李 巖， 王成剛， 劉 迪

(海軍航空工程學(xué)院 a. 控制工程系； b. 基礎(chǔ)實驗部， 山東 煙臺 264001)

0 引 言

“電工技術(shù)”是我院生長指揮和生長技術(shù)本科學(xué)員的一門必修課，在專業(yè)課程體系中，起著承前啟后的重要作用，為后續(xù)課程學(xué)習(xí)以及從事與本專業(yè)相關(guān)的工程技術(shù)工作打基礎(chǔ)。在新一輪人才培養(yǎng)方案中理論與實踐環(huán)節(jié)的學(xué)時分配為40+20，理論學(xué)時較以往有所減少。如何利用較少學(xué)時使學(xué)員既能掌握理論知識，又能提高電工實踐技能，是課程組面臨的一大課題。在院訓(xùn)練部牽頭組織下，經(jīng)過多個系、教研室多輪探討，成立了以理論課教員和實驗課教員組成的新型課程組，共同制定課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)計劃與實施方案。

改革后的“電工技術(shù)”課程總的教學(xué)思路是：理論知識覆蓋，實驗環(huán)節(jié)增長。理論教學(xué)基本覆蓋原課程標(biāo)準(zhǔn)中的知識點，讓實驗課程不再停留在理論課程輔助教學(xué)的地位，不再是簡單的理論驗證，而是強化實踐、實訓(xùn)環(huán)節(jié)，提高學(xué)員的創(chuàng)新能力和實踐技能。

電工技術(shù)教學(xué)中，理論和實驗的關(guān)系不是簡單的并行與驗證，而是基礎(chǔ)與外延，應(yīng)充分發(fā)揮實驗及實訓(xùn)環(huán)節(jié)特點，做到理論與實踐的必要互補。實驗教學(xué)的質(zhì)量和水平如何，直接關(guān)系到院校人才培養(yǎng)質(zhì)量和整體發(fā)展水平，對院校的生存和發(fā)展具有重要的影響[1-3]。要想全面推進電工技術(shù)課程教學(xué)改革，就需要突破傳統(tǒng)教學(xué)模式的束縛，查找其中存在的問題。首先要更新教育觀念，樹立創(chuàng)新的教育教學(xué)理念，開展創(chuàng)新型理論及實驗教學(xué)；其次是根據(jù)具體實際，探索開展創(chuàng)新實驗教學(xué)的方法與途徑。

1 電工技術(shù)教學(xué)存在問題分析

(1) 與工程實踐脫節(jié)，阻礙知識向能力的轉(zhuǎn)化。電工技術(shù)課程在人才培養(yǎng)方案中是第一門介于科學(xué)類與工程類之間的課程，是非電類學(xué)員獲取用電知識的重要環(huán)節(jié)，教學(xué)內(nèi)容多，涉及范圍廣，由于學(xué)時所限，理論教學(xué)往往注重基本概念、原理及分析方法，與工程實踐、武器裝備嚴(yán)重脫節(jié)，阻礙知識向能力的轉(zhuǎn)化。

(2) 教學(xué)手段單一，難以激發(fā)求知欲望。近年來，雖然任課教員均制作了與教學(xué)內(nèi)容相配套的教學(xué)課件，但電工技術(shù)課程本身具有教學(xué)對象具體，而教學(xué)內(nèi)容抽象的特點，如各類電機、變壓器等的結(jié)構(gòu)及工作原理抽象難懂，傳統(tǒng)的課本搬家式的課件，無法直觀形象地展示教學(xué)內(nèi)容，難以激發(fā)學(xué)員的求知欲望。

(3) 問題意識淡薄，束縛創(chuàng)造性思維。為了保證實驗的順利開展，教員往往都是提前給學(xué)員講解實驗過程、編制詳細的實驗指導(dǎo)書：明確規(guī)范每個步驟的操作，而學(xué)員則按照既定模式完成接線、測量、記錄數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分析等過程，整個實驗過程沒有學(xué)員的獨立思考。學(xué)員只能根據(jù)教員所給結(jié)果對比出自己的數(shù)據(jù)是否正確，往往知其然不知所以然，造成問題意識淡薄、思維定勢，束縛思維創(chuàng)新[4]。

