李彥林 許勝 楊斌

摘? 要 基于理論與實(shí)踐兩種教學(xué)方式之間的融合、互補(bǔ)、同步共進(jìn)關(guān)系，通過重構(gòu)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)體系，采用項(xiàng)目式教學(xué)和案例教學(xué)等教學(xué)方法，應(yīng)用現(xiàn)代化信息技術(shù)手段，探索構(gòu)建分層次、分階段、立體化梯次遞進(jìn)的教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞 教育現(xiàn)代化;電氣工程及其自動化專業(yè);教學(xué)改革;MATLAB;虛擬實(shí)踐系統(tǒng)

中圖分類號：G642.0? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）21-0086-03

1 前言

要實(shí)現(xiàn)高等教育現(xiàn)代化，提高教育水平，重點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)高校的現(xiàn)代化教學(xué)改革。教學(xué)改革是教育現(xiàn)代化乃至高等教育規(guī)劃落實(shí)和教育目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。因此，在《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》中對教學(xué)改革給予極大關(guān)注，對教學(xué)內(nèi)容、方法、手段的改革和學(xué)生能力的全方位培養(yǎng)等方面都提出具體要求[1]。

針對教育現(xiàn)代化背景下如何實(shí)現(xiàn)電氣工程及其自動化專業(yè)的教學(xué)改革，本文首先分析理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的關(guān)系，在此基礎(chǔ)上探索構(gòu)建融合、互補(bǔ)、同步共進(jìn)的理論與實(shí)踐教學(xué)體系，實(shí)現(xiàn)分層次、分階段的立體化梯次遞進(jìn)的教學(xué)模式。

2 現(xiàn)代化背景下教學(xué)改革思路與目標(biāo)

實(shí)現(xiàn)高等教育的現(xiàn)代化，根本途徑是推進(jìn)大學(xué)的綜合改革，而教學(xué)改革在大學(xué)綜合改革中占有優(yōu)先地位。當(dāng)前教育現(xiàn)代化背景下高等學(xué)校的教學(xué)改革主要在于改變教與學(xué)的方式，因此，教學(xué)改革的一個重要方面就是根據(jù)學(xué)校定位以及專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，以社會及企業(yè)對人才的具體需求為導(dǎo)向，構(gòu)建滿足人才培養(yǎng)要求的教學(xué)模式[2-3]。

因此，電氣工程及其自動化專業(yè)的教學(xué)改革應(yīng)適應(yīng)社會發(fā)展要求，結(jié)合地方本科院校定位，以學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主要目標(biāo)，培養(yǎng)集知識、能力、素質(zhì)為一體的應(yīng)用創(chuàng)新型人才，通過教學(xué)體系、內(nèi)容、方法與手段的調(diào)整與創(chuàng)新，以理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)之間的內(nèi)在聯(lián)系為依據(jù)，改革教學(xué)模式。教學(xué)改革的最終目標(biāo)是形成理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)體系融合、互補(bǔ)、同步共進(jìn)，分層次、分階段的立體式教學(xué)模式，以滿足企業(yè)和社會對人才的要求。

3 理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的關(guān)系

理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)作為高等教育教學(xué)的兩個方面，既有內(nèi)在聯(lián)系，同時在發(fā)展過程中又彼此促進(jìn)，共同服務(wù)于高等教育教學(xué)的人才培養(yǎng)目標(biāo)。因此，要實(shí)現(xiàn)教學(xué)體系的改革，首先必須正確認(rèn)識二者之間具有的內(nèi)在關(guān)系。

互融關(guān)系? 理論與實(shí)踐教學(xué)二者互相存在于彼此過程中，在內(nèi)容、形式和方法上兩者表現(xiàn)為相互融合的關(guān)系。理論教學(xué)過程中需要聯(lián)系實(shí)際，離不開對現(xiàn)實(shí)情況或?qū)嵺`的闡述，同時需要應(yīng)用演示、實(shí)際案例等教學(xué)手段和方法。同樣，實(shí)踐教學(xué)過程中也需要理論的指導(dǎo)，沒有理論指導(dǎo)的實(shí)踐必然是空中樓閣[4]。

