電工學(xué)系列課程教學(xué)改革研究與實(shí)踐

儲春華?李有軍?李創(chuàng)

摘要：電工學(xué)系列課程是工科非電類專業(yè)的重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是密切結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際的技術(shù)性課程。該系列課程可與多學(xué)科的多專業(yè)課有機(jī)融合，要求理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)緊密結(jié)合。本文在深入調(diào)研的基礎(chǔ)上，針對目前教學(xué)實(shí)施情況，按照教學(xué)大綱要求，建立全面多層次的模塊化教學(xué)結(jié)構(gòu)體系，力圖探索更有效的教學(xué)方法。改革實(shí)踐結(jié)果初見成效。

關(guān)鍵詞：電工學(xué)；非電類專業(yè)；模塊化

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）36-0111-02

電工學(xué)系列課程具有知識面廣、應(yīng)用性強(qiáng)、內(nèi)容更新快且學(xué)時少的特點(diǎn)。教學(xué)改革要協(xié)調(diào)人才培養(yǎng)和課程教學(xué)兩方面的需求。受傳統(tǒng)教學(xué)模式和體制的影響，非電類專業(yè)電工學(xué)系列課程教學(xué)中存在的一些問題。多年來，筆者所在的課題組同仁不斷努力進(jìn)行電工學(xué)系列課程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐，以構(gòu)建能有效培養(yǎng)學(xué)生分析、設(shè)計、應(yīng)用和創(chuàng)新能力的課程教學(xué)體系為目標(biāo)。

一、目前教學(xué)過程中普遍存在的一些問題

1.教學(xué)內(nèi)容落后，教學(xué)體系設(shè)置不合理

非電類專業(yè)電工學(xué)系列課程主要包含電路理論、電工電子、電機(jī)電器及繼電接觸器控制這幾方面的內(nèi)容。對于電類專業(yè)的學(xué)生而言，這幾方面的內(nèi)容分別單獨(dú)開課且有后續(xù)課程，學(xué)時充足，因此可以將基礎(chǔ)課的理論聯(lián)系專業(yè)課的實(shí)際應(yīng)用，教師在授課過程中做到有的放矢，針對性很強(qiáng)，重點(diǎn)突出，后續(xù)課程也幫助學(xué)生了解前修課程所學(xué)知識該如何運(yùn)用并做到學(xué)以致用，大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。對非電專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是使學(xué)生獲得電工理論在工程技術(shù)中應(yīng)用的基本方法和技能，能分析和解決電工技術(shù)方面的問題，并能設(shè)計簡單的電路，而非研究或者專業(yè)型的電類人才，沒有相應(yīng)的電類后續(xù)課程，但本專業(yè)的專業(yè)課的部分內(nèi)容又與電工學(xué)系列課程內(nèi)容密切聯(lián)系，學(xué)生很難銜接。造成這種結(jié)果的因素有很多，很大程度上是由于目前的課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)置不合理，先修課程沒有為后續(xù)課程做好鋪墊。教學(xué)內(nèi)容的落后直接影響到教學(xué)效果。

2.教學(xué)方法刻板，課程評價體系單一

教育發(fā)展幾千年，教學(xué)方法不斷完善提高，同時也“統(tǒng)一化”了。無論老師的知識背景結(jié)構(gòu)、學(xué)生的專業(yè)或者基礎(chǔ)，統(tǒng)一入學(xué)、統(tǒng)一內(nèi)容、統(tǒng)一方法（如多媒體教學(xué)）、統(tǒng)一考試、統(tǒng)一畢業(yè)。教學(xué)中還是以傳統(tǒng)的“教—學(xué)”方式實(shí)現(xiàn)知識傳遞為主，滿滿的內(nèi)容幾乎沒有留給學(xué)生思考的空間，互動較少且達(dá)不到好的效果，比如討論課很容易就變成習(xí)題講解課。成績評定大多是以課程考試及平時成績兩部分構(gòu)成，考試沿襲傳統(tǒng)的閉卷考試，學(xué)生不得不花一定的時間以做題來代替學(xué)習(xí)，平時成績基于考勤和實(shí)驗(yàn)等，這種模式驅(qū)使學(xué)生以考學(xué)分為目的來完成課程學(xué)習(xí)，不利于綜合素質(zhì)的培養(yǎng)和提高。

