覃建波 韋麗蘭

摘?要：對于地方應(yīng)用型本科高校，從培養(yǎng)適應(yīng)經(jīng)濟社會和產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要的卓越工程人才的視角出發(fā)，在“新工科”這一時代背景下，本文根據(jù)當前電氣類課程教學中存在的一些問題，從改善傳統(tǒng)教學模式、虛擬實驗室建設(shè)、共建實踐基地及完善考核評價體系等方面對新工科背景下的電氣類課程教學改革進行思考，并提出了一些改進措施和建議，力圖為地方高校在新工科背景下的電氣類課程教學改革提供一些參考。

關(guān)鍵詞：新工科；電氣類課程；教學改革；應(yīng)用型本科高校

中圖分類號：G642??文獻標識碼：A

Thoughts?on?Teaching?Reform?of?Electrical?Courses?under?the

Background?of?New?Engineering

Qin?Jianbo1?Wei?Lilan2

1.Intelligent?Manufacturing?College，Nanning?University?GuangxiNanning?530200；

2.College?of?Education，Beibu?Gulf?University?GuangxiQinzhou?535011

Abstract：For?local?applicationoriented?universities，from?the?perspective?of?training?outstanding?engineering?talents?to?meet?the?needs?of?economic，social?and?industrial?development，under?the?background?of?new?engineering，based?on?some?problems?in?the?current?teaching?of?electrical?courses，in?this?paper，the?teaching?reform?of?electrical?courses?under?the?background?of?new?engineering?is?considered?from?the?aspects?of?improving?the?traditional?teaching?mode，building?virtual?laboratories，co?building?practice?bases，and?improving?the?assessment?system.And?this?paper?puts?forward?some?improvement?measures?and?suggestions，trying?to?provide?some?reference?for?the?teaching?reform?of?electrical?courses?in?local?colleges?and?universities?under?the?new?engineering?background.

Keywords：new?engineering；?electrical?courses；?teaching?reform；?applicationoriented?university

2017年，新工科教育“三部曲”——“復(fù)旦共識”“天大行動”和“北京指南”吹響了工程教育改革創(chuàng)新的號角，奠定了新工科教育治理的基本格局［1］。2018年，教育部新工科研究工作會議在天津大學召開，確定了首批612個新工科研究和實踐項目。2019年教育部深化新工科建設(shè)座談會，進一步推動了新工科建設(shè)由1.0向2.0跨越。新工科教育是中國高等教育改革和創(chuàng)新發(fā)展的最前沿和新方向［2］。

當前，在充分強調(diào)“新工科”背景下，如何改革現(xiàn)有的教育教學模式和構(gòu)建高效的專業(yè)人才培養(yǎng)體系以適應(yīng)大環(huán)境的需求，有效提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量，已成為高校教學改革研究的重要問題。按照“新工科”特征和要求，參考文獻［3］、［4］研究了電氣工程及其自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)模式，提出了人才培養(yǎng)目標緊跟行業(yè)和區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展、模塊化課程體系建設(shè)等人才培養(yǎng)模式革新的方法，為新工科背景下如何有效構(gòu)建電氣專業(yè)人才培養(yǎng)體系提供了參考。胡清華等［5］針對校企合作存在的突出問題，從課程目標、課程體系、教學評價體系等方面探索了校企深度融合的人工智能復(fù)合型人才培養(yǎng)途徑。郭壯志等［6］針對電氣工程及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)特點，以“電力系統(tǒng)分析”課程教學為例，探索了“案例法教學+虛擬化實踐+實訓”的教學新模式。程顯［7］通過在理論學習階段引入工程案例激發(fā)式教學，探索電氣專業(yè)學生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)模式。趙彪等［8］在新工科背景下研究了教研融合翻轉(zhuǎn)課堂的教學改革，并給出了具體改革措施，對地方高校的課程教學改革也具有重要的參考價值?；谛鹿た票尘昂蚈BE教育理念，其他學者也在人才培養(yǎng)［910］、課程教學改革和實踐［1112］、評價體系［13］等方面做了大量研究，取得了豐富的研究成果，對我國新工科人才的培養(yǎng)具有重要的參考價值。

上述研究對電氣類課程的教學改革具有一定的參考價值，但電氣類課程和其他專業(yè)課程還是存在較大的差別。本文針對地方應(yīng)用型本科高校電氣類課程教學中存在的一些問題，結(jié)合OBE教育理念，從改善傳統(tǒng)教學模式、構(gòu)建虛擬實驗室、共建實踐基地和完善考核評價體系方面探討新工科背景下的電氣類課程教學改革，旨在進一步提高課程教學質(zhì)量。

