“電氣工程基礎”課程教改探討

周雪松+袁洪德+王云亮+馬幼捷

摘要：本文通過對比中美教育來看我國大學教育教學存在的不足。以《電氣工程基礎》課程為切入點來探討如何進行教學改革，以期達到更佳的教學目的。

關鍵詞：大學教育；電氣工程基礎；教學改革；教學質量

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）44-0110-03

一、中美兩國的教育對比

中國和美國是兩個具有完全不同的歷史文化傳統的國家，分別代表著東方和西方教育文化的集大成者。美國社會的高度開放性導致其國內的高等學府逐漸摒棄歐洲傳統文化中的墨守成規的元素，在文化上包容性很強，集眾國之所長，建立了一套靈活多變、講究實效的教育管理制度。而中國作為一個歷史悠久的文明古國，有著幾千年的歷史文化積淀，一直以來都有著重視教育的傳統。而且中國教育最鮮明的一個特色就是重視考試，并以此作為評價學生學習效果的標準。考試自古以來就成為國家選賢任能的重要手段。而到了現代，考試也成為了人們“論成敗，辨英雄”的主要手段。

中國的教育，無論是初等教育還是高等教育，無一不是注重對知識的灌輸與累積，注重培養學生對所傳授知識以及權威的尊重，注重對知識體系的構建。相比之下，美國教育與之截然不同。美國的老師們都非常重視學生的動手能力以及理論結合實際的能力，更重要的是他們非常注重培養學生對現有知識甚至是科學權威的質疑習慣，倡導的是一種對知識的拓展以及創新能力。

眾所周知，美國的高等教育非常發達，能夠滿足不同層次、不同特點的學生和學校的一種雙向選擇，這樣，學生學習的主觀能動性就會比較高。而我國的教育最突出的地方就是應試教育，這種應試教育就是通過考試成績來考核學生的能力和天賦，進而選拔人才。

美國學生有獨立制定計劃并實施的機會，可能將某一教學課題的理論知識和實際技能結合起來；而我國的學生在學習方面一直都處于被動的地位，老師處于主宰地位，而且學生總是習慣于接受老師的滿堂灌輸。這種“以老師為中心”、“以書本為中心”、“以課堂為中心”的觀念根深蒂固。

二、“電氣工程基礎”課程中美教學研究

由以上中美教育特點對比可知二者存在較大差異，了解國外學科狀態及教學、科研方向，對調整我們的學科方向、提高教學、科研水平具有十分重要的作用。現在就以“電氣工程基礎”課程的教學為切入點研究如何進行教學改革以及搭建國際化科研平臺。

“電氣工程基礎”課程是一門涉及知識面非常廣泛的課程，與其相關的專業課程就包括電力電子技術、電力系統分析、高電壓與絕緣技術、繼電保護以及通信技術等，因此它是從事電力行業所必須學習的一門課程。

天津理工大學自動化學院所開設的這門“電氣工程基礎”課程是“新能源”和“電氣工程及其自動化”等專業的選修課。它是由自動化學院周雪松教授及其團隊共同授課，多種教學風格并存。它主要講述電氣工程技術知識、新能源發電、智能電網相關的理論，介紹其發展的方向等。它的教學目的和任務是：使學生掌握電氣工程學科的基本理論、了解新能源發電技術、智能電網等新興學科的發展狀況和方向，為將來學生畢業后從事該領域的科學研究、運行維護以及工程設計等工作打下理論與實踐基礎。

電氣工程專業自面世至今已有一百多年的歷史。早在19世紀末，歐洲和美國的高等學府就已經先后設立了這一專業。經過這一百多年的演變歷程，歐美高校的電氣工程專業取得了長遠的發展。雖然從總體上來看，專業名稱變化不大，在歐美國家一直為“電氣工程”（英文名為Electrical Engineering），但是專業內涵已經發生了翻天覆地的變化。從上世紀中葉開始，歐美傳統的電力工程不再占有該專業的主導地位，取而代之的則是電子技術和計算機技術。這種核心地位的轉變一是因為傳統電力工程日趨成熟，二是因為計算機技術的飛速發展，給電力專業帶來了新的變革。現在美國的一些知名高校中，已經很少設有傳統的電氣工程的研究方向。在美國的大學中，有的已經把計算機技術從“電氣工程”專業中分離出去，另設了“計算機科學系”；而其他的仍然把計算機專業包括在電氣工程系內。

下面我們就以美國MIT（麻省理工學院）EECS（電氣工程與計算機科學）系的課程安排為例研究一下其課程設置。MIT學分統計原則與我國情況不同。每門課程要計入講授、實驗、復習（課外）三部分時間。EECS為全體學生劃分3個研究方向，分別是電氣科學與工程、電氣工程與計算機工程和計算機科學與工程。我們國家的電氣工程及其自動化專業大致與其電氣科學與工程專業相對應。在美國，《電氣工程基礎》課程是屬于《電力技術》這門課程的范疇。

