以提高学员综合素质为目标的电工技术课程建设

李 岩， 王成刚， 刘 迪

(海军航空工程学院 a. 控制工程系； b. 基础实验部， 山东 烟台 264001)

0 引 言

“电工技术”是我院生长指挥和生长技术本科学员的一门必修课，在专业课程体系中，起着承前启后的重要作用，为后续课程学习以及从事与本专业相关的工程技术工作打基础。在新一轮人才培养方案中理论与实践环节的学时分配为40+20，理论学时较以往有所减少。如何利用较少学时使学员既能掌握理论知识，又能提高电工实践技能，是课程组面临的一大课题。在院训练部牵头组织下，经过多个系、教研室多轮探讨，成立了以理论课教员和实验课教员组成的新型课程组，共同制定课程标准、教学计划与实施方案。

改革后的“电工技术”课程总的教学思路是：理论知识覆盖，实验环节增长。理论教学基本覆盖原课程标准中的知识点，让实验课程不再停留在理论课程辅助教学的地位，不再是简单的理论验证，而是强化实践、实训环节，提高学员的创新能力和实践技能。

电工技术教学中，理论和实验的关系不是简单的并行与验证，而是基础与外延，应充分发挥实验及实训环节特点，做到理论与实践的必要互补。实验教学的质量和水平如何，直接关系到院校人才培养质量和整体发展水平，对院校的生存和发展具有重要的影响[1-3]。要想全面推进电工技术课程教学改革，就需要突破传统教学模式的束缚，查找其中存在的问题。首先要更新教育观念，树立创新的教育教学理念，开展创新型理论及实验教学；其次是根据具体实际，探索开展创新实验教学的方法与途径。

1 电工技术教学存在问题分析

(1) 与工程实践脱节，阻碍知识向能力的转化。电工技术课程在人才培养方案中是第一门介于科学类与工程类之间的课程，是非电类学员获取用电知识的重要环节，教学内容多，涉及范围广，由于学时所限，理论教学往往注重基本概念、原理及分析方法，与工程实践、武器装备严重脱节，阻碍知识向能力的转化。

(2) 教学手段单一，难以激发求知欲望。近年来，虽然任课教员均制作了与教学内容相配套的教学课件，但电工技术课程本身具有教学对象具体，而教学内容抽象的特点，如各类电机、变压器等的结构及工作原理抽象难懂，传统的课本搬家式的课件，无法直观形象地展示教学内容，难以激发学员的求知欲望。

(3) 问题意识淡薄，束缚创造性思维。为了保证实验的顺利开展，教员往往都是提前给学员讲解实验过程、编制详细的实验指导书：明确规范每个步骤的操作，而学员则按照既定模式完成接线、测量、记录数据、数据分析等过程，整个实验过程没有学员的独立思考。学员只能根据教员所给结果对比出自己的数据是否正确，往往知其然不知所以然，造成问题意识淡薄、思维定势，束缚思维创新[4]。

(4) 实验条件限制束缚学员创新。传统的电工技术实验教学仍然采用固定的时间、统一实验内容的教学模式，学员没有选择性，实验操作基本上是“照方抓药”机械式的模式。在综合性、设计性实验及自主性、研究性和课题型实验中，由于实验内容新颖、涉及知识面广，需要实验室提供更多的软硬件资源和多领域教员多方面的指导。传统的教学组织模式无法为该部分实验内容的研究提供足够的支撑，学员即使有了创新的动机，也会应实现难度的增加而降低热情。

2 电工技术课程改革与实践

按照“理论知识覆盖，实验环节增长”的教学思路，注重“夯实基础，着眼发展”，深化电工技术理论课程教学内容和教学方法的改革，注重“贴近装备、贴近岗位”，在实验教学中加大创新能力培养的力度，加速知识向能力的转换。

