張紅穎 孫毅剛

摘要：“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”是高等教育重大改革計(jì)劃，其培養(yǎng)模式對(duì)高校教育提出了更高的要求?！半姽W(xué)”作為工科非電類(lèi)專(zhuān)業(yè)一門(mén)主干技術(shù)基礎(chǔ)課，對(duì)學(xué)生工程應(yīng)用能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用。為了配合中國(guó)民航大學(xué)實(shí)施的“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”，對(duì)非電類(lèi)卓越班的“電工學(xué)”課程的教學(xué)改革進(jìn)行了探索，希望以此來(lái)滿(mǎn)足培養(yǎng)學(xué)生在理論分析與工程實(shí)踐這兩個(gè)方面能力的需求。

關(guān)鍵詞：卓越工程師；電工學(xué)；教學(xué)改革；理論分析；工程實(shí)踐

作者簡(jiǎn)介：張紅穎（1978-），女，天津人，中國(guó)民航大學(xué)航空自動(dòng)化學(xué)院，副教授；孫毅剛（1963-），男，山東汶上人，中國(guó)民航大學(xué)航空自動(dòng)化學(xué)院，教授。（天津 300300）

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）06-0062-01

隨著我國(guó)工業(yè)化的快速推進(jìn)，迫切需要大量的工程技術(shù)人才，因此，如何培養(yǎng)出真正優(yōu)秀的工程師成為我國(guó)高等工程教育迫切需要解決的問(wèn)題。為了貫徹落實(shí)《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《國(guó)家中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》，教育部于2010年6月啟動(dòng)了一項(xiàng)非常重要的教育改革項(xiàng)目，即“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（簡(jiǎn)稱(chēng)“卓越計(jì)劃”），旨在促進(jìn)我國(guó)由工程教育大國(guó)邁向工程教育強(qiáng)國(guó)，促進(jìn)高等教育面向社會(huì)需求來(lái)培養(yǎng)人才，對(duì)學(xué)生的工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新實(shí)踐能力進(jìn)行強(qiáng)化培養(yǎng)；并使得所培養(yǎng)出的人才具有更強(qiáng)的創(chuàng)新能力，使他們能夠適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要，為我國(guó)沿著新型工業(yè)化發(fā)展道路、努力建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家和人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略服務(wù)。

“電工學(xué)”作為工科非電類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)技術(shù)基礎(chǔ)課程，主要是為學(xué)生提供學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和從事工程技術(shù)應(yīng)用的電工技術(shù)的理論基礎(chǔ)，其內(nèi)容豐富，涵蓋了電工技術(shù)、電子技術(shù)、電機(jī)學(xué)、電力電子技術(shù)、可編程控制器等方面的知識(shí)，理論性和實(shí)踐性都比較強(qiáng)，在高等學(xué)校工科教育中具有非常重要的作用和地位。[1]為了配合中國(guó)民航大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“我?！保?shí)施的“卓越計(jì)劃”，“電工學(xué)”的教學(xué)也要朝著培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐的方向不斷發(fā)展，在此過(guò)程中，需要不斷完善教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，從而逐步提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力以及各項(xiàng)綜合素質(zhì)。[2]基于創(chuàng)新和實(shí)踐能力在實(shí)際工程中的重要地位，在教學(xué)中要對(duì)卓越工程師進(jìn)行著重培養(yǎng)，筆者考慮如何在有限的學(xué)時(shí)中能引導(dǎo)學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率和興趣，因此在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，努力認(rèn)真鉆研教材內(nèi)容，熟練掌握教材的重點(diǎn)與難點(diǎn)的基礎(chǔ)上，探索教學(xué)模式改革，重視理論聯(lián)系實(shí)際，以工程應(yīng)用為導(dǎo)向，讓學(xué)生積極參與到教學(xué)活動(dòng)中，從而培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣與能力。

