與實(shí)踐環(huán)節(jié)內(nèi)容緊密結(jié)合石油石化工業(yè)，形成了鮮明的行業(yè)特色。本課程于2008年被評(píng)為國家級(jí)精品課程，電工電子學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)于2009年被評(píng)為國家級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。

［1］ 劉潤華等.《電工電子學(xué)》.［M］東營 中國石油大學(xué)出版社，2007.7