基于专业需求的“电工学”课程整体优化研究

摘要：介绍了“电工学”课程基于专业需求的整体优化改革思路，根据专业需求将教学内容进行了改革，探讨了在新形势下该课程教学方法及手段的改革。研究成果已经在重庆理工大学非电专业教学中进行了探索实践，并取得了良好的效果。

关键词：电工学；专业需求；整体优化

作者简介：徐霞（1970-），女，重庆人，重庆理工大学电子信息与自动化学院，副教授；涂巧玲（1965-），女，重庆人，重庆理工大学电子信息与自动化学院，教授。（重庆 400054）

基金项目：本文系重庆理工大学教研项目（项目编号：2011027）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）05-0055-02

“电工学”课程是面向非电专业学生开设的一门技术基础课，该课程既有基础理论又有专业知识，理论和实践并重，是由纯理论课学习向工程实践应用过渡的桥梁。该课程的教学主要以通识教育为主，即无论何种专业，课程的理论教学以及实验内容都基本相同，存在的差别只是教学学时以及内容深浅的不同。然而，该课程的问题是重教学内容的系统性、完整性，而忽略了为学科交叉提供延伸接口。作为一门技术基础课，“电工学”课程的通识教育模式忽略了各个专业的差异性和应用需求，并使部分学生对学习该门课程的目的性和必要性产生了怀疑。随着我国高等教育改革的不断推进，在人才培养方面，越来越多的学者倾向于这样的观点，即在一定通识教育的基础上，应逐步根据专业需求强化专业特色教育。[1]因此本校在教学中，通过对专业应用背景的介绍，提出实际问题，引导学生应用所学理论知识解决实际问题。在教学内容和教学方法手段上进行了一系列的改革，争取以整体优化的方式在“电工学”教学改革中取得一定成效。

一、专业需求教育对教师的要求

“电工学”教学中，要根据每个专业需求的不同进行特色化的教学，这就对教师提出了更高的要求。教师不但要掌握本专业的知识，更要对不同专业进行了解、分析，知道“电工学”在该专业的一些主要应用领域，并能举出适合课堂教学的应用实例。要做到这一点，教师要参阅该专业的培养计划以及该专业的主干课程教材，获取更多的专业信息。这需要学院、学校的支持，学校派教师到其他各个高校学习调研，参加各种研讨会，使其得到更广泛的知识。

二、专业需求教育下对各专业教学内容的研究

“电工学”的课程体系是从60年代开始逐步建立起来的，是电类专业“电路分析”、“模拟电路”、“数字电路”、“电机电器及控制”四门课程的简化和浓缩。[2]本课程组对各专业的课程基础内容进行了规范与整理，规定了电路分析、模拟电路、数字电路、电机电器及控制4个部分必讲的基础内容。

由于各个专业对“电工学”知识的侧重点不同，教师根据人才培养计划，相应地增加一些对专业内容及应用实例的讲解，同时也要注意难易程度，使其便于学生掌握接受。

在教学过程中，教师一般先根据专业情况选取一些有特色的实例，以问题为核心，以分组协作为组织形式，以解答问题为驱动力来展开教学，关键是根据不同的专业情况来精心设计问题。这对教师提出了很高的要求，要求设计的问题能引出本课程与相应学科领域相关的基本概念原理，确保问题能够激发学生的学习动机和学习热情。

1.机械工程专业

机械工程专业是重庆理工大学（以下简称“我校”）的品牌专业。课程组教师结合工厂实际，对此专业学生重点讲解了电动机的继电器接触器控制，教师对继电器接触器控制的相关知识以车床、铣床或者钻床为例进行详细讲解。如时间充足，需对学生进行可编程控制器的介绍，要求学生看得懂继电器接触器原理图和接线图，因为现在的很多工厂都进行了可编程控制器改造。

2.车辆工程专业

车辆工程专业的学生要掌握车身、底盘、发动机、电器及电子技术等方面的基本理论、原理。在该专业的知识体系中，汽车电子技术尤为重要。汽车的发电、电控、电子点火及信息监控显示等系统都可作为电子技术内容的教学应用背景及电路实例。在实际的教学过程中，教师将电子技术的内容作为重点，应用到教学中。

3.材料科学专业

材料科学专业主要研究的是材料加工工程以及材料测量与检测技术，因此“电工学”在该专业的教学中着重强调电机拖动方面的内容。教师在讲解这部分内容时从直流电动机以及三相异步电动机原理入手，到电机的应用都要主要介绍，另外整流电路、电动机的调速、制动、反转等都需要给学生详细讲解。

教师在“电工学”教学中也要向学生介绍该专业前沿的研究成果，如在材料专业中的基本电路元件忆阻器。忆阻器作为教科书上还没有提及的基本元件，可以适当补充进“电工学”的教学中，使学生借助文献阅读深刻理解和掌握材料、元件与电路之间的联系，运用所学知识在科研家或工程师的工作中发现新概念和新技术。通过教师在教学中介绍忆阻器的概念，学生进一步加深理解与明确“电工学”在材料研究和应用中的重要作用，理解材料的制备与构效关系是材料研究的主题，也是作为“材料人”今后努力和发展的方向。[3]

4.化工专业

化工专业培养的学生要系统掌握各类化学工程与工艺的专业基本知识和基本技能，具备指导和管理化工生产的能力。因此要求在“电工学”的学习中更熟悉化工流程中所用到的电子设备的原理，教师在教学中强化电工学强电方面以及设备方面的内容。

本课程组曾经在课后要求学生自学掌握的相关方面的内容有：电阻加热器及温度的测量和控制；工频感应加热器的原理和实践；日光灯电路及节能；日光灯等效正弦波参数的测定和分析；用电流表法测算交流电动机的功率因数。

