專業(yè)導(dǎo)師制支撐下的課程教學(xué)改革探索

歐陽(yáng)　周陶亮　岳思佳　莫莉　周黎明　袁容

摘 要：教育對(duì)于全球每一個(gè)國(guó)家的發(fā)展而言都是十分重要的一部分。隨著科技的不斷進(jìn)步，我國(guó)對(duì)高層次科學(xué)技術(shù)研究人員的需求與日俱增。大學(xué)生作為科研人員最重要的預(yù)備群體，對(duì)其培養(yǎng)質(zhì)量也提出了新的挑戰(zhàn)。文章以電工學(xué)課程為例，對(duì)本科人才培養(yǎng)質(zhì)量和課程教學(xué)改革展開(kāi)一個(gè)初步的探索，提出一種“專業(yè)導(dǎo)師制支撐下的課程教學(xué)改革探索”的教學(xué)模式。不僅闡述了常規(guī)教學(xué)對(duì)本科人才培養(yǎng)的重要作用，還討論了創(chuàng)新教輔對(duì)提高培養(yǎng)質(zhì)量的支撐作用。

關(guān)鍵詞：培養(yǎng)質(zhì)量 教學(xué)改革 常規(guī)教學(xué) 創(chuàng)新教輔

課程教學(xué)改革是近年來(lái)國(guó)家教育部、各省教育廳以及各市教育局工作的重中之重。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，要想在國(guó)際舞臺(tái)上占得一個(gè)有益的位置，這就要求我國(guó)從事科學(xué)研究的人員具備更突出的專業(yè)素質(zhì)和過(guò)硬的綜合素養(yǎng)。大學(xué)是為祖國(guó)輸送優(yōu)質(zhì)科學(xué)研究人員的重要來(lái)源地之一，這就要求從本科階段開(kāi)始，本科生就要具備扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)和強(qiáng)大的拓展應(yīng)用能力。在各上級(jí)部門(mén)的領(lǐng)導(dǎo)和號(hào)召下，各高校加快對(duì)本科人才質(zhì)量的培養(yǎng)腳步，為進(jìn)一步提高優(yōu)質(zhì)畢業(yè)生的比例，從培養(yǎng)方案的整體制定上，以及專業(yè)課程的教學(xué)方式上，都進(jìn)行了大規(guī)模的迭代改革。由于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的就業(yè)面廣、市場(chǎng)占有率高，該專業(yè)涉及到的核心課程的理論知識(shí)覆蓋面大，因此對(duì)于從事該專業(yè)學(xué)習(xí)的本科生面臨著巨大的機(jī)遇與挑戰(zhàn)[1-2]。電工學(xué)是理工科非電類各專業(yè)學(xué)生必修的一門(mén)技術(shù)基礎(chǔ)課，通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲得有關(guān)電路分析基礎(chǔ)，模擬電子，數(shù)字電子，電機(jī)原理及其繼電接觸器控制等方面的基本理論、基本知識(shí)和基本技能，為學(xué)習(xí)后續(xù)有關(guān)課程和從事專業(yè)技術(shù)工作打下一定的基礎(chǔ)[3-4]。此外，智能制造2025也明確提出了對(duì)我國(guó)新時(shí)代制造業(yè)的要求，電工學(xué)作為重要的組成部分之一，其發(fā)展對(duì)于智能制造也起到了促進(jìn)作用。因此，本文以電工學(xué)課程為例，對(duì)專業(yè)導(dǎo)師制支撐下的課程教學(xué)改革展開(kāi)一個(gè)初步的探索。

1 常規(guī)教學(xué)結(jié)合創(chuàng)新教輔的新方案

針對(duì)電工學(xué)課程理論知識(shí)結(jié)構(gòu)的分布規(guī)律，綜合考慮電工學(xué)課程理論與實(shí)踐結(jié)合的緊密度，本文提出采用常規(guī)教學(xué)和創(chuàng)新教輔結(jié)合的教學(xué)方案，如圖1所示。在常規(guī)教學(xué)中，主要內(nèi)容包括教師課堂講授、學(xué)生小組互動(dòng)、以及實(shí)驗(yàn)動(dòng)手實(shí)操三個(gè)板塊。在創(chuàng)新教輔中，主要內(nèi)容包括專業(yè)導(dǎo)師制度、課程知識(shí)串聯(lián)、以及應(yīng)用領(lǐng)域拓展三個(gè)板塊。

