1. 引言
电工与电子技术是非电类本科专业的重要专业基础课程，为后续专业课程提供重要支撑作用。该课程与“电”紧密相连，与现代生活和工业生产息息相关，已成为工业工程、能源工程、集成电路等众多专业的必修课程，也是未来工程师所必需的基础知识。因此，在工科院校，该课程备受学生青睐，选修者众多。
目前该课程的教学存在一些问题，如知识抽象难懂、课时不足、学生学习兴趣不高。为增强教学效果，教师必须立足“教”与“学”的实际情况，秉持学生为主体的教学观念，打破传统教学模式的限制，积极探索符合“学情”的教学方式方法，推动教学改革，提高学生学习效率，达成新工科背景下培养大学生创新实践工程能力的目标。
2. 以传统教学为主的教学现状
在电工与电子技术传统教学中，理论教学占主导，实验课程不受重视，“讲授式”是主要教学方法。教师虽能传递知识，但学生接收、接受和理解的情况无法迅速有效反馈。空洞的理论讲解虽能巩固学生基础知识，但不利于学生将知识应用于工程实际，也无法培养学生创新实践能力。实验教学不受重视，导致实验考核缺乏规范标准，考核流于形式，学生忽视或轻视实验课程，实践能力得不到训练和培养。
此外，随着“新工科”的推进和工科专业培养目标的与时俱进，学生必修课程逐渐增多，各课程课时逐年减少，电工与电子技术课程也不例外。因此，传统教学模式已无法满足高校工程人才培养目标需求。新工科背景下，高校育人目标注重校企结合产学融合，突出实践和创新能力培养，这要求教师教学既重视理论知识传授，也重视实验实践训练。因此，教师急需改革创新该课程教学方法，重点关注学生学习体验和能力提升。
3. 教学中存在的问题
3.1. 学生知识水平存在差异
随着“招生协作计划”的推进，中西部学生涌入本科院校，学生生源差异增大。部分西部地区学生知识储备不足，难以跟上课程进度，严重影响电工与电子技术的教学。教师应分析学生需求，提升其数理分析及计算能力，以“电气”为媒介，督促这部分学生尽快跟上“电工”与“电子”的学习和拓展。另一方面，地区差异和中小学师资配置问题，导致西部地区学生学习方式存在不足。一些学生习惯“填鸭式”教学，课堂上不主动，与教师互动少，课下也不擅长自主学习，只完成书面作业。因此，为实现新工科背景下的教学目标，教师要攻克学生基础知识薄弱问题。鉴于学生知识水平参差不齐，应坚持因材施教，实施分层教学，开展个性化学习指导与服务，满足不同层次学生需求。
3.2. 教师“佛系”，教学方法传统
老教师在教学中已取得了一系列教学成果，习惯了传统教学方法，安于现状，不思尝试新的教学手段和技术；青年教师科研任务重，又兼指导本科生毕业论文的设计与撰写，以及研究生的学习、研究和大小论文撰写。青年教师分身乏术，难以平衡科研和教学，对教学工作重视不够，即便重视也没有充足的时间深思教学方法的改革与创新，自然接受同一团队老教师的传统教学方法，呈现“教学躺平”状态。
教师的“佛系”教学态度可能会让学生感到轻松，但也可能导致学生缺乏学习动力和竞争意识。教师的“佛系”心态营造出乏味的学习氛围，学生上课没激情，久而久之产生倦学心理，影响教学短期成果和长远培养目标。因此，教师既要继承“佛系”教学态度的优势，关注学生的内心成长和个体发展，培养学生的从容与淡定，又要提升上进心，勇于改革创新多样化教学方式，提升学生学习兴趣，吸引学生主动参与教学。当学生在课程学习中感受到能力提升，体会到课程对未来职业发展的潜在作用，必然会重视本课程，产生强烈的学习欲望和探索心理。
3.3. 师资与实验设备等资源不完善
