基于地方高校电工技术理论与实验课融合式教学研究与探索

吴廷强，罗德莲

（遵义师范学院a.工学院；b.物理与电子科学学院，贵州遵义563006）

基于地方高校电工技术理论与实验课融合式教学研究与探索

吴廷强a，罗德莲b

（遵义师范学院a.工学院；b.物理与电子科学学院，贵州遵义563006）

为主动适应学校转型发展，作者探讨了地方高校电工技术理论与实验课分开教学导致学生专业基础素质低下的问题，总结提炼出了高校电工技术理论与实验课融合式教学的新方法。该方法是从学校顶层设计不断更新教育观念出发，修订和完善电工技术理论与实验课教学大纲，从课程任课教师安排和理论教学场地等方面进行改革，使电工技术理论与实验教学相互融合，进一步优化电工技术教学，从而全面培养学生实践能力、创新能力和科学探究能力。

地方高校；电工技术理论与实验；融合式教学；研究与探索

电工技术是理、工类专业开设的一门专业基础课，是一门理论和实践性都很强的技术课程[1]。开设该课程可为电气控制与PLC、电力电子技术、数控机床故障诊断与维修等后续课程打下良好的基础。在电工技术教学中，理论教学与实验教学同等重要，电工技术的理论教学是为培养综合应用人才目标提供理论支撑，实验教学则是培养学生实践探究能力、开发学生创新潜力的基础。当前多数地方高校由于教育理念滞后，长期保持传统的教育教学模式，导致学生上理论课只是机械记忆，以应付考试为主要目的；上实验课只是按部就班地完成老师安排的一些验证性任务。2015年，国家教育部、发改委、财政部联合下发文件——《教育部国家发展改革委员会财政部关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》（教发[2015]7号），明确指导地方普通本科高校要深化人才培养方案和课程体系改革，加强实验实训实习基地建设，创新应用型、技术型人才培养模式。笔者作为西部地方普通本科高校电工技术专业课教师，依据（教发[2015]7号）文件精神，主动进行电工技术教育教学改革探索，通过近几年电工技术理论与实验教学改革与实践，总结提炼出一种适合地方本科高校的电工技术理论与实验课融合式教学方法。

1 地方高校电工技术理论与实验课教学现状

近几年，笔者走访贵州凯里学院、贵阳学院、云南曲靖师范学院等10余所西部地方高校，与电工技术教师深入探讨电工技术理论与实验教学基本情况，将教学的基本现状和存在的问题总结提炼如下。

1.1 电工技术理论与实验课教学基本现状

1.1.1 在教学内容方面

（1）理论课教学内容基本一致

各高校根据教材选取不同而在教学内容上存在一定的差异，但主要教学内容基本一致。大部分高校选用的教材是秦曾煌主编的《电工技术》[2]，主要教学内容为：电路的基本概念与基本定律、电路的分析方法、电路的暂态分析、正弦交流电路、三相电路、磁路与铁心线圈电路、交流电动机、直流电动机、控制电机、继电接触控制系统、可编程控制器及应用、工业企业供电与安全用电、电工测量。各高校根据本专科学生层次和课时量的不同适当删减教学内容。笔者近几年选用的教材为吴有林等编著的《电工理论与控制技术基础》[3]，教学内容与上述教学内容基本一致。

（2）实验课教学内容差异较大

由于各地方高校实验设施设备不同，在实验课教学内容方面存在较大差异，但其共同点是验证型实验较多，自主设计创新型实验较少；应用固定实验仪器通过插线方式完成实验较多，学生自由接线完成实验较少。笔者多年从事电工技术实验课教学，其教学内容是根据学生实际需求自编实验讲义，具体实验内容为：介绍实验平台和基本工具（仪表）的使用方法以及连线方法、家用电路的安装、日光灯电路、三相鼠笼式异步电动机的认识与基本测试、三相异步电动机的起动电路、单相电度表接线、单相变压器实验等内容。

1.1.2 在教学方法方面

（1）理论课教学方法

一般在开学前，任课教师要根据电工技术教学大纲要求依照课时数安排填写教学进度表，任课教师要按照学校要求在指定教室，按教学进度按部就班授课。有的高校还要求任课教师要随身携带教材、教案、讲稿、教学大纲、教学进度表等七大件，上课期间学校质量监控中心会随时检查任课教师上课进度情况，如需要改变上课地点，要事先报告教学质量监控中心备案。

任课教师在授课过程中，很少结合实际需求讲述生产生活的应用知识，几乎没有演示实验作辅助，更不会带学生到实验室、实训基地亲身感受，只顾按教学大纲要求完成教学任务。教学过程中也不会考虑实验课的进度和需求。学生听后感到很抽象，进而产生厌学情绪，多数学生都是为了完成修学分而被动学习。