1.1 課程目標(biāo)

根據(jù)大學(xué)本科生培養(yǎng)方案，制定電工學(xué)課程的目標(biāo)。總體目標(biāo)：電工學(xué)重點(diǎn)介紹電路分析基礎(chǔ)，模擬電子，數(shù)字電子，電機(jī)原理及其繼電接觸器控制等方面的基本理論，基本知識(shí)和基本技能，通過(guò)例題、習(xí)題說(shuō)明理論的實(shí)際應(yīng)用。以加深學(xué)生對(duì)理論的理解和掌握，使學(xué)生了解電工技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)發(fā)展之間的密切聯(lián)系。以學(xué)生為中心，結(jié)合講授法、互動(dòng)法、體驗(yàn)法等方法，將課程思政元素轉(zhuǎn)化為學(xué)生思想元素，將思政元素生態(tài)式融入課程，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。目標(biāo)1：正確理解和熟練運(yùn)用基爾霍夫定律、疊加原理及戴維寧定理來(lái)分析電路；熟練運(yùn)用相量法分析正弦交流電路，正確理解提高功率因數(shù)的意義；掌握對(duì)稱三相交流電路中電壓、電流和功率的計(jì)算方法、理解三相四線制中線的作用、掌握負(fù)載的正確接法。了解和掌握PN結(jié)的單向?qū)щ娦裕私舛O管、三極管的功能、特性和主要參數(shù)；了解和掌握共發(fā)射極單管放大電路的工作原理及其基本分析方法；了解和掌握理想集成運(yùn)算放大器的特點(diǎn)和分析方法，常用運(yùn)放電路的電路組成及功能。目標(biāo)2：利用所學(xué)知識(shí)對(duì)實(shí)際應(yīng)用中的電路能做到分析準(zhǔn)確，能通過(guò)查找資料了解相關(guān)電路的應(yīng)用。目標(biāo)3：能夠在設(shè)計(jì)技術(shù)文檔中利用所學(xué)知識(shí)適當(dāng)說(shuō)明特定工程問(wèn)題的國(guó)際技術(shù)指標(biāo)或標(biāo)準(zhǔn)、發(fā)展?fàn)顩r和趨勢(shì)。思政目標(biāo)：采用基于新工科理念的課程思政思路，將學(xué)科前沿、時(shí)政熱點(diǎn)、人物典故等思政內(nèi)容融入教學(xué)過(guò)程，通過(guò)直接講授、視聽(tīng)展示、互動(dòng)討論等形式，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立正確的三觀，培養(yǎng)良好的自學(xué)能力和社會(huì)責(zé)任感。

1.2 常規(guī)教學(xué)是穩(wěn)固基石

教師課堂講授是課堂相關(guān)理論知識(shí)點(diǎn)講解最經(jīng)典重要的方式。電工學(xué)是一門(mén)與我們?nèi)粘Ｉ蠲芮邢嚓P(guān)的課程。教師可通過(guò)多媒體教室，與學(xué)生面對(duì)面授課，深入淺出地給學(xué)生講解理論知識(shí)。（1）經(jīng)典教材挑選。首先選定由成都大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院教師團(tuán)隊(duì)自己編著的經(jīng)典教材，根據(jù)學(xué)生需求適當(dāng)調(diào)整內(nèi)容。（2）重要知識(shí)提煉。從第一章直流電路中掌握基爾霍夫定律、疊加原理、戴維寧定理和電壓源與電流源及其等效變換。從第二章正弦交流電路中掌握熟練運(yùn)用相量法分析正弦交流電路、正確理解提高功率因數(shù)的意義。從第三章三相電源及其負(fù)載和功率中掌握對(duì)稱三相交流電路中電壓、電流和功率的計(jì)算方法、理解三相四線制中線的作用、掌握負(fù)載的正確接法。從第七章二極管和晶體管中掌握半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性、PN結(jié)、半導(dǎo)體電路的分析。從第八章基本放大電路中掌握靜態(tài)工作點(diǎn)的估算、微變等效電路法。從第九章集成運(yùn)算放大電路中掌握理想運(yùn)算放大器及其分析依據(jù)、集成運(yùn)算放大器在信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用、反饋類型的判斷。（3）教學(xué)課件撰寫(xiě)。根據(jù)上文提煉出的重要知識(shí)，由樹(shù)干至枝葉搭建知識(shí)脈絡(luò)，針對(duì)每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，圖文并茂并結(jié)合典型視頻提升學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)專注度。

