李勇匯

摘要：“電氣工程基礎(chǔ)”作為電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)的重要專業(yè)平臺(tái)課程對(duì)教學(xué)雙方都提出了較高的要求。本文結(jié)合武漢大學(xué)電氣工程學(xué)院的課程教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，詳細(xì)討論了課程內(nèi)容的設(shè)置、教學(xué)方法的實(shí)施及課程的考核方法。針對(duì)已有教學(xué)雙方存在的問題，提出了改進(jìn)意見。

關(guān)鍵詞：電氣工程基礎(chǔ);教學(xué)方法;改進(jìn)措施

中圖分類號(hào)：G642.0? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號(hào)：1674-9324（2019）12-0085-02

武漢大學(xué)電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)本科教育的主要培養(yǎng)目的是為各級(jí)電力企業(yè)培養(yǎng)合格的電力工程師。“電氣工程基礎(chǔ)”是一門學(xué)科專業(yè)平臺(tái)課程。武漢大學(xué)電氣工程學(xué)院通過20年的努力，在“電力系統(tǒng)分析”和“電力系統(tǒng)過電壓”兩門省、部級(jí)優(yōu)質(zhì)課程為基礎(chǔ)上率先在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、考試方法等多方面進(jìn)行了教學(xué)改革，取得了豐碩的教學(xué)成果，為企業(yè)培養(yǎng)了大量合格的人才。該課程于2013年獲批國家精品課程，于2016年又獲批為國家資源共享課程。本文將從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式三個(gè)方面詳細(xì)介紹“電氣工程基礎(chǔ)”課程的每個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，針對(duì)目前教學(xué)雙方存在的部分問題提出了改進(jìn)意見。

一、“電氣工程基礎(chǔ)”課程的特點(diǎn)

（一）教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)

經(jīng)過近10年的兩次教材修訂，目前課程采用的教材為中國電力出版社出版、陳慈萱教授主編的《電氣工程基礎(chǔ)》第三版，含上、下冊(cè)。按四年制本科教學(xué)計(jì)劃，“電氣工程基礎(chǔ)”課程講授時(shí)間的跨度為整個(gè)大學(xué)三年級(jí)。其中，上冊(cè)授課學(xué)時(shí)為54學(xué)時(shí)，講授的內(nèi)容主要涵蓋電力系統(tǒng)概述、電力系統(tǒng)負(fù)荷、電力系統(tǒng)主設(shè)備和接線方式、電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析和短路故障分析、電力系統(tǒng)穩(wěn)定的基本概念等7個(gè)方面的內(nèi)容;下冊(cè)授課學(xué)時(shí)為36學(xué)時(shí)，講授的內(nèi)容主要包括交直流遠(yuǎn)距離輸電、電力系統(tǒng)的內(nèi)部過電壓和防雷保護(hù)、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、電力系統(tǒng)的通信和自動(dòng)控制技術(shù)等7個(gè)方面的內(nèi)容。針對(duì)全書內(nèi)容的綜合應(yīng)用，該課程另外安排了14個(gè)學(xué)時(shí)的課程設(shè)計(jì)。

由于“電氣工程基礎(chǔ)”的授課內(nèi)容涉及到電機(jī)學(xué)和自動(dòng)控制理論，在本科培養(yǎng)計(jì)劃的制定過程中已經(jīng)充分考慮到了課程知識(shí)的銜接，“自控原理”和“電機(jī)學(xué)”部分內(nèi)容已經(jīng)在二年級(jí)得到了先期學(xué)習(xí)。因此，學(xué)生在本課程學(xué)習(xí)之初就具備了電力系統(tǒng)部分建模和定量分析的基礎(chǔ)。同期學(xué)習(xí)的專業(yè)課程還包括“電力電子技術(shù)”“高電壓技術(shù)”“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”和“電力系統(tǒng)分析”等?！半姎夤こ袒A(chǔ)”課程講授的內(nèi)容又為其他專業(yè)課程起到了鋪墊作用。

《電氣工程基礎(chǔ)》上冊(cè)的內(nèi)容較為集中，是原有“電力系統(tǒng)分析”課程部分內(nèi)容的凝練，學(xué)生需要重點(diǎn)掌握電力系統(tǒng)潮流計(jì)算和短路計(jì)算。這兩大計(jì)算也是整個(gè)課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)?！峨姎夤こ袒A(chǔ)》下冊(cè)的內(nèi)容則較為分散，充分考慮了學(xué)生在高電壓、通信、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置等方面的興趣延伸，便于學(xué)生在四年級(jí)進(jìn)行專業(yè)方向的選擇。為了讓學(xué)生對(duì)整個(gè)“電氣工程基礎(chǔ)”講述內(nèi)容的綜合學(xué)習(xí)，在授課內(nèi)容結(jié)束后將以一個(gè)110KV變電站的設(shè)計(jì)為內(nèi)容，學(xué)生需要從主接線設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、潮流計(jì)算、短路電流計(jì)算、接地和防雷設(shè)計(jì)等多個(gè)方面以工程圖紙和計(jì)算報(bào)告的形式完成課程設(shè)計(jì)。

