成開友
摘要: 文章從電工類基礎課程的設置、《電工理論基礎》課程教師的崗位職責、如何講授《電工理論基礎》課程三個方面就如何提高電工理論基礎課程教學水平進行了思考分析。
關鍵詞: 電工理論基礎課程教學水平
電工理論基礎是電氣工程專業學生主要基礎課程之一,提高電氣工程專業電工理論基礎課程教學水平迫在眉睫,根據本人長期從事電工理論基礎課程教學的實踐,以下是我就如何提高電工理論基礎課程教學水平的幾點思考。
1.電工類基礎課程的設置
首先,從電工理論基礎知識原本的內在規律上,電與磁是不分家的。
電路理論體現了解決工程問題需要牢固樹立的思想和方法,尤其是其中的線性電路理論部分,使人們可把若干同類因素作用下發生在電工裝置、電工設備中的過程,看做是在同樣物理狀態下,這些因素單獨作用的結果之和(疊加原理),運用這個原理,可把由簡單過程得出的結果,推廣到對較為復雜過程的分析和研究上去,還能將復雜問題分解成若干較為簡單問題。
但是,電工方面的很多問題不可能完全用線性理論來分析,而只能用電磁場理論的相應分析方法來解決。所以,既要講授《電路理論》,又要講授《電磁場理論》,不如此設置課程是不合適的。一則有悖電工理論基礎知識的內在規律,二則不易給學生傳授全面的知識結構和概念,而容易造成學生知識結構的缺失和不完整。
不少工業大國和發達國家高等電氣工程人才教育教學的多年經驗表明,把電路和電磁場作為一門課程、作為一類知識整體地加以講授,或者既講授《電路理論》又講授《電磁場理論》的做法也是很成功的,是受到后續專業課程教師歡迎的,且能為之后學生進一步深造、攻讀研究生,或從事科學研究工作等打下很好的知識基礎。
2.《電工理論基礎》課程教師的崗位職責
正像前面所介紹的,《電工理論基礎》(包括《電路原理》和《電磁場理論》),《電工理論基礎》課程的建立源于20世紀整個工業的發展,以及電磁場能量的大規模生產、轉換、輸送及其應用方面的不斷拓展,這就要求任課教師要真正理解并體會《電工理論基礎》課程的功能定位,使學生學會并習慣于去探索所研究系統和裝置中所發生的物理現象的實質,從而更有意識地、自覺地、主動地在講授電工的基本原理和基本方法時,盡可能多地選用典型的實際裝置、儀器的模型供學生去分析、思考理論基礎與實際電工電器裝置設備之間的關系,也就是理論與工程實際的關系。
《電工理論基礎》課程的教學目標定位,要靠所有承擔《電工理論基礎》課程講授任務的教師,以課程教學大綱為指導,以課程講義為基礎,以課程教學為載體,以最適宜的教學方法為手段,以典型、生動的裝置、設備案例為依據,以令人信服的講述、論證及解釋作保障,去實現它,達到它,完成它。按我的體會和理解,這就是我們從事相關課程教學(包括《電路原理》和《電磁場理論》)的教師的崗位職責。
3.如何講授《電工理論基礎》課程
(1)要以物理學為基礎。電路理論和電磁場理論是物理學原理和概念應用于以電路和磁路表征電工電器裝置中所發生過程、所具有特性的學問和知識,是物理學的實用化、工程化學術表征。電工理論基礎(包括《路》和《場》)要能實現“為全面認識實際電工裝置和設備中所發生過程提供研究分析方法和實驗指導原則”這樣的目標,就要以物理學為基礎。
(2)要很好地掌握電工理論基礎(包括《路》和《場》)課程知識。以電、磁不分家為基本原則,力爭做到能從電磁場理論基礎知識的角度,對相關問題,尤其是對電路理論中的基本概念問題,給出科學、合理、精確、有說服力的解釋和證明,提供合理有效的測量方法。
(3)要積極探索《電工理論基礎》(包括《路》和《場》)等課程教育教學的改革和發展。電氣工程領域的技術發展和進步從未間斷,且近些年來更為迅猛,許多電工裝置和設備甚至可以說是完全變了模樣。《電工理論基礎》(包括《路》和《場》)等課程是20世紀在重大電氣工程、電力系統和電工科技的發展下催生、形成的,仍要在新的電氣工程進步和發展的積極推動下有新的理論和方法誕生。
(4)力爭把課程目標體現在每一堂課當中。要為每堂課的內容多準備若干個有關電工裝置、設備及儀器的典型例子,要么適時地穿插在講課的內容當中去;要么在提前講授完預定內容,但還未到下課時間時“拋給”學生去開眼界;或留作思考題,讓學生自己課下去完成。
(5)要把《電工理論基礎》(包括《路》和《場》)寫得更“工程”。現在為了評職稱,誰都要出自己的教材,但一些《電工理論基礎》(包括《路》和《場》)的教材寫成了“數學工程”,很精準,不論什么問題,都精確到小數點后2位甚至更多位;全都是理想元件,找不著電場、磁場,看不見實際裝置和實際器件的影子,甚至連磁路也都從教材中刪去了。不少教材的序言中都看不到作者的思想,不知道為什么要出這樣一本新教材。這些都是怪現象,偏離了《電工理論基礎》(包括《路》和《場》)等課程目標定位。
(6)新教材刪減內容和習題不可取。有的《電工理論基礎》(包括《路》和《場》)新版教材在序言中明確聲明去掉了一些習題和章節等。這種做法值得商榷。針對知識爆炸導致的知識比例調整帶來的學時減少,為保證課程教學質量,不應減少教學知識點和砍掉練習題和任務題,而是應該學習外國長期形成的成功經驗,適時增加我們的學生課外看書的任務和做習題的數量,讓學生忙起來,讓學生把時間不得不往課程的自主學習上多投入一些。學生其實有很大潛力,但要靠老師去引導去激勵。
(7)要以科研促教學。要在承擔教學工作的同時,積極主動地去承擔科研工作,促進《電工理論基礎》(包括《電路》和《電磁場》)等課程教學內容的鮮活和生動,以及對電工理論基礎概念的更深入、透徹把握,從而加深對自己這些課程在高等電氣工程教育教學中基礎地位、核心地位、重要作用的理解和認識,進而提高自己成為一名合格、稱職的電氣工程領域基礎課程承擔教師的主動性和自覺性。