學(xué)生小組互動(dòng)是團(tuán)隊(duì)合作實(shí)現(xiàn)查漏補(bǔ)缺最及時(shí)有效的手段。通常情況下，部分本科學(xué)生存在不愛(ài)問(wèn)問(wèn)題的情況，在遇到不熟悉或者掌握不牢的問(wèn)題是，由于一定的心理負(fù)擔(dān)，課堂上直接向授課教師舉手提問(wèn)的主觀性不強(qiáng)，可能存在部分知識(shí)的缺乏，造成整個(gè)課程知識(shí)體系的不完備，導(dǎo)致無(wú)法實(shí)現(xiàn)電工學(xué)課程所制定的課程目標(biāo)。從心理學(xué)角度講，相較于教師與學(xué)生的溝通，學(xué)生之間的溝通更容易開(kāi)始。因此，教師可拋出相關(guān)問(wèn)題，針對(duì)性地匹配生活應(yīng)用場(chǎng)景，激起學(xué)生對(duì)生活中應(yīng)用場(chǎng)景的回顧及興趣，采用學(xué)生小組互動(dòng)的方式，通過(guò)相互交流，溝通每一個(gè)人對(duì)哪一些知識(shí)點(diǎn)的理解與困惑，然后結(jié)合相互間的解答進(jìn)行查漏補(bǔ)缺。特別地，教師可拋出一些開(kāi)放性問(wèn)題，學(xué)生小組可通過(guò)輪流發(fā)表自己見(jiàn)解的方式，進(jìn)行理解能力的訓(xùn)練與擴(kuò)展，根據(jù)不同學(xué)生對(duì)于同一個(gè)問(wèn)題的不同理解方式和理解角度，完善自我對(duì)同一個(gè)問(wèn)題的全面性。此外，對(duì)于各小組存在的共性問(wèn)題，由學(xué)生代表統(tǒng)一整理收集，提交到授課教師處，授課教師根據(jù)學(xué)生反應(yīng)的問(wèn)題情況，開(kāi)展專題小課堂，進(jìn)行答疑，及時(shí)解答學(xué)生的疑惑。

實(shí)驗(yàn)動(dòng)手實(shí)操是線路連接鞏固理論知識(shí)最直接相關(guān)的方法。電工學(xué)是一門(mén)實(shí)踐操作性較強(qiáng)的本科課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生與實(shí)際生活中各類用電設(shè)備“打交道”的能力。教師在電工學(xué)課程大綱的制定中，應(yīng)緊密聯(lián)系課堂理論知識(shí)，及時(shí)安排實(shí)驗(yàn)課程。在完成第一章直流電路的理論課程學(xué)習(xí)后，安排疊加定理實(shí)驗(yàn)，采用870B電工技術(shù)實(shí)訓(xùn)考核設(shè)備，使用疊加定理對(duì)直流電路進(jìn)行分析，在電路基礎(chǔ)模塊上接好線路，兩個(gè)電源分別單獨(dú)作用，記錄相關(guān)數(shù)值，并算出誤差。在完成第二章正弦交流電路的課程學(xué)習(xí)后，安排單相交流電路功率因數(shù)的改善實(shí)驗(yàn)，采用870B電工技術(shù)實(shí)訓(xùn)考核裝置，了解日光電路、驗(yàn)證交流電路的基爾霍夫定律，掌握改善功率因數(shù)的方法。在完成第七至九章的理論課程學(xué)習(xí)后，安排單級(jí)交流放大電路實(shí)驗(yàn)，采用實(shí)驗(yàn)箱、信號(hào)發(fā)生器、毫伏表、數(shù)字萬(wàn)用表、示波器等儀器設(shè)備，學(xué)習(xí)晶體管放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)試方法，進(jìn)一步理解電路元件參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響，以及調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)的方法，學(xué)習(xí)放大電路性能指標(biāo)：電壓增益AV、輸入電阻Ri、輸出電阻Ro的測(cè)量方法，進(jìn)一步熟悉常用電子儀器的使用方法。

