面向卓越工程師培養的“電工學”課程改革

高有華，翟慧萍，邵 岳，龔淑秋，劉曉明

(沈陽工業大學電氣工程學院，遼寧沈陽 110870)

0 引言

我國是工程教育的大國，但不是工程教育的強國，目前合格的工程技術型人才奇缺，遠不能滿足當前大規模基礎設施建設和國民經濟發展的需求。高等工科教育培養工程技術人才是高等學校人才培養模式重要之一，應該置于重要的位置。在重視加強科學基礎的前提下，當前更要重點強調工程實踐能力、表達交流溝通能力與團隊合作精神、終生學習能力、職業道德及社會責任、社會人文、經濟管理和環境保護等知識。高等教育培養出數量足夠并且能夠面向生產一線的優秀工程技術人員，這是中國高等工科院校不可推卸歷史責任［1］。

為了貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010－2020年)》和《國家中長期人才發展規劃綱要(2010－2020年)》，推進高等工程教育改革，教育部于2010年發布了《教育部關于實施卓越工程師教育培養計劃的若干意見》(教高［2011］1號)文件，目的在于以“卓越工程師教育培養計劃”為突破口，促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國。我校是第二批獲得“卓越計劃”的高校，通過對“卓越計劃”的實施，促進學校工程教育改革創新和人才培養質量的提升。最終實現全校符合“卓越計劃”實施領域專業的完全覆蓋，將學校打造成為卓越工程師后備人才培養的重要基地，因此，形成能夠進行自我調整和更新的、獨特的、面向卓越工程師培養體系的教學改革是值得研究的重要課題。

1 “卓越計劃”培養目標的教學要求

美國工程教育的認證由美國工程與技術認證委員會(ABET)制定了11條工程教育專業認證標準，可視為一名合格的現代工程師應具備的能力和素質標準:①具備應用數學、科學與工程等知識的能力;②具備設計、實驗分析與數據處理的能力;③具備根據需要設計一個部件、一個系統或一個過程的能力;④具備經多種訓練形成的綜合能力;⑤具備驗證、指導及解決工程問題的能力;⑥具備對職業道德及社會責任的了解;⑦具備有效表達與交流的能力;⑧懂得工程問題對全球環境和社會的影響;⑨具備終生學習的能力;⑩具備有關當今時代問題的知識;○11具備應用各種技術和現代工程工具去解決實際問題的能力。

當前，我國高等院校工程教育人才培養模式單一，欠缺多樣性和適應性;工程性缺失和實踐薄弱的問題長期未解決，政產學研合作不到位;評價體系導向重論文，輕設計，缺實踐，對學生創新教育與創業訓練的重視和投入不足。正是由于工程性與創新性缺位，導致我國高等工程教育難以培養出能夠滿足經濟社會發展需要的創新型工程科技人才。因此，如何彌補高等院校工程教育中工程性和創新性缺失，是深化院校工程教育改革的一個重要抓手，也是工程科技教育界亟待破解的難題。

“卓越計劃”正是為解決上述難題而提出的，由此可見，“卓越計劃”的培養目標是具有國際視野的行業領軍人才、國際認可的高級工程技術人才和創業研發型高端人才。卓越工程師的核心是創新能力，面向卓越工程師培養計劃的教學改革，不僅要培養學生熟練掌握專業基礎理論知識的能力，還要注重培養學生的實踐應用能力、思維開創性和創新性等能力。

2 “電工學”課程教學的現狀

“電工學”課程是一門理論性和實踐性較強的學科基礎課程，既強調知識的綜合性、實用性，又強調創新能力、綜合分析和解決生產實踐問題的能力，這也是“卓越工程師”培養計劃所要求的。但現有的教學存在一些問題亟待解決，一切都是由教師決定，學生只能被動的參與［2］。如三相對稱交流電路及分析是電工技術的一個重要內容，也是一個難點內容。在傳統的教學過程中，非電類學生對此方面內容的掌握始終比較困難，相、線電壓概念不清，相、線電流計算錯誤等。現有課程內容體系建立在知識的系統性和完整性之上，在知識點的選擇和安排上沒有脫離傳統的教學理念，所用教材的知識內容體系創新性不夠，沒有體現“卓越工程師”培養計劃中所要求的“能力”主線，與生產實際要求的課程內容或知識點的編排存在一定的差距。同時教師不注意采取先進的教學手段來充實自己的教學活動，忽視案例教學、問題教學等方式的運用，導致教學信息量太小，無法傳授更多的知識［3］。課程教學中只是理論知識的簡單講解，沒有結合工程實際進行教學［4］。

3 面向卓越工程師培養的課程改革

3.1 優化教學內容體系

用現代教育教學理念，改革電工學課程體系，構建非電類理工科專業電工電子課程模塊化教學體系，以適應應用型人才培養模式的需求。電工學課程組與專業教學負責人深入地探討應用型人才的培養目標，將電工學課程的教學內容重新整合，形成不同的教學模塊，以便于各專業按照應用型人才培養模式合理選擇與組合教學內容。例如:我校機械設計制造與自動化專業、材料成型與控制專業，教學內容選擇了所有教學模塊，這樣學生可以較全面地掌握電工電子技術的基本理論和基本知識，為專業知識的學習和應用打下堅實基礎。對于“文經管藝”類專業，對電類知識的要求更為寬泛、實用，趨向于科普化。為此，課程組可通過開設大學生素質教育課，采用全新的教學內容體系，采用有較強針對性和特色的講義和教材，引導學生初步了解電技術及其應用，為今后的工作、學習和生活培養“電”的基本素質，成為真正的應用型人才。