3.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單調(diào)，實(shí)驗(yàn)室開放程度不夠

單從實(shí)驗(yàn)課程方面來看，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)基本是當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的主體，綜合型和設(shè)計創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)相對較少。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容簡單，沒有及時調(diào)整，指導(dǎo)教材內(nèi)容簡單、步驟詳細(xì)，實(shí)驗(yàn)方法的說明過于刻板。實(shí)驗(yàn)通常是在指導(dǎo)老師的示范帶領(lǐng)下完成，局限了學(xué)生的自主性。

實(shí)驗(yàn)室功能單一、缺乏整體規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)封閉管理，非課程時間基本不對外開放。因此，課余學(xué)生無法合理或者僅有極少的學(xué)生可以進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，也無法將相關(guān)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合起來實(shí)現(xiàn)一些特定的教研需要。

4.教學(xué)改革受管理?xiàng)l框的約束

目前，高教已經(jīng)建立了比較完備的教師評估評價體系，各種宏觀的理念和目標(biāo)形成了具體數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)。比如教師評職稱看科研論文和教學(xué)質(zhì)量兩方面，前者可以具體化到數(shù)字，后者則比較模糊。如在教學(xué)質(zhì)量評價中，教學(xué)方法的評估標(biāo)準(zhǔn)則直接轉(zhuǎn)化為對顯性現(xiàn)象的描述，如內(nèi)容是否遵從大綱、層次是否清晰等，甚至于與學(xué)生的考勤率掛鉤。教學(xué)評價體系的標(biāo)準(zhǔn)化、制度化一方面使得許多具體工作有章可循，另一方面也束縛了教師們的創(chuàng)造力，在教學(xué)中嚴(yán)格遵循大綱，教學(xué)過程中更傾向于以學(xué)生能聽懂、吸收知識作為目標(biāo)，并不敢對學(xué)生提更高的要求。在這種形勢下，許多教改的方法很難實(shí)施。

二、電工學(xué)系列課程教學(xué)改革方案

課題組老師經(jīng)調(diào)研、討論后，確定電工學(xué)系列課程教學(xué)改革的目標(biāo)和方案為：（1）深化課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段的改革，將課程建設(shè)成為精品課程；（2）將課程相關(guān)實(shí)驗(yàn)室打造成為先進(jìn)高效、綜合性的開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)基地；（3）結(jié)合新的參考書和教材，編寫出新的教學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，并力爭出版。

1.樹立新觀念，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行模塊化劃分

電工學(xué)系列課程作為非電專業(yè)的基礎(chǔ)課，其內(nèi)涵和功能隨著社會經(jīng)濟(jì)、科技的發(fā)展、教改的進(jìn)行是不斷擴(kuò)展和完善的。知識總量不斷增加，終身學(xué)習(xí)觀念日益強(qiáng)化，市場對人才的需求也是多樣和多變的，本科教學(xué)朝向基礎(chǔ)化方面發(fā)展，因此，觀念上要樹立教學(xué)與科研、生產(chǎn)相結(jié)合是培養(yǎng)學(xué)生根本途徑的觀念。高教改革的大趨勢是推行適宜于培養(yǎng)創(chuàng)新人才的通識教育，傳統(tǒng)的重基礎(chǔ)、重細(xì)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容亟需改革。同時，新知識、新技術(shù)、新應(yīng)用的不斷涌現(xiàn)，致使電工學(xué)系列課程內(nèi)涵內(nèi)容越來越多，如果僅僅是在舊的內(nèi)容基礎(chǔ)上進(jìn)行添加，勢必使“內(nèi)容多與學(xué)時少”的矛盾日益突出。針對我院各相近專業(yè)的教學(xué)實(shí)際情況，經(jīng)過大家深入研究討論，按照不同專業(yè)進(jìn)行模塊化分類教學(xué)，課程內(nèi)容模塊化劃分見圖1。

