本科生電氣工程案例講座課程開發(fā)與實施

范鎮(zhèn)南， 張彼德， 董秀成， 王 萍， 方 勇

(西華大學 電氣與電子信息學院， 四川 成都 610039)

本科生電氣工程案例講座課程開發(fā)與實施

范鎮(zhèn)南， 張彼德， 董秀成， 王 萍， 方 勇

(西華大學 電氣與電子信息學院， 四川 成都 610039)

本文從課程目標、課程內(nèi)容、師資隊伍、教學技能、考核方式、評估體系等多個方面著手，策劃開設了“電氣工程與自動化專業(yè)工程實踐專題”課程。并在教學實施中，取得了較為滿意的效果，較好地實現(xiàn)了理論教學與實踐培養(yǎng)環(huán)節(jié)的耦合對接。

本科生;課程開發(fā);教學實踐

0 引言

電氣工程學科不但擁有系統(tǒng)完備的理論體系，更具備靈活實用的工程特性。因此，為保證電氣工程與自動化專業(yè)本科生培養(yǎng)質量，必須在其理論教學與實踐培養(yǎng)兩大環(huán)節(jié)之間，實現(xiàn)全面流暢的耦合對接：既要使理論知識，得到貼切有效的工程實踐印證支撐，亦要使工程實踐，得到系統(tǒng)可靠的理論知識引領指導[1-4]。而精準完善、高效可靠的課程策劃與教學實施工作，正是達成上述目標的必要保障。

本文針對我校電氣工程與自動化專業(yè)本科生的傳統(tǒng)培養(yǎng)模式，進行了系統(tǒng)深入的梳理與分析。在此基礎上，針對其理論教學與實踐培養(yǎng)環(huán)節(jié)之間銜接松散的缺陷，開設了“電氣工程與自動化專業(yè)工程實踐專題”課程，并在該課程的教學過程中，取得了較為滿意的效果。該課程不但較好地解決了上述問題，更為該專業(yè)課程體系的改進完善，人才培養(yǎng)質量的持續(xù)提高，提供了良好的參考范例。

1 鎖定癥結，明確課程目標

通過對電氣工程與自動化專業(yè)本科生傳統(tǒng)培養(yǎng)模式的分析，我們將其理論教學與實踐培養(yǎng)環(huán)節(jié)銜接松散的主要原因，歸結于以下兩點：

(1)在理論教學階段，由于單門理論課程時數(shù)有限，且知識結構相對單一，以致在其教學設計與課堂講授中，難以全面有效地融入具體的綜合性工程素材。不但使學生的專業(yè)理論知識，難以得到具體深刻的印證與強化，更使學生在隨后到來的實踐培養(yǎng)階段，缺乏充分可靠的理論準備。

(2)在實踐培養(yǎng)階段，由于其訓練重點在于工程技能操練與實用經(jīng)驗傳授，很難抽出足夠課時，用于引導學生針對工程實踐需求，盤整重構已學理論知識。這不但不利于培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際解決問題的能力，更使整個實踐培養(yǎng)環(huán)節(jié)，退化為缺乏理論引領指導的初級技能實訓，對學生專業(yè)能力素養(yǎng)的養(yǎng)成沒有起到應有的作用。

為克服上述缺陷，我們在該專業(yè)理論教學與實踐培養(yǎng)兩個階段之間，策劃并開設了一門專題講座型課程——“電氣工程與自動化專業(yè)工程實踐專題”，其課程目標定位如下：

該課程以工程問題分析專題講座的形式，引導學生以工程實際案例為導向，綜合運用已學專業(yè)理論，對實際工程問題進行分析、討論與解決，使學生能夠在開闊工程視野、積累工程經(jīng)驗的同時，對自身理論知識進行深化提煉、加工重構與全面強化，從而培養(yǎng)理論聯(lián)系實際解決工程問題的意識和能力，實現(xiàn)理論教學與實踐培養(yǎng)的耦合對接。

