土建專業(yè)“電工學(xué)”課程教學(xué)改革與思考

焦 陽，馬獻果，劉紅偉，朱玉冉

（河北科技大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院，河北 石家莊 050018）

0 引言

“電工學(xué)”課程是高等院校工科類非電專業(yè)必修的一門應(yīng)用性的技術(shù)基礎(chǔ)課，理論性和實踐性較強，它的主要任務(wù)是為學(xué)生以后更好地學(xué)習后續(xù)專業(yè)課程以及從事工程技術(shù)工作打好電工技術(shù)的基礎(chǔ)，并使學(xué)生受到基本技能的訓(xùn)練。

隨著電工電子技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷拓寬，非電類專業(yè)與電工電子技術(shù)出現(xiàn)了越來越多的交叉、滲透和融合。根據(jù)“電工學(xué)”課程自身的特點，針對不同專業(yè)，不同層次的學(xué)生，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及實踐環(huán)節(jié)等方面，應(yīng)加大改革力度，采取具有創(chuàng)新理念的教學(xué)模式，提倡素質(zhì)教育，以提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。我校以土建專業(yè)為試點，在該專業(yè)的“電工學(xué)”課程教學(xué)中進行了一些改革探索［1］，本文將就此問題談?wù)勛约旱捏w會。

1 創(chuàng)建土建專業(yè)“電工學(xué)”課程體系

對于非電類學(xué)生來說，“電工學(xué)”課程的教學(xué)目的應(yīng)當是使學(xué)生在掌握基本概念的基礎(chǔ)上，能對相關(guān)知識進行應(yīng)用，對于不同專業(yè)，不宜一成不變地生搬硬套教材，應(yīng)該根據(jù)不同專業(yè)的需要，對教材內(nèi)容有選擇性的進行增減，注重與專業(yè)的聯(lián)系，特別是應(yīng)該結(jié)合實例講授概念與原理的應(yīng)用，有效地提高學(xué)生對本課程的關(guān)注程度，激發(fā)學(xué)生對課程的學(xué)習興趣。學(xué)生只有對課程有興趣，才能真正發(fā)揮主觀能動性，自覺地把時間和精力投入到學(xué)習中去，從而，提高該課程的教學(xué)質(zhì)量。

根據(jù)土建專業(yè)本科生的培養(yǎng)要求，我們對課程的教材、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段等進行了改革。

1.1 教材選擇

根據(jù)土建專業(yè)培養(yǎng)要求，我們選擇機械工業(yè)出版社出版，由李柏齡主編教材“電工學(xué)”（土建類）。所選教材中，分為基礎(chǔ)篇和應(yīng)用篇。在基礎(chǔ)篇中，主要講述電路原理和主要應(yīng)用電器，包括直流電路、交流電路、變壓器、電動機與控制四章；在應(yīng)用篇中，主要介紹建筑供配電、建筑照明系統(tǒng)、建筑弱電系統(tǒng)、建筑防雷與安全用電。

根據(jù)該專業(yè)培養(yǎng)要求，我們對全書內(nèi)容處理是：精講基礎(chǔ)篇，簡講應(yīng)用篇。

1.2 教學(xué)內(nèi)容處理

根據(jù)土建專業(yè)的需要，在課程的體系和內(nèi)容上進行了整體優(yōu)化［2，3］?！半姽W(xué)”課程的教學(xué)內(nèi)容以電工理論基礎(chǔ)知識為基本內(nèi)容，然后根據(jù)專業(yè)需要引入可編程控制技術(shù)、建筑供配電技術(shù)、建筑照明技術(shù)、建筑防雷與安全用電技術(shù)等。這樣，能實際反映電工技術(shù)在本專業(yè)的具體應(yīng)用，在基礎(chǔ)理論上，拓寬了教材內(nèi)容，突出了專業(yè)特點，讓學(xué)生認識到“電工學(xué)”課程的作用和意義，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，同時，也可以提高學(xué)生解決實際問題的能力。

