程紅 王聰 王彥文 盧其威 李瑤璞
摘 要: 專業(yè)導(dǎo)論作為大學(xué)入學(xué)的導(dǎo)航課程,對培養(yǎng)大學(xué)生具有重要意義。依托中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程北京市實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心,對電氣工程專業(yè)導(dǎo)論課程的基本要求、教學(xué)內(nèi)容,以及教學(xué)方法進(jìn)行改革和實(shí)踐。
關(guān)鍵詞: 電氣工程 專業(yè)導(dǎo)論 教學(xué)方法 特色專業(yè)
1.設(shè)置電氣工程專業(yè)導(dǎo)論課程的必要性
中國礦業(yè)大學(xué)(北京)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)為教育部及北京市特色專業(yè),電氣工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心為北京市實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心。該專業(yè)每年招收本科新生90人,第一志愿錄取率每年近100%;該專業(yè)二年級還會(huì)接收轉(zhuǎn)專業(yè)學(xué)生近20名。由此從歷年錄取分?jǐn)?shù)和轉(zhuǎn)專業(yè)人數(shù)等來看,我校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)新生生源質(zhì)量和綜合素質(zhì)較高,電氣專業(yè)的社會(huì)認(rèn)可度高。盡管如此,實(shí)際新生剛?cè)雽W(xué)時(shí),大部分同學(xué)對電氣工程學(xué)科和電氣工程專業(yè)了解甚少。
在開設(shè)電氣工程專業(yè)導(dǎo)論課程之前,我校電氣工程與自動(dòng)化系每年都組織一年級新生進(jìn)行入學(xué)專業(yè)教育,由系主任和專業(yè)負(fù)責(zé)人就電氣工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法等內(nèi)容進(jìn)行簡要介紹,試圖使新生了解所學(xué)專業(yè)(學(xué)科)是什么、學(xué)什么、怎么學(xué)等一系列問題,幫助學(xué)生盡快適應(yīng)大學(xué)學(xué)習(xí)和生活。但由于學(xué)生剛剛?cè)雽W(xué),他們面臨的是中學(xué)教育和大學(xué)教育在管理模式、教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、學(xué)習(xí)方法等各方面的巨大差別。加上大多數(shù)學(xué)生對所學(xué)專業(yè)是什么、為什么要報(bào)考該專業(yè)認(rèn)識模糊,很難通過短短的入學(xué)教育使學(xué)生關(guān)注并理解所有這些內(nèi)容。因此,學(xué)生對入學(xué)教育基本沒有印象,缺乏對電氣工程學(xué)科及電氣工程專業(yè)的本科課程教學(xué)體系的整體把握,造成學(xué)生大學(xué)四年基本處于被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài),影響學(xué)生學(xué)習(xí)自主性和學(xué)習(xí)熱情,甚至造成許多學(xué)生入學(xué)后感到無法適應(yīng)大學(xué)學(xué)習(xí)和生活等問題。
為使本科新生盡早了解電氣工程學(xué)科及電氣工程專業(yè),培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性,我校電氣工程專業(yè)在學(xué)校教務(wù)處的支持下,從2008年開始在大一第一學(xué)期開設(shè)電氣工程專業(yè)導(dǎo)論課程。通過幾年教學(xué)研究和實(shí)踐,導(dǎo)論課程正式列入我校新修訂的2012版本科培養(yǎng)方案。
2.電氣工程專業(yè)導(dǎo)論課程的基本要求
作為電氣工程專業(yè)大一學(xué)生的入門課程,導(dǎo)論課程需在不涉及過多專業(yè)理論知識的前提下,使學(xué)生對電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的概貌和最新研究前沿有一個(gè)全面、系統(tǒng)的了解,對進(jìn)一步學(xué)習(xí)專業(yè)知識起到“導(dǎo)航”作用。因此,課程教學(xué)過程中需要注意通過板書、電子課件、錄像、實(shí)習(xí)參觀等多種教學(xué)形式,加大課程授課的信息量,提高學(xué)生對所學(xué)專業(yè)的認(rèn)識,了解電氣工程學(xué)科的主要學(xué)科方向及研究領(lǐng)域、研究熱點(diǎn),從而提高對本專業(yè)及相關(guān)學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣。在課程教學(xué)過程中,除充分利用課堂時(shí)間外,要求學(xué)生課外查閱大量相關(guān)領(lǐng)域的文獻(xiàn),學(xué)會(huì)文獻(xiàn)查閱的基本方法,了解科技論文的撰寫規(guī)范。
