电工学精品课程建设和教学改革

时间：2024-05-22

曾建唐，戴波，蓝波，张吉月，晏涌

（北京石油化工学院信息工程学院，北京 102617）

电工学（电工电子技术）课程是工科非电类专业的一门重要的技术基础课程。10多年来我们在电工学精品课程建设中，做了大量实实在在的工作，并辐射到相关电工电子系列课程。在建设中升华、凝练，不断提升教育理念，对于提高教学质量、锻炼教学队伍，起到了很好的作用和效果，在这里做一个简单介绍，抛砖引玉，共同探讨新形势下的教育改革和课程建设的问题，特别是一般院校所面临的共同问题。

1 教育理念、定位和改革目标

本校于2000～2004年参加了教育部教改课题：“21世纪初一般理工科院校人才培养模式的研究与探索”，立项了子课题：“非电类电工电子课程的改革与实践”，并在两个专业进行试点。经过多次研讨，认识到占我国高等教育比重相当大的一般院校，应该在办学定位和指导思想上与重点院校有不同侧重和特色，特别是一般理工科院校培养的是应用型高级技术人才。因此“知行并重、实践育人”应该是特色。在此基础上，2001年我们又参加了教育部另一个教改课题：“理工科大学生创新教育基地建设”，进一步在实践教学改革上下功夫。近年来又在理论课教学上加强了研究，进行了较大力度的改革，有了新的思路的做法［1］。

我们认为：重点院校、研究型学校是围绕专业来安排学生的教学活动的，这些专业是根据我国经济和社会主义建设的需要来设置的。一般院校、教学型学校提出的“厚基础，宽口径”是要在“专业”上采用一定的“模糊”概念与之加以区别；而应用型本科院校是以突出行业、职业或技能的需要，是“宽基础，窄专业”为特色的。因此不难看出在一般院校培养人才的分工上既不可能与重点院校相同，也不可能与应用型本科一样。就不能不提出这样一个问题：是不是一般院校就应该亦步亦趋总走在一类校的后边，就应该处处都不如人家。

我们认为，重点院校有重点的优势，有很多经验可以学习和借鉴，但我们不能照搬重点院校的模式，应该创造性地发挥，搞出自己的特色来，闯出一条新路，否则就没有存在的意义。一般院校培养的应用型人才和应用型本科培养的应用型人才又必须有所区别，它应该在培养学生的专业理论知识和工程训练的结合上发挥优势，不能完全从技能和工种的层面培养学生的能力，更应该提倡“三基”基础上的发挥和创新。基于这种思想，近年来我们多次调整课程结构，加强实践教学，扩展工程训练和开展创新教育。不同层次的学校应该找准自己的定位，突出自己应有的特色。我国社会主义建设需要的人才是多种多样的，人才结构的需求上是不能有断层的，因此这三类学校培养的学生应该分别体现出自己的侧重点来。

教育理念的提升不是一朝一夕的事情，它是在实践中不断加强认识、不断接受和更新的。“以学生为中心，以教师为主导”这句话讲起来容易，真正深入人心、融入到每项工作中是需要一个过程的。在这些认识的基础上，我们对课程进行了整合，从理论课教学、实践教学两个方面进行了大力度的改革和教学资源建设。

过去理论课、实践课分工和地位是不同的，理论课教师是教学人员，而实践课教师是教辅人员。现在我们可以理直气壮地说：在一般院校理论课、实践课是鸟之双翼，缺一不可。理论课和实践课相互补充、相互促进、相辅相成。而教师的主导作用就体现在在先进教育理念指引下，研究好人才培养模式，设计好、建设好我们的每一门课程，脚踏实地地为培养应用型人才努力工作。

