新工科背景下電氣工程專業開放式教學實踐模式探索與研究

林智勇 宦智杰 馬瑋城 周燕茹 張強 高海燕

摘 要：新工科背景下，對人才培養提出新的要求，電氣工程專業是一個專業性和實踐性相結合比較緊密的專業。根據新工科建設的要求，本文以筆者的實際教學經驗提出一種新的電氣工程專業開放式教學實踐模式探索，為培養電氣工程專業人才提供新思路。《電氣工程基礎》是電氣工程專業的一門專業必修課，是電力行業的基礎課程，本文以筆者的實際教學經驗來探討提高本課程教學效果的教學改革措施。

關鍵詞：電氣工程;新工科;開放式教學

1.改革背景

2017 年北京大學、清華大學等高校的 30 余位專家、學者在復旦大學深入研討新工業革命帶來的時代新機遇以及對未來人才培養需求的影響，提出了新工科建設指導意見。隨后，教育部在全國范圍內系統部署新工科建設，提出“培養德學兼修、德才兼備的高素質人才，完善工科人才‘創意—創新—創業教育體系，提升工科學生的創新精神、創業意識和創新創業能力”[1-2]，并制定發布《新工科建設指南》。

新工科是在新科技革命、新產業革命、新經濟背景下工程教育改革的重大戰略選擇，是今后我國高等工程教育改革和發展的方向[3]。新工科建設是對“卓越工程師教育培養計劃”和“工程教育認證”的補充和更新。因此， 高校應把握中國高等工科教育的前進和改革方向，要根據各自不同定位和特色，推動新工科建設，培養適應新時代發展要求的“新工科”人才，助力高等教育強國建設[4]。

目前， 超高壓、電氣設備智能制造、電力企業節能減排等問題越來越受到關注，電氣工程專業地位凸顯，電氣工程人才需求呈增長趨勢。但人才供需的結構性問題尚未完全解決，學生可持續發展能力有待進一步，其原因可能和各地方高校在電氣工程專業建設方面存在實踐教學不足、理論偏離實際應用等方面有關。實踐教學是培養學生科學精神、創新能力和實踐能力的重要環節，在培養學生綜合素質等方面擔負重要任務，對提高教育質量至關重要。因此，實踐教學課程體系的構建、理論與實踐的深入融合，對培養學生專業技能、提高學生科學素質、鍛煉學生解決問題的實踐能力、促進學生綜合素質發展等具有重要意義。

因此高校應積極探索新工科背景下電氣工程專業教學實踐模式，以課程改革為重點，將創新創業教育和大國工匠精神融入人才培養方案、課程體系和實踐教學之中，著力打造融合型師資隊伍，培養適應經濟社會發展需要和行業需求的雙創型人才。

2.改革任務與主要改革舉措

通過課堂知識與實踐應用相結合、教師授課與學生翻轉課堂相結合、創新創業思維與課程知識相融合、團隊合作與獨立思考相配合的思想，科學合理分配課程考核方式的比例和考核深度，積極構建新工科背景下以專業需求為導向和提升學生綜合素質為特點的電氣工程專業教學實踐模式，通過加大企業工程實踐應用與工匠精神學習，推進電氣工程專業課程教學實踐改革的力度和深度，提高學生對電氣工程專業課程接受能力、實踐操作動手能力、獨立分析和解決問題的能力、大國工匠精神以及創新創業思維意識的培養。積極探索教育部新工科建設背景下電氣工程專業教學實踐模式的探索與研究，培養學生學習興趣，充分調動學生課堂積極性，著重提升學生課程知識點的工程應用能力和創新創業能力。

主要改革措施：

（1）實施翻轉課堂新教學方式：由教師提前布置課堂主要知識點和難點，讓學生提前帶著問題去預習課程知識;部分課時以學生自主講解為主，教師答疑解惑為輔，學生與教師互換課堂身份，有利于二者相互理解，促進課堂學習效果。注重把指導學生做好課前知識預習與問題探究作為起步課堂教學的第一環節，促使課堂學習過程前移。