一、教學(xué)內(nèi)容改革

我校卓越班的“電工學(xué)”課程學(xué)時(shí)為理論92學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)16學(xué)時(shí)，但內(nèi)容較多且抽象，要在有限的學(xué)時(shí)中將大量的電工學(xué)知識(shí)傳授給學(xué)生，就必須要對(duì)電工學(xué)這門(mén)課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有效的改革。對(duì)于非電類(lèi)專(zhuān)業(yè)的本科生，教學(xué)的重點(diǎn)不在于讓學(xué)生掌握深入的理論，而在于培養(yǎng)學(xué)生如何將電工和電子的基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)用于各自專(zhuān)業(yè)的能力，繼而有創(chuàng)新性地持續(xù)發(fā)展各自專(zhuān)業(yè)的能力。但目前的電工學(xué)教材，對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的完整性與系統(tǒng)性非常注重，一直按照電類(lèi)基礎(chǔ)課程電路分析、電機(jī)與控制、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)四門(mén)課程的順序安排的。但非電類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性不佳，主要是缺乏關(guān)于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)方面的內(nèi)容，因此和專(zhuān)業(yè)實(shí)際相結(jié)合的較少，針對(duì)性不強(qiáng)，學(xué)生很容易失去求知欲與動(dòng)力。卓越工程師培養(yǎng)的是應(yīng)用型人才，因此可以盡量減少授課內(nèi)容中純理論性的、抽象的內(nèi)容。另外，近些年來(lái)，電工與電子技術(shù)的飛速發(fā)展，電子產(chǎn)品越來(lái)越趨向高速、寬帶、高靈敏度、高密集度和小型化，工業(yè)上出現(xiàn)了很多最新的技術(shù)和應(yīng)用。因此，在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，可以加入新技術(shù)的講授環(huán)節(jié)，例如，可以增加電工與電子技術(shù)目前的發(fā)展現(xiàn)狀與最新的技術(shù)進(jìn)展。通過(guò)這種方式，不僅開(kāi)拓學(xué)生對(duì)技術(shù)領(lǐng)域的視野，也增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)本門(mén)課程的學(xué)習(xí)興趣。筆者所授課的專(zhuān)業(yè)為本校飛行器動(dòng)力工程和飛行器制造工程專(zhuān)業(yè)，在課程開(kāi)始授課時(shí)，將電工學(xué)如何應(yīng)用在他們所學(xué)專(zhuān)業(yè)以及目前我國(guó)電工電子事業(yè)發(fā)展的概況與前沿技術(shù)進(jìn)行了講解，很大程度上提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性。

二、教學(xué)方法改革

“卓越計(jì)劃”的重點(diǎn)是要從工程應(yīng)用的角度出發(fā)，因此，傳統(tǒng)的教師教、學(xué)生學(xué)的教育方式不能充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，必須建立課堂理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)模式，以此來(lái)調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。目前的教學(xué)模式十分注重理論分析與結(jié)論，但并沒(méi)有將理論和專(zhuān)業(yè)或?qū)嶋H進(jìn)行聯(lián)系，不利于學(xué)生知識(shí)面的擴(kuò)展。因此，新的教學(xué)模式應(yīng)該將學(xué)習(xí)、研究與實(shí)踐融為一體，以培養(yǎng)學(xué)生自主、合作、探究學(xué)習(xí)的能力。新的教學(xué)模式應(yīng)以引導(dǎo)型教學(xué)為主，講授法、討論法和案例分析法作為主要教學(xué)方法。在教學(xué)過(guò)程中，教師只是組織者、引導(dǎo)者和合作者，讓學(xué)生成為課堂學(xué)習(xí)的主體，為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)有創(chuàng)新思維活動(dòng)的空間，學(xué)生通過(guò)教師的思維引領(lǐng)進(jìn)行積極的思考。

筆者在講授電子元器件的時(shí)候，會(huì)把相應(yīng)的實(shí)物帶到課堂，并結(jié)合工程實(shí)際應(yīng)用說(shuō)明元器件的特性，首先調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性。另外，設(shè)計(jì)了一些具有工程實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的案例，作為典型的教學(xué)案例，以此來(lái)引入相關(guān)的基本概念、基本原理、基本計(jì)算方法，并闡述這些基本原理在各個(gè)學(xué)科專(zhuān)業(yè)中的運(yùn)用，并且結(jié)合仿真軟件展現(xiàn)應(yīng)用效果，這樣不僅增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且也調(diào)動(dòng)了學(xué)生對(duì)仿真分析和設(shè)計(jì)的興趣。

