電氣工程學(xué)科研究生課堂教學(xué)有效性探索

李振華　田斌　邱立　李振興

摘 要 目前研究生課堂教學(xué)面臨著教學(xué)模式本科化、教學(xué)有效性低的問題，國內(nèi)外眾多學(xué)者也越來越重視研究生課堂教學(xué)有效性的研究。為了提高研究生課堂教學(xué)有效性，本文針對電氣工程學(xué)科研究生課堂教學(xué)的有效性進行了研究，探討了研究生課堂教學(xué)有效性的現(xiàn)狀、問題和原因，并據(jù)此提出相應(yīng)的提升策略，實踐證明本文所提出的策略具有積極作用。

關(guān)鍵詞 科研能力 創(chuàng)新思維 電氣工程學(xué)科 研究生

中圖分類號：G643 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2017.12.020

Exploration on the Effectiveness of Postgraduate Classroom

Teaching in Electrical Engineering

LI Zhenhua， TIAN Bin， QIU Li， LI Zhenxing

（College of Electrical Engineering & New Energy， China Three Gorges University， Yichang， Hubei 443002）

Abstract At present， the teaching of postgraduates is facing the problem of undergraduate teaching and teaching inefficiency. Many scholars at home and abroad are paying more and more attention to the research of the effectiveness of postgraduate classroom teaching. In order to improve the effectiveness of postgraduate classroom teaching， this paper studies the effectiveness of postgraduate classroom teaching in electrical engineering disciplines， discusses the present situation， problems and causes of the effectiveness of postgraduate classroom teaching， and puts forward the corresponding promotion strategy accordingly. The proposed strategy has a positive effect.

Keywords scientific research ability； innovative thinking； electrical engineering disciplines； graduate students

研究生課堂教學(xué)作為研究生教育不可或缺的部分，對研究生能力的培養(yǎng)至關(guān)重要。[1]我國目前關(guān)于課堂教學(xué)有效性的研究主要集中在課堂教學(xué)有效性的內(nèi)涵、課堂教學(xué)有效性的影響因素、課堂教學(xué)有效性的策略等方面。如姚利民等認為課堂教學(xué)有效性是以教學(xué)規(guī)律為基礎(chǔ)進行的有效率和有效果的教學(xué)。[2]龍寶新，陳曉端從概念重構(gòu)和理論思考的角度出發(fā)認為課堂教學(xué)有效性就是實現(xiàn)積極有效的教學(xué)目標而產(chǎn)生的教學(xué)理念，通過綜合利用各種教學(xué)方式和教學(xué)手段，使師生共同進步共同學(xué)習的更高形態(tài)的教學(xué)過程。[3-5]在國外，美國的部分學(xué)者通過對課堂教學(xué)的長期觀察，記錄分析了課堂行為，并對課堂行為提出了一些解釋，也提出了一些管理策略去幫助教師提高學(xué)生教學(xué)興趣、促進學(xué)生更好的發(fā)展。[6-7]

本文首先對國內(nèi)外課堂教學(xué)有效性的研究現(xiàn)狀和理論成果進行分析，再結(jié)合三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院電氣工程專業(yè)研究生的實際情況，理論結(jié)合實際的提出目前電氣工程學(xué)科研究生課堂教學(xué)存在的問題，在此基礎(chǔ)提出提高課堂有效性的策略，然后根據(jù)實際的教學(xué)案例，來總結(jié)和探索策略的效果和意義。

1 電氣工程學(xué)科研究生課堂教學(xué)存在的問題

1.1 研究生課堂教學(xué)效果不佳問題

目前研究生課堂教學(xué)存在教學(xué)方式單一、教學(xué)效果不佳等問題，很多教師只針對課程知識點的講解，而忽視了如何提高學(xué)生上課的興趣和互動。

