电工学系列课程教学改革研究与实践

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　　摘要：电工学系列课程是工科非电类专业的重要的专业基础课，是密切结合生产实际的技术性课程。该系列课程可与多学科的多专业课有机融合，要求理论教学与实践教学紧密结合。本文在深入调研的基础上，针对目前教学实施情况，按照教学大纲要求，建立全面多层次的模块化教学结构体系，力图探索更有效的教学方法。改革实践结果初见成效。
　　关键词：电工学；非电类专业；模块化
　　中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）36-0111-02
　　电工学系列课程具有知识面广、应用性强、内容更新快且学时少的特点。教学改革要协调人才培养和课程教学两方面的需求。受传统教学模式和体制的影响，非电类专业电工学系列课程教学中存在的一些问题。多年来，笔者所在的课题组同仁不断努力进行电工学系列课程教学改革的探索与实践，以构建能有效培养学生分析、设计、应用和创新能力的课程教学体系为目标。
　　一、目前教学过程中普遍存在的一些问题
　　1.教学内容落后，教学体系设置不合理
　　非电类专业电工学系列课程主要包含电路理论、电工电子、电机电器及继电接触器控制这几方面的内容。对于电类专业的学生而言，这几方面的内容分别单独开课且有后续课程，学时充足，因此可以将基础课的理论联系专业课的实际应用，教师在授课过程中做到有的放矢，针对性很强，重点突出，后续课程也帮助学生了解前修课程所学知识该如何运用并做到学以致用，大大提高学生的学习兴趣。对非电专业的培养目标是使学生获得电工理论在工程技术中应用的基本方法和技能，能分析和解决电工技术方面的问题，并能设计简单的电路，而非研究或者专业型的电类人才，没有相应的电类后续课程，但本专业的专业课的部分内容又与电工学系列课程内容密切联系，学生很难衔接。造成这种结果的因素有很多，很大程度上是由于目前的课程教学内容设置不合理，先修课程没有为后续课程做好铺垫。教学内容的落后直接影响到教学效果。
　　2.教学方法刻板，课程评价体系单一
　　教育发展几千年，教学方法不断完善提高，同时也“统一化”了。无论老师的知识背景结构、学生的专业或者基础，统一入学、统一内容、统一方法（如多媒体教学）、统一考试、统一毕业。教学中还是以传统的“教―学”方式实现知识传递为主，满满的内容几乎没有留给学生思考的空间，互动较少且达不到好的效果，比如讨论课很容易就变成习题讲解课。成绩评定大多是以课程考试及平时成绩两部分构成，考试沿袭传统的闭卷考试，学生不得不花一定的时间以做题来代替学习，平时成绩基于考勤和实验等，这种模式驱使学生以考学分为目的来完成课程学习，不利于综合素质的培养和提高。
　　3.实验内容单调，实验室开放程度不够
　　单从实验课程方面来看，验证性实验基本是当前实验教学内容的主体，综合型和设计创新型实验相对较少。实验教学内容简单，没有及时调整，指导教材内容简单、步骤详细，实验方法的说明过于刻板。实验通常是在指导老师的示范带领下完成，局限了学生的自主性。
　　实验室功能单一、缺乏整体规划，实现封闭管理，非课程时间基本不对外开放。因此，课余学生无法合理或者仅有极少的学生可以进入实验室，也无法将相关实验室联合起来实现一些特定的教研需要。
　　4.教学改革受管理条框的约束
　　目前，高教已经建立了比较完备的教师评估评价体系，各种宏观的理念和目标形成了具体数量标准。比如教师评职称看科研论文和教学质量两方面，前者可以具体化到数字，后者则比较模糊。如在教学质量评价中，教学方法的评估标准则直接转化为对显性现象的描述，如内容是否遵从大纲、层次是否清晰等，甚至于与学生的考勤率挂钩。教学评价体系的标准化、制度化一方面使得许多具体工作有章可循，另一方面也束缚了教师们的创造力，在教学中严格遵循大纲，教学过程中更倾向于以学生能听懂、吸收知识作为目标，并不敢对学生提更高的要求。在这种形势下，许多教改的方法很难实施。
　　二、电工学系列课程教学改革方案
　　课题组老师经调研、讨论后，确定电工学系列课程教学改革的目标和方案为：（1）深化课程教学内容、教学手段的改革，将课程建设成为精品课程；（2）将课程相关实验室打造成为先进高效、综合性的开放式实验教学基地；（3）结合新的参考书和教材，编写出新的教学实验指导书，并力争出版。
　　1.树立新观念，对教学内容进行模块化划分
　　电工学系列课程作为非电专业的基础课，其内涵和功能随着社会经济、科技的发展、教改的进行是不断扩展和完善的。知识总量不断增加，终身学习观念日益强化，市场对人才的需求也是多样和多变的，本科教学朝向基础化方面发展，因此，观念上要树立教学与科研、生产相结合是培养学生根本途径的观念。高教改革的大趋势是推行适宜于培养创新人才的通识教育，传统的重基础、重细节的教学内容亟需改革。同时，新知识、新技术、新应用的不断涌现，致使电工学系列课程内涵内容越来越多，如果仅仅是在旧的内容基础上进行添加，势必使“内容多与学时少”的矛盾日益突出。针对我院各相近专业的教学实际情况，经过大家深入研究讨论，按照不同专业进行模块化分类教学，课程内容模块化划分见图1。