（2）實施校企合作的教學模式：邀請經驗豐富的企業工程師開展學術講座或者課堂授課，讓學生有機會面對面與一線企業員工交流和學習，拓寬學生課堂知識點的深度與廣度，了解當前行業發展問題和技術前沿，促進學生科學合理規劃自己的職業生涯。

（3）積極開展學術沙龍、課堂集體討論等輔助教學方式：讓學生對自己有興趣的知識點做學術沙龍或課程相關內容做集體討論，提高學生學習自信心和學習動力，提高學生學習交流能力和專業語言表達能力，以利于培養學生合作互助精神和集體探究精神，重視學生的主體地位，發揮學生的主體作用。強調改變學生的學習方式，鼓勵學生進行探究式學習、小組學習與合作學習等。

（4）積極開展多課程融合、工程實踐應用實例、創新創業與工匠精神相融合等教學方法：電氣工程專業包含《高電壓技術》《電氣工程基礎》《高壓電器》《電力系統穩態分析》《電力系統繼電保護原理》等較多專業課課程，各課程知識點不是相互獨立，而是互相關聯，通過開展多課程融合教學，能夠加深學生對電氣工程專業整體認知的深度與廣度，對電氣工程專業主要知識點有較全面的了解，提升學生綜合應用電氣工程專業知識的能力;通過工程實踐應用實例分析，提升學生獨立思考和解決問題的能力，鞏固學生掌握和應用專業知識的能力，鍛煉學生解決問題的實踐能力、促進學生綜合素質發展;通過創新創業與工匠精神相融合的教學方法，積極向學生灌輸創新創業思維和大國工匠精神，培養學生創新創業思維和精益求精、求真務實的工匠精神。

3.改革的創新點與難點

主要創新點：

（1）采用翻轉課堂新教學方式，充分發揮學生主觀能動性，學習主動性，通過教師同學生的合作，活躍課堂學習氛圍，提升課堂學習效果，有效提高學生的綜合素質。

（2）通過企業講座、學術沙龍、課堂討論等形式，積極拓寬學生專業知識的深度和廣度，培養學生的課堂主體意識，發揮學生的主體作用，改變學生的學習方式，鼓勵學生進行探究式學習、小組學習與合作學習等，增強學生專業素養和學生團隊合作意識。

（3）課堂教學中積極融入創新創業意識和大國工匠精神，提升工科學生的創新精神 、創業意識和創新創業能力以及精益求精，培養合格的愛崗敬業，具有家國情懷的應用型人才。

主要難點：

（1）電氣工程專業各個課程學時有限，如何合理安排翻轉課堂課時、學術沙龍課時、企業講座等課時，為小組和全班討論及其他合作探究活動提供較為充分的時間與空間，而不影響課程整體教學內容。

（2）采用開放式教學，如何保證各層次學生能夠積極參與課程開放式教學活動和課堂討論，讓更多的學生參與新工科建設背景下電氣工程專業教學實踐新模式，提升學生綜合素質，擴大教育教學研究項目的成果。

[參考文獻]

[1]陳紅兵，鄧梅娥，盧進登， 等.“新工科”背景下實踐教學模式的研究與探索[J].教育現代化，2018，5（20）：166-167.

[2]陳銳，周書民.新工科背景下“核電子學”教學創新模式探索[J].東華理工大學學報（社會科學版），2019，38（2）：178-181.

[3]葉小艷.基于新工科背景的軟件需求分析課程教學模式研究[J].廣東教育（職教版），2020，（3）：9-12.

[4]王剛.高校新工科人才培養模式與實踐教學體系研究[J].設計藝術研究，2019，9（4）：24-28.

（作者單位：廈門理工學院電氣工程與自動化學院，福建 廈門 361024）