互補(bǔ)關(guān)系? 理論與實(shí)踐教學(xué)之間還具有互補(bǔ)的關(guān)系[4-8]，

理論教學(xué)中知識的深化掌握與理解需要實(shí)踐來補(bǔ)充驗(yàn)證，而實(shí)踐教學(xué)的不足也需要理論來彌補(bǔ)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)再認(rèn)識。因此，理論與實(shí)踐教學(xué)二者之間是一種相互補(bǔ)充的關(guān)系，任何一方的變化都會對彼此的教學(xué)效果產(chǎn)生影響。

同步關(guān)系? 內(nèi)容、層次和進(jìn)度是理論與實(shí)踐教學(xué)二者之間的共同屬性，在教學(xué)實(shí)施過程中理論與實(shí)踐教學(xué)需要保持同步，實(shí)踐教學(xué)應(yīng)隨著理論教學(xué)在各層次、各方面的改變與之同步變化，否則就會導(dǎo)致二者之間的割裂。同樣，實(shí)踐教學(xué)在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)層次和教學(xué)進(jìn)度的改變，要求理論教學(xué)也必須做出與之相適應(yīng)的調(diào)整，否則實(shí)踐就會脫離理論的指導(dǎo)。因此，只有理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)之間同步變化，才能實(shí)現(xiàn)應(yīng)有的教學(xué)效果[4，9-10]。

因此，基于上述理論分析，在教學(xué)體系改革過程中必須充分重視如何實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相融合互補(bǔ)的教學(xué)模式。

4 教學(xué)體系的改革

在教育現(xiàn)代化大背景下，培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型創(chuàng)新人才，構(gòu)建理論與實(shí)踐并重的教學(xué)體系，是高等教育教學(xué)改革的內(nèi)在要求。隨著時代向前發(fā)展，科技和生產(chǎn)實(shí)踐產(chǎn)生許多新的知識、理論、成果，這些新知識、新理論、新成果也應(yīng)該體現(xiàn)在教學(xué)內(nèi)容上。為了與時俱進(jìn)，適應(yīng)高等教育現(xiàn)代化的客觀需要，教學(xué)主要內(nèi)容也應(yīng)隨之調(diào)整和更新。

因此，應(yīng)結(jié)合理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)在規(guī)律與聯(lián)系，從培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，結(jié)合科技和生產(chǎn)實(shí)踐最新成果更新教學(xué)內(nèi)容，重新構(gòu)建實(shí)現(xiàn)層次化、階段化、立體化的教學(xué)體系，該教學(xué)體系集理論、實(shí)踐、工程綜合應(yīng)用及創(chuàng)新教育為一體。

理論教學(xué)體系的改革? 地方高校的電氣工程及其自動化專業(yè)在人才培養(yǎng)上應(yīng)充分考慮客觀實(shí)際，結(jié)合本校定位，既應(yīng)該使學(xué)生掌握一定理論，又應(yīng)該具有良好的實(shí)踐應(yīng)用能力，同時具有一定的創(chuàng)新精神，滿足地方對人才的實(shí)際需求。為此，在專業(yè)的理論教學(xué)體系構(gòu)建中分層次設(shè)置相應(yīng)課程，按照對人才培養(yǎng)基本知識要求設(shè)置通識教育和學(xué)科基礎(chǔ)課，按照工程實(shí)際需求設(shè)置專業(yè)方向課程，按照創(chuàng)新能力培養(yǎng)要求設(shè)置專業(yè)拓展課程，為學(xué)生就業(yè)和進(jìn)一步發(fā)展打下基礎(chǔ)，推動本專業(yè)的教學(xué)模式改革和人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

依據(jù)基礎(chǔ)、綜合、創(chuàng)新依次遞進(jìn)式的理論知識學(xué)習(xí)規(guī)律，構(gòu)建理論知識體系，將電氣工程及其自動化專業(yè)的理論教學(xué)體系劃分為四個課程群，分別是基礎(chǔ)教育類（通識教育）課程、專業(yè)基礎(chǔ)類課程、專業(yè)類課程、專業(yè)拓展類課程。這四類課程在設(shè)置上由淺入深、梯次遞進(jìn)、前后聯(lián)系，在層次上體現(xiàn)了由基礎(chǔ)到進(jìn)階再到綜合創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)逐層遞進(jìn)。在教學(xué)知識內(nèi)容上，剔除陳舊過時內(nèi)容，壓縮部分內(nèi)容，引入新的內(nèi)容。