在學(xué)科領(lǐng)域方面,電氣工程導(dǎo)論課程的主要任務(wù)是通過對電氣工程領(lǐng)域的電機(jī)電器、電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化、電力電子及電力傳動(dòng)等學(xué)科分支,以及控制科學(xué)與工程領(lǐng)域的控制理論與控制工程、檢測技術(shù)與自動(dòng)化裝置等學(xué)科分支的介紹,幫助大一新生了解電氣工程與自動(dòng)化學(xué)科概貌、學(xué)科定位、各領(lǐng)域的基本內(nèi)容、發(fā)展及發(fā)展趨勢、研究的技術(shù)問題等,使學(xué)生了解電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)計(jì)劃。利用礦業(yè)大學(xué)辦學(xué)特色,在教學(xué)過程中結(jié)合煤礦電氣化自動(dòng)化應(yīng)用案例,拓寬學(xué)生專業(yè)視野,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣。
3.電氣工程專業(yè)導(dǎo)論課程教學(xué)內(nèi)容
圍繞高等工程教育“培養(yǎng)能將科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的高級工程技術(shù)人才”的主要任務(wù),大學(xué)工程專業(yè)導(dǎo)論課程主要解決高等工程教育的概貌問題,使學(xué)生對所選學(xué)科和專業(yè)有初步的了解,并促使學(xué)生做好大學(xué)學(xué)習(xí)規(guī)劃,為走向未來職業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
我校電氣工程專業(yè)導(dǎo)論總學(xué)時(shí)為16學(xué)時(shí),教學(xué)內(nèi)容主要包括:
(1)電氣工程專業(yè)概述。
介紹電氣工程專業(yè)的發(fā)展歷史、地位和任務(wù),以及國內(nèi)外大學(xué)電氣工程專業(yè)設(shè)置,電氣工程專業(yè)的課程體系與知識結(jié)構(gòu)。通過講解電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)本科培養(yǎng)方案,使學(xué)生明確專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),了解本專業(yè)對畢業(yè)生的基本要求、教學(xué)時(shí)數(shù),以及最低畢業(yè)學(xué)分等要求。通過對電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)本科教學(xué)進(jìn)程的介紹,使學(xué)生系統(tǒng)掌握通識教育必修課、學(xué)科基礎(chǔ)必修課、大類基礎(chǔ)必修課、專業(yè)核心必修課、專業(yè)方向限選課和專業(yè)選修課的分配情況及課程教學(xué)進(jìn)程;掌握實(shí)踐教學(xué)中各類實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、專業(yè)綜合設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)的分配情況及教學(xué)進(jìn)程安排,以及創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)中科研導(dǎo)論、科研選題訓(xùn)練、大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目、大學(xué)生學(xué)科競賽等環(huán)節(jié)設(shè)置和進(jìn)程安排情況。
通過學(xué)習(xí),學(xué)生對自己未來大學(xué)四年的培養(yǎng)過程有一個(gè)較全面的了解,特別是通過研究型課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)習(xí),使學(xué)生了解電氣工程專業(yè)涉及的工程領(lǐng)域需要掌握的基礎(chǔ)理論知識,認(rèn)識到掌握基本運(yùn)算、實(shí)驗(yàn)和制圖等基本技能,以及培養(yǎng)解決工程實(shí)際問題需要的初步能力的重要性,從而幫助學(xué)生增強(qiáng)解決工程實(shí)際問題的綜合意識和能力,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、勇于創(chuàng)新的思維方式。
(2)電氣工程學(xué)科概述。