“電工學(xué)”是一門基礎(chǔ)學(xué)科，其內(nèi)容必須與后續(xù)專業(yè)課相符合。其基本理論，以必要夠用為度。減少數(shù)理論證，以掌握概念，突出應(yīng)用培養(yǎng)技能為教學(xué)重點。如電路部分重點介紹電路的基本概念、基本定律和基本分析方法；變壓器、電機與控制主要討論變壓器與異步電動機的外部特性，控制和使用。其應(yīng)用部分，以拓寬知識面為目的，盡可能多介紹建筑設(shè)計中所涉及各種供電、照明、防雷等系統(tǒng)。

課程的教學(xué)的目的不僅僅是教會學(xué)生知識，更為重要的是教會學(xué)生怎樣應(yīng)用所學(xué)的知識。這里所說的“應(yīng)用”并不僅僅是會用所學(xué)的知識去解題，而是要讓學(xué)生知道所學(xué)的知識有什么用處，如何在生產(chǎn)實踐中應(yīng)用這些知識。在平時的教學(xué)內(nèi)容選擇上，應(yīng)注重將理論知識與工程技術(shù)上的應(yīng)用相聯(lián)系起來。例如，如在講三相負載的星形連接時，只單純介紹三相負載上電量的分析方法，使學(xué)生對課程的學(xué)習感到無用。只有注意了知識與工程應(yīng)用的密切聯(lián)系，在介紹具體的分析方法后，進一步聯(lián)系實際案例——介紹建筑配電供電系統(tǒng)，這樣，學(xué)生既可掌握負載性形連接特性，又可了解建筑配電系統(tǒng)以及中線的作用。選擇教學(xué)內(nèi)容，突出“學(xué)以致用”理念。

1.3 教學(xué)方法和教學(xué)手段

在教學(xué)過程中，教師首先要擺脫傳統(tǒng)的專業(yè)教育思想和單純傳授知識的觀念，有意識地將創(chuàng)新教育融入到教學(xué)過程中去，采用靈活多樣的教學(xué)方法和手段，因材施教，除了傳授已有的知識體系，還應(yīng)融入現(xiàn)代科技發(fā)展的新理論和新技術(shù)，使學(xué)生建立系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu)［2，3］。我們從以下幾方面做了努力。

在課堂教學(xué)中，采用能促進師生雙方交流的教學(xué)方法，如啟發(fā)式和討論式教學(xué)。通過課前復(fù)習、課后總結(jié)，對學(xué)生進行啟發(fā)，相互討論，引導(dǎo)學(xué)生提出自己的看法，目的就是讓學(xué)生參與到教學(xué)活動中來，充分發(fā)揮學(xué)生的積極性、主動性和創(chuàng)造性。例如，在講解“相位”這一概念時，學(xué)生不易理解，我們可以先提出將一各電阻與一個電容串聯(lián)起來，并將用交流電壓表測量的各電壓列出，此時問學(xué)生為什么總電壓有效值不等于分電壓有效值之和？學(xué)生很想知道原因，我們便可因勢利導(dǎo)，指出這是因為各分電壓的“相位”不同的緣故。這時開始講述“相位”的概念，學(xué)生會專心聽講，深入探究，學(xué)到的知識自然印象深刻。

針對本課程自身的特點，在教學(xué)過程中，特別注重理論和實際的結(jié)合。在講授教材基本知識點的同時，對某些知識在實際中的具體應(yīng)用加以重點介紹，有意識地引導(dǎo)學(xué)生了解新技術(shù)，擴大知識面，培養(yǎng)工程意識，這對提高學(xué)生的綜合素質(zhì)是非常重要的。例如，在講解電動機的控制部分時，在講透各種基本控制環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上，結(jié)合建筑工地上升降機等具體應(yīng)用場合中的控制電路，對其進行分析，提高了學(xué)生的工程意識；另外，引入PLC技術(shù)，使學(xué)生對這一新技術(shù)有一初步了解。

充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣。在“電工學(xué)”課程中，有些章節(jié)的內(nèi)容比較抽象，如果采用純粹的黑板教學(xué)，學(xué)生不易理解，為此，我們制作了有關(guān)章節(jié)的CAI課件，并應(yīng)用于課堂教學(xué)，學(xué)生能夠直觀地了解設(shè)備結(jié)構(gòu)等內(nèi)容，更重要的是通過多媒體教學(xué)，提高學(xué)生的學(xué)習熱情和學(xué)習效率。如在講三相異步電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理時，利用視頻材料展示三相異步電動機的構(gòu)造和制造全過程，利用動畫資料展示三相異步電動機的工作原理。又如：為了讓學(xué)生對供電系統(tǒng)中的變電所有一個完整直觀認識，將學(xué)校幾個校區(qū)的變電所中的各電器及整個系統(tǒng)用圖片的方式展現(xiàn)在學(xué)生面前。這樣，達到了較好的教學(xué)效果。