1.3 創(chuàng)新教輔是攀峰道路

專業(yè)導(dǎo)師制度是大學(xué)四年全過(guò)程學(xué)習(xí)指導(dǎo)的制度保障[5]。根據(jù)成都大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院制定的關(guān)于本科生的培養(yǎng)方案，電工學(xué)課程的授課課時(shí)是48學(xué)時(shí)，其中理論部分40學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)部分8學(xué)時(shí)。由于教學(xué)內(nèi)容較多、知識(shí)覆蓋面較廣、課程知識(shí)的理論性較強(qiáng)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備較為集中，因此在有限的課時(shí)中，學(xué)生并不能完全充分掌握課程體系，學(xué)習(xí)效果有待進(jìn)一步提升。尤其是對(duì)于分組實(shí)驗(yàn)，由于課時(shí)較短，較難滿足每一位學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的掌握程度，甚至無(wú)法滿足每一位學(xué)生都能在有限的時(shí)間內(nèi)一步一步地完整操作一遍實(shí)驗(yàn)，因此學(xué)生沒(méi)有得到充足的鍛煉，影響人才培養(yǎng)的質(zhì)量。因此，成都大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院實(shí)行了本科專業(yè)導(dǎo)師制度，通過(guò)雙選的方式，根據(jù)學(xué)生的意向，為學(xué)院的每一位本科生匹配一位專業(yè)導(dǎo)師，完成匹配后，在學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的帶領(lǐng)下及各系部主任的組織下，各導(dǎo)師立即啟動(dòng)線下見(jiàn)面溝通的相關(guān)工作，對(duì)每一位學(xué)生的基本情況進(jìn)行摸排，了解每一位大一新生的思想動(dòng)態(tài)等，了解學(xué)生、關(guān)注學(xué)生、關(guān)心學(xué)生、幫助學(xué)生。特別地，專業(yè)導(dǎo)師來(lái)自于各學(xué)科專業(yè)的專任導(dǎo)師，對(duì)專業(yè)方向領(lǐng)域內(nèi)的課程體系都十分熟悉，能夠?qū)崒?shí)在在地給每一位學(xué)生帶來(lái)實(shí)質(zhì)性的指導(dǎo)。

本科導(dǎo)師是課程知識(shí)串聯(lián)的樞紐，幫助學(xué)生及時(shí)解決相關(guān)困惑。不同學(xué)習(xí)階段有該階段獨(dú)特的規(guī)律，例如中小學(xué)學(xué)習(xí)階段具有課程種類少、學(xué)習(xí)時(shí)間緊湊、學(xué)習(xí)集中度高等特點(diǎn)。與中小學(xué)學(xué)習(xí)階段不同，大學(xué)本科學(xué)習(xí)階段具有課程種類多、課程專業(yè)性強(qiáng)、學(xué)習(xí)群體稀疏等特點(diǎn)。由于學(xué)習(xí)規(guī)則以及學(xué)習(xí)方式的巨大變化，不少剛從高中進(jìn)入大學(xué)生活的學(xué)生會(huì)存在一個(gè)不適期，往往有一些學(xué)生會(huì)出現(xiàn)心理上的一些落差感，甚至造成精神緊張，對(duì)未來(lái)的四年學(xué)習(xí)較為迷茫。因此，導(dǎo)師制就可以發(fā)揮重要的作用了，學(xué)生可隨時(shí)與導(dǎo)師聯(lián)系與溝通，不管是學(xué)習(xí)問(wèn)題、生活問(wèn)題、還是情感問(wèn)題等，到時(shí)可及時(shí)做出專業(yè)性的解答和及時(shí)引導(dǎo)。此外，由于高中是學(xué)科類的學(xué)習(xí)方式，各科目的關(guān)聯(lián)性不是太大，某一科的掌握度并不會(huì)較大程度的影響其他科目，所以存在偏科的現(xiàn)象。與學(xué)科類的學(xué)習(xí)方式不同，大學(xué)是專業(yè)類的學(xué)習(xí)方式，各專業(yè)內(nèi)的多門(mén)課程具有關(guān)聯(lián)性強(qiáng)的特點(diǎn)，為了達(dá)到本科生培養(yǎng)質(zhì)量要求，要求學(xué)生要掌握好每一門(mén)專業(yè)課知識(shí)。導(dǎo)師可給學(xué)生梳理并分析整個(gè)專業(yè)課程的知識(shí)結(jié)構(gòu)和知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，串聯(lián)課程知識(shí)，幫助學(xué)生及時(shí)解決相關(guān)困惑。

