专业导师制支撑下的课程教学改革探索

欧阳　周陶亮　岳思佳　莫莉　周黎明　袁容

摘 要：教育对于全球每一个国家的发展而言都是十分重要的一部分。随着科技的不断进步，我国对高层次科学技术研究人员的需求与日俱增。大学生作为科研人员最重要的预备群体，对其培养质量也提出了新的挑战。文章以电工学课程为例，对本科人才培养质量和课程教学改革展开一个初步的探索，提出一种“专业导师制支撑下的课程教学改革探索”的教学模式。不仅阐述了常规教学对本科人才培养的重要作用，还讨论了创新教辅对提高培养质量的支撑作用。

关键词：培养质量 教学改革 常规教学 创新教辅

课程教学改革是近年来国家教育部、各省教育厅以及各市教育局工作的重中之重。随着科学技术的飞速发展，要想在国际舞台上占得一个有益的位置，这就要求我国从事科学研究的人员具备更突出的专业素质和过硬的综合素养。大学是为祖国输送优质科学研究人员的重要来源地之一，这就要求从本科阶段开始，本科生就要具备扎实的专业知识和强大的拓展应用能力。在各上级部门的领导和号召下，各高校加快对本科人才质量的培养脚步，为进一步提高优质毕业生的比例，从培养方案的整体制定上，以及专业课程的教学方式上，都进行了大规模的迭代改革。由于机械设计制造及其自动化专业的就业面广、市场占有率高，该专业涉及到的核心课程的理论知识覆盖面大，因此对于从事该专业学习的本科生面临着巨大的机遇与挑战[1-2]。电工学是理工科非电类各专业学生必修的一门技术基础课，通过本课程的学习，使学生获得有关电路分析基础，模拟电子，数字电子，电机原理及其继电接触器控制等方面的基本理论、基本知识和基本技能，为学习后续有关课程和从事专业技术工作打下一定的基础[3-4]。此外，智能制造2025也明确提出了对我国新时代制造业的要求，电工学作为重要的组成部分之一，其发展对于智能制造也起到了促进作用。因此，本文以电工学课程为例，对专业导师制支撑下的课程教学改革展开一个初步的探索。

1 常规教学结合创新教辅的新方案

针对电工学课程理论知识结构的分布规律，综合考虑电工学课程理论与实践结合的紧密度，本文提出采用常规教学和创新教辅结合的教学方案，如图1所示。在常规教学中，主要内容包括教师课堂讲授、学生小组互动、以及实验动手实操三个板块。在创新教辅中，主要内容包括专业导师制度、课程知识串联、以及应用领域拓展三个板块。

1.1 课程目标

根据大学本科生培养方案，制定电工学课程的目标。总体目标：电工学重点介绍电路分析基础，模拟电子，数字电子，电机原理及其继电接触器控制等方面的基本理论，基本知识和基本技能，通过例题、习题说明理论的实际应用。以加深学生对理论的理解和掌握，使学生了解电工技术的发展和生产发展之间的密切联系。以学生为中心，结合讲授法、互动法、体验法等方法，将课程思政元素转化为学生思想元素，将思政元素生态式融入课程，激发学生学习兴趣。目标1：正确理解和熟练运用基尔霍夫定律、叠加原理及戴维宁定理来分析电路；熟练运用相量法分析正弦交流电路，正确理解提高功率因数的意义；掌握对称三相交流电路中电压、电流和功率的计算方法、理解三相四线制中线的作用、掌握负载的正确接法。了解和掌握PN结的单向导电性，了解二极管、三极管的功能、特性和主要参数；了解和掌握共发射极单管放大电路的工作原理及其基本分析方法；了解和掌握理想集成运算放大器的特点和分析方法，常用运放电路的电路组成及功能。目标2：利用所学知识对实际应用中的电路能做到分析准确，能通过查找资料了解相关电路的应用。目标3：能够在设计技术文档中利用所学知识适当说明特定工程问题的国际技术指标或标准、发展状况和趋势。思政目标：采用基于新工科理念的课程思政思路，将学科前沿、时政热点、人物典故等思政内容融入教学过程，通过直接讲授、视听展示、互动讨论等形式，引导学生树立正确的三观，培养良好的自学能力和社会责任感。