1.4 實踐環(huán)節(jié)

傳統(tǒng)的“電工學(xué)”課程實驗教學(xué)環(huán)節(jié)基本依附于課程的理論教學(xué)，實驗項目也基本上以配合理論教學(xué)的驗證性實驗為主，因此，必須對實驗內(nèi)容、實驗?zāi)Ｊ揭约皩嶒灧椒ㄟM行全面改革，更好的提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。在實踐教學(xué)方面，我們從以下幾方面做了努力。

實驗內(nèi)容應(yīng)具有實用性、綜合性、先進性。結(jié)合本課程課時安排、學(xué)生基礎(chǔ)和實驗條件，有計劃的更新實驗內(nèi)容，由驗證型實驗向綜合型、設(shè)計型實驗轉(zhuǎn)換，特別在應(yīng)用模塊部分可開展與專業(yè)背景相結(jié)合的實驗項目，讓學(xué)生感覺到開設(shè)“電工學(xué)”課程的作用和意義，以激發(fā)他們學(xué)習的積極性和主動性。例如，為提高學(xué)生的學(xué)習興趣和工程意識，我們將“電動機的順序控制電路”的實驗類型由驗證型改為設(shè)計型。

在實驗過程中，教師應(yīng)重在“引導(dǎo)”。通常做實驗的時候，以教師講解、輔導(dǎo)為主，學(xué)生按照教師的安排一步步進行實驗，始終處于被動地位，不利用培養(yǎng)學(xué)生的能力。教師應(yīng)有意識的改變這種方式，給學(xué)生留有獨立思考的空間，啟發(fā)學(xué)生運用所學(xué)的專業(yè)知識自己去解決實驗中遇到的問題，鼓勵學(xué)生相互討論，這樣，既提高了學(xué)生的興趣，也增強了他們主動學(xué)習的積極性。例如，在做“三相電路”實驗過程中，當做到不對稱三相負載的星形連接時，學(xué)生對一些測試結(jié)果感到疑惑，這時，讓學(xué)生主動思考，互相討論，以得出正確的數(shù)據(jù)解釋。

增設(shè)一些設(shè)計性和綜合性實驗。對這些設(shè)計性、綜合性實驗只提供一個作為參考的電路圖，鼓勵學(xué)生自己設(shè)計電路，并在實驗臺上獨立完成每個實驗。通過這樣對實驗進行改革嘗試，大大地培養(yǎng)學(xué)生實驗設(shè)計能力和創(chuàng)新能力。

2 結(jié)語

根據(jù)“電工學(xué)”課程教學(xué)大綱，針對非電學(xué)生的特點，提出了土建專業(yè)電學(xué)教學(xué)的改革問題。構(gòu)建了土建專業(yè)“電工學(xué)”課程教學(xué)體系，確保教學(xué)最終能夠?qū)崿F(xiàn)為“電工學(xué)”課程服務(wù)于土建專業(yè)的教學(xué)目標。本文旨在提出符合土建專業(yè)電學(xué)教學(xué)的具有實踐性、建設(shè)性和可行性的對策，以便更好地解決非電類各專業(yè)“電工學(xué)”教學(xué)的種種問題。

［1］林 嵐.土木工程專業(yè)電工學(xué)課程教學(xué)改革探討.高等建筑教育，2000，37（4）：40－41

［2］張桂鳳，韓春艷.“電工學(xué)”課程的教學(xué)改革研究.哈爾濱學(xué)院學(xué)報，電氣電子教學(xué)學(xué)報，2009，31（4）：16－17

［3］王 強.電工學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法的改革實踐.電氣電子教學(xué)學(xué)報，2004，26（3）：100－113

［4］李柏齡.電工學(xué)（土建類）.機械工業(yè)出版社，2007.5