“电气工程基础”课程教改探讨

周雪松+袁洪德+王云亮+马幼捷

摘要：本文通过对比中美教育来看我国大学教育教学存在的不足。以《电气工程基础》课程为切入点来探讨如何进行教学改革，以期达到更佳的教学目的。

关键词：大学教育；电气工程基础；教学改革；教学质量

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）44-0110-03

一、中美两国的教育对比

中国和美国是两个具有完全不同的历史文化传统的国家，分别代表着东方和西方教育文化的集大成者。美国社会的高度开放性导致其国内的高等学府逐渐摒弃欧洲传统文化中的墨守成规的元素，在文化上包容性很强，集众国之所长，建立了一套灵活多变、讲究实效的教育管理制度。而中国作为一个历史悠久的文明古国，有着几千年的历史文化积淀，一直以来都有着重视教育的传统。而且中国教育最鲜明的一个特色就是重视考试，并以此作为评价学生学习效果的标准。考试自古以来就成为国家选贤任能的重要手段。而到了现代，考试也成为了人们“论成败，辨英雄”的主要手段。

中国的教育，无论是初等教育还是高等教育，无一不是注重对知识的灌输与累积，注重培养学生对所传授知识以及权威的尊重，注重对知识体系的构建。相比之下，美国教育与之截然不同。美国的老师们都非常重视学生的动手能力以及理论结合实际的能力，更重要的是他们非常注重培养学生对现有知识甚至是科学权威的质疑习惯，倡导的是一种对知识的拓展以及创新能力。

众所周知，美国的高等教育非常发达，能够满足不同层次、不同特点的学生和学校的一种双向选择，这样，学生学习的主观能动性就会比较高。而我国的教育最突出的地方就是应试教育，这种应试教育就是通过考试成绩来考核学生的能力和天赋，进而选拔人才。

美国学生有独立制定计划并实施的机会，可能将某一教学课题的理论知识和实际技能结合起来；而我国的学生在学习方面一直都处于被动的地位，老师处于主宰地位，而且学生总是习惯于接受老师的满堂灌输。这种“以老师为中心”、“以书本为中心”、“以课堂为中心”的观念根深蒂固。

二、“电气工程基础”课程中美教学研究

由以上中美教育特点对比可知二者存在较大差异，了解国外学科状态及教学、科研方向，对调整我们的学科方向、提高教学、科研水平具有十分重要的作用。现在就以“电气工程基础”课程的教学为切入点研究如何进行教学改革以及搭建国际化科研平台。

“电气工程基础”课程是一门涉及知识面非常广泛的课程，与其相关的专业课程就包括电力电子技术、电力系统分析、高电压与绝缘技术、继电保护以及通信技术等，因此它是从事电力行业所必须学习的一门课程。

天津理工大学自动化学院所开设的这门“电气工程基础”课程是“新能源”和“电气工程及其自动化”等专业的选修课。它是由自动化学院周雪松教授及其团队共同授课，多种教学风格并存。它主要讲述电气工程技术知识、新能源发电、智能电网相关的理论，介绍其发展的方向等。它的教学目的和任务是：使学生掌握电气工程学科的基本理论、了解新能源发电技术、智能电网等新兴学科的发展状况和方向，为将来学生毕业后从事该领域的科学研究、运行维护以及工程设计等工作打下理论与实践基础。

电气工程专业自面世至今已有一百多年的历史。早在19世纪末，欧洲和美国的高等学府就已经先后设立了这一专业。经过这一百多年的演变历程，欧美高校的电气工程专业取得了长远的发展。虽然从总体上来看，专业名称变化不大，在欧美国家一直为“电气工程”（英文名为Electrical Engineering），但是专业内涵已经发生了翻天覆地的变化。从上世纪中叶开始，欧美传统的电力工程不再占有该专业的主导地位，取而代之的则是电子技术和计算机技术。这种核心地位的转变一是因为传统电力工程日趋成熟，二是因为计算机技术的飞速发展，给电力专业带来了新的变革。现在美国的一些知名高校中，已经很少设有传统的电气工程的研究方向。在美国的大学中，有的已经把计算机技术从“电气工程”专业中分离出去，另设了“计算机科学系”；而其他的仍然把计算机专业包括在电气工程系内。

下面我们就以美国MIT（麻省理工学院）EECS（电气工程与计算机科学）系的课程安排为例研究一下其课程设置。MIT学分统计原则与我国情况不同。每门课程要计入讲授、实验、复习（课外）三部分时间。EECS为全体学生划分3个研究方向，分别是电气科学与工程、电气工程与计算机工程和计算机科学与工程。我们国家的电气工程及其自动化专业大致与其电气科学与工程专业相对应。在美国，《电气工程基础》课程是属于《电力技术》这门课程的范畴。