电工与电子技术课程的修读对象为非电类工程专业本科生，其课程目标是培养学生的理论知识应用能力和创新思维能力。为实现这一目标，需要合理安排理论课程和实验课程，以实现理论与实践协同育人，培养新工科工程人才。然而，在传统教学模式下，评价学生对电工与电子技术课程的掌握程度主要是采取闭卷考试的方式，忽视了对学生实践能力的考查与评估。造成这种现状的原因一方面是高校师资配置限制，无法同步进行理论教学和实验教学。另一方面，实验场地和实验设备不足等问题也抑制了两者的协同进行。
4. 教学方法的改革与创新
4.1. 合理整合课程主要内容
教师应根据工科专业本科生培养计划制定电工与电子技术的课程大纲，然后根据总课时量和学生知识水平等基本学情，按照知识体系和内容特点分类，由浅入深地合理安排教学进度。课程整体内容可分为电工和电子两部分，难度依次递增。电工部分包括电路分析的基本定律、直流电路的基本分析方法、直流电路中一阶电路的暂态过程分析、正弦交流电路的相量分析方法、三相交流电路、变压器和电动机等，电子部分包括二极管的工作原理、三极管及其放大电路、集成运算放大器及其应用、逻辑电路、时序电路等。教师从基本概念学习递进至理论学习，再深入到理论的实际应用，深入浅出地阐释深奥的原理、定律，并解释清楚电路分析方法。为增强知识点的趣味性和思哲性，可以引入辩证法，例如，电路模型与实际电路符合对立统一规律[1]。
在学习暂态过程、变压器和电动机等章节时，引入工程实例，使学生深刻体会到所学知识与生活实践和工业生产紧密相连。针对模拟电子技术和数字电子技术内容，以整流器、逆变器以及手机和电脑的芯片为例，让学生分析和设计部分电路，培养学生的创造思维和动手实践能力。
4.2. 探究式教学方法的探索与实践
探究式教学方法以学生为主体地位，教师设定情景问题，学生自觉、主动地去探究。教师适时地给予指导和启发，学生通过一系列的活动，如研读教材、查阅文献、观察现象、分组讨论等，自行发现并掌握相应规律和结论，以达到自主发现、处理和解决问题的能力目标。首先，教师根据学生的兴趣爱好和心理特征，针对学习内容创设有趣、合理、贴合实际的问题导向情景，激发学生学习兴趣，调动其学习主动性。其次，若内容深奥繁杂，教师应展开启发式教学，提出由浅入深的几个问题。再次，将学生分组，小组长为每个成员分配提出问题、处理问题、解决问题的任务，尊重学生的参与权，发挥其主观能动性。教师通过课堂提问、学生个体回答或分组汇报等互动活动，了解学生的学习反馈，对关键知识问题进行总结归纳。最后，教师根据学生已有的知识经验，循循善诱，引导学生散发性、创新性思维，开拓其工程视野。
以课程内容基尔霍夫定律为例，教师通过复习回顾的方式提出问题：由理想电压源和A、B两个白织灯并联组成的回路，求解流过理想电压源的电流。学生可依据所学电路知识迅速解答完毕。随后，教师提出：“若给白炽灯A串联上一个理想电流源，如何求解流过理想电压源的电流以及白炽灯A两端的电压？”由此导入新课内容，进入课堂问题研讨环节。首先，将学生分成若干小组，让学生初步讨论和探索。若学生无法找到切入点，教师则采用类比法提问：“如果将各支路看成河流的干流和分流，会怎样？”经教师引导，学生根据已有知识与经验，通过小组间的交流和讨论，很快找到解题思路，得出基尔霍夫电流定律的推论。这种以学生为主体的教学方法优势明显，不仅能加深学生对知识的理解和记忆，还能提升学生的好奇心和求知欲，培养和锻炼学生的思维能力、比较归纳能力和创新能力。
4.3. 灵活运用现代化教育技术