1?課程教學現(xiàn)狀及問題

近年來，雖然學科競賽、校企合作、大創(chuàng)項目等各種平臺應(yīng)運而生，而且取得了一定的教學效果，但學生的覆蓋面仍顯不足。同時，由于電氣專業(yè)自身的特殊性，如電氣類部分課程理論性較強，教學內(nèi)容存在概念抽象、計算及推導比較復(fù)雜等特點，而實際工作環(huán)境又難以導入教學中，使學生感覺課程內(nèi)容較難且枯燥，極大地降低了學生的學習積極性和學習興趣。實踐教學由于實驗設(shè)備昂貴，可能受限于資金和外部環(huán)境，比如電力系統(tǒng)復(fù)雜、龐大，具有高電壓、大電流，設(shè)備種類多，價格昂貴等，還得考慮實驗場地，使得電力系統(tǒng)實驗室建設(shè)很難和實際的電力系統(tǒng)一致，而學生的企業(yè)實踐教學課程由于考慮學生的安全問題也只能以參觀為主，一定程度上影響了實踐課程的教學效果。

另外，在多數(shù)課程授課中，教師多以PPT課件結(jié)合板書的方式進行口頭講授，課程內(nèi)容中涉及的公式推導過程煩瑣、枯燥，多數(shù)學生均處于被動式的接受知識。對于這種灌輸式的教學方式，學生參與討論和提問的積極性不高，致使教師授課及學生學習效率較低。此外，課程評價主要依賴于學生的課堂考勤、學生課后作業(yè)情況和期末考試分數(shù)，評價標準過于單一，缺乏對學生課程參與程度及學生運用知識的評價。

2?課程教學改革思路與方法

2.1?改善傳統(tǒng)教學模式

對于電氣類專業(yè)課程，基于OBE教育理念，專業(yè)教師在課堂教學中應(yīng)明確并告訴學生，通過該章節(jié)課程內(nèi)容的學習，應(yīng)該掌握哪些知識，達到什么目的，或者獲得什么樣的能力，這些大多數(shù)專業(yè)教師均能做到。經(jīng)過調(diào)查和詢問發(fā)現(xiàn)，學生也明白課程的哪些知識點需要掌握，但他們的明白和重視更多的是局限于考試需要，他們并沒有深刻理解甚至不明白這些知識點在實際生產(chǎn)或系統(tǒng)運行中的作用。因此，這些知識點最終并沒有引起學生足夠的重視和進行深度思考，慢慢地，學生就會養(yǎng)成一種被動學習的習慣。當然，也有專業(yè)教師將理論知識和實際生產(chǎn)聯(lián)系起來并講述給學生，但對于比較抽象的理論知識，學生仍然難以理解。因此，在教學中，我們不僅要講明白哪些知識需要掌握，還應(yīng)讓學生理解理論知識在實際生產(chǎn)和系統(tǒng)運行當中的作用，進而引起學生的學習興趣和對理論知識的進一步思考，使學生對知識的獲取態(tài)度由被動接受到主動獲取。同時在講解理論知識在實際中的應(yīng)用時，應(yīng)盡可能地輔以圖片展示、動畫演示或視頻解說的方式說明，使繁復(fù)或抽象的專業(yè)知識更易于理解。

此外，為了拉近理論知識和實際應(yīng)用之間的距離，許多高校聘請了具有豐富企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗的專家進駐高校，為學生講授專業(yè)課程，極大地提高了學生的學習興趣。在課程講解過程中，輔以工程項目進課堂、“太空課堂”等模式，除了能傳授專業(yè)知識和技能，激發(fā)學生的學習興趣，還可以培養(yǎng)學生的工程意識。

2.2?虛擬實驗室建設(shè)

由于電氣課程的特殊性，電氣類項目在實驗室的模擬教學很難滿足實際需求。因此，部分學者提出了建設(shè)電氣虛擬仿真實驗室［1415］，通過網(wǎng)絡(luò)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)獲得真實實驗的效果，以達到實驗或?qū)嵱柲康?。需要注意的是，在虛擬實驗室的建設(shè)過程中，應(yīng)以學生能力為導向，密切結(jié)合專業(yè)特點，緊跟行業(yè)發(fā)展，為學生開發(fā)豐富多樣的實驗實訓項目。同時虛擬實驗平臺還應(yīng)支持學生的創(chuàng)新性和設(shè)計性實驗項目，進一步激發(fā)學生的學習熱情。此外，在虛擬實驗室完成實驗項目的過程中，不僅要求學生理解其原理，還應(yīng)該告訴學生該實驗方式、過程或結(jié)果和實際現(xiàn)場操作存在哪些差異，讓學生明白該實驗的重要意義，減小虛擬教學和生產(chǎn)實際的差距，增加學生的學習積極性。