(4) 實驗條件限制束縛學(xué)員創(chuàng)新。傳統(tǒng)的電工技術(shù)實驗教學(xué)仍然采用固定的時間、統(tǒng)一實驗內(nèi)容的教學(xué)模式，學(xué)員沒有選擇性，實驗操作基本上是“照方抓藥”機械式的模式。在綜合性、設(shè)計性實驗及自主性、研究性和課題型實驗中，由于實驗內(nèi)容新穎、涉及知識面廣，需要實驗室提供更多的軟硬件資源和多領(lǐng)域教員多方面的指導(dǎo)。傳統(tǒng)的教學(xué)組織模式無法為該部分實驗內(nèi)容的研究提供足夠的支撐，學(xué)員即使有了創(chuàng)新的動機，也會應(yīng)實現(xiàn)難度的增加而降低熱情。

2 電工技術(shù)課程改革與實踐

按照“理論知識覆蓋，實驗環(huán)節(jié)增長”的教學(xué)思路，注重“夯實基礎(chǔ)，著眼發(fā)展”，深化電工技術(shù)理論課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革，注重“貼近裝備、貼近崗位”，在實驗教學(xué)中加大創(chuàng)新能力培養(yǎng)的力度，加速知識向能力的轉(zhuǎn)換。

2.1 夯實基礎(chǔ)，著眼發(fā)展，深化理論教學(xué)改革

重視課堂教學(xué)的系統(tǒng)優(yōu)化，為了拓寬學(xué)員的知識面，及時了解電工領(lǐng)域的新技術(shù)發(fā)展態(tài)勢，在課堂教學(xué)中，以所精選的教材內(nèi)容為基本教學(xué)內(nèi)容，并適當(dāng)?shù)匕褔鴥?nèi)外最新的科研成果和學(xué)術(shù)動態(tài)引入到課堂教學(xué)中來，在講授電路理論基本分析方法和基本定理的基礎(chǔ)之上，將航空電氣裝備中與之相關(guān)的典型電路引入課堂教學(xué)中，進行分析、研討，使技術(shù)基礎(chǔ)理論與專業(yè)知識相融合，以此來強化學(xué)員綜合運用知識的能力。

以啟發(fā)式教學(xué)和研究式教學(xué)貫穿課堂教學(xué)的全過程，適當(dāng)引入案例教學(xué)和想定作業(yè)教學(xué)法；制作了電工技術(shù)多媒體課件，以電工技術(shù)網(wǎng)絡(luò)課程為依托，提供了“平臺+資源+設(shè)計”的協(xié)作式學(xué)習(xí)解決方案，構(gòu)建了以學(xué)員為本的基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作式學(xué)習(xí)新模式。相比于競爭學(xué)習(xí)和個體學(xué)習(xí)，協(xié)作式學(xué)習(xí)更能培養(yǎng)學(xué)員的合作意識和團隊精神，提升綜合能力和素質(zhì)。

2.2 貼近裝備、貼近崗位，強化實踐創(chuàng)新能力

電工技術(shù)實驗課程的定位不僅為課程教學(xué)服務(wù)，還應(yīng)按照“貼近裝備、貼近崗位”的思路，探索面向裝備技術(shù)保障的實驗教學(xué)方法，進一步提高學(xué)員的專業(yè)知識、維修技能和綜合素質(zhì)，為部隊培養(yǎng)滿足新裝備發(fā)展要求的裝備保障技術(shù)應(yīng)用型人才奠定基礎(chǔ)[5]。

