電氣工程專業導論課程教學實踐

程紅　王聰　王彥文　盧其威　李瑤璞

摘 要： 專業導論作為大學入學的導航課程，對培養大學生具有重要意義。依托中國礦業大學電氣工程北京市實驗教學示范中心，對電氣工程專業導論課程的基本要求、教學內容，以及教學方法進行改革和實踐。

關鍵詞： 電氣工程 專業導論 教學方法 特色專業

1.設置電氣工程專業導論課程的必要性

中國礦業大學（北京）電氣工程及其自動化專業為教育部及北京市特色專業，電氣工程實驗教學中心為北京市實驗教學示范中心。該專業每年招收本科新生90人，第一志愿錄取率每年近100%；該專業二年級還會接收轉專業學生近20名。由此從歷年錄取分數和轉專業人數等來看，我校電氣工程及其自動化專業新生生源質量和綜合素質較高，電氣專業的社會認可度高。盡管如此，實際新生剛入學時，大部分同學對電氣工程學科和電氣工程專業了解甚少。

在開設電氣工程專業導論課程之前，我校電氣工程與自動化系每年都組織一年級新生進行入學專業教育，由系主任和專業負責人就電氣工程專業的培養目標、教學內容、學習方法等內容進行簡要介紹，試圖使新生了解所學專業（學科）是什么、學什么、怎么學等一系列問題，幫助學生盡快適應大學學習和生活。但由于學生剛剛入學，他們面臨的是中學教育和大學教育在管理模式、教學計劃、教學內容、教學方法、學習方法等各方面的巨大差別。加上大多數學生對所學專業是什么、為什么要報考該專業認識模糊，很難通過短短的入學教育使學生關注并理解所有這些內容。因此，學生對入學教育基本沒有印象，缺乏對電氣工程學科及電氣工程專業的本科課程教學體系的整體把握，造成學生大學四年基本處于被動學習狀態，影響學生學習自主性和學習熱情，甚至造成許多學生入學后感到無法適應大學學習和生活等問題。

為使本科新生盡早了解電氣工程學科及電氣工程專業，培養學生的專業學習興趣，提高學生學習主動性，我校電氣工程專業在學校教務處的支持下，從2008年開始在大一第一學期開設電氣工程專業導論課程。通過幾年教學研究和實踐，導論課程正式列入我校新修訂的2012版本科培養方案。

2.電氣工程專業導論課程的基本要求

作為電氣工程專業大一學生的入門課程，導論課程需在不涉及過多專業理論知識的前提下，使學生對電氣工程及其自動化專業的概貌和最新研究前沿有一個全面、系統的了解，對進一步學習專業知識起到“導航”作用。因此，課程教學過程中需要注意通過板書、電子課件、錄像、實習參觀等多種教學形式，加大課程授課的信息量，提高學生對所學專業的認識，了解電氣工程學科的主要學科方向及研究領域、研究熱點，從而提高對本專業及相關學科的學習興趣。在課程教學過程中，除充分利用課堂時間外，要求學生課外查閱大量相關領域的文獻，學會文獻查閱的基本方法，了解科技論文的撰寫規范。

在學科領域方面，電氣工程導論課程的主要任務是通過對電氣工程領域的電機電器、電力系統及其自動化、電力電子及電力傳動等學科分支，以及控制科學與工程領域的控制理論與控制工程、檢測技術與自動化裝置等學科分支的介紹，幫助大一新生了解電氣工程與自動化學科概貌、學科定位、各領域的基本內容、發展及發展趨勢、研究的技術問題等，使學生了解電氣工程與自動化專業的人才培養目標和教學計劃。利用礦業大學辦學特色，在教學過程中結合煤礦電氣化自動化應用案例，拓寬學生專業視野，進一步培養學生的專業興趣。

3.電氣工程專業導論課程教學內容

圍繞高等工程教育“培養能將科學技術轉化為生產力的高級工程技術人才”的主要任務，大學工程專業導論課程主要解決高等工程教育的概貌問題，使學生對所選學科和專業有初步的了解，并促使學生做好大學學習規劃，為走向未來職業奠定堅實基礎。

我校電氣工程專業導論總學時為16學時，教學內容主要包括：

（1）電氣工程專業概述。

介紹電氣工程專業的發展歷史、地位和任務，以及國內外大學電氣工程專業設置，電氣工程專業的課程體系與知識結構。通過講解電氣工程及其自動化專業本科培養方案，使學生明確專業培養目標，了解本專業對畢業生的基本要求、教學時數，以及最低畢業學分等要求。通過對電氣工程及其自動化專業本科教學進程的介紹，使學生系統掌握通識教育必修課、學科基礎必修課、大類基礎必修課、專業核心必修課、專業方向限選課和專業選修課的分配情況及課程教學進程；掌握實踐教學中各類實習、課程設計、專業綜合設計、畢業設計等環節的分配情況及教學進程安排，以及創新教學環節中科研導論、科研選題訓練、大學生創新訓練項目、大學生學科競賽等環節設置和進程安排情況。

通過學習，學生對自己未來大學四年的培養過程有一個較全面的了解，特別是通過研究型課堂教學和實踐教學環節學習，使學生了解電氣工程專業涉及的工程領域需要掌握的基礎理論知識，認識到掌握基本運算、實驗和制圖等基本技能，以及培養解決工程實際問題需要的初步能力的重要性，從而幫助學生增強解決工程實際問題的綜合意識和能力，培養學生獨立思考、勇于創新的思維方式。