1.2 常规教学是稳固基石

教师课堂讲授是课堂相关理论知识点讲解最经典重要的方式。电工学是一门与我们日常生活密切相关的课程。教师可通过多媒体教室，与学生面对面授课，深入浅出地给学生讲解理论知识。（1）经典教材挑选。首先选定由成都大学机械工程学院教师团队自己编著的经典教材，根据学生需求适当调整内容。（2）重要知识提炼。从第一章直流电路中掌握基尔霍夫定律、叠加原理、戴维宁定理和电压源与电流源及其等效变换。从第二章正弦交流电路中掌握熟练运用相量法分析正弦交流电路、正确理解提高功率因数的意义。从第三章三相电源及其负载和功率中掌握对称三相交流电路中电压、电流和功率的计算方法、理解三相四线制中线的作用、掌握负载的正确接法。从第七章二极管和晶体管中掌握半导体的导电特性、PN结、半导体电路的分析。从第八章基本放大电路中掌握静态工作点的估算、微变等效电路法。从第九章集成运算放大电路中掌握理想运算放大器及其分析依据、集成运算放大器在信号运算方面的应用、反馈类型的判断。（3）教学课件撰写。根据上文提炼出的重要知识，由树干至枝叶搭建知识脉络，针对每一个知识点，图文并茂并结合典型视频提升学生学习热情和学习专注度。

学生小组互动是团队合作实现查漏补缺最及时有效的手段。通常情况下，部分本科学生存在不爱问问题的情况，在遇到不熟悉或者掌握不牢的问题是，由于一定的心理负担，课堂上直接向授课教师举手提问的主观性不强，可能存在部分知识的缺乏，造成整个课程知识体系的不完备，导致无法实现电工学课程所制定的课程目标。从心理学角度讲，相较于教师与学生的沟通，学生之间的沟通更容易开始。因此，教师可抛出相关问题，针对性地匹配生活应用场景，激起学生对生活中应用场景的回顾及兴趣，采用学生小组互动的方式，通过相互交流，沟通每一个人对哪一些知识点的理解与困惑，然后结合相互间的解答进行查漏补缺。特别地，教师可抛出一些开放性问题，学生小组可通过轮流发表自己见解的方式，进行理解能力的训练与扩展，根据不同学生对于同一个问题的不同理解方式和理解角度，完善自我对同一个问题的全面性。此外，对于各小组存在的共性问题，由学生代表统一整理收集，提交到授课教师处，授课教师根据学生反应的问题情况，开展专题小课堂，进行答疑，及时解答学生的疑惑。

实验动手实操是线路连接巩固理论知识最直接相关的方法。电工学是一门实践操作性较强的本科课程，旨在培养学生与实际生活中各类用电设备“打交道”的能力。教师在电工学课程大纲的制定中，应紧密联系课堂理论知识，及时安排实验课程。在完成第一章直流电路的理论课程学习后，安排叠加定理实验，采用870B电工技术实训考核设备，使用叠加定理对直流电路进行分析，在电路基础模块上接好线路，两个电源分别单独作用，记录相关数值，并算出误差。在完成第二章正弦交流电路的课程学习后，安排单相交流电路功率因数的改善实验，采用870B电工技术实训考核装置，了解日光电路、验证交流电路的基尔霍夫定律，掌握改善功率因数的方法。在完成第七至九章的理论课程学习后，安排单级交流放大电路实验，采用实验箱、信号发生器、毫伏表、数字万用表、示波器等仪器设备，学习晶体管放大电路静态工作点的测试方法，进一步理解电路元件参数对静态工作点的影响，以及调整静态工作点的方法，学习放大电路性能指标：电压增益AV、输入电阻Ri、输出电阻Ro的测量方法，进一步熟悉常用电子仪器的使用方法。

1.3 创新教辅是攀峰道路

专业导师制度是大学四年全过程学习指导的制度保障[5]。根据成都大学机械工程学院制定的关于本科生的培养方案，电工学课程的授课课时是48学时，其中理论部分40学时，实验部分8学时。由于教学内容较多、知识覆盖面较广、课程知识的理论性较强、实验设备较为集中，因此在有限的课时中，学生并不能完全充分掌握课程体系，学习效果有待进一步提升。尤其是对于分组实验，由于课时较短，较难满足每一位学生对实验内容的掌握程度，甚至无法满足每一位学生都能在有限的时间内一步一步地完整操作一遍实验，因此学生没有得到充足的锻炼，影响人才培养的质量。因此，成都大学机械工程学院实行了本科专业导师制度，通过双选的方式，根据学生的意向，为学院的每一位本科生匹配一位专业导师，完成匹配后，在学院领导的带领下及各系部主任的组织下，各导师立即启动线下见面沟通的相关工作，对每一位学生的基本情况进行摸排，了解每一位大一新生的思想动态等，了解学生、关注学生、关心学生、帮助学生。特别地，专业导师来自于各学科专业的专任导师，对专业方向领域内的课程体系都十分熟悉，能够实实在在地给每一位学生带来实质性的指导。