實(shí)踐教學(xué)體系的改革? 探索建立新的實(shí)踐教學(xué)體系，除原有的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)及相關(guān)專業(yè)課課程設(shè)計(jì)、專業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)外，在第一學(xué)期增加專業(yè)入門教育，使學(xué)生對專業(yè)形成初步認(rèn)識。為提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力，在第三到第六學(xué)期增加學(xué)期綜合設(shè)計(jì)課程。學(xué)期綜合設(shè)計(jì)以小組為單位，在整個學(xué)期內(nèi)實(shí)現(xiàn)一個階段性綜合項(xiàng)目，使學(xué)生能夠充分利用時間對現(xiàn)階段學(xué)習(xí)的知識進(jìn)行綜合運(yùn)用、加深理解，自身能力也將得到綜合鍛煉。在第七學(xué)期進(jìn)一步增加專業(yè)方向綜合設(shè)計(jì)課程，使學(xué)生在專業(yè)方向上得到綜合訓(xùn)練，在更深層次上訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力，提升專業(yè)實(shí)踐能力。

上述實(shí)踐教學(xué)課程設(shè)置及安排在層次上依次體現(xiàn)為基礎(chǔ)層、進(jìn)階層，在能力素質(zhì)上體現(xiàn)為工程素質(zhì)訓(xùn)練（工程文檔、專業(yè)系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)）和工程創(chuàng)新訓(xùn)練（開放式實(shí)驗(yàn)、工程訓(xùn)練）。

實(shí)踐教學(xué)模式以課內(nèi)實(shí)驗(yàn)為基本單元，課程設(shè)計(jì)為模塊，學(xué)期綜合設(shè)計(jì)和專業(yè)方向綜合設(shè)計(jì)為階段的梯次漸進(jìn)式綜合，建立分層次、分階段、漸進(jìn)式的教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生領(lǐng)會到學(xué)科基礎(chǔ)各門課程之間、專業(yè)課（包括專業(yè)拓展課）和基礎(chǔ)課之間的關(guān)系與銜接，循序漸進(jìn)，逐步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和工程應(yīng)用及創(chuàng)新能力。全面強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，使實(shí)踐與理論學(xué)習(xí)相互融合、相互促進(jìn)。

5 改革教學(xué)方法

在教學(xué)過程中，理論與實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)在聯(lián)系要求二者互相融合、相互補(bǔ)充、相互促進(jìn)，而實(shí)現(xiàn)兩個教學(xué)體系的融合、互補(bǔ)、層次遞進(jìn)，就需要采取有效的教學(xué)方法和手段，改革課堂教學(xué)。

采用項(xiàng)目和案例教學(xué)方法? 在課堂教學(xué)中更多引入案例教學(xué)，從而更有針對性地實(shí)現(xiàn)理論內(nèi)容與工程實(shí)踐的緊密結(jié)合。傳統(tǒng)教學(xué)方法以講授為主，缺少學(xué)生與教師之間的互動，而案例教學(xué)能夠使教師與學(xué)生均主動參與教學(xué)活動，提高學(xué)生的積極性，實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生之間雙向溝通交流。采用案例教學(xué)，使得理論與實(shí)際問題之間的聯(lián)系更清楚地展現(xiàn)在學(xué)生面前，便于學(xué)生對理論的理解與掌握，從而能夠更好地促進(jìn)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題，有利于對學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

項(xiàng)目式教學(xué)是另一種實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐緊密聯(lián)系的教學(xué)方法。項(xiàng)目式教學(xué)是以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)，以實(shí)踐為導(dǎo)向的教學(xué)方法，它從實(shí)際工程應(yīng)用出發(fā)，選擇典型問題作為設(shè)計(jì)項(xiàng)目，以進(jìn)行項(xiàng)目研究的方法進(jìn)行合作學(xué)習(xí)，通過師生共同實(shí)施項(xiàng)目進(jìn)行教學(xué)活動。項(xiàng)目式教學(xué)除了能夠培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力、學(xué)習(xí)能力，還能夠培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力和團(tuán)隊(duì)合作能力，是對能力的綜合培養(yǎng)。由于項(xiàng)目式教學(xué)方法的這些突出優(yōu)點(diǎn)，將會有力地促進(jìn)理論與實(shí)踐教學(xué)的融合。