（2）電氣工程學科概述。

介紹電氣工程學科發展過程、戰略地位和特點，以及電氣工程專業在我國高等教育中的地位，使學生了解我國本科專業分類和研究生專業分類情況，電氣工程一級學科的內涵，以及電氣工程下設的“電機與電器”、“電力系統及其自動化”、“高電壓與絕緣技術”、“電力電子與電力傳動”和“電工理論與新技術”五個二級學科專業的主要研究領域和未來研究熱點。

（3）電氣工程技術的應用案例。

結合煤礦生產、安全監控電氣化自動化技術，如綜采工作面自動化技術，運輸、提升自動化技術，礦井供電自動化技術，通風系統自動化技術，以及礦井安全生產監控技術等應用案例，介紹電氣工程技術在現代化煤炭工業生產中的應用。

4.電氣工程專業導論課程教學實踐

（1）專業導論安排及學時。

對于剛結束“高考”，又經過三個月假期釋壓的大一新生來說，其會對大學環境，以及大學專業學習充滿好奇。但大一第一學期課程安排相對較松，自主學習時間明顯增加，讓許多在中學處于被動學習狀態的新生對大學自主學習環境感到很不適應。再加上大一課程基本以數理化、外語課時為主，更讓新生對大學專業學習感到有些迷茫，甚至缺乏學習激情和動力。

我校電氣工程與自動化專業從1998年開始本科招生，按傳統教學模式，由系主任負責對入學新生進行“迎新專業介紹”，但僅僅兩個小時的簡單介紹，并不能幫助新生系統地了解大學學習和生活情況，以及將要學習的專業，更不用提大學學習規劃。

因此，我校從2008年開始開設專業導論課程，共16學時，一般從第三周開始，每周2學時。幫助新生盡快了解大學環境、了解專業，激發學生的專業學習熱情。同時通過對大學四年教學計劃及課程教學體系的介紹，讓學生了解大學課程的銜接關系，認識到基礎課程學習的重要性，順利完成從中學到大學的過渡。

（2）專業導論課程的教學方法。

開設專業導論課的目的之一是讓新生盡早了解本專業所需的專業基本知識、專業知識及其在實際生產中的應用，使學生認識所學專業在國民經濟中的地位與作用，對今后大學學習和專業生涯規劃起到“向導”作用。

由于導論課程面向的是大學一年級學生，他們還沒有學習任何專業基礎課和專業課，對課程中的專業術語和概念都比較陌生，因此更需要教師注重教學內容和教學方法，在教學中采用板書、電子課件、錄像、實習參觀等多種教學形式。授課教師由本科專業負責人、電氣工程學科下二級學科帶頭人為主的教授組成。學科介紹與偏重理論分析的專業課程教學方式不同，導論課程需要主講教師結合自己的科研工作，以案例形式將相關專業所屬二級學科的研究方向與電氣工程專業相關專業課程、專業基礎課程及基礎課程緊密結合，使學生在認識所學電氣工程學科發展的同時，了解電氣工程專業的課程體系和學習方法，理解課堂理論教學和實踐教學的關系。在課程體系中，將特別講解我校2012新版本科培養方案中“大學生創新實踐環節”的教學目的和教學進程，使新生對我校從大一第二學期開始的科研導論、科研選題訓練、大學生創新訓練項目、大學生學科競賽等系列創新教學課程有全面了解，從而激發學生想象力，提高學生學習積極性和科研創造力。

（3）充分利用實驗教學資源，突出煤炭行業特色。

我校電氣工程及其自動化專業為北京市和教育部特色專業，這個特色主要指的就是煤炭行業特色，這個特色使我校電氣工程及其自動化專業本科生教育除了滿足一般工科院校相似專業的教學內容外，還需使學生充分了解電氣工程技術及自動化技術在煤炭工業中的應用特色。為此，在專業導論講授中專門劃出一個板塊，重點講授在煤礦生產中應用的電氣自動化技術。為使一年級新生還沒有接觸專業知識之前，對此板塊內容有所了解，我校專門建設了具有煤礦應用特色的專業實驗室，在此實驗室中，有煤礦典型的供電模擬系統，煤礦電氣傳動控制的典型對象，水泵，提升機等，以及現代化礦井必備的基于信息網絡的煤礦生產、安全自動化模擬監控系統，部分實驗模擬設備如圖1所示。通過課堂案例講解及專業實驗室參觀，使大一新生對要學習的專業知識、專業技術在現代化煤礦生產中的應用有一個迅速直觀的了解。

圖1 中國礦業大學（北京）-施耐德電氣聯合實驗室

5.結語

通過導論課程教學與實踐，一方面，使學生入學伊始就能較全面地了解電氣工程專業的學科特點、學科發展和學科研究方向，有利于學生認識所學專業，激發學生學習興趣。另一方面，使學生了解本專業的課程體系和專業要求，了解各門課程在專業學習中的地位和作用，幫助大一學生認識基礎課程在大學后期專業基礎課程和專業課程學習中的重要性。此外，導論課有助于學生增強工程意識，重視實踐課程和創新實踐環節訓練，盡快掌握大學學習方法。行業特色教育使我校電氣工程及其自動化專業本科生從大一開始就與其他院校相同專業的本科生有了明顯區別。

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