那么两国大学老师在传授课程方面有什么不同呢？在MIT的电气工程与计算机科学系的公开课中，我们可以很明显得看出他们的老师上课的时候“轻装上阵”，有时候会带上课本，有时候就直接空手来讲课了，更别提备好教案带来上课了。他们的课程基本上都是以老师板书为主，很少用到多媒体。而且他们老师的板书通常都是很随意，不像我们的教授认真写着整齐的板书。虽然板书很随意，但是很突出的一个特点就是他们的老师会使用很多的图形图案来帮助学生更好地理解。而且他们的学生在课上学习的主动性很强，经常性会提出问题，气氛比较活跃，不大像我们上课时都是以老师授课为主，都是以接受知识为目的，而不是质疑知识。在我们学校，“电气工程基础”课的老师大都会用到多媒体这个工具，譬如准备好精彩的PPT，通过图片或者是视频可以更好地理解，也容易引起大家学习的兴趣。我们老师的板书通常很整齐漂亮，而且基本概念与知识点很清楚，一目了然。但是大家课堂上的学习气氛不是很浓厚，师生互动会相对少一些。

三、“电气工程基础”教改探讨

本着建设围绕创造、创新和创业型的人才培养要求，本专业学生通过电气工程基础这门课程的学习，要求其建立对电力系统的基本认识；掌握电力系统的静、动态稳定性分析和电力系统常见故障分析的基本原理以及计算方法；了解有关电力系统通信方面的基本知识、原理，为以后的专业课程学习以及毕业后从事电气工程专业相关领域的科学研究、工程设计和运行维护打下深厚的理论基础。endprint

为了提高教学质量，我们需要学习国外先进的教学理念并结合以往成功的教学经验。课程组的老师可以一起商议制作教学PPT课件、视频，还可以商讨课堂的授课方法等，在教学方式方面的改革主要体现在如下几个方面。

1.充分发挥先进的现代化教学技术在课堂授课中的积极性作用，鼓励课程组的老师上课多使用多媒体课件。这种将现代化教育手段与传统教学方式在课堂上巧妙融合的方法，不但能够提高学生学习的主动性，激发学生自主研究探索的学习兴趣，而且可以兼得两者之长，优势互补。

2.众所周知，“电气工程基础”这门课程物理概念很多，电气元件结构非常复杂，计算烦琐等，所以在进行授课时，除了制作相关教学课程的PPT课件外，老师们还应制作配套的电子教学资料以及习题和习题解答，最好能展示相关电力设备的元器件图片或者视频。这种电子教学的作用就体现在不仅可以大幅度增加课堂的信息量，缩短教学时长，而且有助于激发学生的学习兴趣，培养的学生的自学能力，除此之外，还可增强学生对新知识、新事物的感性认识，这对学生对某些物理概念的理解起到关键作用。

3.为了启发学生思维，活跃课堂气氛，以期达到教学相长的目的，授课老师应当注重启发式的教学方式，也就是利用课堂讨论或者是实践教学，来引导学生通过课堂中的互相讨论以及实践来达到自我学习、自我提高的目的，而应当避免老师满堂灌输的教学方式。可多增加一些互动式教学，比如每次课程结束后给学生布置一定量的课后作业，然后有针对性的对学生作业中存在的普遍性问题进行讲解。在课堂上，可采用将老师讲授与学生讨论相结合的教学方式，能够充分调动学生学习的积极性和主观能动性，会收到事半功倍的教学效果。

4.全面加强实践性教学环节。为了增强学生的学习兴趣与积极性，培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力，以及动手能力，为社会培养具有创新意识的高素质工程技术人员，授课组对“电气工程基础”课程的教学安排应加强一些实践性的教学环，如：可由授课老师带队到发电厂、变电站、调度所和电力设计院等单位进行实习参观；课程结束后至少进行为期一周的课程设计等。

5.尝试进行双语教学。进行双语教学不仅可以提高学生的专业英语能力，可以熟悉专业术语，锻炼专业的英语口语以及书面表达，而且对以后深造或是进行国际学术交流等具有重大积淀作用。结合这样一门重要的电气专业课程，能够大大提高学生的专业英语综合素质。无论是学习专业知识，还是提高英语素质，了解国际先进发展技术，与国际接轨，拓展视野等都是一举多得的好办法。

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基金项目：本课题得到天津市重点教改项目“新能源科学与工程专业国际化合作办学模式研究与实践”（编号：B08-0805）的支持，在此表示衷心的感谢

作者简介：周雪松（1964-），1980至1984年在华南理工大学电力系统及其自动化专业读本科，获工学学士学位；1984至1987年在电力部南京自动化研究院工作，从事“自动发电控制系统”的研究；1987至1990年在清华大学电力系统及其自动化专业读硕士研究生，获工学硕士学位（导师：卢强院士，电工学科首席科学家）；1990至1993年在清华大学电力系统及其自动化专业读博士研究生，获工学博士学位（导师：高景德院士，原清华大学校长、电工界泰斗），论文获优秀博士学位论文；1993至2002年在青岛大学电气及自动化工程学院工作，担任副院长和山东省“电力电子工程”省重点实验室主任，1997年破格晋升为正教授；2002年至今在天津理工大学自动化学院工作，2003—2008年担任副院长，学校一级特聘教授，博士生导师，天津市“电气工程”重点学科带头人，天津市高校学科领军人才。endprint