2.3?共建實踐基地

由于電氣類部分實驗設(shè)備昂貴，或具有高電壓、大電流等特點，受限于資金和外部環(huán)境因素的影響，個別高校難以獨自完成實驗或?qū)嵱柶脚_的建設(shè)，除了建設(shè)虛擬實驗室之外，還可考慮校企共建實踐基地。通過實踐基地提供的教學資源，學生可以得到更全面的鍛煉，可極大地提升學生的創(chuàng)新意識和工程素養(yǎng)，同時，實踐基地也可為企業(yè)員工提供合適的企業(yè)培訓。實踐基地的建設(shè)可以省內(nèi)或市內(nèi)多所高校共建的形式，也可以多所高校和企業(yè)共建的形式。所建立的實踐基地在政府或教職委主導下可以公司或企業(yè)管理模式運行，通過統(tǒng)籌規(guī)劃，避免了實踐基地在各高校的重復(fù)建設(shè)，優(yōu)化了教學資源，提高了教學資源的利用率。另外，企業(yè)和高校還可以利用實踐基地開展科研合作或項目論證，進一步深化校企合作模式。

通過共建實踐基地，緊跟行業(yè)發(fā)展，整合校企產(chǎn)教融合的優(yōu)勢特色資源，采取以企業(yè)工程師、專任教師、實驗技術(shù)骨干等組建的科研實驗教學團隊，可不斷將校企合作的成果轉(zhuǎn)化為特色實驗案例，為學生的課內(nèi)外實踐源源不斷地注入更新的實驗實訓資源。

2.4?完善考核評價體系

目前，常用的課程考核方式為平時成績+期末考試成績。期末考試為教師命題試卷的考試，主要考核學生對知識點的掌握情況，沒有涉及其他方面，如實踐能力指標、創(chuàng)造能力指標等，考核方式相對單一。筆者曾在某課程的授課過程中提出，學生若能基于該課程知識完成項目/作品并經(jīng)答辯且通過，所得分數(shù)同等期末考試分數(shù)，可不參加期末的考試，但最終沒有獲得認可，原因是不符合評估材料規(guī)范要求，且沒有這方面的政策支持。而對于工科專業(yè)的學生，除了考核學生掌握基本知識的情況，還應(yīng)考核學生利用知識進行實踐和創(chuàng)造的能力，以及再學習能力等。因此，傳統(tǒng)的評價方式已經(jīng)難以滿足當前工科專業(yè)人才培養(yǎng)的評價要求。根據(jù)OBE教育理念，考核評價的目的是真實反映學生的學習成果，總結(jié)不足并予以改進。因此，可以在原評價考核方式的基礎(chǔ)上，并存其他的考核方式，甚至可以以企業(yè)培訓考核要求的形式進行課程考核，在實施的過程中不斷進行總結(jié)并完善，最終完善當前的課程考核評價體系，使其有利于激發(fā)學生學習的主觀能動性，促進學生的全面發(fā)展。

3?總結(jié)

針對電氣部分課程理論性強、概念抽象、計算復(fù)雜等特點，考慮專業(yè)自身的特殊性，本文從改善傳統(tǒng)教學模式、虛擬實驗室建設(shè)、共建實踐基地及完善考核評價體系等方面對電氣類課程教學改革進行思考，并提出了在講解理論知識的實際應(yīng)用時盡可能地輔以圖片展示、動畫演示或視頻解說；在虛擬實驗室實驗過程中，應(yīng)讓學生明白自己和實際應(yīng)用或操作中的差異；多所高校和企業(yè)共建實踐基地，深化校企合作模式，不斷將校企合作成果轉(zhuǎn)化為學生的實驗實訓資源等建議。同時，在實際改革中，教師必須緊跟時代發(fā)展并牢牢把握教學目標，不斷完善課程教學評價體系，最終實現(xiàn)新工科下高質(zhì)量的人才培養(yǎng)目標。

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基金資助：南寧學院教學質(zhì)量與教學改革工程項目（2023QJYLZY04）

作者簡介：覃建波（1983—?），男，壯族，廣西象州縣人，博士，講師，研究方向：電氣工程。