三、課程考核方式的改革

教學(xué)的最終目的在于引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)技能的同時(shí)，使其掌握學(xué)習(xí)方法，因此重在學(xué)習(xí)過(guò)程。傳統(tǒng)的電工學(xué)課程考核方法主要通過(guò)筆試試卷來(lái)檢測(cè)，最終的考核成績(jī)由幾部分的綜合構(gòu)成，包括學(xué)生上課的出勤情況、課堂提問(wèn)回答問(wèn)題情況、平時(shí)小測(cè)驗(yàn)情況，以及作業(yè)完成情況、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě)情況等。這種考核方式比較適合考核學(xué)生書(shū)本知識(shí)掌握的水平，但不能完全反映學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。為了配合我校的“卓越計(jì)劃”，筆者認(rèn)為考試形式可采用閉卷理論考核與實(shí)踐考核相結(jié)合的形式，以此來(lái)考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和動(dòng)手實(shí)踐能力。其中實(shí)踐考核可以是對(duì)實(shí)際電路的設(shè)計(jì)與仿真，具體的考核題目最好與學(xué)生所學(xué)的專(zhuān)業(yè)相關(guān)，也可與企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐、教師的科研項(xiàng)目相結(jié)合，讓學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)踐、主動(dòng)創(chuàng)造、主動(dòng)探索，通過(guò)創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造性實(shí)踐，充分發(fā)揮其創(chuàng)新潛能，全面提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力。以這樣的形式考核，所考核的指標(biāo)主要為：對(duì)仿真軟件，例如LabVIEW[3]或Multisim的熟悉與使用；對(duì)電路模型的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)；對(duì)仿真結(jié)果的分析與總結(jié)。實(shí)踐考核可采用小組答辯方式進(jìn)行，要求學(xué)生講述所設(shè)計(jì)電路的應(yīng)用前景，以及用到的理論與技術(shù)，并詳細(xì)說(shuō)明設(shè)計(jì)思路與過(guò)程，并對(duì)實(shí)現(xiàn)情況進(jìn)行總結(jié)。這樣的課程考核方法，能夠提升學(xué)生日常學(xué)習(xí)的緊迫感與能動(dòng)性，認(rèn)真積極地對(duì)待電工學(xué)課程學(xué)習(xí)中的每一部分，養(yǎng)成獨(dú)立思考、認(rèn)真完成的習(xí)慣，這樣將極大地推動(dòng)電工學(xué)課程建設(shè)和教學(xué)質(zhì)量的提高。

四、探索新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

電工學(xué)作為一門(mén)專(zhuān)業(yè)技術(shù)課程，具有知識(shí)面廣、理論性和實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)一直占有非常大的比例。[4]目前的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多為驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，而綜合性、設(shè)計(jì)性和研究創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)相對(duì)較少，不能充分發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)思考和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。筆者認(rèn)為，應(yīng)該在考慮實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)和教學(xué)大綱的基礎(chǔ)上，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容推陳出新，在電工學(xué)課程所要求的基礎(chǔ)知識(shí)上，挖掘新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方案，減少基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，增加綜合性、設(shè)計(jì)性和開(kāi)發(fā)性的實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)新穎的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，從而培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)。甚至可以讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與老師討論實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)步驟，讓學(xué)生主動(dòng)開(kāi)拓知識(shí)面，并靈活運(yùn)用和歸納知識(shí)，提高學(xué)生的創(chuàng)新性思維能力和靈活運(yùn)用知識(shí)的能力，加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力培養(yǎng)。

五、結(jié)束語(yǔ)

為了適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，筆者結(jié)合“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”的教育模式與“電工學(xué)”課程的特點(diǎn)，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)以及考核方式幾方面進(jìn)行了改革探索，并取得了初步的效果。然而，這也將是一個(gè)持續(xù)的過(guò)程，要不斷探索，研究更加符合我校“卓越計(jì)劃”的行之有效的“電工學(xué)”改革方案。

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[4]王芳榮，王桂琴，詹迪鈮.電工學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的新探索[J].教育教學(xué)論壇，2013，（6）.

（責(zé)任編輯：王意琴）