（二）教學(xué)方法的特點(diǎn)

鑒于本課程知識(shí)點(diǎn)多、知識(shí)連貫性強(qiáng)、授課時(shí)間跨度大等特點(diǎn)，整個(gè)課程小組10多位老師對(duì)于如何提高教學(xué)質(zhì)量、讓學(xué)生盡快牢固地掌握基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行著不斷地努力和探索。教學(xué)方法的特點(diǎn)如下。

第一，嚴(yán)格制訂教學(xué)大綱并執(zhí)行教學(xué)計(jì)劃，不斷提高課程中每個(gè)基本內(nèi)容、重點(diǎn)和難點(diǎn)的講授技巧。課程組定期會(huì)邀請(qǐng)經(jīng)驗(yàn)豐富的教師針對(duì)課程中重要而學(xué)生掌握困難的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行示范授課。教師之間每學(xué)期堅(jiān)持相互聽課，并針對(duì)授課過程中值得提高的地方在教學(xué)研討會(huì)上進(jìn)行交流。

第二，加強(qiáng)師生之間的互動(dòng)。在課堂上采用啟發(fā)式教學(xué)方法，鼓勵(lì)學(xué)生回答問題。對(duì)于較難掌握的知識(shí)點(diǎn)，如主接線倒閘操作、零序網(wǎng)絡(luò)的制定、不對(duì)稱短路電流的計(jì)算、電流三段保護(hù)的配合等問題，會(huì)結(jié)合典型例題在課堂上以討論的方式促進(jìn)學(xué)生掌握。教師親自批改作業(yè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)掌握的薄弱點(diǎn)和盲點(diǎn)，針對(duì)共性的問題在課堂上進(jìn)行反饋。每個(gè)教學(xué)班師生都建立了網(wǎng)絡(luò)討論組，學(xué)生提出的問題都能在第一時(shí)間得到解答。

第三，采用多樣的教學(xué)手段。為了提高教學(xué)質(zhì)量，課程組老師統(tǒng)一制作了多媒體課件并以光盤的形式方便學(xué)生課后使用。每章的知識(shí)點(diǎn)、難點(diǎn)以及任課老師完整的教學(xué)視頻均在教育部精品資源共享網(wǎng)站上對(duì)學(xué)生開放，學(xué)生也可以通過網(wǎng)站及時(shí)向授課老師提出建議。制作了教材配套的電子習(xí)題、習(xí)題解答及試題庫。這些措施均提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，可有效地解決課程教學(xué)中的很多具體問題。

第四，注重理論和實(shí)踐相結(jié)合。學(xué)校和周邊企業(yè)保持了良好的關(guān)系，課程組會(huì)在不同的知識(shí)模塊組織學(xué)生到現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)、觀摩。企業(yè)也會(huì)派出技術(shù)專責(zé)負(fù)責(zé)講解和答疑。

（三）考核方法

由于本課程需要接受教育部的定期考核，學(xué)院對(duì)本課程有嚴(yán)格的考核制度和方法。它包括教師之間打分，教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核以及學(xué)生對(duì)教師打分三個(gè)方面。

教師在授課過程中不定期會(huì)接受教學(xué)督導(dǎo)組及課程組其他教師的隨堂聽課。聽課教師會(huì)根據(jù)課堂講述內(nèi)容，師生間的互動(dòng)，學(xué)生課后的意見等多方面給授課教師打分。成績(jī)?cè)谌菏谡n教師排名靠后的將接受學(xué)院訊問并考核年終績(jī)效。

教師對(duì)學(xué)生的考核包括課堂提問，課后作業(yè)，期中和期末考試。每部分考核內(nèi)容以一定比例形成課程最終成績(jī)。雖然有題庫，但每次考試課程組老師均會(huì)重新命題，集體閱卷。

學(xué)生必須在成績(jī)管理系統(tǒng)中對(duì)授課老師在授課內(nèi)容、專業(yè)態(tài)度、師生互動(dòng)、作業(yè)批改等方面進(jìn)行評(píng)分才能查閱自己的最后成績(jī)。授課教師評(píng)分較低者會(huì)直接影響其下次的選課學(xué)生人數(shù)。