那么兩國大學老師在傳授課程方面有什么不同呢？在MIT的電氣工程與計算機科學系的公開課中，我們可以很明顯得看出他們的老師上課的時候“輕裝上陣”，有時候會帶上課本，有時候就直接空手來講課了，更別提備好教案帶來上課了。他們的課程基本上都是以老師板書為主，很少用到多媒體。而且他們老師的板書通常都是很隨意，不像我們的教授認真寫著整齊的板書。雖然板書很隨意，但是很突出的一個特點就是他們的老師會使用很多的圖形圖案來幫助學生更好地理解。而且他們的學生在課上學習的主動性很強，經常性會提出問題，氣氛比較活躍，不大像我們上課時都是以老師授課為主，都是以接受知識為目的，而不是質疑知識。在我們學校，“電氣工程基礎”課的老師大都會用到多媒體這個工具，譬如準備好精彩的PPT，通過圖片或者是視頻可以更好地理解，也容易引起大家學習的興趣。我們老師的板書通常很整齊漂亮，而且基本概念與知識點很清楚，一目了然。但是大家課堂上的學習氣氛不是很濃厚，師生互動會相對少一些。

三、“電氣工程基礎”教改探討

本著建設圍繞創造、創新和創業型的人才培養要求，本專業學生通過電氣工程基礎這門課程的學習，要求其建立對電力系統的基本認識；掌握電力系統的靜、動態穩定性分析和電力系統常見故障分析的基本原理以及計算方法；了解有關電力系統通信方面的基本知識、原理，為以后的專業課程學習以及畢業后從事電氣工程專業相關領域的科學研究、工程設計和運行維護打下深厚的理論基礎。endprint

為了提高教學質量，我們需要學習國外先進的教學理念并結合以往成功的教學經驗。課程組的老師可以一起商議制作教學PPT課件、視頻，還可以商討課堂的授課方法等，在教學方式方面的改革主要體現在如下幾個方面。

1.充分發揮先進的現代化教學技術在課堂授課中的積極性作用，鼓勵課程組的老師上課多使用多媒體課件。這種將現代化教育手段與傳統教學方式在課堂上巧妙融合的方法，不但能夠提高學生學習的主動性，激發學生自主研究探索的學習興趣，而且可以兼得兩者之長，優勢互補。

2.眾所周知，“電氣工程基礎”這門課程物理概念很多，電氣元件結構非常復雜，計算煩瑣等，所以在進行授課時，除了制作相關教學課程的PPT課件外，老師們還應制作配套的電子教學資料以及習題和習題解答，最好能展示相關電力設備的元器件圖片或者視頻。這種電子教學的作用就體現在不僅可以大幅度增加課堂的信息量，縮短教學時長，而且有助于激發學生的學習興趣，培養的學生的自學能力，除此之外，還可增強學生對新知識、新事物的感性認識，這對學生對某些物理概念的理解起到關鍵作用。

3.為了啟發學生思維，活躍課堂氣氛，以期達到教學相長的目的，授課老師應當注重啟發式的教學方式，也就是利用課堂討論或者是實踐教學，來引導學生通過課堂中的互相討論以及實踐來達到自我學習、自我提高的目的，而應當避免老師滿堂灌輸的教學方式。可多增加一些互動式教學，比如每次課程結束后給學生布置一定量的課后作業，然后有針對性的對學生作業中存在的普遍性問題進行講解。在課堂上，可采用將老師講授與學生討論相結合的教學方式，能夠充分調動學生學習的積極性和主觀能動性，會收到事半功倍的教學效果。

4.全面加強實踐性教學環節。為了增強學生的學習興趣與積極性，培養學生提出問題、分析問題和解決問題的能力，以及動手能力，為社會培養具有創新意識的高素質工程技術人員，授課組對“電氣工程基礎”課程的教學安排應加強一些實踐性的教學環，如：可由授課老師帶隊到發電廠、變電站、調度所和電力設計院等單位進行實習參觀；課程結束后至少進行為期一周的課程設計等。

5.嘗試進行雙語教學。進行雙語教學不僅可以提高學生的專業英語能力，可以熟悉專業術語，鍛煉專業的英語口語以及書面表達，而且對以后深造或是進行國際學術交流等具有重大積淀作用。結合這樣一門重要的電氣專業課程，能夠大大提高學生的專業英語綜合素質。無論是學習專業知識，還是提高英語素質，了解國際先進發展技術，與國際接軌，拓展視野等都是一舉多得的好辦法。

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基金項目：本課題得到天津市重點教改項目“新能源科學與工程專業國際化合作辦學模式研究與實踐”（編號：B08-0805）的支持，在此表示衷心的感謝

作者簡介：周雪松（1964-），1980至1984年在華南理工大學電力系統及其自動化專業讀本科，獲工學學士學位；1984至1987年在電力部南京自動化研究院工作，從事“自動發電控制系統”的研究；1987至1990年在清華大學電力系統及其自動化專業讀碩士研究生，獲工學碩士學位（導師：盧強院士，電工學科首席科學家）；1990至1993年在清華大學電力系統及其自動化專業讀博士研究生，獲工學博士學位（導師：高景德院士，原清華大學校長、電工界泰斗），論文獲優秀博士學位論文；1993至2002年在青島大學電氣及自動化工程學院工作，擔任副院長和山東省“電力電子工程”省重點實驗室主任，1997年破格晉升為正教授；2002年至今在天津理工大學自動化學院工作，2003—2008年擔任副院長，學校一級特聘教授，博士生導師，天津市“電氣工程”重點學科帶頭人，天津市高校學科領軍人才。endprint