介紹電氣工程學(xué)科發(fā)展過程、戰(zhàn)略地位和特點(diǎn),以及電氣工程專業(yè)在我國高等教育中的地位,使學(xué)生了解我國本科專業(yè)分類和研究生專業(yè)分類情況,電氣工程一級學(xué)科的內(nèi)涵,以及電氣工程下設(shè)的“電機(jī)與電器”、“電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化”、“高電壓與絕緣技術(shù)”、“電力電子與電力傳動(dòng)”和“電工理論與新技術(shù)”五個(gè)二級學(xué)科專業(yè)的主要研究領(lǐng)域和未來研究熱點(diǎn)。
(3)電氣工程技術(shù)的應(yīng)用案例。
結(jié)合煤礦生產(chǎn)、安全監(jiān)控電氣化自動(dòng)化技術(shù),如綜采工作面自動(dòng)化技術(shù),運(yùn)輸、提升自動(dòng)化技術(shù),礦井供電自動(dòng)化技術(shù),通風(fēng)系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù),以及礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控技術(shù)等應(yīng)用案例,介紹電氣工程技術(shù)在現(xiàn)代化煤炭工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。
4.電氣工程專業(yè)導(dǎo)論課程教學(xué)實(shí)踐
(1)專業(yè)導(dǎo)論安排及學(xué)時(shí)。
對于剛結(jié)束“高考”,又經(jīng)過三個(gè)月假期釋壓的大一新生來說,其會(huì)對大學(xué)環(huán)境,以及大學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)充滿好奇。但大一第一學(xué)期課程安排相對較松,自主學(xué)習(xí)時(shí)間明顯增加,讓許多在中學(xué)處于被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)的新生對大學(xué)自主學(xué)習(xí)環(huán)境感到很不適應(yīng)。再加上大一課程基本以數(shù)理化、外語課時(shí)為主,更讓新生對大學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)感到有些迷茫,甚至缺乏學(xué)習(xí)激情和動(dòng)力。
我校電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)從1998年開始本科招生,按傳統(tǒng)教學(xué)模式,由系主任負(fù)責(zé)對入學(xué)新生進(jìn)行“迎新專業(yè)介紹”,但僅僅兩個(gè)小時(shí)的簡單介紹,并不能幫助新生系統(tǒng)地了解大學(xué)學(xué)習(xí)和生活情況,以及將要學(xué)習(xí)的專業(yè),更不用提大學(xué)學(xué)習(xí)規(guī)劃。
因此,我校從2008年開始開設(shè)專業(yè)導(dǎo)論課程,共16學(xué)時(shí),一般從第三周開始,每周2學(xué)時(shí)。幫助新生盡快了解大學(xué)環(huán)境、了解專業(yè),激發(fā)學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)熱情。同時(shí)通過對大學(xué)四年教學(xué)計(jì)劃及課程教學(xué)體系的介紹,讓學(xué)生了解大學(xué)課程的銜接關(guān)系,認(rèn)識到基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)的重要性,順利完成從中學(xué)到大學(xué)的過渡。
(2)專業(yè)導(dǎo)論課程的教學(xué)方法。
開設(shè)專業(yè)導(dǎo)論課的目的之一是讓新生盡早了解本專業(yè)所需的專業(yè)基本知識、專業(yè)知識及其在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用,使學(xué)生認(rèn)識所學(xué)專業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位與作用,對今后大學(xué)學(xué)習(xí)和專業(yè)生涯規(guī)劃起到“向?qū)А弊饔谩?/p>
由于導(dǎo)論課程面向的是大學(xué)一年級學(xué)生,他們還沒有學(xué)習(xí)任何專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課,對課程中的專業(yè)術(shù)語和概念都比較陌生,因此更需要教師注重教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法,在教學(xué)中采用板書、電子課件、錄像、實(shí)習(xí)參觀等多種教學(xué)形式。授課教師由本科專業(yè)負(fù)責(zé)人、電氣工程學(xué)科下二級學(xué)科帶頭人為主的教授組成。