基于卓越计划的“电工学”课程教学改革探索

张红颖 孙毅刚

摘要：“卓越工程师教育培养计划”是高等教育重大改革计划，其培养模式对高校教育提出了更高的要求。“电工学”作为工科非电类专业一门主干技术基础课，对学生工程应用能力及创新能力的培养起着至关重要的作用。为了配合中国民航大学实施的“卓越工程师教育培养计划”，对非电类卓越班的“电工学”课程的教学改革进行了探索，希望以此来满足培养学生在理论分析与工程实践这两个方面能力的需求。

关键词：卓越工程师；电工学；教学改革；理论分析；工程实践

作者简介：张红颖（1978-），女，天津人，中国民航大学航空自动化学院，副教授；孙毅刚（1963-），男，山东汶上人，中国民航大学航空自动化学院，教授。（天津 300300）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）06-0062-01

随着我国工业化的快速推进，迫切需要大量的工程技术人才，因此，如何培养出真正优秀的工程师成为我国高等工程教育迫切需要解决的问题。为了贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》，教育部于2010年6月启动了一项非常重要的教育改革项目，即“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”），旨在促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国，促进高等教育面向社会需求来培养人才，对学生的工程实践能力与创新实践能力进行强化培养；并使得所培养出的人才具有更强的创新能力，使他们能够适应经济社会发展的需要，为我国沿着新型工业化发展道路、努力建设创新型国家和人才强国战略服务。

“电工学”作为工科非电类专业的一门技术基础课程，主要是为学生提供学习专业知识和从事工程技术应用的电工技术的理论基础，其内容丰富，涵盖了电工技术、电子技术、电机学、电力电子技术、可编程控制器等方面的知识，理论性和实践性都比较强，在高等学校工科教育中具有非常重要的作用和地位。[1]为了配合中国民航大学（以下简称“我校”）实施的“卓越计划”，“电工学”的教学也要朝着培养学生理论联系实践的方向不断发展，在此过程中，需要不断完善教学内容和教学方法，从而逐步提高学生的工程实践能力以及各项综合素质。[2]基于创新和实践能力在实际工程中的重要地位，在教学中要对卓越工程师进行着重培养，笔者考虑如何在有限的学时中能引导学生提高学习效率和兴趣，因此在教学实践过程中，努力认真钻研教材内容，熟练掌握教材的重点与难点的基础上，探索教学模式改革，重视理论联系实际，以工程应用为导向，让学生积极参与到教学活动中，从而培养学生的自主学习兴趣与能力。

一、教学内容改革

我校卓越班的“电工学”课程学时为理论92学时，实验16学时，但内容较多且抽象，要在有限的学时中将大量的电工学知识传授给学生，就必须要对电工学这门课程的教学内容进行有效的改革。对于非电类专业的本科生，教学的重点不在于让学生掌握深入的理论，而在于培养学生如何将电工和电子的基础知识应用于各自专业的能力，继而有创新性地持续发展各自专业的能力。但目前的电工学教材，对基础理论知识的完整性与系统性非常注重，一直按照电类基础课程电路分析、电机与控制、模拟电子技术、数字电子技术四门课程的顺序安排的。但非电类专业学生的学习兴趣和主动性不佳，主要是缺乏关于现场实验学习方面的内容，因此和专业实际相结合的较少，针对性不强，学生很容易失去求知欲与动力。卓越工程师培养的是应用型人才，因此可以尽量减少授课内容中纯理论性的、抽象的内容。另外，近些年来，电工与电子技术的飞速发展，电子产品越来越趋向高速、宽带、高灵敏度、高密集度和小型化，工业上出现了很多最新的技术和应用。因此，在整个教学过程中，可以加入新技术的讲授环节，例如，可以增加电工与电子技术目前的发展现状与最新的技术进展。通过这种方式，不仅开拓学生对技术领域的视野，也增强了学生对本门课程的学习兴趣。笔者所授课的专业为本校飞行器动力工程和飞行器制造工程专业，在课程开始授课时，将电工学如何应用在他们所学专业以及目前我国电工电子事业发展的概况与前沿技术进行了讲解，很大程度上提高了学生学习的兴趣和积极性。

