电气工程及其自动化专业概论教学研究

苏小林,赵巧娥

(山西大学工程学院,山西太原030013)

0 引言

电气工程及其自动化专业的培养目标是培养能在与电气工程有关的系统运行、自动控制、工业过程控制、电力电子技术、检测与自动化仪表、电子与计算机应用等领域从事工程设计、系统分析、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理等工作的宽口径、复合型高级工程技术人才。为了培养能适应当前和未来社会与电气工程发展需要的合格的工程师,本专业应根据现代工程教育的特点,以培养高级电气工程技术人才为主线,以现代电气工程为背景,以现代信息技术和教育技术为手段,改革教学内容和方法,提高教育教学质量,保证人才培养质量。

新生跨入大学校门对本专业的了解和认识将直接影响到学生大学四年的学习和个人发展,也会影响学生人生努力的方向。学生在高考时选择本专业,大多是由中学任课教师和家长指导和决定的,也主要是根据就业形势填报志愿,学生本人在入学前对本专业了解甚少。学生入学后由于对所选专业在思想上和心理上一般准备不足,虽有学好本专业的愿望,却又有对专业的困惑,不知道自己的奋斗目标和努力方向。本专业学生在大一、大二期间主要是学习公共课和基础课,大三期间学习技术基础课和部分专业课,大四期间是学习专业课程和接受综合实践训练。由于缺乏对专业的了解,这种教学安排往往使不少学生在大一、大二期间学习方向迷茫,不知为何要学习这些课程,这些课程对于今后专业的学习和未来所从事的工作有何作用,从而导致不少学生缺乏学习的动力。学生到大三才开始逐渐了解本专业,到毕业时可能才对本专业有着较为全面的了解和认识,但大学的学习生涯即将结束,不少学生在毕业时发出许多无奈的感慨和遗憾,渴望在大一期间接受专业思想教育。由于大学的教学与中学的教学的不同,需要指导学生有意识、有目的地改变学习方法,以适应大学的学习。另外,大学的生活环境与中学的生活环境的不同,需要指导学生在心理上和思想上做好调整,以适应大学的集体生活。

针对以上种种问题,在电气工程及其自动化专业中开设专业概论课程显得就尤为必要。该课程是为本专业大一新生开设的一门必修课程。通过本课程的学习,使学生认识到本专业的性质、特点、发展以及所学技术的作用和地位,了解与本专业相关行业的工程现状和发展趋势,了解本专业的培养目标、培养规格、基本要求、课程体系结构、教学计划安排和教学内容,使学生树立正确的专业思想和学习观,了解本专业各阶段的学习要求、重点、要点和学习方法,积极引导学生专业入门,为学生打开大学学习之门,使学生在大学时代能充分发挥学习主动性、积极性与创造性,从而成为大学时代学习的真正主人。

1 构建符合工程教育的专业概论课程

大学工程教育是为社会培养合格的工程师。在人才培养过程中,必须根据专业人才培养目标,按照现代工程师所应具备的知识、能力与素质的要求,创新人才培养模式,实施有效的人才培养,强化学生的专业工程意识、工程思想、工程能力、工程素质、工程应用等方面的培养。

专业概论是本专业学生进入大学后的第一门必修课程,其教学目的之一是使学生在进入后续理论课程和工程实践课程学习之前,对本专业的性质、特点、发展、作用和地位等有着清楚的整体认识和了解,使学生接受电气工程思想教育,以激发起学生对本专业的热爱和兴趣,能将个人发展和奋斗目标调整到本专业上来,怀抱一颗强烈的事业心和责任感积极、主动地投入四年的大学学习,以解决“为什么学”的问题。教学目的之二是使学生了解作为现代电气工程师所需具有的知识、能力与素质,了解本专业人才培养计划和课程设置,以解决“学什么”的问题。教学目的之三是使学生能建立起终生学习的学习观,了解大学学习和思维的特点,掌握一些有效学习方法和培养创新能力的有效途径,以解决“如何学”的问题。

专业概论课程是以工程思想教育、学风教育与学习方法教育为主。为实现专业概论课程的教学目的,本课程构建了三个教学模块,它们分别是专业认识模块、人才培养模块和治学养成模块。

1.1 专业认识模块

通过本模块的学习,使学生接受电气工程思想教育,了解电气工程的性质、特点、发展、作用和在国民经济发展的地位,了解本专业毕业后所能从事的工作和岗位。其具体内容包括有:

(1)电气工程概述;

(2)电力工业及发展;

(3)电力生产的基本过程;

(4)电力系统概述(包括发电系统、输电系统、配电系统和用电系统);

(5)电力企业及企业文化介绍;

(6)电气工程自动化概述;

(7)工业企业供电和自动化技术概述;

(8)电气工程及其自动化人才所面临的机遇与挑战;