學(xué)科介紹與偏重理論分析的專業(yè)課程教學(xué)方式不同,導(dǎo)論課程需要主講教師結(jié)合自己的科研工作,以案例形式將相關(guān)專業(yè)所屬二級學(xué)科的研究方向與電氣工程專業(yè)相關(guān)專業(yè)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程及基礎(chǔ)課程緊密結(jié)合,使學(xué)生在認(rèn)識所學(xué)電氣工程學(xué)科發(fā)展的同時(shí),了解電氣工程專業(yè)的課程體系和學(xué)習(xí)方法,理解課堂理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的關(guān)系。在課程體系中,將特別講解我校2012新版本科培養(yǎng)方案中“大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié)”的教學(xué)目的和教學(xué)進(jìn)程,使新生對我校從大一第二學(xué)期開始的科研導(dǎo)論、科研選題訓(xùn)練、大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目、大學(xué)生學(xué)科競賽等系列創(chuàng)新教學(xué)課程有全面了解,從而激發(fā)學(xué)生想象力,提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和科研創(chuàng)造力。
(3)充分利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源,突出煤炭行業(yè)特色。
我校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)為北京市和教育部特色專業(yè),這個(gè)特色主要指的就是煤炭行業(yè)特色,這個(gè)特色使我校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)本科生教育除了滿足一般工科院校相似專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容外,還需使學(xué)生充分了解電氣工程技術(shù)及自動(dòng)化技術(shù)在煤炭工業(yè)中的應(yīng)用特色。為此,在專業(yè)導(dǎo)論講授中專門劃出一個(gè)板塊,重點(diǎn)講授在煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用的電氣自動(dòng)化技術(shù)。為使一年級新生還沒有接觸專業(yè)知識之前,對此板塊內(nèi)容有所了解,我校專門建設(shè)了具有煤礦應(yīng)用特色的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室,在此實(shí)驗(yàn)室中,有煤礦典型的供電模擬系統(tǒng),煤礦電氣傳動(dòng)控制的典型對象,水泵,提升機(jī)等,以及現(xiàn)代化礦井必備的基于信息網(wǎng)絡(luò)的煤礦生產(chǎn)、安全自動(dòng)化模擬監(jiān)控系統(tǒng),部分實(shí)驗(yàn)?zāi)M設(shè)備如圖1所示。通過課堂案例講解及專業(yè)實(shí)驗(yàn)室參觀,使大一新生對要學(xué)習(xí)的專業(yè)知識、專業(yè)技術(shù)在現(xiàn)代化煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用有一個(gè)迅速直觀的了解。
圖1 中國礦業(yè)大學(xué)(北京)-施耐德電氣聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室
5.結(jié)語
通過導(dǎo)論課程教學(xué)與實(shí)踐,一方面,使學(xué)生入學(xué)伊始就能較全面地了解電氣工程專業(yè)的學(xué)科特點(diǎn)、學(xué)科發(fā)展和學(xué)科研究方向,有利于學(xué)生認(rèn)識所學(xué)專業(yè),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。另一方面,使學(xué)生了解本專業(yè)的課程體系和專業(yè)要求,了解各門課程在專業(yè)學(xué)習(xí)中的地位和作用,幫助大一學(xué)生認(rèn)識基礎(chǔ)課程在大學(xué)后期專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程學(xué)習(xí)中的重要性。此外,導(dǎo)論課有助于學(xué)生增強(qiáng)工程意識,重視實(shí)踐課程和創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié)訓(xùn)練,盡快掌握大學(xué)學(xué)習(xí)方法。行業(yè)特色教育使我校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)本科生從大一開始就與其他院校相同專業(yè)的本科生有了明顯區(qū)別。
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