2 擷英采華，優(yōu)化課程內(nèi)容

為實現(xiàn)上述課程目標，我們通過以下措施，優(yōu)化課程內(nèi)容，使其能夠為理論教學與實踐培養(yǎng)的對接，提供更為有力的課程資源支撐。

(1)以電力部門技術技能履職需求為導向，精心遴選工程案例，作為課程基礎素材，用以體現(xiàn)課程內(nèi)容的針對性與實用性，為學生工程意識的養(yǎng)成與工程經(jīng)驗的積累，提供豐富具體的案例資源。為此，我們從電力企業(yè)員工入職培訓課程體系與考核標準著手，對其進行了全面深入的分析研究，從機組運行、機組檢修、電網(wǎng)運行、電網(wǎng)檢修、電力營銷、輸配電線路運行檢修等各大專業(yè)實踐領域，多角度選擇工程案例，建成了門類齊全、先進適用的課程工程素材資源庫。其中部分內(nèi)容分布如表1所示。

(2)以電氣工程學科理論體系為根基，將理論知識與資源庫內(nèi)工程素材全面對接。在此基礎上，對庫內(nèi)工程素材，實施全面深入的優(yōu)化重組與提煉升華，在保留其工程實用特色的同時，注入其理論內(nèi)涵，最終形成理論知識與工程素材全面融合的授課教案，如表2所示。這些改革用于引導學生在積累工程經(jīng)驗的同時，提升對相關專業(yè)理論的領悟水準，進而具備理論聯(lián)系實際分析工程問題的意識與能力。

表1 課程工程素材資源庫內(nèi)容分布示例

表2 教案結構設計實例

3 精雕細琢，保障授課質量

為切實保障本課程授課質量，我們采取了以下兩方面措施：

(1)在師資隊伍建設方面，精心遴選授課教師。要求本門課程主講教師，不但要具備較為豐富的實際工程經(jīng)驗，更要掌握堅實寬廣的基礎理論和系統(tǒng)深入的專門知識。與此同時，還邀請電力部門優(yōu)秀專家與內(nèi)訓師，參與課程策劃與教學工作。最終為本課程打造出一支以博士、高工為主體的教師隊伍，為教學工作的優(yōu)質高效開展，提供了廣泛充足、穩(wěn)定可靠的高水平師資支持。

(2)在課程具體講授方面，大力推廣以問題解決為導向的授課流程的同時，在講法上，提倡將教材理論與工程現(xiàn)實進行對比分析與全面印證，在確保理論知識引領指導工程實際的同時，不失時機地點明教材理論的局限性及其成因，做到工程實踐反哺理論，案例完善教材。除此之外，高度重視多媒體演示材料及課件的開發(fā)與應用，力求能夠以具體生動的演示講解，消除電氣工程理論固有的數(shù)理抽象性。

以貫流式水輪發(fā)電機額定對稱運行工況下阻尼繞組損耗發(fā)熱分析為例，正是由于授課教師隊伍中包含有來自發(fā)電機制造企業(yè)的教授級高工，才能夠獲得該專題講座的策劃創(chuàng)意。也正是由于在該問題的講授過程中，采用了表3所示的對比分析講授模式，并有機融入了如圖1、圖2所示的發(fā)電機旋轉磁場與阻尼條渦流分布的多媒體動畫演示，才能夠對學生形象具體地揭示該工況下阻尼繞組渦流損耗產(chǎn)生的機理。使學生不但開闊了工程視野，更從局限性與適用性兩方面，加深了對電機學、工程電磁場等相關理論的領悟。

表3 對比講授案例(貫流式水輪發(fā)電機額定對

圖1 水輪發(fā)電機旋轉磁場演示分析

圖2 水輪發(fā)電機阻尼繞組渦流分布演示分析

4 多重考核方式

由于本門課程的理論性與實踐性都較為突出，因此常規(guī)閉卷理論考試方式難以客觀全面評估學生的學習成果。為解決此問題，我們通過引入多重考核方式，以求能夠全面、客觀、深入地研判學生的學習成績。

(1)在日常授課中，引入小組討論模式，通過考察學生在小組討論中的表現(xiàn)，衡量其理論知識水平與工程意識強度，進而得出部分平時成績。

(2)在平時作業(yè)中，對課堂上的討論小組，布置小型研究課題。在選題上，既要與課堂上講授分析的工程案例有一定的聯(lián)系，又要具有一定的開放性與發(fā)散性。此外，在期末考試前，邀請電力企業(yè)專家與課程教師一起組成答辯評委，對每個小組進行答辯評判，進而得出部分平時成績。

