電工學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生工程意識的探索與實(shí)踐

1、電工學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生工程意識的探索與實(shí)踐基金項(xiàng)目：本文系 2010 年沈陽工程學(xué)院教育教學(xué)研究項(xiàng)目 （項(xiàng)目編號：Q1002的研究成果?！半姽W(xué)”是高等院校非電專業(yè)重要的一門技術(shù)基礎(chǔ)課程， 涉及面廣，應(yīng)用性強(qiáng)。在電工學(xué)課程教學(xué)中，注重教學(xué)內(nèi)容理論 聯(lián)系實(shí)際， 從而樹立學(xué)生的工程意識， 培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際 工程問題的能力， 成為課程教學(xué)改革的宗旨所在， 也是課程教學(xué) 研究中的核心問題。我院電氣工程系的電工教研室承擔(dān)著能動、 自控、機(jī)械、信息、管理五個系部 24 個專業(yè)的電工學(xué)教學(xué)任務(wù)。 為了提高課程教學(xué)質(zhì)量， 近幾年來， 圍繞電工學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生 工程意識的核心問題， 我們進(jìn)行了一系列電工學(xué)課

2、程的教學(xué)改革 研究和探索，并付諸實(shí)踐。一、理論教學(xué)1. 教學(xué)內(nèi)容的選擇 電工學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容的選擇應(yīng)立足于專業(yè)基礎(chǔ)課的課程性 質(zhì)，從基礎(chǔ)性、 應(yīng)用性出發(fā)， 科學(xué)、合理地對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行選擇， 并且考慮學(xué)生的認(rèn)知、接受能力進(jìn)行必要的排列、組合，才能在 教學(xué)過程中有的放矢，為良好的教學(xué)效果打下基礎(chǔ)。課程教學(xué)內(nèi)容的選擇不能拘泥于教材。 我們雖然選擇國家級 的優(yōu)秀教材、獲獎教材作為學(xué)生的教科書，但即便如此，并不是 所有的章節(jié)都適合我們的教學(xué)。 在教學(xué)中我們保留和繼承傳統(tǒng)的 基礎(chǔ)知識內(nèi)容， 刪減過時的、 與后續(xù)專業(yè)課程已無法銜接的內(nèi)容。 同時，針對教材每一章節(jié)的內(nèi)容， 結(jié)合自身的一線教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)， 我們精選

3、出實(shí)際工程與課本知識點(diǎn)相對應(yīng)的素材， 使教學(xué)內(nèi)容得 到補(bǔ)充、完善和提高。 同時課程的教學(xué)應(yīng)該增加能反映當(dāng)前新技 術(shù)、新知識等具有代表性的內(nèi)容。 課堂教學(xué)素材不能局限于課本， 而是源于發(fā)展中的自然科學(xué)， 更重要的是教師更新、 拓展教學(xué)內(nèi) 容。教師多看參考書，尤其多看一些與電工學(xué)相關(guān)的教學(xué)論文、 最新科研方向的技術(shù)進(jìn)展， 把最新科技成果引入課堂， 這樣在教 學(xué)過程中就會有充足的資料和信息提供給學(xué)生。 同時也可以給學(xué) 生更多的建議。 比如為了使學(xué)生了解更多的電工學(xué)在現(xiàn)實(shí)生活中 的應(yīng)用實(shí)例，可布置一些閱讀、翻譯專業(yè)外文資料等課外作業(yè)。 讓學(xué)生常去圖書館借閱一些科普性期刊，例如“電工技術(shù)”、 “電網(wǎng)技術(shù)

4、”和“電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)”等。 這樣一方面可以利用 其中的信息調(diào)節(jié)課堂節(jié)奏和氣氛， 同時日新月異的科技發(fā)展也會 在無形中激勵學(xué)生刻苦學(xué)習(xí)， 不斷創(chuàng)新， 有利于培養(yǎng)學(xué)生的工程 意識。2. 教學(xué)方法的改革 在實(shí)際教學(xué)過程中我們注重在教學(xué)方法與教學(xué)手段上不斷 創(chuàng)新，重視在教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)理念， 靈活應(yīng)用講授理論 知識、指導(dǎo)實(shí)踐操作、參觀實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)等不同的教學(xué)形式。在教學(xué) 手段上，根據(jù)教學(xué)的實(shí)際需要，精心設(shè)計(jì)和靈活采用板書、多媒 體課件、錄像、實(shí)物等多種課堂教學(xué)方式。同時，充分利用多媒體教室、 校園計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺等現(xiàn)代教學(xué)資源， 緩解電工學(xué)學(xué)時 少與教學(xué)內(nèi)容多的矛盾。教學(xué)課件等教學(xué)資料通過網(wǎng)絡(luò)平臺上