2 理论课教学改革和教材建设

我们在研究理论课程的改革时考虑到：①需要打破原有的电工学教学内容以及教材体系和模式。对于非电类专业而言，特别是一般院校，应该找准本课程的定位。既然是非电类专业的电类课程，而一般院校培养的是应用型高级技术人才，电工电子技术（电工学）课程和教材就不应该是象电类专业一样的系统和要求，也不应该是电类专业内容和教材的缩编。②适应大众化教育的新形势。在整个教育界和高等院校要分层次对电工电子技术内容、体系、教学方式、教学方法进行一次革新。不能所有院校、所有的专业一个模式，一个教材体系，一样的内容。特别是一般院校应该体现和重点院校在培养目标上的不同和特色。③由于现在多数院校对理论课学时的压缩，电工电子技术课程学时大多压缩到90学时以下，因此必须有适应这个学时的适用的教法和教材。④现在有些教材越编越厚，有人提出：教材可以编得厚一些，讲得可以少一些。但我们从另一个角度考虑，编得再详细也不可能达到电类专业相关课程教材的深度和容量，因此应该是从实际出发，内容丰富、达到要求、基本够用即可。如果需要扩展某些知识，在现有知识的基础上再去研读电类专业相关教材就可以扩展和深化知识领域了。

经过多次研讨，我们首先编写了讲义，经过3轮在教学中使用和修改，定名为《电工电子技术简明教程》，力争在如下8个方面体现特色。

（1）理念：在中国高等教育从精英教育向大众化教育的转型阶段，教材必须适应这个变化，才能在现代高等教育中很好地发挥提高教学质量、培养高水准人才的作用。难于想象几十年一贯制、体系内容变化缓慢，是与今天的快节奏多么地不合拍。教材的编写应该充分体现“以学生为中心，以教师为主导”的理念，才能找准方向，才能编好。

（2）定位：在我国，一般理工科院校基本上都是教学型学校，培养的是应用型高级技术人才。在这个定位下，本教材应该体现“知行并重、实践育人”的特色和理念。应该在教材内容和体系上与重点院校有所区别，同时和应用型本科也应该有所区别。

（3）体系：本教材四个部分：电工技术、模拟电子技术、数字电子技术和电力电子技术。各部分前后贯通，有机结合。既有基础理论，又有新技术、新方法，与时俱进。一条主线：注重理论联系实际，多介绍一些实用性强和通用的系统，应用电路由浅入深。

（4）思路：注重基本概念和知识性，不在计算上花费太多时间和精力，习题要注重考察和帮助理解相关概念和知识。

电子技术以集成电路为主进行介绍，只要求学生对一个新的芯片尽快会用，进而对新技术能够产生兴趣，培养通过看说明书就能独立应用的能力。

既要兼顾知识的体系和连续性，又不要被原有教材体系束缚；既要结合实际，又要联系基础理论，努力使学生在认知、用知和创新上一步步前进。

本教材没有把电动机和控制写进去，主要是考虑我们已经在“电工实习”实践教学环节中有了这部分内容，所以就不再重复。

（5）方法：从一开始就把电路分析的解析法（精确计算）和估算法（近似计算），以及图解法结合，进一步引申到非线性电路的分析，解决学生不适应现有教材体系的问题。

（6）结合：教材中突出元器件和电路结合，电路和实际结合，电路典型环节和系统结合。要使学生感到学有所用，学有兴趣。电路与器件要注重应用，要与工程实际结合。

（7）更新：从一开始就简单介绍EDA仿真软件（Multisim和EWB）的基本应用，与新技术结合，还可以提高学生学习兴趣。同时为学生进一步学习高级电子设计软件打下基础，与时俱进。

（8）简明：简明扼要，力争做到适用、实用和好用（本教材仅30余万字，16印张，价格20元／册）。

教材的编写产生了凝聚力，全体教师经常有针对性地进行教学研讨，对定位、思路、内容反复讨论，产生共识，锻炼了教师队伍，尤其是年轻教师感到收获很大，对很多内容的理解加深了，对教学起到了很好的促进作用。

