電氣工程專業(yè)導(dǎo)論課程教學(xué)實踐

程紅　王聰　王彥文　盧其威　李瑤璞

摘 要： 專業(yè)導(dǎo)論作為大學(xué)入學(xué)的導(dǎo)航課程，對培養(yǎng)大學(xué)生具有重要意義。依托中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程北京市實驗教學(xué)示范中心，對電氣工程專業(yè)導(dǎo)論課程的基本要求、教學(xué)內(nèi)容，以及教學(xué)方法進行改革和實踐。

關(guān)鍵詞： 電氣工程 專業(yè)導(dǎo)論 教學(xué)方法 特色專業(yè)

1.設(shè)置電氣工程專業(yè)導(dǎo)論課程的必要性

中國礦業(yè)大學(xué)（北京）電氣工程及其自動化專業(yè)為教育部及北京市特色專業(yè)，電氣工程實驗教學(xué)中心為北京市實驗教學(xué)示范中心。該專業(yè)每年招收本科新生90人，第一志愿錄取率每年近100%；該專業(yè)二年級還會接收轉(zhuǎn)專業(yè)學(xué)生近20名。由此從歷年錄取分數(shù)和轉(zhuǎn)專業(yè)人數(shù)等來看，我校電氣工程及其自動化專業(yè)新生生源質(zhì)量和綜合素質(zhì)較高，電氣專業(yè)的社會認可度高。盡管如此，實際新生剛?cè)雽W(xué)時，大部分同學(xué)對電氣工程學(xué)科和電氣工程專業(yè)了解甚少。

在開設(shè)電氣工程專業(yè)導(dǎo)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(xué)專業(yè)教育，由系主任和專業(yè)負責(zé)人就電氣工程專業(yè)的培養(yǎng)目標、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法等內(nèi)容進行簡要介紹，試圖使新生了解所學(xué)專業(yè)（學(xué)科）是什么、學(xué)什么、怎么學(xué)等一系列問題，幫助學(xué)生盡快適應(yīng)大學(xué)學(xué)習(xí)和生活。但由于學(xué)生剛剛?cè)雽W(xué)，他們面臨的是中學(xué)教育和大學(xué)教育在管理模式、教學(xué)計劃、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、學(xué)習(xí)方法等各方面的巨大差別。加上大多數(shù)學(xué)生對所學(xué)專業(yè)是什么、為什么要報考該專業(yè)認識模糊，很難通過短短的入學(xué)教育使學(xué)生關(guān)注并理解所有這些內(nèi)容。因此，學(xué)生對入學(xué)教育基本沒有印象，缺乏對電氣工程學(xué)科及電氣工程專業(yè)的本科課程教學(xué)體系的整體把握，造成學(xué)生大學(xué)四年基本處于被動學(xué)習(xí)狀態(tài)，影響學(xué)生學(xué)習(xí)自主性和學(xué)習(xí)熱情，甚至造成許多學(xué)生入學(xué)后感到無法適應(yīng)大學(xué)學(xué)習(xí)和生活等問題。

為使本科新生盡早了解電氣工程學(xué)科及電氣工程專業(yè)，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，我校電氣工程專業(yè)在學(xué)校教務(wù)處的支持下，從2008年開始在大一第一學(xué)期開設(shè)電氣工程專業(yè)導(dǎo)論課程。通過幾年教學(xué)研究和實踐，導(dǎo)論課程正式列入我校新修訂的2012版本科培養(yǎng)方案。

2.電氣工程專業(yè)導(dǎo)論課程的基本要求

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

在學(xué)科領(lǐng)域方面，電氣工程導(dǎo)論課程的主要任務(wù)是通過對電氣工程領(lǐng)域的電機電器、電力系統(tǒng)及其自動化、電力電子及電力傳動等學(xué)科分支，以及控制科學(xué)與工程領(lǐng)域的控制理論與控制工程、檢測技術(shù)與自動化裝置等學(xué)科分支的介紹，幫助大一新生了解電氣工程與自動化學(xué)科概貌、學(xué)科定位、各領(lǐng)域的基本內(nèi)容、發(fā)展及發(fā)展趨勢、研究的技術(shù)問題等，使學(xué)生了解電氣工程與自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)目標和教學(xué)計劃。利用礦業(yè)大學(xué)辦學(xué)特色，在教學(xué)過程中結(jié)合煤礦電氣化自動化應(yīng)用案例，拓寬學(xué)生專業(yè)視野，進一步培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣。