　　模块化划分之后，教学内容在必修基础性和选修应用性两部分内容的选取上注重增强课程内容的实用性和先进性，针对不同专业可以进行适度适量的增删和择选，理论部分学时数在64～96之间，实践部分学时数在16～32之间。鉴于学时有限，理论教学内容有些细节可以大幅删减，比如电机电器内部分析计算，半导体器件的结构分析，分立元件电路的定量分析计算等。有些贴近应用或者前沿性的内容则需增补，比如电机电器外部特性，大规模集成电路技术，EDA技术，通讯技术，智能化技术等。
　　2.改革教学方法和课程考核手段
　　从高等教育对象的特点来看，绝大部分同学所选专业即为自己感兴趣的方向，学习的终极目标或需要是将个人专业与职业岗位要求结合起来，以期在服务社会的同时完成自我实现，他们的学习活动主要由需求目标和兴趣维持。因此，教师在教学过程中要激发学生学习的兴趣和动力，电工学系列课程最吸引学生的就是其广泛的应用。因此，制定教学方案时应该包含课本和课外两方面的内容，课堂讲授方面除了抓住重难点而外，要尽可能增加与内容相关的应用，丰富课堂信息量，开阔学生思路。还要善于提出问题，给予他们自主学习的机会，引导他们自由讨论，活跃课堂气氛，提高课堂效率。此外，还应留有适量的问题给学生自行解决，引导他们进入更新、更深层面学习。 　　教学方法更为灵活开放之后，再采取以往的课程考核方法很容易将学生最终还是引入老路――在狭窄范围内死记硬背。课程考核应该采取开闭卷结合、理论与实践相结合、设计报告与实物制造相结合等多种考试方法。考试内容要体现平时上课的重点，避开繁复的计算，注重基础，适当降低难度，扩大知识点覆盖面。
　　3.深化实践教学改革，促进实验室建设
　　实践教学是电工学系列课程教学内容的重要组成部分，从实践中使学生深化理论知识的学习、学会并掌握常用仪器仪表的使用及基本电量的一些测量方法，实践活动也是学生动手能力和综合素质培养的重要环节。为进一步加强实践教学环节，课程组拟采取一些措施，对实践教学和实验室管理进行改革。
　　一是改进实践教学内容，形成分层实践教学体系。实践内容既要保证基础，又要不断地调整和更新实验，以适应新知识、新技术的发展，突出综合设计型和研究创新型实验。此外，对指定性实验项目尽可能设置可扩展的内容，使学有余力的学生能够发挥潜能；设计一些面向实际应用的、具有综合性和创新性的选做实验，可较好地激发学生的实践兴趣；对于基础较好、动手能力强的同学来讲，自选实验是提高个人技能水平和综合应用的平台；在实验学时之外，有兴趣的同学想进行实验制作、调试或产品设计，可由老师进行课外单独辅导，学生实践完成。实践教学中还应该引入EDA技术。
　　二是促进实验室规范化管理，促进实验室开放。实验室建设直接影响到实践教学质量，从对学生进行创新思维能力的培养和工程训练的目的出发，课内实验是远不够的，我们需要为学生提供更多独立实践的机会，全面推动开放式实验教学模式的探索和实践，将电工学课程相关实验室有效整合，构建综合设计和创新实验室，可以丰富实验内容，让学生能够得到更好的锻炼。电工学实验室所用的实验设备种类较多，维护工作量极大，需要建立严格的使用登记、报停、维修等管理制度。
　　4.淡化指标考核，回归教学改革本身
　　数字化的指标往往只是一个参考数据，实际在不同班级不同专业遇到的情况不能一概而论“数字化”处理。回归教学本身，首先可以考虑在课程组内开展教学交流活动，提倡灵活多样的教学手段，鼓励大家相互听课，切磋授课经验，以取长补短，争取共同进步。其次，全日制教学与社会自学考试的最大区别在于强调教学过程，这体现在多方面，包括考勤、实验、作业、讨论和考试等。考试方法灵活，意味着考试容易通过，这不意味着是在“宽松放行”，应在不影响课程进度的前提下，采取严格考勤可保证有效实施教学过程。
　　三、结束语
　　实施电工学系列课程教学改革是大势所趋，课程组对电工学系列课程改革进行了积极的探索，教学内容方面采取了新的模块化的教学改革方案具有科学性、先进性和实用性的特点，同时教学方法上更为灵活、开放，注重学生主体意识的培养；实验内容和实验方法方面增强了设计型和综合型实验的比重，引入先进的EDA技术；实验室建设方面进一步提高了设备的有效利用率和促进了实验室开放。
　　根据教学实际需求，理论课老师和实验教学人员参与修改了分别满足各专业使用的教学大纲和教学课件，正在考虑申报教材和实验、实习指导书籍的撰写。目前，课程组获得省、校各级的相关教育教学改革项目部分已经立项结题，还有部分相关工作正在进行中。已完成的改革措施收到了很好的效果，整个改革研究与实践值得继续进行和推广。
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　　（责任编辑：韩晓英）
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