“新工科”背景下食品科学与工程专业“电工学”课程教学体系改革的探索

宋树杰，赵武奇，张清安

（陕西师范大学食品工程与营养科学学院，陕西西安 710119）

教育部于2017年2月20日发布了《高等教育司关于开展“新工科”研究与实践的通知》，由此拉开了各高校开展“新工科”的研究实践与探索[1]。与传统工科相比，“新工科”更加强调学科的实用性、交叉性与综合性，不同学科知识的继承与创新、交叉与融合、协调与共享。尤其重视电子控制、通信技术、人工智能与传统工业技术的有机结合与发展。因此，非电类工科专业，如机械设计制造及其自动化、食品科学与工程、农业机械等专业更加需要加强电工类课程的学习，加强电工实践能力与所学专业的有机结合，以培养与时俱进的高技能人才。

“电工学”是非电类工科专业必修的基础核心课程[2-3]，也是理论与实践结合、应用非常广泛的一门课程。按照“新工科”的要求，该课程既要突出其基础性，又要强调其实践应用性，还要与所学专业进行有机结合，突出专业特色性。据此，应该对“新工科”背景下食品科学与工程专业“电工学”课程教学体系改革进行探索，适应“新工科”的发展要求，为学生的全面发展奠定基础。通过对食品科学与工程专业“电工学”教学中的问题进行分析，对“电工学”课程体系的各个教学实践环节提出了改革思路，并进行了相关的教学实践。

1 食品科学与工程专业“电工学”教学中存在的问题

1.1 重视程度低，课时量少

“电工学”课程通常得不到足够的重视，如食品科学与工程专业，其专业主干课程主要与化学相关，其4年工程类课程中关于电学的课程只有“电工学”一门，且课程总学时仅为36个，仅是其他电学类专业或者近电学类专业的课时量的1/3。同时，“电工学”的知识对于食品科学与工程专业学生来说并非全部有意义，此情况严重影响了学生的学习兴趣及效率。课程重视程度低、少课时量直接导致了该课程教学效率与质量的下降。但电工学作为工程类专业的基础核心课程，对于学生“新工科”背景下的发展作用是比较大的。因此，需要食品科学与工程专业学生应该加强电工学知识的掌握，学校、学院和教师学生也重视电工学课程的教学效率与质量，为国家培养新型工程技术人才。

1.2 教学内容多，缺乏实践

“电工学”课程内容复杂繁多，主要涉及电路的基本定律、电路的稳态分析与暂态分析方法、正弦交流电路、三相电路、磁路分析，电动机、继电器及可编程控制器等[4]。内容的繁多使教师备课、学生学习无法抓住重点及内容之间的关系网，影响了教学的效果及效率。同时，“电工学”也是一门理论与实践相互结合验证的课程，但大部分食品科学与工程专业的教师，对“电工学”仅仅进行书本知识的教学，忽略了学生电学技术与操作技巧的传授，使学生缺乏实验锻炼，无法将理论知识与实践应用相结合，这不符合“新工科”背景下工科学生的全面发展的要求。

1.3 教学手段与反馈存在问题

对“电工学”课程不太重视，导致教师的教学手段单一、陈旧，使得教学课程沉闷无趣，学生缺乏学习的积极性。同时，大部分“电工学”课程的考试仅是单一的笔试测验，一方面忽略了对学生实践操作技能的检验，另一方面单一的考试形式无法使教师更全面具体地了解学生学习情况及问题，进而无法进行针对性的教学。

2 课程体系改革的建议

2.1 围绕专业，精选教学内容

“电工学”是非电类工科必修的基础核心课程，很多专业需要学习，但不同专业对电工学的需求各不相同。因此，为了满足不同专业学生的需求，教师需要围绕专业培养方案、实际教学情况和专业应用情况，精选教学内容并进行创新和调整。首先，根据专业培养方案，对“电工学”课程内容进行教学模块的有机划分，一般包括电工基础知识、电路分析方法、三相交流电路、磁路与继电器、数字电子技术、电工测量与安全等；然后，根据专业特色及需求对各个模块进行整合重组，比如食品科学与工程专业，根据其专业需求，需要重点讲解三相交流电路、磁路与继电器和电工测量与安全，以提高其食品工厂的应用性。