二、教學(xué)雙方存在的問題

雖然“電氣工程基礎(chǔ)”課程組為提高教學(xué)質(zhì)量投入了大量的時(shí)間和精力，但是從學(xué)生課程考試的成績(jī)來看教學(xué)雙方都存在一定的問題。近5年期末考試，尤其是上冊(cè)考試，學(xué)生不及格的比例均大于20%。學(xué)生經(jīng)常反映“需要掌握的內(nèi)容太多”“計(jì)算題太難，不知道如何入手”。

從授課教師的角度來看，教學(xué)效果不理想的主要原因是很難把控知識(shí)點(diǎn)多和授課學(xué)時(shí)有限的矛盾。這也是部分國家精品資源共享課程的共性問題。如上文說講，“電氣工程基礎(chǔ)”作為專業(yè)平臺(tái)課程涉及的相關(guān)課程非常繁雜。授課老師需要在有限的時(shí)間內(nèi)講述教學(xué)大綱中所有的內(nèi)容。這導(dǎo)致重點(diǎn)很難突出，學(xué)生在一定的時(shí)間內(nèi)同時(shí)掌握大量概念和計(jì)算方法存在較大的困難。于此同時(shí)，學(xué)生經(jīng)常反映上課講述的內(nèi)容又在其他專業(yè)課程中出現(xiàn)，導(dǎo)致其他專業(yè)課老師會(huì)對(duì)授課內(nèi)容進(jìn)行精簡(jiǎn)。

從學(xué)生學(xué)習(xí)的角度來看，學(xué)生必須克服本課程授課時(shí)間跨度大與其他專業(yè)課程學(xué)習(xí)時(shí)間競(jìng)爭(zhēng)的矛盾。學(xué)生在大學(xué)三年級(jí)必須同時(shí)學(xué)習(xí)多門專業(yè)課程。這些課程很多都會(huì)在“電氣工程基礎(chǔ)”授課的過程中先期考試。這導(dǎo)致很多學(xué)生不得不投入一定的時(shí)間去復(fù)習(xí)其他專業(yè)課程，影響了本課程的授課效果。正是因?yàn)閷W(xué)制的緊張，學(xué)生和精品課程資源的平臺(tái)互動(dòng)較少，現(xiàn)有的資源對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量沒有起到應(yīng)有的作用。

三、改進(jìn)措施

考慮到教學(xué)雙方的主要矛盾，本課程可以從如下三個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)。

首先，重新修訂教學(xué)大綱。從本科生培養(yǎng)方案著手，梳理“電氣工程基礎(chǔ)”和其他專業(yè)課程在知識(shí)點(diǎn)上的重合部分，適當(dāng)刪減部分知識(shí)點(diǎn)，使授課內(nèi)容更加精簡(jiǎn)、便于學(xué)生掌握。授課老師可以用更多的時(shí)間幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)不同章節(jié)、不同知識(shí)點(diǎn)的融會(huì)貫通。

其次，考慮引入三學(xué)期制度，改進(jìn)培養(yǎng)方案。讓“電氣工程基礎(chǔ)”和其他專業(yè)課能分開講授，讓學(xué)生能有更多的時(shí)間學(xué)習(xí)、思考。減少或避免多門專業(yè)課程和“電氣工程基礎(chǔ)”同時(shí)競(jìng)爭(zhēng)學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)間這類情況的發(fā)生。

最后，可以考慮在授課過程中加強(qiáng)精品課程資源的引用，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)碰到困難時(shí)能主動(dòng)地利用現(xiàn)有資源，提高分析和解決問題的能力。

四、結(jié)論

“電氣工程基礎(chǔ)”作為電氣工程師啟蒙階段最重要的專業(yè)基礎(chǔ)課需要教學(xué)雙方不斷地共同努力才能進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)效果、提高學(xué)生質(zhì)量。為了響應(yīng)武漢大學(xué)“雙一流”建設(shè)方案的實(shí)施，課程組必須和國內(nèi)同行加強(qiáng)溝通，實(shí)現(xiàn)參考教材、教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容的資源共享。

Teaching Discussion for "Fundamentals of Electrical Engineering" Course

LI Yong-hui

（Wuhan University，Wuhan，Hubei 430072，China）

Abstract："Fundamentals of electrical engineering" is the most important platform course for the students major in the electrical power engineering and automation.It raises a high standard for both sides of the teaching and learning.Based on the practical teaching experience in the school of electrical engineering of Wuhan University，this paper fully discusses the contents of this course，teaching methods and examination methods.The improvement schemes are proposed based on the current existing teaching and learning problems.

Key words：fundamentals of electrical engineering;teaching method;improvement schemes