模塊化劃分之后，教學(xué)內(nèi)容在必修基礎(chǔ)性和選修應(yīng)用性兩部分內(nèi)容的選取上注重增強(qiáng)課程內(nèi)容的實(shí)用性和先進(jìn)性，針對不同專業(yè)可以進(jìn)行適度適量的增刪和擇選，理論部分學(xué)時數(shù)在64～96之間，實(shí)踐部分學(xué)時數(shù)在16～32之間。鑒于學(xué)時有限，理論教學(xué)內(nèi)容有些細(xì)節(jié)可以大幅刪減，比如電機(jī)電器內(nèi)部分析計算，半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)分析，分立元件電路的定量分析計算等。有些貼近應(yīng)用或者前沿性的內(nèi)容則需增補(bǔ)，比如電機(jī)電器外部特性，大規(guī)模集成電路技術(shù)，EDA技術(shù)，通訊技術(shù)，智能化技術(shù)等。

2.改革教學(xué)方法和課程考核手段

從高等教育對象的特點(diǎn)來看，絕大部分同學(xué)所選專業(yè)即為自己感興趣的方向，學(xué)習(xí)的終極目標(biāo)或需要是將個人專業(yè)與職業(yè)崗位要求結(jié)合起來，以期在服務(wù)社會的同時完成自我實(shí)現(xiàn)，他們的學(xué)習(xí)活動主要由需求目標(biāo)和興趣維持。因此，教師在教學(xué)過程中要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和動力，電工學(xué)系列課程最吸引學(xué)生的就是其廣泛的應(yīng)用。因此，制定教學(xué)方案時應(yīng)該包含課本和課外兩方面的內(nèi)容，課堂講授方面除了抓住重難點(diǎn)而外，要盡可能增加與內(nèi)容相關(guān)的應(yīng)用，豐富課堂信息量，開闊學(xué)生思路。還要善于提出問題，給予他們自主學(xué)習(xí)的機(jī)會，引導(dǎo)他們自由討論，活躍課堂氣氛，提高課堂效率。此外，還應(yīng)留有適量的問題給學(xué)生自行解決，引導(dǎo)他們進(jìn)入更新、更深層面學(xué)習(xí)。

教學(xué)方法更為靈活開放之后，再采取以往的課程考核方法很容易將學(xué)生最終還是引入老路——在狹窄范圍內(nèi)死記硬背。課程考核應(yīng)該采取開閉卷結(jié)合、理論與實(shí)踐相結(jié)合、設(shè)計報告與實(shí)物制造相結(jié)合等多種考試方法?？荚噧?nèi)容要體現(xiàn)平時上課的重點(diǎn)，避開繁復(fù)的計算，注重基礎(chǔ)，適當(dāng)降低難度，擴(kuò)大知識點(diǎn)覆蓋面。

3.深化實(shí)踐教學(xué)改革，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

實(shí)踐教學(xué)是電工學(xué)系列課程教學(xué)內(nèi)容的重要組成部分，從實(shí)踐中使學(xué)生深化理論知識的學(xué)習(xí)、學(xué)會并掌握常用儀器儀表的使用及基本電量的一些測量方法，實(shí)踐活動也是學(xué)生動手能力和綜合素質(zhì)培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。為進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，課程組擬采取一些措施，對實(shí)踐教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室管理進(jìn)行改革。