3.2 教學方法和教學手段的改革

運用啟發式教學法，培養學生的積極性和興趣，促使學生更好地接受知識。改變傳統的教師臺上講、學生被動聽的教學模式為討論交流式，充分調動學生的積極性，形成教學互動，例如講解RC動態電路的響應時，啟發學生自己聯想冰箱保護器的應用實例，一方面可以考查學生對授課內容的理解程度，另一方面鍛煉了學生的思維和口才能力，調動學生積極性，并參與到教學互動中。

案例型教學法是一種創新性的教學方法，其教學過程能體現建構主義和多元智能理論在現代教學中的科學運用，特別是教師在教學中的地位和作用發生了根本性的變化，真正體現了學生在整個教學活動中的主體地位。案例教學法強調通過學生的自主學習來獲得知識和技能，有利于學生創新能力的培養和提高。

問題教學法是教育理論中熟知的一種互動式教學方法。通過設置問題，使學生用已有的知識去分析新問題，理解和接受新知識，把培養學生的主動思維能力作為側重點，使他們從煩瑣的記憶中擺脫出來。讓學生在圍繞問題進行學習，能準確地把握住要點，以提高學習效率。

項目教學法是指在教師的指導下，將一個相對獨立的項目交由學生自己處理。其中信息的收集、方案的設計、項目實施及最終評價，都由學生全部或部分獨立組織、安排學習行為，解決在處理項目中遇到的困難。這樣不僅傳授給學生理論知識和操作技能，而且培養了他們的職業能力。更能符合“卓越計劃”對人才培養模式的需求。

針對應用型人才培養模式，我校“電工學”課程組在教學手段方面也做了大量的工作，在教學過程中采用了多種教學手段，包括多媒體教學、網絡學堂和在課堂教學中采用CAI教學軟件和EWB工具軟件等，輔助教師的課堂講授，起到了良好的成果，同時將科研成果引入課堂教學，注重凝練國內外學科發展最新動態中的新知識，在授課中將凝練的新知識、新進展介紹給廣大同學，擴大學生視野，拓寬學生知識面，有效地促進了師生交流，取得了極佳的教學效果，目前已經建立了完善的網絡教學環境。

3.3 強化實踐教學環節

開放式教學法的應用，是培養創新型人才的有益嘗試。通過實踐，我們深深體會到學生在實驗課程學習中態度的變化，即學生學習的主動性、積極性明顯增強，實驗完成質量更高，預習準備更加充分。開放式教學中涌現出一大批有潛力和動手能力強的學生，提出很多創新的思路，為成為出色的應用型人才打下了堅實的基礎。我校電工學實驗的開放包括實驗教學內容的開放、實驗教學時間的開放、實驗室的開放以及創新實驗室的開放。

實驗內容的開放，是開放式教學法成功的關鍵。由于基礎型實驗所占比例較大，影響了提高型和綜合設計型實驗開設的數量，培養質量得不到保障。為此，我們只設置教學大綱規定的實驗數目，實驗內容的菜單化滿足了對不同層次學生動手能力的培養需求，激勵了學員的學習熱情，提高了實驗效果。實驗內容的開放，真正做到了因材施教。實驗教學時間和實驗室的開放，增加了實驗開設的靈活性，讓學員自主選擇實驗時間，使實驗教學更加人性化。

創新實驗室的開放，進一步提升實驗室在創新型人才培養中的作用，充分調動學生自主參與實驗創新活動的積極性，激發學員創新性思維。創新實驗室的開放，為學生科學文化素質和工程素質能力的培養提供了一個很好的平臺，學員的實踐能力、運用知識的能力和創新能力得到大幅提升。

4 結語

本文針對卓越工程師培養計劃的特點，提出了非電類電工學課程的教學改革和對策。通過建立科學的教學體系，切實提高大學生的工程實踐能力，培養學生動手能力和創新思維能力，為參加生產實踐和后續課程學習打下良好的基礎，實現人才培養過程中能力培養和素質提高的協調發展。在電工學課程的教學改革中，只有對教學方法、教學手段和實驗途徑等不斷進行改革與優化，才能不斷提高教育教學效果，適應應用型高級工程技術人才培養模式的需要，提高高等教育的人才培養質量。

［1］ 林健.“卓越工程師教育培養計劃”專業培養方案研究［J］.北京:清華大學教育研究，2011，32(2):47－55

［2］ 王桂琴，王墨林，詹迪鈮.電工學實驗教學體系的改革與探索［J］.南京:電氣電子教學學報，2010，32(4):84－85

［3］ 鄧紅雷，李春茂，張廷鋒.“電工學”教學方法的研究與實踐［J］.南京:電氣電子教學學報，2009，31(4):108 －109

［4］ 熊蘭等.“電工學”課程的PBL教學模式初探［J］.南京:電氣電子教學學報，2009，31(3):98－99