（2）实验课教学方法

课前由实验教师只针对实验箱或实验台做些准备工作，包括实验板书、部分仪表，甚至几根导线都由实验老师准备齐全。实验课堂上，实验教师再详细讲解实验目的、实验仪器、实验原理、实验步骤和操作方法，学生则根据教师事先拟定的条条框框，按部就班地操作，其实验目的多是验证多少年来已证明了其正确性的理论[5]。这样的实验教学方法，教师讲得多，学生动手少，不仅捆住了学生的手脚，而且束缚了学生创新思维的主动性和积极性，也使实验内容变得枯燥无味，学生毫无兴趣，有些学生上课根本不认真操作，课后又相互抄袭实验报告。表面上看似完成了实验任务，实验也似乎成功，但对学生来讲，确实是知其然而不知其所以然，这完全不利于学生创新能力和综合应用能力的培养[1]。

1.1.3 在教学管理模式方面

无论是理论教学还是实验教学，都必须在各院系统筹下制订培养方案，规定各课程的学分，然后根据各课程的课时数撰写教学大纲。各任课教师在授课前要根据教学大纲要求撰写教学进度。任课教师必须在教学大纲和教学进度规定下开展课程教学工作。任课教师不得根据教学需求调整时间进度、教学内容，甚至连教学场地也不能随意调整。

实验室管理方面，由于部分高校没有明确实验室管理工作量，导致实验室管理老师工作积极性不高，课余时间不对学生开放，学生平时实验机会很少，实验室利用率不高，闲置时间较多。

1.2 电工技术理论与实验课教学现状分析

电工技术理论和实验教学存在上述现状的主要原因为：一是学校对电工技术师资队伍建设力度不够，对教师到一线企业实践学习和调研没有制度支撑，导致无论电工技术教师还是实验教师到企业学习锻炼较少，对一些新材料和理论的集成创新应用没有掌握，实践经验不足，从而在电工技术教学内容选择方面不能与时俱进，而是墨守成规；二是任课教师缺乏以研促教工作意识，在教学过程中开展科研工作较少，对社会经济发展形势缺乏调研，尤其是对工业生产和日常生活中对电工技术知识的需求信息掌握不够，导致教师在上课过程中不能联系实际需求适当调整教学内容和教学方法；三是学校在教学管理方面过于死板，教师在教学过程中不能根据教学需求适当调整教学进度和教学场地。

2 电工技术理论与实验课融合式教学方法探究

笔者自从事电工技术理论与实验教学工作以来，广泛深入西部地方高校开展电工技术教学调研，积极参与我院电气教研室开展电工技术教研教改工作，从工作实践中不断总结电工技术现行教学体制和自身教学过程中存在的问题，并从2014年开始，对我院2013级、2014级电气工程及其自动化本科班和2013级、2015级电气工程及其自动化专科班电工技术理论和实验进行教学方法改革与实践，并总结提炼出了电工技术理论与实验课融合式教学新方法。

2.1 构建科学合理的教学管理机制

高等教育是决定国家发展和创新的关键教育阶段，教师凭借高尚的师德情操和任劳任怨的奉献精神，奋斗在教育第一线，为国家发展和民族振兴奠定基础。因此，作为高校主管教学的领导应该时刻更新教育教学观念，经常深入教学第一线了解各学科教学现状，多听取教师意见和建议，充分相信教师，制定科学合理的教学管理制度，倡导任课教师根据教学需求因地制宜开展教学改革，不能用一成不变的制度来束缚教师教学工作。比如应该允许任课教师根据教学实际情况适当调整教学内容顺序和教学场地，可以将学生带到实验室或实训基地上理论课。因此，构建科学合理的教学管理机制是实施电工技术理论与实验课融合式教学的前提条件。

2.2 实行理论与实验课教学一体化

传统的教学安排是电工技术理论课由教师系列专业教师负责，实验课由实验系列实验教师负责，同一个班的电工技术理论课教师和实验课教师几乎互不交流，各自为政，导致理论和实验在内容进度上不一致，甚至出现实验在前理论在后的现象。这样理论课显得很空洞，学生没有直观感，实验课没有理论基础作支撑而使学生知其然不知其所以然。例如，实验课在讲述三相异步电动机启动电路时，由于理论课还没有讲解三相电路、熔断器、交流接触器、热继电器、三相异步电动机的结构和工作原理等理论知识，学生虽然按照实验老师要求接线，并完成电动机的启动运行实验，但实际上学生没有真正理解各个电路元器件的工作原理和作用。而等到理论课讲到三相电路、熔断器、交流接触器等知识时，学生对曾经做过的实验又没有多大印象，导致对理论知识的理解不够深刻。