1.2 研究生課堂教學(xué)效果重視量化評價忽視質(zhì)化評價問題

課程教學(xué)的成果，目前的評判標準都是考試成績和報告質(zhì)量，在課程學(xué)習的過程中，學(xué)生不應(yīng)僅僅只收獲了知識，也應(yīng)該收獲了在課程教學(xué)中教師的情感、意志等品質(zhì)，這是量化指標所不能顯示出來的，[8]雖然目前的課程成績都包括了平時成績，但平時成績的高與低，大多體現(xiàn)在學(xué)生的到勤率，而不是學(xué)生在課程學(xué)習過程中的收獲。

1.3 學(xué)生學(xué)習及科研積極性不足的問題

傳統(tǒng)教學(xué)方式是以教師為中心，學(xué)生是一個被動學(xué)習的過程。學(xué)生缺乏主動參與學(xué)習，思考并解決問題的能力，教師對激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習、培養(yǎng)其主動科研的方法不夠全面。

1.4 學(xué)生對待課程的不夠重視

在研究生期間，每個學(xué)生的研究方向都是不同的，學(xué)校安排了與本專業(yè)相關(guān)的課程，是希望于學(xué)生們能更全面地學(xué)習本專業(yè)的基礎(chǔ)知識，但很多的學(xué)生覺得所學(xué)學(xué)科與自己的研究方向不同，進而采取了消極應(yīng)對的態(tài)度。

2 電氣工程學(xué)科研究生課堂教學(xué)有效性的提升策略

本文從不同角度、采用多種方法來探究如何提升研究生課堂教學(xué)的有效性，包括改善課堂教學(xué)環(huán)境、創(chuàng)新建設(shè)研究生課堂學(xué)習氛圍、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容等。

（1）改善課堂教學(xué)環(huán)境。傳統(tǒng)的教學(xué)環(huán)境為教師站在講臺上放映PPT，學(xué)生坐在座位上聽老師講，缺乏與學(xué)生的互動性以及存在距離感的問題，由于研究生與本科不同，研究生人數(shù)較少，為提高課堂教學(xué)的有效性，可不拘泥于“大教室”和“高科技”，而采用圓桌談?wù)撌降慕虒W(xué)方式，這樣一來不僅拉近了師生之間的距離，也可以提高學(xué)生的注意力，使其全身心地投入到課堂教學(xué)中來。endprint

（2）創(chuàng)新建設(shè)研究生課堂學(xué)習氛圍，傳統(tǒng)的課堂氛圍為學(xué)生聽、老師講，研究生階段的課程老師也極少提出問題請學(xué)生回答。但這種方式使師生之間沒有了“火花”、缺乏了激情，教師可主動改變課堂學(xué)習氛圍。比如教師提出一項規(guī)定，上課但凡能主動提出問題或與老師對某一問題進行討論的學(xué)生，對平時成績進行加分，以此為契機慢慢提高課堂學(xué)習氛圍和學(xué)生提問的熱情。

（3）優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，電氣工程學(xué)科本就是一個博大精深的學(xué)科，研究生學(xué)習期間的各個研究方向也必有交匯，教師可將科研項目作為實踐平臺，選取合適的科研課題供學(xué)生研究，鼓勵學(xué)生在課題資料搜集和研究的過程中進行發(fā)散思維，根據(jù)學(xué)生特點、興趣愛好等自由分組，[9]比起乏味的學(xué)習課本知識，這樣可極大的提升學(xué)生的興趣和能力。

根據(jù)以上幾點關(guān)于提高課堂教學(xué)有效性的策略，以三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院的電氣工程專業(yè)研究生為實驗對象，對該理論進行了實踐檢驗。實驗結(jié)果顯示：采用了該策略的班級，整體課堂教學(xué)的有效性明顯優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)方式的班級。主要體現(xiàn)在以下幾點：一是師生之間的關(guān)系更加融洽，這是因為老師與學(xué)生客觀上是教與被教的關(guān)系，但主觀上為朋友關(guān)系；二是學(xué)習效率更高、結(jié)課論文的質(zhì)量非常高，由于每一個結(jié)課論文的研究方向選擇，都是學(xué)生各自感興趣的方向，并且與其他同學(xué)和老師，關(guān)于該課題進行了大量的課內(nèi)和課外研究討論，所以學(xué)生愿意沉下心思來認真探索；三是實現(xiàn)了學(xué)科的融會貫通以及與老師的人格交流，師生之間傳授的不僅僅是課本上的知識，還有做人的道理以及對這個世界的理解，老師對這個世界的了解要遠超過學(xué)生，所以站在巨人的肩膀上，學(xué)生才能走得更遠。

