启发教育可以提高教学质量

彭文雄，侯世英，孙 韬

(重庆大学电气工程学院，重庆 400044)

目前，我国工程教育规模位居世界第一，统计数字显示现有工程师210万人。但是在瑞士洛桑发布的“世界竞争力报告”中，中国“合格工程师”的数量和总体质量，在参加排名的55个国家中仅列第48位，这种教育大国而不是教育强国的地位远远不能满足我国社会发展需要。此种工程教育排名也与我国高校目前教育状况有关。在高校中普遍存在重理论、轻实践，重知识、轻能力;课堂教育中的教学主体与客体颠倒。这种局面抑制了学生学习的主动性、积极性和创新性。为此，2009年教育部提出施行“卓越工程师教育培养计划”。

现就根据“电工学”实践性强，知识内容多，学时少等特点，我们从教学内容和教学设计上，阐述如何加强学生工程观念和创新意识教育，以此提高教学质量，推进卓越工程师建设。

1 教学内容的改进及探索

教学内容要做到简、新、用、精、专。即要求内容一定要简化，删除一些过时和与其他课程内容重复的，而且还要做到复杂内容简洁化;二要新颖，即课程教学内容要跟上工程的发展趋势，以及该方向研究前沿的内容;三要用，除了理论在习题上的应用，更多的是要结合实践来讲，学而用之，易激发学生学习兴趣;四要精炼，对简单的内容，学生容易理解的可以简要介绍，腾出学时对主要问题精讲，讲透，必要时以专题讲座的形式授课。五要结合专业，因“电工学”知识面广，授课对象涉及各专业，结合各专业特点，加强和学生专业联系紧密的内容，甚至可以开展些专题讨论。

1.1 与实践紧密结合培养工程观念

“电工学”授课对象是二年级大学生，相当多的学生中缺乏工程背景，甚至有些连基本元器件电阻和电容都不认识，只要一牵涉到实际或者工程背景下的概念，就发现学生接受知识效果要差，但学生内心深处又渴望所学知识多和实践联系。

如在介绍基本元器件时，就以PPT制作并投影显示各元器件及其标称值法;在例题讲述中，也多以实际相结合，计算元件参数并选取元件参数与工程结合，如电阻选取采用标称值并考虑功率，电容选取采用标称容量，并考虑耐压及漏电阻等要求;还有如应用瞬态过程的一阶三要素法分析便携式闪光灯电路，以及闪光灯功能和电路参数的关系;在继电接触器控制系统中，电器件介绍中的手动开关和自动控制电器中的熔断器和热继电器教材中都是单独介绍和单独使用，而有组合功能的空气断路器，在教材的控制电路中又用的很少。而实际生活中，却在多数情况下都使用的是空气断路器。而目前的生产厂家，已生产出大量集成化的功能齐全的控制保护器(control and protective switching简称CPS)，对电流相关的过载、过流、断相、短路等保护功能，与电压相关的欠压、过压等实行保护。这些功能在产品内部协调配合，使得CPS能够在分断、短路情况下自动控制和调节恢复其额定运行。而且其控制方式有就地和远程控制，手动控制和自动控制等。可见，无论是集约化，还是功能及其使用的方便性、可控性，单个元件及其简单组合都无法和CPS相比。在介绍这些基本电器件时，就可以介绍目前先进产品和技术，让学生理解概念同时开拓视野，在实际设计控制电路时有更好选择。

1.2 与先进性紧密结合培养创新意识

除了把理论知识的基本概念讲透外，还要结合每章的内容以及各不同学院不同专业的特点，加以适当内容的引申，并将各章某些学科方面的前沿知识给学生介绍，也可以结合自己科研方向进行点拨和拓展，激发学生学无止境的探索精神和创新意识。工科的思维逻辑性强，概念抽象，如在教学中采用某些仿真软件将抽象的结果甚至运行过程全部加以仿真显示，不光抽象的理念具体化，而且教会学生在设计电路。可以充分采用仿真软件的强大仿真功能，来初步检验电路设计是否合理，如何更进一步进行参数的调节，达到电路功能更加完善。