2.2.1實驗教學(xué)方法改革

為適應(yīng)學(xué)院教育轉(zhuǎn)型的需要，采用基礎(chǔ)實驗—綜合實踐訓(xùn)練—創(chuàng)新能力培養(yǎng)的循環(huán)交互的教學(xué)方法，進一步推進基礎(chǔ)實驗教學(xué)改革。開展面向創(chuàng)新能力培養(yǎng)的“問題式”、“討論式”、“專題研究式”和“課題式”教學(xué)模式，通過具體實例，提高學(xué)員的專業(yè)知識、實踐技能和綜合素質(zhì)。同時，依托創(chuàng)新實踐實驗室，面向全院學(xué)員開放式，培養(yǎng)學(xué)員的創(chuàng)新性思維能力，鼓勵學(xué)員進行創(chuàng)新性設(shè)計開發(fā)，開發(fā)學(xué)員發(fā)明創(chuàng)造的潛能。

2.2.2實驗教學(xué)內(nèi)容改革

為使教學(xué)內(nèi)容突出培養(yǎng)創(chuàng)新能力的需求，力求突破傳統(tǒng)學(xué)歷教育實驗教學(xué)內(nèi)容體系，著力使實驗內(nèi)容由單一知識點、單純技能性向著綜合化方向轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)“設(shè)備部件級”實驗向“系統(tǒng)級”實驗的轉(zhuǎn)變。實驗教學(xué)不再局限在原電路實驗室和電機實驗室，而是聯(lián)合電氣控制實驗室、綜合實踐實驗室、電子技術(shù)創(chuàng)新實驗室和電工實訓(xùn)室，以拓寬專業(yè)知識面為目的，以培養(yǎng)創(chuàng)新能力為主線，不斷改革實驗教學(xué)內(nèi)容[5-7]。

(1) 拓展綜合設(shè)計性實驗項目。拓展綜合設(shè)計性實驗?zāi)K，實驗項目的內(nèi)容主要以課程設(shè)計為載體，與各種科技創(chuàng)新活動和學(xué)院、全省和全國的電子設(shè)計大賽等活動穿插進行，面向工程實際應(yīng)用的設(shè)計與開發(fā)，培養(yǎng)學(xué)員設(shè)計、集成、測試、工藝等能力，以及創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)；全面提高學(xué)員有效運用所學(xué)知識和新技術(shù)進行單元級的綜合設(shè)計能力、系統(tǒng)級的開發(fā)應(yīng)用能力、以及分析和解決實際問題的能力。

(2) 增加自主性、研究性和課題型實驗。借鑒學(xué)院“四小”創(chuàng)新實踐活動的成功經(jīng)驗，參照“國家大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目”組織實施辦法，增加自主性、研究性和課題型實驗比例。采用教員指導(dǎo)命題、學(xué)員自選實驗課題型、學(xué)員科技創(chuàng)新型和學(xué)員參與科研型四種形式，鍛煉學(xué)員設(shè)計能力，積累工程經(jīng)驗。學(xué)員可以根據(jù)自身興趣或接觸到的具體問題，自主提出實驗項目，利用所學(xué)知識，在教員指導(dǎo)協(xié)助下完成。

自主性、研究性和課題型實驗項目既要考慮學(xué)員在理論學(xué)習(xí)階段已具備的知識，又要積極引導(dǎo)其發(fā)揮自主學(xué)習(xí)的能力，綜合運用已有知識對理論學(xué)習(xí)中因為學(xué)時所限而未涉及的某些現(xiàn)象進行研究。對于這樣的實驗，學(xué)員可在其他創(chuàng)新實踐實驗室完成。教員只提供實驗器材，讓學(xué)員通過閱讀相關(guān)的書籍自己制訂方案、步驟、進行數(shù)據(jù)處理、撰寫實驗報告，提高學(xué)員分析、解決問題的能力。

增加PLC部分實驗內(nèi)容的比重，使學(xué)員有足夠的時間自主學(xué)習(xí)。如在原“三相異步電動機的起動實驗”基礎(chǔ)上增加“三相異步電機PLC控制實驗”，學(xué)員在三相異步電動機的起動、繼電控制等內(nèi)容基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)可編程控制器的結(jié)構(gòu)和工作原理及基本操作方法，對三相異步電動機及其控制自動化有了更加清晰的理解。