针对上述情况，笔者从2014年开始申请同时承担电工技术理论与实验教学任务。在教学中大胆改革，根据实验教学实际情况灵活调整理论教学内容顺序和教学内容深难度；根据实验需求，适当调整理论教学内容。例如，电工技术实验一开始就涉及到三相电路、熔断器、交流接触器、热继电器等电路元器件，由于学生刚接触电工技术实验时对三相电路基础知识和熔断器等电路元器件结构和工作原理不了解，实验时只能按老师要求“照葫芦画瓢”，机械地完成实验任务，内心感到很茫然。针对这种情况，笔者在撰写电工技术理论课教学计划时，将“三相电路”和“继电控制系统”调整到第一章，并将上课地点改到实验室。通过实验操作平台，理论联系实践讲解三相电路的线电压、相电压相关知识及其应用；通过实地观察和操作，讲解空开、熔断器、交流接触器、漏电保护器、热继电器等继电控制系统元器件的结构和工作原理及其使用注意事项。这样，学生在实验前掌握三相电路知识、空开等继电控制器件的工作原理和作用，在实验时就能做到有的放矢。同时，学生可以利用相关器件开展创新综合实验，进行科学研究，培养创新思维，挖掘创新潜力，增强解决问题、分析问题的能力和实践能力[6]。

电工技术理论课教师兼任实验课教师，实行理论与实验课教学一体化，有利于任课教师根据教学需求适时调整教学内容顺序和教学场地，从而做到理论课为实验课提供理论支撑，实验课为理论课提供实践验证，真正实现理论与实验课教学互补。因此，实行理论与实验课教学一体化是实施电工技术理论与实验课融合式教学的重要举措。

2.3 坚持理论联系实践的教学模式

传统的工科理论课基本上只是教师在教室里口头传授，由于实验器材笨重或庞大，任课教师很少通过演示实验辅助教学，更不可能将学生带到实训基地开展理论教学活动。这样的教学模式学生听后感觉很空洞，毫无兴趣，进而产生厌学情绪。

笔者针对此现象，多次深入学生之中，了解学生感受，听取学生建议，并尝试电工技术理论教学模式改革。改革教学模式的核心是坚持理论联系实践的教学原则，将理论课堂转移到实验室或实训基地，培养学生专业兴趣和创新意识，挖掘学生创新潜力，提高学生动手操作和实践能力[4]。例如，在给学生讲解“变压器”时，将学生带到实验室，一边讲解有关变压器的理论知识，一边让学生观察变压器结构，然后将变压器接入电路中，让学生使用万用表交流电压档测量输入和输出电压数据，亲身体会变压器的作用。除此之外，还利用课余时间将学生带到变电站（实训基地）实地参观考察，让学生亲眼目睹大型变压器的结构和功能。又如，在给学生讲解“三相异步电动机”时，如果仅凭几张图片讲解三相异步电动机结构，学生总觉得电动机的定子部分和转子部分应该有导线连接，不可能是相互独立的两部分。为了解决学生这一疑惑，笔者将学生带到实验室，在讲解电动机理论知识的过程中，将电动机接入电路中并启动电动机正转运行，然后，交换输入电压相序，启动电动机反转运行。最后，关闭电路拆下电动机，并将电动机拆散，让学生亲眼观看电动机的内部组成结构，其转子和定子是完全独立的两大组成部分。

在上述教学过程中，学生通过亲眼目睹，细心观察，在理解变压器的结构及工作原理、三相异步电动机的结构及正反转控制原理等理论知识时感觉很直观，很容易接受，并且记忆深刻。同时，通过这种理论联系实践的方式能增强学生学习兴趣，有效消除学生的厌学情绪，让学生由被动学习转变为主动学习。

3 电工技术理论与实验融合式教学成效

近三年来，笔者通过对我院2013级至2015级三届本专科学生电工技术理论与实验课融合式教学的研究与实践，对每一届学生教学信息反馈和学生期末考试情况进行认真记录和分析，并进行不断总结，发扬优点，改进教学中存在的问题和不足，在该门课程取得了一些成效。

3.1 教改前的抽样调查情况

2013年，笔者任教我院2012级电气工程本科（1、2）班电工技术理论课，由于学生学习风气不理想，学生学习主动性不强，厌学情绪较为严重，故组织两个班学生召开座谈会，对学生反馈的教学信息进行记录整理。同时，并对两班电工技术期末考试进行统计分析。

从表1数据可知，传统的教学方法和电工技术理论与实验课教学彼此分离，导致79%左右的学生对电工技术不关注，甚至高达25%左右的学生无法跟上教学进度。如此的电工技术教学现状必然导致优秀学生较少，而有高达24%左右的学生期末考试不及格。

3.2 教改后的抽样调查情况

2012级电气工程两个本科班电工技术教学信息反馈和期末考试情况引起了学院高度重视，电气教研室更是责无旁贷，组织电工技术理论与实验课教师积极开展教研教改，大胆尝试新的教学方法。为此，笔者在此背景下，申请同时任教电工技术理论课和实验课，并开始大胆尝试理论与实验课融合式教学方法。表2、表3是开展教改工作三年来，收集的电气工程本科和专科学生教学信息反馈和期末考试情况分析。

