以培养卓越工程师为目标的“电工学”教学改革研究

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1、以培养卓越工程师为目标的“电工学”教学改革研究　　摘要：“电工学”是高等学校本科非电专业一门主干技术基础课，根据国家培养卓越工程师的要求，不仅要让学生掌握“电工学”的基本知识，也应注重培养其解决实际问题的能力及创新能力。主要从理论与实践两方面，探讨教学模式的改革方法，考虑如何在有限的学时中提高学生学习效率，同时提升学习兴趣，注重学生在理论分析与工程实践两个方面的能力的培养。以面向卓越工程师为培养目标的教学体系改革，旨在实现大学生与用人单位“零距离”对接。　　关键词：卓越工程师；电工学；教学改革　　作者简介：陆宁（1980-），女，壮族，湖北武

2、汉人，武汉理工大学自动化学院，讲师。　　基金项目：本文系武汉理工大学人才模式改革类教学研究基金资助项目的研究成果。　　中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1007-0079（2013）14-0065-02　　培养面向服务社会的人才是高等教育主要职能之一，高校教学在开展理论教育的同时，更要注重培养学生的实践能力，为国家培养合格有用的人才，实现大学生与用人单位“零距离”对接。当前，贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要》，探索面向“卓越工程师”6的教育培养模式尤为重要，高校培养大批接受良好工程教育、具有坚实基本工程素养和卓越创新能

3、力的未来工程师是国家走新型工业化道路、建设创新型国家战略目标的必然要求。[1-3]因此，研究如何在理论教学基础上，培养学生系统的、综合的实践能力，使其更好地发挥大学专业知识于实际工作中是十分重要的。　　作为高等学校本科非电专业一门主干技术基础课，“电工学”课程涉及多门交叉课程，内容丰富，[4]不仅要求学生掌握“电工学”的基础知识，更注重培养学生分析与解决实际问题的能力。国外的“电工学”教学理论与实践并重，并通过多媒体、课程网站、仿真手段、网络交互等多种渠道传授知识。国内“电工学”教学方法也不断朝着培养学生理论联系实际的方向发展，不断完善教学内

4、容和教学方法，逐步提高学生的工程实践能力。　　在教学实践过程中，在认真钻研教材，熟练掌握教材的重点、难点、侧重点的基础上，研究教学模式改革，注重理论联系实际，面向工程应用，加入学生参与的互动环节，培养学生自觉自主的学习能力与兴趣。　　本文考虑如何在有限的学时中能引导学生提高学习效率与学习兴趣，同时注重学生在理论分析与实践应用两个方面的能力的提升。主要从理论与实践两方面探究教学改革，主要用到电子设计自动化EDA（ElectronicDesignAutomation）技术，具体采用虚拟仪器LabVIEW与Multisim仿真平台。　　一、理论教学

5、模式的改革　　“电工学”6课程学时比较少，概念较多，内容相对抽象，学生在听课过程中极易疲倦而走神，因此，课堂教学中授课内容的有效组织与生动展示是吸引学生学习注意力，提高学习效率的关键。　　对于“电工学”课程中一些抽象的知识点，仅通过传统的说讲教学方法或者仅仅利用简单动态PPT方法讲授，学生不易理解。因此，本研究提出情境教学模式，在授课过程中加入动态仿真演示，通过仿真软件与可视化平台动态展示出电路的工作原理，直观给出其输出结果，生动形象地帮助学生理解教学内容，提高学生学习兴趣。　　1.动态演示所用到的仿真工具　　采用虚拟仪器LabVIEW（La

6、boratoryVirtualInstrumentEngineeringWorkbench）开发平台来实现动态仿真。LabVIEW是美国国家仪器公司（NationalInstruments，NI）开发的基于图形编译语言（G语言）的实验室虚拟仪器集成环境，它具有十分强大的功能，能够完成仿真、数据采集、仪器控制、测量分析、数据显示和过程监控等任务。　　利用LabVIEW，可以通过G语言编写后台程序，通过图形化前面板显示过程与结果，在该平台上开发的仿真演示程序可生成相应的应用程序（可直接点击使用），用以辅助教学。　　2.应用举例6　　以正弦三要素的

7、认识为例，一般理论教学通过PPT文字和简单图文描述正弦量三要素：角频率、幅值、初相位。为了使学生一目了然，可使用LabVIEW开发平台，在其后台用G语言描述实现：将虚拟函数发生器产生的正弦信号送入可视化显示控件，在前面板界面显示不同要素下正弦波形的特征（初相位、幅值、角频率可以自行设置并在前面板显示）。还可以进一步诠释两同频率正弦量同相、反相、超前、滞后的相位关系。学生所看到的界面如图1所示。　　这样的演示能够更好地说明幅值、角频率、初相位三要素的变化引起的波形变化，生动描述同频率波形的相位关系，有利于学生对正弦量三要素的认知与理解。　　3.

8、仿真理论部分内容安排　　根据上课经验归纳抽象知识点，分别设计动态仿真演示程序。该应用程序既可用于课堂上的演示，也可作为实践课程中学生的设计参考。　　二、实践教学模式