为此，在“电工学”教材中介绍了一套仿真软件Multisim，每章最后一节都相应介绍用仿真软件分析该章电路的方法。尤其在模拟电路的单管放大电路中，先用该仿真软件进行放大电路仿真，通过投影仪形象直观给学生做一简要介绍，再通过工程近似法进行理论分析。学生不光接受效果好，而且兴趣更高，主动和老师进行软件学习讨论，对理论知识学习进行交流。

2 教学方式的改进及探索

2.1 启发式教学方法

教学方式的改进应当可以激发学生的学习热情，又可传授全面的教学内容。这些年，虽然各门课程理论学时不断压缩，教学内容不断增加新内容背景下，如何在有限的时间内把课程内容讲完，而且节奏张弛有度，这也是对老师讲课艺术的一种考验。最忌讳就是讲课老师不管课堂效率怎样，一味给学生灌输，像赶完内容就完事样。那么在课堂上能有效讲述知识，就是让学生在课堂上成为主体，老师多在主导，引导学生自己进行思考、总结。多采用启发式教学并容易和学生产生互动，引导学生思维进入到所学理论中，让学生自己去得到结论。如直流电路中的最大功率传输，瞬态过程中的一阶三要素法，单一元件放大电路中的动态性能参数等等。

2.2 讨论式教学方法

讨论式教学方式也可以发挥学生自主学习动力，激发学生的求知欲望。比如一些习题课，就可以让学生自己上台来讲，学生更容易接受学生的解题思维，上来讲的学生也得到一次锻炼。教师只是在课堂上进行引导和评价而已。另外，对于一些综合性的电路设计，也可以进行三到五人一组，让学生课后去进行收集资料，整理思路，设计一些抢答器，以及数酒瓶的计数器等专项综合练习，这类的讨论式因牵涉到工作量比较大，必须要有研究生助教一起加以完成。参加同一届本校大学生科研训练项目(SRTP)中发现，同样的教师，同样的内容，但一个没有采取讨论式教学方法的班级，无论是主动性，还是工程意识，按部就班讲课的学生能力和意识明显要滞后。

3 教学改进后的实践效果

通过对“电工学”课程教学内容、教学方式不断改进和实践，结合学生对课程教学的评价，该课程的课堂效率得到提高，收到了一定效果。

(1)调动学生的学习积极性

密切联系实际工程的教学方式激发了学生的学习兴趣，学生由被动地参与课堂教学转变为主动学习，由“”学会“”到“会学”，课堂气氛和谐而热烈，教学效果大为改善。

(2)培养学生的分析能力和工程观念

课堂上的实物展示并尽可能和实际结合以及围绕某一专题讨论分析，在激发学生学习兴趣的同时，使学生能够建立起工程意识，熟悉电路设计思路，培养了学生认识工程、参与工程的意识。其后学生对电路的设计和调试都能较快进入到状态。

(3)促进教学相长，身心健康发展

学生积极参与课堂教学，课堂气氛积极和谐，充分让学生感到学习的乐趣，减轻学习压力，身心得到自然健康发展。在课堂上和课下，学生提出的一系列问题促使教师不断更新知识以给学生更好的指导。在实践教学和相互交流中也进一步拓宽知识，激发学生兴趣探索到更适合更方便的讲授知识方法和角度，让大家在和谐融洽的气氛中享受知识。

［1］ R.J.Sternerg.Creative Thinking in the Classroom.Scandinavian Journal of Educational Research，2003

［2］ BA Lundvall，B Johnson，ES Andersen，B Dalum..National systems of Production，innovation And competenceBuilding［J］.Research Policy 2002.

［3］ 梁贵书.电路理论全方位教学改革与实践［J］.北京:中国电力教育，2007(1)

［4］ 侯世英.电工学(电路与电子技术)(M).北京:高等教育出版社.2007

［5］ 宋佩维.卓越工程师创新能力培养的思路与途径［J］，中国电力教育，2011，194(7):25-29

［6］ 童洪志，邓文卓.研究生创新能力培养模式研究［J］.科技与管理，2009，11(6):138-144