3.電氣工程專業(yè)導(dǎo)論課程教學(xué)內(nèi)容

圍繞高等工程教育“培養(yǎng)能將科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的高級工程技術(shù)人才”的主要任務(wù)，大學(xué)工程專業(yè)導(dǎo)論課程主要解決高等工程教育的概貌問題，使學(xué)生對所選學(xué)科和專業(yè)有初步的了解，并促使學(xué)生做好大學(xué)學(xué)習(xí)規(guī)劃，為走向未來職業(yè)奠定堅實基礎(chǔ)。

我校電氣工程專業(yè)導(dǎo)論總學(xué)時為16學(xué)時，教學(xué)內(nèi)容主要包括：

（1）電氣工程專業(yè)概述。

介紹電氣工程專業(yè)的發(fā)展歷史、地位和任務(wù)，以及國內(nèi)外大學(xué)電氣工程專業(yè)設(shè)置，電氣工程專業(yè)的課程體系與知識結(jié)構(gòu)。通過講解電氣工程及其自動化專業(yè)本科培養(yǎng)方案，使學(xué)生明確專業(yè)培養(yǎng)目標，了解本專業(yè)對畢業(yè)生的基本要求、教學(xué)時數(shù)，以及最低畢業(yè)學(xué)分等要求。通過對電氣工程及其自動化專業(yè)本科教學(xué)進程的介紹，使學(xué)生系統(tǒng)掌握通識教育必修課、學(xué)科基礎(chǔ)必修課、大類基礎(chǔ)必修課、專業(yè)核心必修課、專業(yè)方向限選課和專業(yè)選修課的分配情況及課程教學(xué)進程；掌握實踐教學(xué)中各類實習(xí)、課程設(shè)計、專業(yè)綜合設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)的分配情況及教學(xué)進程安排，以及創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)中科研導(dǎo)論、科研選題訓(xùn)練、大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目、大學(xué)生學(xué)科競賽等環(huán)節(jié)設(shè)置和進程安排情況。

通過學(xué)習(xí)，學(xué)生對自己未來大學(xué)四年的培養(yǎng)過程有一個較全面的了解，特別是通過研究型課堂教學(xué)和實踐教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解電氣工程專業(yè)涉及的工程領(lǐng)域需要掌握的基礎(chǔ)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(yǎng)解決工程實際問題需要的初步能力的重要性，從而幫助學(xué)生增強解決工程實際問題的綜合意識和能力，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、勇于創(chuàng)新的思維方式。

（2）電氣工程學(xué)科概述。

介紹電氣工程學(xué)科發(fā)展過程、戰(zhàn)略地位和特點，以及電氣工程專業(yè)在我國高等教育中的地位，使學(xué)生了解我國本科專業(yè)分類和研究生專業(yè)分類情況，電氣工程一級學(xué)科的內(nèi)涵，以及電氣工程下設(shè)的“電機與電器”、“電力系統(tǒng)及其自動化”、“高電壓與絕緣技術(shù)”、“電力電子與電力傳動”和“電工理論與新技術(shù)”五個二級學(xué)科專業(yè)的主要研究領(lǐng)域和未來研究熱點。

（3）電氣工程技術(shù)的應(yīng)用案例。

結(jié)合煤礦生產(chǎn)、安全監(jiān)控電氣化自動化技術(shù)，如綜采工作面自動化技術(shù)，運輸、提升自動化技術(shù)，礦井供電自動化技術(shù)，通風(fēng)系統(tǒng)自動化技術(shù)，以及礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控技術(shù)等應(yīng)用案例，介紹電氣工程技術(shù)在現(xiàn)代化煤炭工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

4.電氣工程專業(yè)導(dǎo)論課程教學(xué)實踐

（1）專業(yè)導(dǎo)論安排及學(xué)時。

對于剛結(jié)束“高考”，又經(jīng)過三個月假期釋壓的大一新生來說，其會對大學(xué)環(huán)境，以及大學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)充滿好奇。但大一第一學(xué)期課程安排相對較松，自主學(xué)習(xí)時間明顯增加，讓許多在中學(xué)處于被動學(xué)習(xí)狀態(tài)的新生對大學(xué)自主學(xué)習(xí)環(huán)境感到很不適應(yīng)。再加上大一課程基本以數(shù)理化、外語課時為主，更讓新生對大學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)感到有些迷茫，甚至缺乏學(xué)習(xí)激情和動力。