(3) 拓展實驗內(nèi)容。本課程設(shè)置針對性教學(xué)內(nèi)容，進一步提高學(xué)員的專業(yè)知識、維修技能和綜合素質(zhì)，為部隊培養(yǎng)滿足新裝備發(fā)展要求的裝備保障技術(shù)應(yīng)用型人才奠定初步基礎(chǔ)[8-9]。緊緊圍繞授課對象的人才培養(yǎng)方案，面向裝備技術(shù)保障人才培養(yǎng)，盡量講述一些與裝備及其測試維修相關(guān)的基本知識。如在“電路元件的伏安特性測定”這一項目中，可以結(jié)合伏安特性測定在裝備測試中的應(yīng)用，給學(xué)員介紹一些利用伏安特性檢測元件或電路故障的知識。

實驗的基礎(chǔ)就是參數(shù)測試、現(xiàn)象觀測，因此以“參數(shù)測試”作為課程的軸線。歸結(jié)起來，課程中進行了元件的伏安特性、電路的等效參數(shù)、時間常數(shù)、阻抗及阻抗角、交流等效參數(shù)等的測試。圍繞軸線進行前后對比，強化聯(lián)系。如在“電路等效參數(shù)的三表法測量”實驗項目中，先講和以往實驗的相似之處，然后講區(qū)別，從不同的側(cè)面引入實驗。而該實驗并聯(lián)電容判別電路性質(zhì)的實驗現(xiàn)象又和下一實驗“功率因數(shù)改善電路的測試”聯(lián)系起來，這樣每個實驗不再孤立，不僅僅是完成單個實驗項目，學(xué)員也對課程有了總體的把握，這樣學(xué)員對實驗形成多維立體的認(rèn)識，同時為設(shè)計性實驗的開展奠定基礎(chǔ)，利于綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。

(4) 延伸電工實訓(xùn)項目。著眼崗位任職需要，堅持教學(xué)環(huán)境與崗位工作環(huán)境相融合的思路，創(chuàng)設(shè)與崗位工作實境接近的教學(xué)環(huán)境加強實踐、操作和故障分析排除教學(xué)，增強培養(yǎng)的指向性。依托電工實訓(xùn)室，開設(shè)配電控制電器及儀表照明實訓(xùn)、電工測量儀器儀表操作實訓(xùn)、電工測量傳感器實訓(xùn)、電工綜合布線實訓(xùn)及電工儀表網(wǎng)絡(luò)測量實訓(xùn)等內(nèi)容。使實訓(xùn)環(huán)節(jié)成為理論教學(xué)和實驗教學(xué)的延伸，彌補學(xué)員工程實際操作經(jīng)驗的不足，為崗位任職打下良好的基礎(chǔ)。

2.2.3實驗考核體系改革

為充分調(diào)動學(xué)員學(xué)習(xí)的主動性、積極性和創(chuàng)造性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識，針對不同實驗項目采取靈活的考核方式：對于綜合設(shè)計性實驗，學(xué)員利用開放實驗室自主完成，最后測試評定，根據(jù)實驗難易程度靈活設(shè)定實驗學(xué)時和成績；對于自主性、研究性和課題型實驗，為學(xué)員具有很強的主觀能動性，所以實驗報告可以以論文的形式書寫。而對于實訓(xùn)環(huán)節(jié)，采用現(xiàn)場操作考核方式，隨時掌握學(xué)員技能掌握情況[10-13]。

2.2.4實驗室管理

緊緊圍繞課程標(biāo)準(zhǔn)和培養(yǎng)目標(biāo)，確立了“基礎(chǔ)實驗教學(xué)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)并重”的原則，構(gòu)建了以電路實驗室、綜合電子線路實踐實驗室、電子技術(shù)創(chuàng)新實驗室、電氣控制實驗室和電工實訓(xùn)室為平臺的保障體系，為電工技術(shù)實驗課程的改革提供了有力支撐。