一是改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，形成分層實(shí)踐教學(xué)體系。實(shí)踐內(nèi)容既要保證基礎(chǔ)，又要不斷地調(diào)整和更新實(shí)驗(yàn)，以適應(yīng)新知識、新技術(shù)的發(fā)展，突出綜合設(shè)計型和研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。此外，對指定性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目盡可能設(shè)置可擴(kuò)展的內(nèi)容，使學(xué)有余力的學(xué)生能夠發(fā)揮潛能；設(shè)計一些面向?qū)嶋H應(yīng)用的、具有綜合性和創(chuàng)新性的選做實(shí)驗(yàn)，可較好地激發(fā)學(xué)生的實(shí)踐興趣；對于基礎(chǔ)較好、動手能力強(qiáng)的同學(xué)來講，自選實(shí)驗(yàn)是提高個人技能水平和綜合應(yīng)用的平臺；在實(shí)驗(yàn)學(xué)時之外，有興趣的同學(xué)想進(jìn)行實(shí)驗(yàn)制作、調(diào)試或產(chǎn)品設(shè)計，可由老師進(jìn)行課外單獨(dú)輔導(dǎo)，學(xué)生實(shí)踐完成。實(shí)踐教學(xué)中還應(yīng)該引入EDA技術(shù)。

二是促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室規(guī)范化管理，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室開放。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)直接影響到實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，從對學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)和工程訓(xùn)練的目的出發(fā)，課內(nèi)實(shí)驗(yàn)是遠(yuǎn)不夠的，我們需要為學(xué)生提供更多獨(dú)立實(shí)踐的機(jī)會，全面推動開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的探索和實(shí)踐，將電工學(xué)課程相關(guān)實(shí)驗(yàn)室有效整合，構(gòu)建綜合設(shè)計和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，可以豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，讓學(xué)生能夠得到更好的鍛煉。電工學(xué)實(shí)驗(yàn)室所用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備種類較多，維護(hù)工作量極大，需要建立嚴(yán)格的使用登記、報停、維修等管理制度。

4.淡化指標(biāo)考核，回歸教學(xué)改革本身

數(shù)字化的指標(biāo)往往只是一個參考數(shù)據(jù)，實(shí)際在不同班級不同專業(yè)遇到的情況不能一概而論“數(shù)字化”處理?；貧w教學(xué)本身，首先可以考慮在課程組內(nèi)開展教學(xué)交流活動，提倡靈活多樣的教學(xué)手段，鼓勵大家相互聽課，切磋授課經(jīng)驗(yàn)，以取長補(bǔ)短，爭取共同進(jìn)步。其次，全日制教學(xué)與社會自學(xué)考試的最大區(qū)別在于強(qiáng)調(diào)教學(xué)過程，這體現(xiàn)在多方面，包括考勤、實(shí)驗(yàn)、作業(yè)、討論和考試等?？荚嚪椒`活，意味著考試容易通過，這不意味著是在“寬松放行”，應(yīng)在不影響課程進(jìn)度的前提下，采取嚴(yán)格考勤可保證有效實(shí)施教學(xué)過程。

三、結(jié)束語

實(shí)施電工學(xué)系列課程教學(xué)改革是大勢所趨，課程組對電工學(xué)系列課程改革進(jìn)行了積極的探索，教學(xué)內(nèi)容方面采取了新的模塊化的教學(xué)改革方案具有科學(xué)性、先進(jìn)性和實(shí)用性的特點(diǎn)，同時教學(xué)方法上更為靈活、開放，注重學(xué)生主體意識的培養(yǎng)；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方法方面增強(qiáng)了設(shè)計型和綜合型實(shí)驗(yàn)的比重，引入先進(jìn)的EDA技術(shù)；實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面進(jìn)一步提高了設(shè)備的有效利用率和促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室開放。

根據(jù)教學(xué)實(shí)際需求，理論課老師和實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員參與修改了分別滿足各專業(yè)使用的教學(xué)大綱和教學(xué)課件，正在考慮申報教材和實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)指導(dǎo)書籍的撰寫。目前，課程組獲得省、校各級的相關(guān)教育教學(xué)改革項(xiàng)目部分已經(jīng)立項(xiàng)結(jié)題，還有部分相關(guān)工作正在進(jìn)行中。已完成的改革措施收到了很好的效果，整個改革研究與實(shí)踐值得繼續(xù)進(jìn)行和推廣。

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（責(zé)任編輯：韓曉英）