本科导师是课程知识串联的枢纽，帮助学生及时解决相关困惑。不同学习阶段有该阶段独特的规律，例如中小学学习阶段具有课程种类少、学习时间紧凑、学习集中度高等特点。与中小学学习阶段不同，大学本科学习阶段具有课程种类多、课程专业性强、学习群体稀疏等特点。由于学习规则以及学习方式的巨大变化，不少刚从高中进入大学生活的学生会存在一个不适期，往往有一些学生会出现心理上的一些落差感，甚至造成精神紧张，对未来的四年学习较为迷茫。因此，导师制就可以发挥重要的作用了，学生可随时与导师联系与沟通，不管是学习问题、生活问题、还是情感问题等，到时可及时做出专业性的解答和及时引导。此外，由于高中是学科类的学习方式，各科目的关联性不是太大，某一科的掌握度并不会较大程度的影响其他科目，所以存在偏科的现象。与学科类的学习方式不同，大学是专业类的学习方式，各专业内的多门课程具有关联性强的特点，为了达到本科生培养质量要求，要求学生要掌握好每一门专业课知识。导师可给学生梳理并分析整个专业课程的知识结构和知识网络，串联课程知识，帮助学生及时解决相关困惑。

本科导师是应用领域拓展的源头，帮助学生紧跟市场实际需求。不少学生刚进入大学时，心中会有相似的疑惑：“大学到底学什么？应该怎么学？学这些有什么用？”成都大学是一所应用型城市大学，旨在为社会输入应用型人才。因此，专业导师可以根据本专业的特点和背景，给学生介绍学习该专业以后大概的职业前景和职业领域，根据市场实际需求，主要输送到哪一些企事业等单位去从事哪一些相关工作。进一步，到时可以结合视频案例给学生做出详细的分析与阐述。此外，还可以结合本专业领域的发展趋势和前沿技术，帮助学生做好学习日历，根据自己将来的职业规划，精准定向地去学习好相关知识，并做好适当的领域拓展工作。

2 结语

为提高本科人才培养的质量，课程教学的改革方案扮演着十分重要的作用。本文以电工学课程为例，浅谈了一种“专业导师制支撑下的课程教学改革探索”方案。主要包括常规教学和创新教辅。在常规教学中，主要探讨了教师课堂讲授、学生小组互动、以及实验动手实操三大板块。在创新教辅中，主要探讨了专业导师制度、课程知识串联、以及应用领域拓展三大板块。其中，不仅阐述了常规教学对本科人才培养的重要作用，还讨论了创新教辅对提高培养质量的支撑作用。

基金项目：教育部产学合作协同育人项目，基于多级优化的机器视觉技术及应用课程教学改革实践，编号：231007061232208。教育部产学合作协同育人项目，面向新工科储能专业课程体系及实验室教育教学模式建设，编号：231101283171201。成都大学2021-2023年人才培养质量和教学改革立项项目，挑战性课程“流体传动与控制”教学设计改革探索与实践，编号：Cdjgb2022289。

参考文献：

[1]陈青，周临震，顾金彤. 以产出导向、专业对接产业的本科应用型专门人才培养实践——以机械设计制造及其自动化专业为例[J]. 科技风，2023（27）：53-55.

[2]李东明，赵奎鹏，邵强，等.新工科背景下民族院校机械设计制造及其自动化专业课程体系的构建与实施[J]. 高教学刊，2023，9（25）： 17-20.

[3]黄霞，马凤英，俞晓冬. 基于“四融合”翻转课堂教学的电工学课程建设[J]. 学园，2023，16（31）： 66-68.

[4]秦伟刚，杜启飞，黄琦兰. 新工科和双一流背景下电工学课程教学改革与实践[J]. 高教学刊，2023，9（25）： 38-41.

[5]彭艳芳. 应用型高校本科生专业导师制实践中的“结”与“解”[J]. 高教论坛. 2023（7）： 62-65.