為推進教學(xué)改革，加大了實驗室開放力度。為確保實驗開放模式的有效實施，自主研制開發(fā)了《實驗教學(xué)信息管理系統(tǒng)》，以網(wǎng)絡(luò)硬件為依托，以信息軟件為平臺，對實驗教學(xué)資源進行全面整合，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)平臺和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)體系[13-16]。

以上管理措施促進了實驗室功能的發(fā)揮，形成了中心實驗室間的有機融合，實現(xiàn)了知識及資源的優(yōu)勢互補，進一步推進了電工技術(shù)實驗教學(xué)改革實踐。

3 結(jié) 語

近幾年來，我們針對電工技術(shù)教學(xué)中存在的問題，按照“理論知識覆蓋，實驗環(huán)節(jié)增長”的思路，開展理論教學(xué)和實驗、實訓(xùn)環(huán)節(jié)的深層次融合。依托創(chuàng)新實驗環(huán)節(jié)推進電工技術(shù)教學(xué)改革，調(diào)動學(xué)員學(xué)習(xí)的主動性、積極性和創(chuàng)造性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識，提高學(xué)員崗位任職所需要的綜合設(shè)計能力、自學(xué)能力和工程實踐能力，豐富了學(xué)員的實踐活動經(jīng)驗和創(chuàng)新設(shè)計經(jīng)驗，促進學(xué)員自主學(xué)習(xí)和自主發(fā)展意識，在實踐中取得了較好的效果。

[1] 糜玉林,朱愛紅. 以評促建，積極推進基礎(chǔ)實驗教學(xué)改革[J]. 實驗技術(shù)與管理, 2008, 25 (7): 18-19,28.

Mi Yu-lin, Zhu Ai-hong. Actively to promote the reform of fundamental experiment teaching by evaluating work[J]. Experimental Technology and Management, 2008, 25 (7): 18-19,28.

[2] 劉 宏, 黃朝志, 肖發(fā)遠. 電工電子實驗教學(xué)質(zhì)量保障體系的探索與實踐[J]. 實驗室研究與探索, 2011, 30 (7): 148-151.

Liu Hong, Huang Chao-zhi, Xiao Fa-yuan. Exploration and practice of quality assurance system on electricity and electronics experimental teaching[J]. Research and Exploration in Laboratory, 2011, 30 (7): 148-151.

[3] 濮 霞, 段榮霞. 電工電子實驗教學(xué)中創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索與實踐[J]. 北華航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報, 2011, 21(4): 47-49.

Pu Xia, Duan Rong-xia. Exploration and practice for innovation ability in electrical and electronic experimental teaching[J]. Journal of North China Institute of Aerospace Engineering, 2011, 21(4): 47-49.

[4] 王香婷, 李 明. 國家級電工電子實驗教學(xué)示范中心的建設(shè)與實踐[J].實驗技術(shù)與管理, 2012, 29(10)：126-128.

Wang Xiang-ting, Li Ming. Construction and practice of national experimental teaching demonstration center for electric and electronic engineering[J]. Experimental Technology and Management, 2012, 29(10)：126-128.

[5] 龐洪帥, 高艷萍, 張 娜.高校電工學(xué)實驗教學(xué)新模式的探索[J].實驗技術(shù)與管理，2012,29(4)：262-264.

Pang Hong-shuai, Gao Yan-ping, Zhang Na. Exploration no new mode of electrical experimental teaching in universities[J]. Experimental Technology and Management, 2012.29(4)：262-264.

[6] 張 曄. 基礎(chǔ)實驗中科研能力的培養(yǎng)[J].實驗室研究與探索，2012，31(12):90-92.

Zhang Ye. Development of research capacity in basic experiment[J]. Research and Exploration in Laboratory, 2012，31(12)：90-92, 116.