鉴于“电”本身的神秘性，以及电子与电工技术课程的很多知识点和理论的抽象性，若教师沿用传统教学模式，学生难以理解理论概念，更无法建立抽象模型。现在多媒体技术发达，教师可事先制作电子课件，插入电路理论和知识点的动漫微视频或网络视频链接，让学生直接观看视频动画演示。例如，在电工部分插入宏观结构的电网工作3D动画，在电子部分插入手机和电脑等芯片的3D工作原理动画，使学生了解“电工”与“电子”的广泛应用和巨大效能。贴近实际的应用实例动画课件，既能调动学生的学习兴趣，又能阐明抽象的工作原理，还能给学生带来强烈的视觉冲击，加深记忆，激发他们的好奇心和求知欲。此外，随着互联网的高速发展和自媒体的兴起，刷小程序和小视频已经成为全民生活中不可或缺的休闲和娱乐。教师为“迎合”当代大学生的兴趣爱好，可创建包含课程内容及专业前景的微信小程序或抖音微视频，各个小程序、微视频既精又简，精准地展示重点知识和实例应用，调动学生利用碎片化的时间预习和复习课程知识内容[2]。
然而，在运用多媒体技术和媒体平台时，教师应遵循合理性原则，避免教学过程和教学活动过度“花哨”，以免分散学生注意力，影响教学进度。因此，教师应精心准备教学素材，分清主次，既要发挥传统教学方法的优势，又要充分利用多媒体技术的高效辅助作用，上好每一堂课，成为一名合格的“师者”。
4.4. 强化实验实训课程
在工科专业课程中，实验是培养学生实际应用和创新能力的关键环节。因此，教师应结合产学融合实际，改革教学模式，合理安排实验、实训课程时间，锻炼学生实操能力。在实验教学中，创建模块化教学方法，将实验分为验证型和设计型，对不同模块采用不同的过程化考核方式[3]。此外，为培养学生创造思维，尽量增加设计型实验项目的多样性和广泛性。具体实施时，先成立实验小组，让每位同学都有机会参与，教师统筹实训，确保学生主体地位，及时引导、指导和解答。
另外，教师还可开展虚拟实验，如使用MATLAB & Simulink软件模拟真实实验环境和操作。虚拟实验不受实验场地和时间的限制，可以随时随地进行，方便学生自主学习与探索。与传统实验相比，虚拟实验可以减少实验设备和材料的消耗，降低成本，学生可多次重复虚拟实验，有助于更好地理解原理、掌握技能。它还能提供更多样化的实验项目和场景，拓展学生的实验视野和经验。然而，虚拟实验存在局限性，无法完全替代真实实验的体验和效果。因此，在实际应用中，应将虚拟实验与实际实验相结合，以实现最佳实验教学效果。
实验课程有助于培养学生解决问题的能力，通过分组合作，也能培养学生团队协作能力。
4.5. 课堂过程化融入思政元素
为践行“为党育人，为国育才，以德施教，立德树人”的教育理念，上海率先提出了“课程思政”理念[4]。教师不仅要传授知识和技能，更要注重价值引领。以每一堂课为载体，深入挖掘课程中蕴含的思政元素，引导学生崇尚科学、追求真理，增强法律意识、勇于承担社会责任，厚植家国情怀、勇挑民族复兴大任。例如，在讲解欧姆定律和基尔霍夫定律时，将欧姆定律对元件自身的约束类比为个人发展应遵循的规律，将基尔霍夫定律对电路结构的约束类比为社会法律和法规对社会群体的约束。这一过程不仅让学生掌握了理论知识，还强化了他们的法律意识，即所有人都必须遵守法律，没有例外。在讲解集成运放电路时，引入智能制造芯片，师生共同探讨高端芯片制造的国际形势及中国面临的困境，以此激励学生热爱学习、勇于创新，培养其责任感和使命感。
5. 总结
综上所述，为适应新工科背景下校企合作产学融合的育人理念，本文针对非电类专业的电工与电子技术的教学现状及问题进行探讨，探索以学生为中心的教学方法，加强实验实训课程，改革和创新教学方式方法，提升教学成效，从而将高校工科大学生培养成有实力、有担当的卓越工程人才。