5、 傳，學(xué)生在任課教師授權(quán)下可以訪問下載， 以便于滿足學(xué)生隨時 隨地的學(xué)習(xí)需求。 針對我們電工課程邏輯性強(qiáng)的特點(diǎn)， 在課上使 用多媒體教學(xué)課件時， 采用了多媒體教學(xué)課件與黑板板書相結(jié)合 的教學(xué)手段。邏輯推理比較強(qiáng)的內(nèi)容，例如重要公式、定理、原 理，采用黑板授課方式，課件為輔，板書為主，在課堂教學(xué)中合 理結(jié)合應(yīng)用逐步引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。 例如， 電路的基本定理包括基爾 霍夫定律、疊加定理、戴維寧定理，這些基本而重要的理論知識 需要完整的推理過程， 所以采用了板書的形式， 一步步推導(dǎo)得出， 讓學(xué)生有個逐漸的認(rèn)識、接受過程，印象深刻。而一些用傳統(tǒng)授 課方式難以使學(xué)生理解的抽象內(nèi)容例如線性電路的暫態(tài)過程等，

6、可結(jié)合圖片、視頻等形式向?qū)W生展示；在講解RL、RC充放電電路時，利用課件動態(tài)、詳細(xì)的展示了整個過渡過程的情況，動畫 的形式形象直觀， 學(xué)生接受很快， 對知識的掌握也就順理成章了。 教學(xué)方法和手段靈活多變， 綜合采用多樣化教學(xué)方法， 揚(yáng)長避短， 方便教學(xué)。同時，充分利用網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，利用電子郵件和網(wǎng)絡(luò)教學(xué) 平臺為學(xué)生答疑及提供指導(dǎo)和幫助， 拓展了與學(xué)生互動途徑， 提 高教學(xué)效率和效果，激發(fā)學(xué)生的興趣，提高其獨(dú)立思考的能力。為了提高學(xué)生的主動性， 要讓學(xué)生真正參與到教、 學(xué)過程中， 在授課的時候靈活采用教授形式， 根據(jù)章節(jié)的難易程度， 授課不 局限于教師講授，可適當(dāng)輔以自學(xué)、學(xué)生講授等形式。如基爾霍

7、夫定律、戴維寧定理等原理性內(nèi)容，應(yīng)該精講，使學(xué)生深刻理解 其含義；又如支路電流法，屬于解題方法，沒有什么深奧的原理 在里面，這類比較簡單的內(nèi)容可以先讓學(xué)生以小組為單位自學(xué)， 而后總結(jié)、提問、答疑。這樣，學(xué)生深度參與教學(xué)過程，教與學(xué) 相結(jié)合，充分調(diào)動學(xué)生的主動性、積極性，從而達(dá)到良好的教學(xué) 效果。二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo) 電工學(xué)實(shí)驗(yàn)是電工學(xué)課程的一個重要教學(xué)環(huán)節(jié)。 加強(qiáng)實(shí)踐教 學(xué)環(huán)節(jié)、 培養(yǎng)學(xué)生動手能力是提高實(shí)際工程能力的有效手段。 通 過電工學(xué)實(shí)驗(yàn)， 學(xué)生在電工技術(shù)方面受到基本技能的訓(xùn)練， 鞏固 基本理論，擴(kuò)大基本知識，培養(yǎng)學(xué)生分析工程實(shí)際問題、解決實(shí) 際問題的能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)可以分解為以下幾方