本科導(dǎo)師是應(yīng)用領(lǐng)域拓展的源頭，幫助學(xué)生緊跟市場(chǎng)實(shí)際需求。不少學(xué)生剛進(jìn)入大學(xué)時(shí)，心中會(huì)有相似的疑惑：“大學(xué)到底學(xué)什么？應(yīng)該怎么學(xué)？學(xué)這些有什么用？”成都大學(xué)是一所應(yīng)用型城市大學(xué)，旨在為社會(huì)輸入應(yīng)用型人才。因此，專業(yè)導(dǎo)師可以根據(jù)本專業(yè)的特點(diǎn)和背景，給學(xué)生介紹學(xué)習(xí)該專業(yè)以后大概的職業(yè)前景和職業(yè)領(lǐng)域，根據(jù)市場(chǎng)實(shí)際需求，主要輸送到哪一些企事業(yè)等單位去從事哪一些相關(guān)工作。進(jìn)一步，到時(shí)可以結(jié)合視頻案例給學(xué)生做出詳細(xì)的分析與闡述。此外，還可以結(jié)合本專業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)和前沿技術(shù)，幫助學(xué)生做好學(xué)習(xí)日歷，根據(jù)自己將來(lái)的職業(yè)規(guī)劃，精準(zhǔn)定向地去學(xué)習(xí)好相關(guān)知識(shí)，并做好適當(dāng)?shù)念I(lǐng)域拓展工作。

2 結(jié)語(yǔ)

為提高本科人才培養(yǎng)的質(zhì)量，課程教學(xué)的改革方案扮演著十分重要的作用。本文以電工學(xué)課程為例，淺談了一種“專業(yè)導(dǎo)師制支撐下的課程教學(xué)改革探索”方案。主要包括常規(guī)教學(xué)和創(chuàng)新教輔。在常規(guī)教學(xué)中，主要探討了教師課堂講授、學(xué)生小組互動(dòng)、以及實(shí)驗(yàn)動(dòng)手實(shí)操三大板塊。在創(chuàng)新教輔中，主要探討了專業(yè)導(dǎo)師制度、課程知識(shí)串聯(lián)、以及應(yīng)用領(lǐng)域拓展三大板塊。其中，不僅闡述了常規(guī)教學(xué)對(duì)本科人才培養(yǎng)的重要作用，還討論了創(chuàng)新教輔對(duì)提高培養(yǎng)質(zhì)量的支撐作用。

基金項(xiàng)目：教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目，基于多級(jí)優(yōu)化的機(jī)器視覺(jué)技術(shù)及應(yīng)用課程教學(xué)改革實(shí)踐，編號(hào)：231007061232208。教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目，面向新工科儲(chǔ)能專業(yè)課程體系及實(shí)驗(yàn)室教育教學(xué)模式建設(shè)，編號(hào)：231101283171201。成都大學(xué)2021-2023年人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革立項(xiàng)項(xiàng)目，挑戰(zhàn)性課程“流體傳動(dòng)與控制”教學(xué)設(shè)計(jì)改革探索與實(shí)踐，編號(hào)：Cdjgb2022289。

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