(9)现场教学。

1.2 人才培养模块

通过本模块的学习,使学生了解要成为合格的电气工程师所必须具备的知识、能力和素质要求,清楚本专业培养计划和课程设置,了解各类课程在人才培养中所起的作用以及相互之间的内在关系,了解理论教学和实践教学与专业工程技术教育和工程训练之间的关系,了解各阶段学习的重点、要要点和要求。其具体内容包括有:

(1)电气工程及其自动化专业的培养目标和人才规格;

(2)本专业人才培养计划和课程设置介绍;

(3)各门理论课程的基本内容及与人才培养的关系;

(4)实践教学与人才培养的关系;

(5)理论课程与实践课程的学习要点。

1.3 治学养成模块

通过本模块的学习,使学生了解学习的概念和基本原理,了解工科大学学习的特点和学习方法,了解在学习中如何培养思维和创造能力,能够处理好与同学之间的关系,能够与同学开展合作,能够正确处理个人与团队之间的关系等。其具体内容包括有:

(1)大学学习的概念和基本原理;

(2)工科大学教学特点;

(3)工科大学生应具有的学习观和治学态度;

(4)工科大学生的学习方法;

(5)如何培养工程思维和创造能力;

(6)如何适应大学的集体生活;

(7)如何使自己成为德智体美全面发展的大学生。

2 创新专业概论的教学形式和教学方法

专业概论课程是专门为本专业大一新生而开设的必修课程。为了保证专业概论的教学质量,除了专业概论教学内容的设置要符合人才培养目标和工程教育的要求外,还应采用生动活波、富有感染力和引人入胜的教学形式和教学方法。

专业概论的教学可以安排在军训后的第一周集中开展,也可以按每周2课时的进度进行。但从教学效果来看,前者更好,这是因为学生入学后有着迫切希望了解本专业情况和本专业的学习内容的心愿,另外,通过集中形式的专业概论学习使学生能更快地了解专业,并激发出学习的热情,能够积极、主动、有目的地投身到后续课程的学习。而后者,因教学时间较长,将会影响到学生的学习热情和积极性,或者因学习方法不恰当,而影响到学习兴趣和学习效果。

专业概论的教学可以采用课堂教学、现场教学、影像教学、网络教学和自主学习等多种形式来开展。课堂教学是以专职教师、外聘专家、工程技术人员或企业人士为教学的主导,以学生为教学的主体的一种教学形式。现场教学是选择典型的企业和生产现场,如发电厂、变电站、输配电工程建设、工业企业等,使学生身临其境,直接感受和了解电气工程的性质、工作领域、工作内容和现代工业企业、市政建设和人民生活等与电气工程的关系,感受电力工程建设的宏大场面,也能体验到现代企业文化、现代企业管理和现代企业人的精神面貌。影像教学是学生在教师的指导下,通过观看有关的录像影片开展学习,例如电力工业发展、电力生产过程和电力建设等。网络教学是将有关专业概论的有关教学内容和课外扩展内容做成网络课件形式,学生可以利用网络平台来学习。自主学习是学生根据教师的教学安排,以互联网络为学习资源,查找和阅读相关的最新资料,以扩展课堂教学内容,并能及时了解现代电气工程的现状和发展态势。

在课堂教学中,倡导教师应用现代教育技术,尽可能地采用多媒体教学。多媒体教学中,通过插入大量电气工程和工程建设图片,使教学能更加生动形象,使学生在学习中能更容易接受,印象会更为深刻。

在专业概论教学中,应坚持以工程思想教育为主,倡导案例教学和比较教学。通过对电气工程典型案例的介绍和讲解,使学生能对电气工程有更为清楚的认识,也更能激发学生对本专业的学习热情。另外,在专业概论教学中,应做到对电气工程进行宏观全景式的教学,使得学生对于本专业能有着全面地了解和认识。

3 发挥教师在专业概论教学主导作用

专业概论课程是本专业学生进入大学后的第一门必修课程,其教学质量在很大程度上取决于教师的主导作用。要保证专业概论的教学质量,教师是关键,必须从以下几个方面来解决教师的主导作用。

(1)教师要充分认识到专业概论教学在本专业人才培养过程中所起到的重要作用。专业概论也可以看成是专业启蒙教育或引导教育,是专业工程思想教育。其教学效果将直接影响到学生对专业的认识,影响到学生大学的四年学习生活和努力方向,甚至会影响到学生一生的成长。因此,教师要在思想上高度重视专业概论的教学。

(2)教师要充分做好专业概论教学内容的准备工作。专业概论所涉及的教学内容虽然不深,但却具有动、广、新和高的特点。“动”是指专业概论的教学内容将随着电气工程的发展不断更新,需要教师及时了解电气工程的最新动态;“广”是指专业概论内容涉及范围广泛,需要教师广泛涉猎和加强学习,不断拓展自己的研究领域;“新”是指专业概论应将电气工程的最新发展、最新技术和最新成果介绍给本专业的学生,需要教师不断更新自己的知识;“高”是指专业概论的教学要高起点,使学生能全景式地了解电气工程的发展,需要教师具有较高的学术水平。