[7] 胡云安,李海燕,呂俊偉.指技合一型任職教育特點、規(guī)律和舉措研究[J].高教論壇，2012, 2 (2): 52-55.

Hu Yun-an,Li Hai-yan,Lv Jun-wei. Research on characteristics, laws and measures of command and technology-in-one type post oriented education[J]. Higher Education Forum, 2012, 2 (2): 52-55.

[8] 韓兆福,王乃慶,刁 平, 等. 改革崗位任職教育實驗教學(xué)[J]. 實驗室研究與探索, 2006, 25 (4): 493-485,502.

Han Zhao-fu, Wang Nai-qing, Diao Ping. Reforming experimental teaching in post education[J]. Research and Exploration in Laboratory, 2006, 25 (4): 483-485, 502.

[9] 錢鳳軍. 問題視閾下的任職教育院校學(xué)術(shù)精神培育研究[J]. 高等教育研究學(xué)報, 2010, 33 (3): 52-53,94.

Qian Feng-jun. A study of the cultivation of academic integrity in professional education academies through the vistas of some problems[J]. Journal of Higher Education Research, 2010, 33 (3): 52-53,94.

[10] 王傳剛,欒寶寬,董茂林.關(guān)于崗位任職教育的幾點思考[J].價值工程,2010,34(12):232.

Wang Chuan-gang, Luan Bao-kuan, Dong Mao-lin. Reflections on post education[J].Value Engineering, 2010,34(12):232.

[11] 王成剛, 應(yīng)朝龍, 李建海. 貼近崗位任職的電工電子實驗教學(xué)體系建設(shè)與實踐[J]. 實驗室科學(xué), 2011, 14 (4): 32-34.

Wang Cheng-gang, Ying Chao-long, Li Jian-hai. Construction and practice of electrical and electronic experimental teaching system close to post[J]. Laboratory Science, 2011, 14 (4): 32-34.

[12] 聶 海,吳風(fēng)松,楊宗帥. CDIO模式下學(xué)生創(chuàng)新項目與實驗室開放管理的探討[J]. 實驗科學(xué)與技術(shù),2012,10(6): 170-173.

Nie Hai, Wu Feng-song, Yang Zong-shuai. Management of Combining Student’s Creative Project and Open Laboratory Based on CDIO Model[J]. Experiment Science and Technology,2012,10(6): 170-173.

[13] 閆小青, 張 純. 建設(shè)國家級實驗教學(xué)示范中心培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力[J].實驗室研究與探索，2012. 31(12)：101-103.

Yan Xiao-qing, Zhang Chun. Constructing state experimental teaching demonstration centre to cultivate innovative talents[J]. Research and Exploration in Laboratory, 2012. 31(12)：101-103.

[14] 朱慶歡. 開展大學(xué)生電子設(shè)計競賽,促進創(chuàng)新人才培養(yǎng)[J]. 韶關(guān)學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué))，2006,27(9): 163-166.

Zhu Qing-huan. Holding undergraduate electronic design contests to promote created talents fostering[J]. Journal of Shaoguan University, 2006,27(9): 163-166.

[15] 高 妍，張永宏，張嘉保，等. 建立新型實驗教育體系提高學(xué)生綜合素質(zhì)[J]. 實驗室研究與探索，2011，30(9) : 145-147.

Gao Yan, Zhang Yong-hong, Zhang Jia-bao. Establishing a new type of experimental educational system to enhance the synthetic quality of students[J]. Research and Exploration in Laboratory, 2011，30(9) : 145-147.

[16] 姚文玄，藤召勝．運用大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃培養(yǎng)創(chuàng)新能力的實踐與思考[J]. 高等教育研究學(xué)報，2010，33(2):94-96.

Yao Wen-xuan, Teng Zhao-sheng. The practice and thought of cultivating the students’ innovative capacity by carrying out national student innovation training program[J]. Journal of Higher Education Research, 2010，33(2):94-96．