(3)將期末考核設置為筆試答卷、研究小論文、課程心得體會等三個環(huán)節(jié)，從理論素養(yǎng)、思維方式、工程經(jīng)驗、學習心態(tài)等多個方面，對學生的學習收獲，進行全方位考核評判。

5 重視實效，構建評估體系

為實現(xiàn)本門課程教學質量的持續(xù)改進，必須客觀深入、清晰具體地掌握其教學效果。為此，我們從學習感受、學習收獲、行為改善、就業(yè)競爭力等四個方面入手，構建了一套教學效果評估體系。該體系從低到高，由四個層次的評估工作構成，分別為反映評估、學習評估、行為評估、競爭力評估，如表4所示。

表4 教學效果四級評估體系

依據(jù)上述評估體系，我們以我院電氣工程與自動化專業(yè)2010-2012級三屆600余名本科生為樣本，對本門課程的教學成效，實施了跟蹤測評。測評結果顯示：通過實施本門課程的教學工作，不但使學生的理論素養(yǎng)、工程技能、思維方法得到了較為全面的提升，較好地實現(xiàn)了理論教學與實踐培養(yǎng)環(huán)節(jié)的流暢對接，更增強了學生的就業(yè)競爭力。以2016年國家電網(wǎng)四川省電力公司第一批招聘名額分配為例，我院所占名額指標數(shù)高居第二。通過對該公司人力資源管理部門的調查訪談得知，上述就業(yè)成績的取得，正是因為我院學生在理論水平，工程意識，基本工程經(jīng)驗、職業(yè)心態(tài)等各方面，都得到了用人單位的好評，特別是在理論知識與工程經(jīng)驗的銜接方面，得到了較多的贊賞。上述成績在充分肯定我院總體教學水平的同時，也有力地肯定了本門課程的教學成效。

與此同時，在此次評估中，上述用人單位，亦從工程案例素材動態(tài)更新、理論知識對接提煉、教學手段升級完善等各個方面，對本門課程提出了若干后續(xù)改進要求，為本門課程的進一步完善改進，提供了重要的行動指南。

6 結語

綜上所述，本文介紹的對我?！半姎夤こ膛c自動化專業(yè)工程實踐專題”課程的策劃開發(fā)與教學實施工作，既是必要的，也是成功的。該課程不但實現(xiàn)了電氣工程與自動化專業(yè)本科生理論教學與實踐培養(yǎng)環(huán)節(jié)的耦合對接，更為該專業(yè)課程體系的改進完善與人才培養(yǎng)質量的持續(xù)提高，提供了有價值的參考案例與借鑒思路。

[1] 中共中央、國務院．《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要2010-2020》(中發(fā)[2010]號)．

[2] 崔瑞鋒，鄭南寧，齊勇．美國著名大學電氣專業(yè)教育發(fā)展特點分析[J]．南京：電氣與電子教學學報，2008(增刊)，1-10．

[3] 何致遠，鄭玉珍．卓越“現(xiàn)場電氣工程師”培養(yǎng)的思考與探索[J]．北京：中國大學教學，2011，3：3-25．

[4] 吳中江，黃成亮．應用型人才內(nèi)涵及應用型本科人才培養(yǎng)[J]．武漢：高等工程教育研究，2014，2：66-70．

The Planning and Implementation of the Electrical Engineering Cases Lecture Course for Undergraduates

FAN Zhen-nan, ZHANG Bi-de, DONG Xiu-cheng, WANG Ping, FANG Yong

(SchoolofElectricalengineeringandElectronicInformation,XihuaUniversity,Chengdu610039,China)

Based on the curriculum goal, curriculum content, teaching staff, teaching skills, evaluation methods, evaluation system and other aspects, the Electrical Engineering and Automation Engineering Practice Project course is developed by us.And in the teaching implementation of this course,the satisfactory results have been obtained,and the coupling docking of between the theoretical teaching and practical training is realized.

undergraduates; currriculum development; practice of teaching

2016-10-01;

2017-05-18

國家級專業(yè)綜合改革項目-電氣工程與自動化(YJG2014003)，西華大學高等教育人才培養(yǎng)質量和教學教改項目(X2013JG0702)。

范鎮(zhèn)南(1981-)，男，博士，副教授，主要從事電氣工程領域的教學與科研工作，E-mail：fanzhennan@126.com

A

1008-0686(2017)04-0058-04

圖法分類號：G642