3 電氣工程學(xué)科研究生課堂教學(xué)案例

針對“智能變電站測量與檢測技術(shù)”課程，以探究電子式互感器電磁干擾機理和抗干擾措施的研究為例。根據(jù)本文提出的提高課堂教學(xué)有效性的措施，首先，老師對該研究的基本背景以及專業(yè)知識進行簡單的闡述之后，學(xué)生們開展小組討論，讓學(xué)生們分析、提出和解決問題。其次，在小組討論的過程中，老師跟每一個小組逐一交流，使每一個學(xué)生都對該研究擁有足夠的理論知識。并且，在理論課的教學(xué)結(jié)束之后，老師組織學(xué)生們在實驗室參觀電子式互感器實物，以及對智能變電站的整體結(jié)構(gòu)和功能進行講解，讓學(xué)生們理論與實際相結(jié)合。最后，老師對學(xué)生進行ATP-EMTP軟件的培訓(xùn)，使每個學(xué)生都能進行獨立的建模仿真能力。

以隔離開關(guān)開合閘引起的電子式互感器電磁干擾為例，對其進行ATP-EMTP建模仿真。仿真電路圖如圖1所示。

如圖2和圖3所示，仿真結(jié)果表明隔離開關(guān)開合時會產(chǎn)生引起電磁干擾的高電壓和大電流，其中過電流最大值達到了接近400A，是穩(wěn)態(tài)值的幾百倍，并且頻率很高。為了降低由隔離開關(guān)引起的暫態(tài)過電壓和過電流，可采用RC低通濾波的方法，也可采用TVS對干擾信號進行抑制。但根據(jù)以往學(xué)者的實驗結(jié)果顯示，這兩種方法單獨作用的效果并不是完全令人滿意，所以此處采用RC濾波和TVS管相結(jié)合的方式來對干擾信號進行抑制。仿真電路圖如圖4所示。

根據(jù)圖5的仿真結(jié)果可知，在電子式互感器的采集單元之后加上TVS管和RC低通濾波電路的措施，將瞬態(tài)過電壓峰值降低至0.07V，該方法可有效降低空心線圈的過電壓輸出，防止其影響后續(xù)的器件和設(shè)備。

最后，學(xué)生根據(jù)老師的引導(dǎo)初步解決了由隔離開關(guān)引起的電子式互感器電磁干擾問題，并在此基礎(chǔ)上，老師鼓勵學(xué)生采取其他的仿真軟件或者探究可能引起電子式互感器電磁干擾的其他因素，并作為附加項加入結(jié)課論文中，對有創(chuàng)新精神的作業(yè)進行加分處理。該案例具有非常積極和令人滿意的效果，極大地提升了電氣工程學(xué)科研究生的課程教學(xué)有效性，同時也提高了研究生的科研能力和獨立思考能力，對研究生后續(xù)科研的發(fā)展具有極大的幫助。

4 結(jié)束語

本文主要探索電氣工程學(xué)科研究生課堂教學(xué)的有效性，針對目前存在的問題，結(jié)合國內(nèi)外學(xué)者做出的理論研究，總結(jié)研究生課堂教學(xué)有效性不足的原因，并以三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院的研究生作為實驗對象，根據(jù)實際情況逐一提出提升策略。實踐證明：本文所提出的提升電氣工程學(xué)科研究生課堂教學(xué)有效性的策略具有積極的效果。

[基金項目]教育部研究生課程建設(shè)試點單位教研教改項目（項目編號：SDYJ201605）

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