新工科背景下电气工程专业开放式教学实践模式探索与研究

林智勇 宦智杰 马玮城 周燕茹 张强 高海燕

摘 要：新工科背景下，对人才培养提出新的要求，电气工程专业是一個专业性和实践性相结合比较紧密的专业。根据新工科建设的要求，本文以笔者的实际教学经验提出一种新的电气工程专业开放式教学实践模式探索，为培养电气工程专业人才提供新思路。《电气工程基础》是电气工程专业的一门专业必修课，是电力行业的基础课程，本文以笔者的实际教学经验来探讨提高本课程教学效果的教学改革措施。

关键词：电气工程;新工科;开放式教学

1.改革背景

2017 年北京大学、清华大学等高校的 30 余位专家、学者在复旦大学深入研讨新工业革命带来的时代新机遇以及对未来人才培养需求的影响，提出了新工科建设指导意见。随后，教育部在全国范围内系统部署新工科建设，提出“培养德学兼修、德才兼备的高素质人才，完善工科人才‘创意—创新—创业教育体系，提升工科学生的创新精神、创业意识和创新创业能力”[1-2]，并制定发布《新工科建设指南》。

新工科是在新科技革命、新产业革命、新经济背景下工程教育改革的重大战略选择，是今后我国高等工程教育改革和发展的方向[3]。新工科建设是对“卓越工程师教育培养计划”和“工程教育认证”的补充和更新。因此， 高校应把握中国高等工科教育的前进和改革方向，要根据各自不同定位和特色，推动新工科建设，培养适应新时代发展要求的“新工科”人才，助力高等教育强国建设[4]。

目前， 超高压、电气设备智能制造、电力企业节能减排等问题越来越受到关注，电气工程专业地位凸显，电气工程人才需求呈增长趋势。但人才供需的结构性问题尚未完全解决，学生可持续发展能力有待进一步，其原因可能和各地方高校在电气工程专业建设方面存在实践教学不足、理论偏离实际应用等方面有关。实践教学是培养学生科学精神、创新能力和实践能力的重要环节，在培养学生综合素质等方面担负重要任务，对提高教育质量至关重要。因此，实践教学课程体系的构建、理论与实践的深入融合，对培养学生专业技能、提高学生科学素质、锻炼学生解决问题的实践能力、促进学生综合素质发展等具有重要意义。

因此高校应积极探索新工科背景下电气工程专业教学实践模式，以课程改革为重点，将创新创业教育和大国工匠精神融入人才培养方案、课程体系和实践教学之中，着力打造融合型师资队伍，培养适应经济社会发展需要和行业需求的双创型人才。

2.改革任务与主要改革举措

通过课堂知识与实践应用相结合、教师授课与学生翻转课堂相结合、创新创业思维与课程知识相融合、团队合作与独立思考相配合的思想，科学合理分配课程考核方式的比例和考核深度，积极构建新工科背景下以专业需求为导向和提升学生综合素质为特点的电气工程专业教学实践模式，通过加大企业工程实践应用与工匠精神学习，推进电气工程专业课程教学实践改革的力度和深度，提高学生对电气工程专业课程接受能力、实践操作动手能力、独立分析和解决问题的能力、大国工匠精神以及创新创业思维意识的培养。积极探索教育部新工科建设背景下电气工程专业教学实践模式的探索与研究，培养学生学习兴趣，充分调动学生课堂积极性，着重提升学生课程知识点的工程应用能力和创新创业能力。

主要改革措施：

（1）实施翻转课堂新教学方式：由教师提前布置课堂主要知识点和难点，让学生提前带着问题去预习课程知识;部分课时以学生自主讲解为主，教师答疑解惑为辅，学生与教师互换课堂身份，有利于二者相互理解，促进课堂学习效果。注重把指导学生做好课前知识预习与问题探究作为起步课堂教学的第一环节，促使课堂学习过程前移。

（2）实施校企合作的教学模式：邀请经验丰富的企业工程师开展学术讲座或者课堂授课，让学生有机会面对面与一线企业员工交流和学习，拓宽学生课堂知识点的深度与广度，了解当前行业发展问题和技术前沿，促进学生科学合理规划自己的职业生涯。

（3）积极开展学术沙龙、课堂集体讨论等辅助教学方式：让学生对自己有兴趣的知识点做学术沙龙或课程相关内容做集体讨论，提高学生学习自信心和学习动力，提高学生学习交流能力和专业语言表达能力，以利于培养学生合作互助精神和集体探究精神，重视学生的主体地位，发挥学生的主体作用。强调改变学生的学习方式，鼓励学生进行探究式学习、小组学习与合作学习等。

（4）积极开展多课程融合、工程实践应用实例、创新创业与工匠精神相融合等教学方法：电气工程专业包含《高电压技术》《电气工程基础》《高压电器》《电力系统稳态分析》《电力系统继电保护原理》等较多专业课课程，各课程知识点不是相互独立，而是互相关联，通过开展多课程融合教学，能够加深学生对电气工程专业整体认知的深度与广度，对电气工程专业主要知识点有较全面的了解，提升学生综合应用电气工程专业知识的能力;通过工程实践应用实例分析，提升学生独立思考和解决问题的能力，巩固学生掌握和应用专业知识的能力，锻炼学生解决问题的实践能力、促进学生综合素质发展;通过创新创业与工匠精神相融合的教学方法，积极向学生灌输创新创业思维和大国工匠精神，培养学生创新创业思维和精益求精、求真务实的工匠精神。

3.改革的创新点与难点

主要创新点：

（1）采用翻转课堂新教学方式，充分发挥学生主观能动性，学习主动性，通过教师同学生的合作，活跃课堂学习氛围，提升课堂学习效果，有效提高学生的综合素质。

（2）通过企业讲座、学术沙龙、课堂讨论等形式，积极拓宽学生专业知识的深度和广度，培养学生的课堂主体意识，发挥学生的主体作用，改变学生的学习方式，鼓励学生进行探究式学习、小组学习与合作学习等，增强学生专业素养和学生团队合作意识。

（3）课堂教学中积极融入创新创业意识和大国工匠精神，提升工科学生的创新精神 、创业意识和创新创业能力以及精益求精，培养合格的爱岗敬业，具有家国情怀的应用型人才。

主要难点：

（1）电气工程专业各个课程学时有限，如何合理安排翻转课堂课时、学术沙龙课时、企业讲座等课时，为小组和全班讨论及其他合作探究活动提供较为充分的时间与空间，而不影响课程整体教学内容。

（2）采用开放式教学，如何保证各层次学生能够积极参与课程开放式教学活动和课堂讨论，让更多的学生参与新工科建设背景下电气工程专业教学实践新模式，提升学生综合素质，扩大教育教学研究项目的成果。

[参考文献]

[1]陈红兵，邓梅娥，卢进登， 等.“新工科”背景下实践教学模式的研究与探索[J].教育现代化，2018，5（20）：166-167.

[2]陈锐，周书民.新工科背景下“核电子学”教学创新模式探索[J].东华理工大学学报（社会科学版），2019，38（2）：178-181.

[3]叶小艳.基于新工科背景的软件需求分析课程教学模式研究[J].广东教育（职教版），2020，（3）：9-12.

[4]王刚.高校新工科人才培养模式与实践教学体系研究[J].设计艺术研究，2019，9（4）：24-28.

（作者单位：厦门理工学院电气工程与自动化学院，福建 厦门 361024）