面向卓越计划的“电工学”教学改革探索

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1、面向卓越计划的“电工学”教学改革探索摘要：“卓越工程师培养计划”是高等教育重大改革计划，创新能力的培养需要贯穿学生的每个学习阶段。“电工学”作为非电类专业的技术基础课程，对学生工程实践和创新能力的培养有着重要作用。在分析传统教学模式弊端的基础上，对不同知识模块的教学进行优化设计和综合运用，并以案例的方式指导学生完成理论设计及实验验证，提尚学习兴趣，培养学生的创新意识和工程实践能力，取得了初步成果。关键词：卓越工程师;电工学;教学设计;案例法，实践教学中图分类号：G642.0文献标志码••A文章编号：1674-9324(2016)40-0077-0

2、2教育部制定的“卓越工程师教育培养计划”是国家振兴工程教育进行的一次重大探索。“卓越计划”旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国［1］。其重点是培养学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力，因此各工科院校均在研究和探索与之相对应的新的培养体系，将卓越工程师教育培养理念融入到专业课程教学之中［2-5］。“电工学”系列课程是针对非电类工科专业开设的一门关于电气工程领域基本概念与应用的工程技术类通识教育课，包含电路理论、电机、控制、数字电路、模拟电路等几部分内容。为了配

3、合实施“卓越计划”，“电工学”的教学需要不断完善教学内容和教学方法，从而逐步提高学生的工程实践能力以及各项综合素质。一、传统电工学课程教学模式及存在的问题现行的“电工学”课程教学模式下大部分任课教师的教学理念是：通过这门课程的学习，使学生了解电气工程学科的基本概念、原理与应用及其发展现状与趋势，具备一*定的安全用电能力，理解节能环保的意义，建立电气工程的基本概念和素养。该课程具有系统性的理论和严密的逻辑结构，传统的授课模式教师是教学活动的主体，过分强调讲授的重要性，有着固定的教学模式，学生很少主动参与，大都是被动地接受，甚至排斥学习。没有将理论和

4、专业或实际进行联系，不利于学生知识面的扩展。由于“电工学”在非电专业中的地位及课程设置的原因，多数学生认为这门课程对于以后的专业课程学习、职业规划没有帮助，因而在学习过程中兴趣不高。实验课程内容大部分都是验证课本定理、定律的验证性实验，学生没有运用所学知识亲自设计、制作、调试电路的机会，这也就使得学生不能将在课堂上学到的知识很好地与实际相联系，并加以运用。因此，如何激发学生学习兴趣以及怎么培养创新意识是教学改革中面临的一大问题。二、面向卓越计划的教学改革以优秀工程技术人员为目的的卓越工程师培养，其主要表现在先进工程方法的应用和先进工程技术的掌握。

5、通过理论教学和实践环节锻炼学生分析推理和解决问题的能力，引发他们对实验探宄的兴趣，培养学生发现新问题提出新方法的创新精神以及严谨、科学、负责的工作态度［6-8］。结合各专业的卓越工程师培养方案，“电工学”课程进一步细化了理论教学环节的设计，强化应用型知识模块的学习，邀请学生参与到教研活动中并组织专题讨论课作为课堂教学的有益补充;针对不同专业方向建立常见工程设备的演示模型，增加贴近日常生活的演示实验装置提高学生学习兴趣，加强实践环节训练增强学生动手能力。引导学生将电学知识与本专业结合，初步树立学科交叉的意识，培养学生从工程的观点分析问题。以期达到提

6、高学生的电气应用能力，使得各专业领域的卓越工程师未来能够协助电气工程师进行一些电气设备的安装调试与日常维护;能进行相关行业电气设备及自动化系统的故障分析和简单的故障排除。1.教学设计环节的优化。案例教学法是建构主义和多元智能理论在现代教学中的科学运用，体现了学生在整个教学活动中的主体地位［9］。分专业进行工程型案例的教学设计，这样既迎合学生未来的就业方向，又没有超出本门课程的教学内容，且实现了多个知识点融合的案例设计，激发学生“电工学”课程的学习兴趣，为学生的职业发展提供电工电子技术方面的基本能力和技术储备，也符合“卓越计划”对人才培养模式的要求

7、。集成运放知识模块的学习过程，为了让学生更好掌握运放的线性与非线性应用的工程设计方法，给出任务要求学生分组进行电路设计并用EDA软件进行仿真。任务：利用电压比较器设计一个散热风扇的自动控制电路。一些大功率器件在工作时会产生热量使温度升高，可以采用散热片加风扇冷却以保证其正常工作。将热敏电阻粘贴在散热片上检测功率器件的温度，采用电压比较器比较检测信号和预设阈值，输出端连接继电器线圈，即可实现对风扇的控制。图1是学生所设计的控制电路，该设计方案综合利用了电工学上、下册教材中的继电控制系统、半导体器件和集成运放三个模块的知识，在熟悉集成运放非线性应用的

8、基础上又对上册知识点进行了复习，起到了温故知新的作用。2.实践教学环节的改革。实践是工程的灵魂与根本，是工程教育的本质，“卓越计划”将强