从表1和表2数据对比可知，从开展电工技术理论与实验课融合式教学以来，学生对电工技术课程的兴趣明显增强，由原来的21%提高到70%；多数学生开始关注电工技术这门课程，不关注率由原来的79%下降到30%；跟不上教学进度的学生大幅度减少，由原来的25%减小到6.7%。从学生期末考试成绩可看出，教改后高分比例明显增多，不及格学生比例明显下降，这也是教改后学生从被动学习向主动学习转化、从机械应付性学习向灵活探究性学习转化的结果体现。从表3数据可以看出，专科层次的学生相对本科而言，由于基础知识相对簿弱等因素，教改后变化没有本科明显，但与教改前相比，都发生了很大的变化。

表1 2012级电气工程本科学生对电工技术教学信息反馈和期末考试情况分析

除此之外，2014年前，学生除参与正常的教学活动外，几乎没有参与过任何专业的学术活动或比赛活动。自从电气教研室组织电工技术等专业任课教师开展教研教改工作后，大部分学生对电工技术等专业课程开始感兴趣，主动学习和探究的积极性明显增强，学生动手能力和科研能力明显提高，自发组织开展各种教学活动，积极参加校内外各种教学大赛，并取得优异成绩。例如2015年3月，2014级电气工程专业学生申请成立“遵义师范学院职能控制协会”，并组织开展专利申报、课题申报等相关学术活动；2016年7月，我院电气专业学生组队参加第六届全国大学生电子商务“创新、创意及创业”挑战杯总决赛，喜获二等奖；2016年12月，在第五届全国大学生工程训练综合能力竞赛贵州赛区选拔赛中，我院选派4个代表队（主要为2013级、2014级电气工程专业学生）参赛，喜获3个一等奖，1个优秀奖，并取得3个全国参赛资格。

表2 2013级至2014级电气工程本科学生对电工技术教学信息反馈和期末考试情况分析

表3 2013级至2015级电气工程专科学生对电工技术教学信息反馈和期末考试情况分析

4 结论

电工技术理论与实验课融合式教学方法不是简单地将理论课与实验课合成一门课程（这样将会大幅度减少课时数，从而大大缩短教学时间，导致理论讲解不透彻，实践操作时间短，更谈不上理论联系实践），而是由电工技术理论课教师同时承担实验课，教师可以根据教学需求灵活调整理论课教学内容顺序和教学场地；在开展实验教学时，又可以通过实践操作加强和巩固理论知识，从而达到理论联系实践的教学目的，进而激发学生学习兴趣，提高学生学习主动性和积极性。

[1]王文琴，王占文.对电工学实验教学的现状分析及改革思路[J].高等教育论丛,1995,490-492.

[2]秦曾煌.电工技术[M].北京：高等教育出版社,2003.

[3]吴有林，张远强，金星，等.电工理论与控制技术基础[M].北京:清华大学出版社,2012.

[4]刘红.浅谈电工学实验对学生创新意识和动手能力的培养[C].2007年中国自动化教育学术年会,2007.159-161.

[5]张丽芹.浅谈高校物理实验教学的改革策略[J].文化教育，2011,（11）:137-138.

[6]仇培涛，张连英.浅谈关于深化高校实验教学改革的实践与思考[J].时代教育,2013,（11）:55-56.

（责任编辑：徐国红）

The Exploration of the Integration Teaching Based on the Theory and Experiment of Electro-technics in Local Colleges

WU Ting-qianga,LUO De-lianb
（a.School of Engineering;b.School of physics and Electronic Science,Zunyi Normal College,Zunyi 563006,China）

In order to adapt to the school-transforming development,the writer of this paper explores students’low professional quality resulting from the teaching method in which eletro-technician theory does not agree with its experiment in local colleges,and puts forwards a new method of integrating the theory and experiment.Starting from the continuous updating of teaching ideas from school administrative authorities,we revise and improve the teaching syllabus for eletro-technician theory and experiment;and launched a reform in the fields of teacher and teaching space,etc.,and it makes electro-technician theory integrate with experimental teaching,and further to optimize the eletro-technician teaching,which,in turn,fully improve students’practical ability,innovative ability and ability to explore science.

local colleges;electrical technological theory and experiment;integrated teaching;research and exploration

G642.0

A

1009-3583（2017）-0123-05

2016-12-20

贵州省科技厅联合基金项目(黔科合LH字[2016]9019号)

吴廷强，男，贵州遵义人，遵义师范学院工学院副书记，讲师，国家高级创业咨询师。研究方向：强电理论及应用、机电一体化应用技术。