5.制药专业

本校的制药专业侧重于生产过程质量控制、技术管理方面及应用。因此教师在“电工学”的教学中可以把制药设备的工作原理和控制过程以及重要的检测及监控作为教学案例，[4]电子技术的内容可以适当弱化。

三、建立适应整体优化的教学手段和方法

1.积极引导，培养学生的创新意识

中国学生“基本功好、书本知识好、考试成绩好”，西方学生“交流表达能力好、动手能力好、创新能力好”。两种“三好”的不同从某个角度反映了我国在人才培养上还有缺陷。我校作为地方本科院校，应紧密结合地方经济建设和社会发展需要调整人才培养目标，培养工程研究应用型人才。我校占半数以上的本科毕业生几乎全部走上工作岗位，这些毕业生进入社会后能否很好地适应社会的要求就是对学校教学的检验。因而在人才培养上应加强基础，培养创新型人才才能适应社会的需要。

课程组在教学中发现在自由、轻松气氛下，学生才能最有效地学习，才最有利于创造力的发展。这就要求教师要营造一个民主、和谐的课堂教学氛围。教师在教学中遵循平等性、民主性、主体性等原则，形成积极、健康、生动活泼的课堂心理氛围，这一点对于培养学生的创造性是非常重要的。现在的大学课堂很多还是采取满堂灌的方式，教师首先要有意识地改变这种方式，逐渐引导学生敢想、敢问、明白教育的未知性、探索性，允许学生采取逆向学习法，让其学会从质疑中学习，从体验中学习，从论辩中学习。

为了启迪学生的创新意识，笔者认为工科学生应适当了解一些学科相关知识和最新进展，以开阔视野。为此，笔者准备在讲课的过程中，穿插一些如电工学理论的发展简史、科学家的生平介绍、名言警句以及一些常用的电类知识，这些使学生可以从中体会到科学思想、科学方法、科技与人文、科学与艺术、文理交融的重要精神，这对于激发学生的学习兴趣和创新意识的培养是有益的。

2.教学手段的多样性

课程组对电工和电子技术基础各部分内容做了详细分析，采用传统教学与多媒体教学相结合的方法，针对不同的教学内容寻求最佳的教学方式。如讲授低压电器和继电接触器控制系统内容时，将实物发给学生，并让学生用万用表测电阻了解什么是常开触点，什么是常闭触点。低压电器相关内容归纳起来无非是导通和切断问题，也就是开关问题，其核心是触点，或是常开触点或是常闭触点，或是人为控制通断的触点，或是由温度、时间、速度等物理量控制通断的触点。如PN结的形成、多子与少子的移动，用动画都能起到很好的效果。本课程组将现代教育技术与传统教学手段有机结合，使得教学方法更先进、教学手段更灵活、教学过程更生动、教学效果更显著。

3.建立科学合理的电工学评价体系

针对课程的特点，在“电工学”考试中，我校准备实行资格考试+水平考试相结合的考核方式。在考试内容的设计上，增强题型设计的灵活性，试题中应多出综合思考题、应用题和分析题。资格考试对学生知识掌握情况进行测试，考试内容为课程中的重要定理、课后练习和布置自学的内容，水平考试采用试题库中的试题对学生综合应用能力进行测试。这样既检测了学生的知识能力，又提高了学生平时学习的积极性。在改革考试内容的基础上，实现考试方式的多元化。目前可以采用集中考核和分散考核两种形式，通过闭卷、开卷、口试、读书报告等多种方式进行考核。每一种考试方式都有自己的优缺点和适用范围。另外适度提高平时成绩的比例，调动学生平时学习的积极性。在“电工学”教学中，以课堂教学在多大程度上给学生提供了个发展和思维能力发展为评估依据，发挥评价的正确导向作用。教师在做学科成绩评价时，将课堂上学生主动参与协作学习时的行为表现、自主探索的学习习惯、是否积极完成作业等作出定性评价，按照一定的比例纳入考试总成绩，作为平时学生学习行为表现成绩分数，以解除一部分学习基础较差的学生在心理上的后顾之忧，让理论基础较差、学习态度端正的学生获得一定的发展潜力分或教师的心理期待发展分，从而保护一部分学生的学习上进心，通过优化学生的非智力因素促进学生智力因素的发展。

四、结束语

“电工学”教学改革是一项长期的艰巨任务，要深化教育教学改革推动人才培养观念转变和方式方法创新。[5]“电工学”课程基于专业需求的整体优化研究是时展的需要。要不断更新教学理念，提高教师的教学水平，既重视“电工学”的基础性，又突出其专业性和先进性。强化创新和应用能力培养，积极探索多种教学方法，并使多种教学方法有机结合。[6]教师要因材施教，对学生进行由基础到提高再到创新的全面培养，真正达到全面提高教学质量的目的。本课程组的研究成果已经在我校非电专业教学中进行了探索实践，并取得了良好的效果。

参考文献：

[1]刘海春，刑丽冬.“电工电子技术”课程教学中的专业特色教育[J].电气电子教学学报，2011，33（3）：24-25.

[2]李斌，林伟，等.重构电工电子教学新体系[J].理工高教研究，

2006，25（1）：99-101.

[3]叶春暖.针对材料类专业学生的电工学课程教学的思考与实践[EB/OL]. .

[4]涂巧玲，徐霞.基于专业需求的“电工电子技术”课程内容的优化[J].电气电子教学学报，2011，33（3）：31-33.

[5]李进才，孙超.教学方法改革的关键在于教育思想观念的转变[J].中国大学教学，2009，（11）：55-57.

[6]孙君曼，邓玮，等.电工学类课程教学综合改革研究[J].中国电力教育，2009，（14）：122-123.