8、面的能力。1. 動手、操作能力 剛開始上實(shí)驗(yàn)課，通過 2- 3 個驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生了解實(shí) 驗(yàn)室的規(guī)章制度，學(xué)會做預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)報(bào)告，規(guī)范記錄實(shí)驗(yàn)數(shù) 據(jù)，完成基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ挠?xùn)練。 學(xué)會使用常用電工儀表及電子儀 器如萬用表、 示波器等進(jìn)行測試； 掌握基本實(shí)驗(yàn)儀器的操作方法， 會看實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書， 嚴(yán)格按實(shí)驗(yàn)步驟規(guī)范操作； 會處理實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常 出現(xiàn)的故障問題，為設(shè)計(jì)性、開放性實(shí)驗(yàn)做好準(zhǔn)備。2. 數(shù)據(jù)的計(jì)算、分析能力 針對自己實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)，學(xué)生自己要能進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算、 分析和處理，從中找出正確結(jié)論或者是錯誤的原因。學(xué)生計(jì)算、 分析、處理數(shù)據(jù)的能力也是進(jìn)入工作崗位之后所必需的工程分析 能力和科研能力的培養(yǎng)

9、過程。3. 構(gòu)思、設(shè)計(jì)的能力 構(gòu)思、設(shè)計(jì)過程是對已學(xué)知識應(yīng)用的過程， 也是學(xué)生逐步建 立自己的知識體系的過程。 這一環(huán)節(jié)對學(xué)生的工程能力培養(yǎng)相當(dāng) 重要。設(shè)計(jì)性、開放性實(shí)驗(yàn)只給出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、設(shè)計(jì)要求和提供的 器件、儀表等，不提供具體電路。要求學(xué)生自己預(yù)先設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電 路、數(shù)據(jù)記錄表格， 選擇元器件等， 使學(xué)生真正成為實(shí)驗(yàn)的主角， 逐步培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)、開發(fā)實(shí)驗(yàn)以及獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的能力。4. 工程表達(dá)的能力學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)之后要提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 做為對實(shí)驗(yàn)的總結(jié)， 實(shí) 驗(yàn)報(bào)告有嚴(yán)格的規(guī)范要。其中，文字表達(dá)及電路圖，都要求按工 程觀點(diǎn)“達(dá)標(biāo)”，字跡端正，文理通順，論據(jù)充分，論述有理， 書寫格式規(guī)范。 電路圖要做到電

10、工符號畫得標(biāo)準(zhǔn)， 線條連接粗細(xì) 均勻，電氣結(jié)點(diǎn)位置正確，圖形比例大小適當(dāng)，從小處做起，嚴(yán) 格要求，以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、扎實(shí)的工作作風(fēng)，為以后的工程應(yīng)用 做好準(zhǔn)備。三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)注意的幾個方面 針對培養(yǎng)目標(biāo)，我們在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有意地注意了幾方面。 其一，為了提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，從而提高學(xué)生的工程技能， 多年來我們一直不斷地對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整和充實(shí)， 精心設(shè)計(jì)實(shí) 踐教學(xué)環(huán)節(jié)，注重實(shí)驗(yàn)形式多樣化，把常規(guī)的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì) 型實(shí)驗(yàn)與綜合型實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加設(shè)計(jì)性、開 放性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室對學(xué)生長期、免費(fèi)開放，鼓勵學(xué)生主動走進(jìn)實(shí) 驗(yàn)室，開發(fā)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。其二，我們對實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)的方式和方法也進(jìn)行不斷的

11、改革 和探索。實(shí)驗(yàn)前不再逐步、詳細(xì)的講解實(shí)驗(yàn)步驟，也不再手把手 式地示范實(shí)驗(yàn)，老師放手讓學(xué)生自主做實(shí)驗(yàn)， 只提供必要的安全 保障，在保證學(xué)生人身安全的前提下，改變學(xué)生被動式、模仿式 做實(shí)驗(yàn)的局面，使學(xué)生邊做實(shí)驗(yàn)邊思考， 學(xué)會利用儀器儀表自主 排除線路故障等。這樣能使學(xué)生既在實(shí)驗(yàn)中理解課堂理論，又在實(shí)驗(yàn)中鍛煉自己分析問題、 解決問題的能力，達(dá)到工程能力的培 養(yǎng)。其三，加大實(shí)驗(yàn)室實(shí)物教學(xué)的投入。實(shí)驗(yàn)室從各種渠道收集 各種常見電器、電機(jī)、控制電路、電子元器件、電子線路及電子 設(shè)備，供學(xué)生參觀見習(xí)和拆裝。 現(xiàn)階段工程教育的最大弊病就是 理論過多，實(shí)踐過少。學(xué)生對書本上講到的各種元件缺乏感性認(rèn) 識，我們