二、教学方法改革

“卓越计划”的重点是要从工程应用的角度出发，因此，传统的教师教、学生学的教育方式不能充分体现学生的主体地位，必须建立课堂理论教学与实践教学相结合的教学模式，以此来调动学生的积极性和主动性。目前的教学模式十分注重理论分析与结论，但并没有将理论和专业或实际进行联系，不利于学生知识面的扩展。因此，新的教学模式应该将学习、研究与实践融为一体，以培养学生自主、合作、探究学习的能力。新的教学模式应以引导型教学为主，讲授法、讨论法和案例分析法作为主要教学方法。在教学过程中，教师只是组织者、引导者和合作者，让学生成为课堂学习的主体，为学生创造一个有创新思维活动的空间，学生通过教师的思维引领进行积极的思考。

笔者在讲授电子元器件的时候，会把相应的实物带到课堂，并结合工程实际应用说明元器件的特性，首先调动学生学习的兴趣和积极性。另外，设计了一些具有工程实际应用价值的案例，作为典型的教学案例，以此来引入相关的基本概念、基本原理、基本计算方法，并阐述这些基本原理在各个学科专业中的运用，并且结合仿真软件展现应用效果，这样不仅增强了学生的学习兴趣，而且也调动了学生对仿真分析和设计的兴趣。

三、课程考核方式的改革

教学的最终目的在于引导学生学习知识技能的同时，使其掌握学习方法，因此重在学习过程。传统的电工学课程考核方法主要通过笔试试卷来检测，最终的考核成绩由几部分的综合构成，包括学生上课的出勤情况、课堂提问回答问题情况、平时小测验情况，以及作业完成情况、实验报告的撰写情况等。这种考核方式比较适合考核学生书本知识掌握的水平，但不能完全反映学生的知识应用能力、实践能力和创新能力。为了配合我校的“卓越计划”，笔者认为考试形式可采用闭卷理论考核与实践考核相结合的形式，以此来考查学生对基础知识的掌握和动手实践能力。其中实践考核可以是對实际电路的设计与仿真，具体的考核题目最好与学生所学的专业相关，也可与企业的生产实践、教师的科研项目相结合，让学生主动参与实践、主动创造、主动探索，通过创造性思维和创造性实践，充分发挥其创新潜能，全面提升学生的工程实践能力。以这样的形式考核，所考核的指标主要为：对仿真软件，例如LabVIEW[3]或Multisim的熟悉与使用；对电路模型的设计与实现；对仿真结果的分析与总结。实践考核可采用小组答辩方式进行，要求学生讲述所设计电路的应用前景，以及用到的理论与技术，并详细说明设计思路与过程，并对实现情况进行总结。这样的课程考核方法，能够提升学生日常学习的紧迫感与能动性，认真积极地对待电工学课程学习中的每一部分，养成独立思考、认真完成的习惯，这样将极大地推动电工学课程建设和教学质量的提高。

四、探索新的实验内容

电工学作为一门专业技术课程，具有知识面广、理论性和实践性强的特点，实验教学一直占有非常大的比例。[4]目前的实验内容多为验证性的实验，而综合性、设计性和研究创新性的实验相对较少，不能充分发挥学生主动思考和解决实际问题的能力。笔者认为，应该在考虑实验学时和教学大纲的基础上，对实验内容推陈出新，在电工学课程所要求的基础知识上，挖掘新的实验内容和实验方案，减少基础性实验，增加综合性、设计性和开发性的实验，设计新颖的实验环节，从而培养学生的工程素质。甚至可以让学生根据所学知识，自行设计实验，并根据实验内容与老师讨论实验方案和实验步骤，让学生主动开拓知识面，并灵活运用和归纳知识，提高学生的创新性思维能力和灵活运用知识的能力，加强学生的动手能力培养。

五、结束语

为了适应社会的发展，提高人才培养质量，笔者结合“卓越工程师培养计划”的教育模式与“电工学”课程的特点，在教学内容、教学方法、实验环节以及考核方式几方面进行了改革探索，并取得了初步的效果。然而，这也将是一个持续的过程，要不断探索，研究更加符合我校“卓越计划”的行之有效的“电工学”改革方案。

参考文献：

[1]秦曾煌.电工学[M].第七版.北京：高等教育出版社，2009.

[2]李珺，宋文龙，尹力.高校电工学课程教学改革的探索[J].教育探索，2013，（11）.

[3]王蕾，成凤敏.LabVIEW仿真软件在电工学教学中的应用[J].中国现代教育装备，2013，（7）.

[4]王芳荣，王桂琴，詹迪铌.电工学实验教学改革的新探索[J].教育教学论坛，2013，（6）.

（责任编辑：王意琴）