采用現(xiàn)代化的教學(xué)手段? 現(xiàn)代信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用，使得教學(xué)內(nèi)容、形式、方法相比以往有了長足進(jìn)步。通過將信息技術(shù)與教學(xué)活動的有效結(jié)合，將Flash、MATLAB、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)活動中，結(jié)合課程特點(diǎn)，可以架起理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的橋梁，使教學(xué)內(nèi)容更直觀、更立體、更真實(shí)，增強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生能力的手段，實(shí)現(xiàn)教學(xué)方式、學(xué)習(xí)方式和師生交互方式的革新，促進(jìn)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的融合互補(bǔ)。

首先，對不易理解的理論原理抽象知識，可以借助于現(xiàn)代信息技術(shù)直觀展現(xiàn)在學(xué)生面前。如在電機(jī)學(xué)授課中，盡管磁場在實(shí)踐中是客觀存在的，但很難直觀體現(xiàn)，借助Flash的“類實(shí)物（虛擬實(shí)物）”演示，可以將電機(jī)磁場更直觀地展現(xiàn)在學(xué)生面前，加深理解。

此外，在項(xiàng)目式教學(xué)及具體項(xiàng)目的實(shí)施訓(xùn)練過程中，由于有些系統(tǒng)比較復(fù)雜，實(shí)物設(shè)計(jì)搭建系統(tǒng)需要較高的成本，而且項(xiàng)目研發(fā)過程中通常要對理論進(jìn)行反復(fù)驗(yàn)證。為解決這些問題，可以開發(fā)相應(yīng)的虛擬實(shí)踐系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)部分教學(xué)項(xiàng)目的虛擬化。虛擬實(shí)踐是通過計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等綜合運(yùn)用構(gòu)成的一種新的實(shí)踐形式，比現(xiàn)實(shí)實(shí)踐具有更大的自由度。以現(xiàn)有的軟件系統(tǒng)為基礎(chǔ)，采用MATLAB、Multisim等軟件搭建虛擬仿真實(shí)踐平臺，進(jìn)一步還可以加入部分實(shí)物構(gòu)建半實(shí)物仿真平臺。學(xué)生可以隨時借助虛擬實(shí)踐系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)踐驗(yàn)證，教師也可以利用這個平臺進(jìn)行交互式教學(xué)，從而深化理論教學(xué)。

最后，借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)在線教學(xué)，通過采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，還可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的虛擬實(shí)驗(yàn)室，實(shí)現(xiàn)在線教學(xué)與虛擬實(shí)踐的結(jié)合，從而借助現(xiàn)代信息技術(shù)，在教學(xué)過程中實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的有機(jī)融合。

6 結(jié)語

本文主要基于理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的融合、互補(bǔ)、同步共進(jìn)關(guān)系，通過重構(gòu)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)體系，采用項(xiàng)目式教學(xué)和案例教學(xué)等教學(xué)方法，以及應(yīng)用現(xiàn)代化的信息技術(shù)手段，探索在高等教育現(xiàn)代化背景下實(shí)現(xiàn)分層次、階段化的立體式梯次遞進(jìn)的教學(xué)模式，從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)改革，適應(yīng)高等教育現(xiàn)代化的客觀要求。

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*項(xiàng)目來源：2016年度泰州學(xué)院教育教學(xué)改革研究重點(diǎn)課題項(xiàng)目（2016JGA08）。

作者：李彥林，泰州學(xué)院船舶與機(jī)電工程學(xué)院，講師，研究方向?yàn)殡姎夤こ套詣踊?許勝，泰州學(xué)院船舶與機(jī)電工程學(xué)院，副教授，研究方向?yàn)殡姎夤こ套詣踊?楊斌，泰州學(xué)院船舶與機(jī)電工程學(xué)院，講師，研究方向?yàn)殡姎庾詣踊刂疲?25300）。