2.2 利用教学资源，改进教学手段

教学手段与方法是激发学生学习兴趣的重要措施之一，也可以检验教学效果。通过改进教学手段，使学生参与到“电工学”课程学习，在学习过程中思考，在思考过程中提高。“电工学”的课程内容相对比较枯燥无趣，教师需要为学生建立一个生动有趣的教学课堂。教师利用现代化的教学设备，制作吸引人的课件，多利用动态图片表达电路中变化过程，增强学生的理解与掌握，降低电工学的学习难度。也可以采用PBL教学法结合学生的生活学习实际，通过“提问-解答-再提问”的教学循环，增加学生的学习积极性，进而改善教学气氛，提升教学效果。

2.3 加强实践环节，提高主观能动性

“电工学”的实践环节主要包括实验教学，其在加深和巩固基础理论知识的同时，也可以培养锻炼学生的创新思维、分析问题及电工动手能力。由于学生的重视程度不高，在“电工学”的实践教学中，其课时往往很少，有的专业甚至没有开始相关实验课。为了满足“新工科”对学生的要求，教师可以从以下几个方面入手，加强食品科学与工程专业学生的实践教学环节。①增加电类实验基础操作教学。食品科学与工程专业的学生其电类实验操作能力较差，对此类实验操作感觉到陌生。教师可以根据学生的基础能力，增加实验操作基础内容的教学，先在课堂中引导学生进行实践，再鼓励学生将所学知识与实践相结合，既可以提高学生对知识的掌握，又可以提高学生的学习兴趣。②设计与专业相关的电类实验项目。“新工科”背景下的学科交叉与融合，在实验项目设计时即可体现。以食品类专业为例，可以设计继电器控制牛奶搅拌机转向的电路，使学生感觉到学习电工学对于专业的价值，增强课程自信。③改善实验评估。电工学试验作为理论课程的重要补充，教师需要重点观察学生的操作能力，对电学仪器的熟悉程度，面对问题分析及解决的方法及态度等，可以根据不同学生的学习水平制定不同的实验项目，实施针对性教学。④实行开放实验项目。鼓励食品科学与工程专业学生积极参加开放实验项目，提高自身电学知识及实践能力。开放实验项目需教师与学生共同设计，创新性与基础性并存，且与本专业相结合，解决实际问题。学生得到学以致用的锻炼。

2.4 改革考核方式，综合评价教学效果

全面了解学生的“电工学”学习情况，单一试卷考试的弊端较多，需要改革考核方式。教师需要打通教与学的反馈通道，丰富考核方式。教师可以从以下几个方面入手：①考试形式多元化。以实验成绩与平时测验成绩为主，结合最终考试，使考核形式能够准确、有效、全面地评价学生学习效果，促进学生的主动性学习。②增加实验考核及开放实验附加成绩。教师需要重点观察学生的操作能力，对电学仪器的熟悉程度，面对问题时分析及解决的方法及态度等，合理地给出各个学生的试验考核成绩。同时，鼓励食品科学与工程专业学生积极参加开放实验项目，提高自身电学知识及实践能力，并以此类项目作为鼓励成绩，提高学生的参与度。③打通教与学的反馈通道。利用微信小程序，实现小课间实时教学反馈，掌握学生的学习效果，及时调整课堂进程及教学方法。

3 结语

在“新工科”工程人才培养思想的指导下，针对食品科学与工程专业“电工学”课程的教学现状，提出了该课程存在的问题。在课堂教学和实践教学中对教学内容、教学手段、实践环节及考核方法诸方面进行改革，提高教学效果，培养其交叉与融合的创新思维意识，提升学生电工、电子应用水平，才可以满足以促进“新工科”背景下食品科学与工程专业学生的工程实践能力和工程创新能力，从而促进新工程人才的培养。