我校電氣工程與自動化專業(yè)從1998年開始本科招生，按傳統(tǒng)教學(xué)模式，由系主任負責(zé)對入學(xué)新生進行“迎新專業(yè)介紹”，但僅僅兩個小時的簡單介紹，并不能幫助新生系統(tǒng)地了解大學(xué)學(xué)習(xí)和生活情況，以及將要學(xué)習(xí)的專業(yè)，更不用提大學(xué)學(xué)習(xí)規(guī)劃。

因此，我校從2008年開始開設(shè)專業(yè)導(dǎo)論課程，共16學(xué)時，一般從第三周開始，每周2學(xué)時。幫助新生盡快了解大學(xué)環(huán)境、了解專業(yè)，激發(fā)學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)熱情。同時通過對大學(xué)四年教學(xué)計劃及課程教學(xué)體系的介紹，讓學(xué)生了解大學(xué)課程的銜接關(guān)系，認識到基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)的重要性，順利完成從中學(xué)到大學(xué)的過渡。

（2）專業(yè)導(dǎo)論課程的教學(xué)方法。

開設(shè)專業(yè)導(dǎo)論課的目的之一是讓新生盡早了解本專業(yè)所需的專業(yè)基本知識、專業(yè)知識及其在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用，使學(xué)生認識所學(xué)專業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位與作用，對今后大學(xué)學(xué)習(xí)和專業(yè)生涯規(guī)劃起到“向?qū)А弊饔谩?/p>

由于導(dǎo)論課程面向的是大學(xué)一年級學(xué)生，他們還沒有學(xué)習(xí)任何專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課，對課程中的專業(yè)術(shù)語和概念都比較陌生，因此更需要教師注重教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，在教學(xué)中采用板書、電子課件、錄像、實習(xí)參觀等多種教學(xué)形式。授課教師由本科專業(yè)負責(zé)人、電氣工程學(xué)科下二級學(xué)科帶頭人為主的教授組成。學(xué)科介紹與偏重理論分析的專業(yè)課程教學(xué)方式不同，導(dǎo)論課程需要主講教師結(jié)合自己的科研工作，以案例形式將相關(guān)專業(yè)所屬二級學(xué)科的研究方向與電氣工程專業(yè)相關(guān)專業(yè)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程及基礎(chǔ)課程緊密結(jié)合，使學(xué)生在認識所學(xué)電氣工程學(xué)科發(fā)展的同時，了解電氣工程專業(yè)的課程體系和學(xué)習(xí)方法，理解課堂理論教學(xué)和實踐教學(xué)的關(guān)系。在課程體系中，將特別講解我校2012新版本科培養(yǎng)方案中“大學(xué)生創(chuàng)新實踐環(huán)節(jié)”的教學(xué)目的和教學(xué)進程，使新生對我校從大一第二學(xué)期開始的科研導(dǎo)論、科研選題訓(xùn)練、大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目、大學(xué)生學(xué)科競賽等系列創(chuàng)新教學(xué)課程有全面了解，從而激發(fā)學(xué)生想象力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和科研創(chuàng)造力。

（3）充分利用實驗教學(xué)資源，突出煤炭行業(yè)特色。

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

圖1 中國礦業(yè)大學(xué)（北京）-施耐德電氣聯(lián)合實驗室

5.結(jié)語

通過導(dǎo)論課程教學(xué)與實踐，一方面，使學(xué)生入學(xué)伊始就能較全面地了解電氣工程專業(yè)的學(xué)科特點、學(xué)科發(fā)展和學(xué)科研究方向，有利于學(xué)生認識所學(xué)專業(yè)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。另一方面，使學(xué)生了解本專業(yè)的課程體系和專業(yè)要求，了解各門課程在專業(yè)學(xué)習(xí)中的地位和作用，幫助大一學(xué)生認識基礎(chǔ)課程在大學(xué)后期專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程學(xué)習(xí)中的重要性。此外，導(dǎo)論課有助于學(xué)生增強工程意識，重視實踐課程和創(chuàng)新實踐環(huán)節(jié)訓(xùn)練，盡快掌握大學(xué)學(xué)習(xí)方法。行業(yè)特色教育使我校電氣工程及其自動化專業(yè)本科生從大一開始就與其他院校相同專業(yè)的本科生有了明顯區(qū)別。

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