12、通過購買新的、回收電廠故障設(shè)備等等各種途徑收集了 各種實(shí)際設(shè)備。通過參觀見習(xí)，拓寬學(xué)生對電器、電機(jī)及電子元 器件的認(rèn)識；通過拆裝，使學(xué)生加深對電器和電機(jī)結(jié)構(gòu)、工作原 理的理解。其四，鼓勵學(xué)生參加電工職業(yè)技能鑒定， 進(jìn)一步提高學(xué)生的 工程技能水平。對于高職的學(xué)生，我們把獲得電工證作為一個畢 業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)提出來，要求必須具備電工證才能畢業(yè)。 這個舉措一方 面是為了提高學(xué)生的工程能力， 方便學(xué)生就業(yè)。 另外一方面也作 為一個實(shí)踐教學(xué)的特色，用以檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的成果。實(shí)踐證明， 實(shí)驗(yàn)教學(xué)豐富了教與學(xué)的內(nèi)涵， 成為理論聯(lián)系實(shí) 際的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。激發(fā)了學(xué)生發(fā)明創(chuàng)造和技術(shù)革新的積極性， 培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力，提高

13、了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和科研能 力，促進(jìn)了學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展。四、教師教育觀的與時俱進(jìn) 社會日新月異的發(fā)展為人們重新認(rèn)識教育提供了新的視角， 在進(jìn)入 21 世紀(jì)的今天，我們進(jìn)行的是“以人為本”的素質(zhì)教育， 是遵循社會發(fā)展客觀要求和學(xué)生成長內(nèi)在規(guī)律來提高學(xué)生素質(zhì)， 促進(jìn)學(xué)生健康，全面和諧發(fā)展的教育。概言之，教育已經(jīng)由重視 學(xué)生的知識與考分轉(zhuǎn)向?qū)W生全方位能力的培養(yǎng)與發(fā)展。 為此， 教 師就要樹立新的教育理念，樹立正確的育人觀，堅(jiān)持“以人為 本”的教育觀。教師需要轉(zhuǎn)變角色，與學(xué)生建立平等、和諧的師生關(guān)系。教 師應(yīng)具備獨(dú)具風(fēng)采的人格魅力去感染學(xué)生， 從而建立溫馨感人的 師生情誼。同時，教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的指

14、導(dǎo)者、參與者、合作者， 在學(xué)習(xí)過程中同學(xué)生共同探究、 互相交流， 分析與解決所面臨的 困難與問題， 鼓勵并注重培養(yǎng)學(xué)生的批判意識和懷疑意識， 鼓勵 學(xué)生對書本的質(zhì)疑和對老師的超越， 贊賞學(xué)生個性化的理解和表 達(dá)，大膽讓學(xué)生去嘗試、去實(shí)踐、去探索，教師給學(xué)生以引導(dǎo)， 幫助學(xué)生獲得專業(yè)所需的知識與技能， 鼓勵學(xué)生不斷進(jìn)步。 教師 需要加強(qiáng)教學(xué)研究，提升自己的專業(yè)水平和綜合素質(zhì)。 注重學(xué)法 研究，使教法適應(yīng)學(xué)法。注重對學(xué)生的研究，在教學(xué)中應(yīng)教會學(xué) 生獨(dú)立思考，獨(dú)立學(xué)習(xí)，獨(dú)立實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生面對實(shí)際工程的工 作能力?！半姽W(xué)”課程的教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的工程意識，教師必須更新課程觀。強(qiáng)調(diào)課程要促進(jìn)每個學(xué)生身心健康發(fā)展，培養(yǎng)良好品德，培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)的愿望和能力，處理好知識、能力、態(tài)度、價 值觀的關(guān)系，克服課程過分注重知識傳承的傾向。強(qiáng)調(diào)課程內(nèi)容的現(xiàn)代化與適應(yīng)性，精選對學(xué)生終身學(xué)習(xí)必備的基礎(chǔ)知識和技 能，處理好現(xiàn)代社會科技進(jìn)步與學(xué)生發(fā)展的關(guān)系，改變課程內(nèi)容繁、難、舊的狀況。倡導(dǎo)學(xué)生主動參與、探究發(fā)展、交流合作的 學(xué)習(xí)方式，注重學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)與學(xué)習(xí)興趣，改變課程實(shí)施過程中過 多依賴教材、過于強(qiáng)調(diào)接受學(xué)習(xí)、死記硬背、機(jī)械訓(xùn)練的現(xiàn)象。 建立評價項(xiàng)目多元、評價方式多