《电工电子技术简明教程》已经于2009年12月由高教出版社出版并被北京市教育委员会评为“北京市高等教育精品教材立项”重点项目，欢迎一般院校的老师们选用并提出宝贵意见，以便不断改进和提高。

3 实践教学改革和教材建设

电工电子实践教学的改革从两个教改课题中得到不少启发和促进。综合配套改革的思路是逐渐形成的，并随着建设的深入，认识也在不断提高和更新［2－3］。经过多年来教学改革和研究实践，确立了6个环节、3个层次的电工电子实践教学体系，如图所示。

这就是：电工、电子实验－启迪创新意识；电工、电子实习－培养工程实践能力；电子设计与创新教育－激发创新精神和创新能力。阶梯式实践环节，使学生的能力培养逐步深化。在这里力图搭建一个充满活力的、基础扎实的电工电子实践平台，它既是基本技能和工艺的入门向导，又是学生科技活动和启迪创新思维与能力的开端。

为了使以上思路得以实现，我们联合8所兄弟院校编写了实践教学指导教材《电工电子基础实践教程》，该教材涵盖了电工电子所有基础实践环节。对这本教材的编写我们有4点体会感到受益非浅：①校际联合广泛交流可以开阔思路，相互促进、共同提高。②教材的编写过程就是教学研讨的过程，可以提高凝聚力，使之经常化就形成了良好的研究风气，对于教学队伍建设和课程建设大有益处。③对于教材的可操作性研究，可以使教师做到心中有数，实践指导更加有针对性和提高指导效果，同时促进了实验室建设，促进了设计性、综合性实验的开发，促进了实习基地的建设。④与教材配套的立体化建设过程也是深入研究和检验教材的实用性、适用性的过程。

这本教材在两个方面有所突破：一个是不局限于某种特定的实验设备，解决了实践类教材各校不通用的问题。另一个是电类、非电类专业通用，非电类专业只是在内容选取、要求与侧重不同上适当处理即可。实践教学指导教材《电工电子基础实践教程》由机械工业出版社出版，是“十五”、“十一五”国家级规划教材和北京市精品教材，至今已经发行了5万多册，在实践类教材中应该算是不小的业绩了。

综上所述，我们以电工学理论课和实践课两本教材为纽带，凝聚了全体教师队伍，进行了大力度的教学研讨和课程建设，为质量工程和创新工程实实在在地做了大量工作。

4 教学改革和课程建设的思路和做法

前面提到的《电工电子技术简明教程》的编写，大家可能已经了解了我们的思路，这就是教材中提出的突出元器件和电路结合，电路和实际结合，电路典型环节和系统结合。要使学生感到学有所用，学有兴趣。电路与器件要注重应用，要与工程实际结合。我们在教材中所列举的典型电路大部分都是可以实际应用，可以搭接出来的。大量的应用实例，可以感受到我们在理论联系实际上的整体思路。对于非电类工科专业，在现代化的今天，必须掌握一定的电的知识，才能适应时代的需要，而他们不能枯燥地学习空洞的理论，学了也无用，因此必须在教材、教法和思路上来一次变革。

目前我们正在加紧配套的课件的制作，使教学资源更加丰富，教材使用更加方便［4，5］。

另外，在课程建设中我们特别注重向兄弟院校学习，感到受益匪浅。特别是北京交通大学、北京机械工业学院等兄弟院校给予了很多帮助和支持。但是我们把他们的经验并不是照抄照搬，而是与我校具体情况相结合，创造性地加以发挥，努力争取创造自己的特色。我们认为，要搞创新教育教师首先应该有创新精神，不能总停留在原有的规律和模式下。心如止水、懒惰、不求上进是无法进步的。

前面提到的6个环节、3个层次的电工电子实践教学体系对于非电类学习电工学（电工电子技术）课程的专业与电类专业在教学处理上是有区别的，但是改革思路是相同的。