(3)教师在专业概论教学中要更加注重教学方法。正如前面所讲,面对新入学的新生,必须以学生容易理解和接受的教学方法来开展专业概论教学,要避免给学生造成单调、生硬、枯燥、乏味的感觉。否则,学生会对本专业产生不正确的认识,甚至会对本专业的学习失去兴趣,这是不利于学生今后的发展的。为此,教师在教学过程中,一定要积极探索和实施行之有效的教学方法。

(4)教师要以严谨的治学态度和教学态度感染学生、影响学生。一个热爱电气工程事业,热爱教育事业的教师,当面对莘莘学子,必能以极大的热情专注于专业概论教学,以自己的言和行感染学生,引领学生,并成为学生学习的榜样,也将影响到学生的治学态度和生活态度。

(5)专业概论教学需要多方面教师的积极参与。由于专业概论既涉及到专业认识、人才培养计划和课程设置,还涉及到学习方法、大学生活和人际交往等方面的内容,既要解决工程思想教育问题还要解决适应大学生活和大学学习等问题,这就需要院(系)领导、专业教师、政治辅导员、班主任共同参与,相互协作,也需要企业人士和工程技术人员的参与。通过多方参与,发挥各自优势,才能保证专业概论的教学质量。

4 处理好影响教学质量的若干关系

为保证专业概论教学质量,必须处理好以下几个关系。

(1)处理好专业概论教学内容与新生思想状态和认识规律之间的关系

专业概论教学内容和教学安排要符合新生的思想状态和认识规律。新生入学后,在思想上渴望了解本专业,了解未来所要从事的职业,渴望弄清楚自己努力的方向以及如何努力。为此,专业概论课应围绕“为什么学”、“学什么”和“如何学”组织教学内容。在“为什么学”方面从社会和经济建设对电气工程师的需要讲现代工程师的素质,再讲到本专业学生应有的思想品德和知识、能力、素质结构;在“学什么”方面从本专业人才培养目标到教学计划和课程设置,再讲到课程设置中的几条主线;在“如何学”方面从怎样预习、听课、复习、练习,讲到学习的规律,再讲到如何自主学习,这种安排符合新生思想状态和认识规律。

(2)处理好专业概论的工程思想教育与认识实习的工程认识教育之间的关系

专业概论教学侧重于专业的工程思想教育,引导学生理解本专业的培养目标和工程对象,了解电气工程师的素质要求,引导他们适应大学学习,激励他们形成正确的学习动机、启发他们获得良好的学习方法。而认识实习更侧重于工程认识教育,使学生能认识各类工程,认识各类工程中的基本要素等。

新生入学时,基本上没有任何专业知识,在专业概论教学中,应更多地侧重于宏观系统的性质、作用等方面的介绍,而不要涉及过多地电气工程中各类基本要素的介绍,例如电气设备等内容。所以,专业概论教学内容和教学安排应符合新生的认识水平和接受能力。

(3)处理好课堂教学与现场教学之间的关系

两种教学形式在专业概论教学中是相辅相成的,不能相互替代。在课堂教学中,教师的主导作用更为明显,教学更为系统,其教学效果与教师的教学组织和教学水平密切相关。而现场教学,能使学生直接面对电气工程生产实际,教学会更加具体、生动,也能使学生亲身感受企业文化等。所以,在专业概论教学中,应选择一些典型的企业和电气工程建设现场开展现场教学。

(4)处理好本校专职教师与工程技术人员之间的关系

在专业概论教学中,既要有本校教师,也要外聘部分专家、企业人士来参与。根据教学内容的性质和教学安排,可聘请一些有着丰富电气工程实践经验并在工作岗位中作出突出贡献的工程技术人员或管理人员参与部分教学内容。他们的讲座由于贴近工程实际,反映电气工程对人才的现实要求,对于学生更有吸引力。在现场教学中,应聘请工程技术人员作现场讲解。

为了保证专业概论的教学质量,应有相对固定的来自工程生产一线的工程技术人员和管理人员作为专业概论教学的兼职教师(外聘教师),并建立相应的联系和联动机制。兼职教师需参与专业概论教学的工作研讨,以明确专业概论教学的目的与要求,同时,根据电气工程的发展,对专业概论的教学内容提出建议。

本校的专职教师需经常到电气工程生产一线开展调研和生产实践,及时了解电气工程对专业人才的需求和规格要求,了解电气工程的发展,以丰富专业概论的教学内容。

5 结论

在电气工程及其自动化专业中开设专业概论课程是非常有必要的。通过专业概论教学,使学生受到电气工程思想教育,理解本专业的培养目标,明确本专业学生所应具有的知识、能力和素质结构,引导他们适应大学学习,激励他们形成正确的学习动机、启发他们获得良好的学习方法。为保证专业概论教学质量,必须发挥教师主导作用,并处理好教学中的若干关系。

[1] 罗福午.大学工程教学16讲.北京:清华大学出版社,2007

[2] 山西大学工程学院.电气工程及其自动化专业教学计划.2006