2.1 夯实基础，着眼发展，深化理论教学改革

重视课堂教学的系统优化，为了拓宽学员的知识面，及时了解电工领域的新技术发展态势，在课堂教学中，以所精选的教材内容为基本教学内容，并适当地把国内外最新的科研成果和学术动态引入到课堂教学中来，在讲授电路理论基本分析方法和基本定理的基础之上，将航空电气装备中与之相关的典型电路引入课堂教学中，进行分析、研讨，使技术基础理论与专业知识相融合，以此来强化学员综合运用知识的能力。

以启发式教学和研究式教学贯穿课堂教学的全过程，适当引入案例教学和想定作业教学法；制作了电工技术多媒体课件，以电工技术网络课程为依托，提供了“平台+资源+设计”的协作式学习解决方案，构建了以学员为本的基于网络的协作式学习新模式。相比于竞争学习和个体学习，协作式学习更能培养学员的合作意识和团队精神，提升综合能力和素质。

2.2 贴近装备、贴近岗位，强化实践创新能力

电工技术实验课程的定位不仅为课程教学服务，还应按照“贴近装备、贴近岗位”的思路，探索面向装备技术保障的实验教学方法，进一步提高学员的专业知识、维修技能和综合素质，为部队培养满足新装备发展要求的装备保障技术应用型人才奠定基础[5]。

2.2.1实验教学方法改革

为适应学院教育转型的需要，采用基础实验—综合实践训练—创新能力培养的循环交互的教学方法，进一步推进基础实验教学改革。开展面向创新能力培养的“问题式”、“讨论式”、“专题研究式”和“课题式”教学模式，通过具体实例，提高学员的专业知识、实践技能和综合素质。同时，依托创新实践实验室，面向全院学员开放式，培养学员的创新性思维能力，鼓励学员进行创新性设计开发，开发学员发明创造的潜能。

2.2.2实验教学内容改革

为使教学内容突出培养创新能力的需求，力求突破传统学历教育实验教学内容体系，着力使实验内容由单一知识点、单纯技能性向着综合化方向转变，实现“设备部件级”实验向“系统级”实验的转变。实验教学不再局限在原电路实验室和电机实验室，而是联合电气控制实验室、综合实践实验室、电子技术创新实验室和电工实训室，以拓宽专业知识面为目的，以培养创新能力为主线，不断改革实验教学内容[5-7]。

(1) 拓展综合设计性实验项目。拓展综合设计性实验模块，实验项目的内容主要以课程设计为载体，与各种科技创新活动和学院、全省和全国的电子设计大赛等活动穿插进行，面向工程实际应用的设计与开发，培养学员设计、集成、测试、工艺等能力，以及创新意识、创新能力和综合素质；全面提高学员有效运用所学知识和新技术进行单元级的综合设计能力、系统级的开发应用能力、以及分析和解决实际问题的能力。

(2) 增加自主性、研究性和课题型实验。借鉴学院“四小”创新实践活动的成功经验，参照“国家大学生创新性实验计划项目”组织实施办法，增加自主性、研究性和课题型实验比例。采用教员指导命题、学员自选实验课题型、学员科技创新型和学员参与科研型四种形式，锻炼学员设计能力，积累工程经验。学员可以根据自身兴趣或接触到的具体问题，自主提出实验项目，利用所学知识，在教员指导协助下完成。

自主性、研究性和课题型实验项目既要考虑学员在理论学习阶段已具备的知识，又要积极引导其发挥自主学习的能力，综合运用已有知识对理论学习中因为学时所限而未涉及的某些现象进行研究。对于这样的实验，学员可在其他创新实践实验室完成。教员只提供实验器材，让学员通过阅读相关的书籍自己制订方案、步骤、进行数据处理、撰写实验报告，提高学员分析、解决问题的能力。

增加PLC部分实验内容的比重，使学员有足够的时间自主学习。如在原“三相异步电动机的起动实验”基础上增加“三相异步电机PLC控制实验”，学员在三相异步电动机的起动、继电控制等内容基础上学习可编程控制器的结构和工作原理及基本操作方法，对三相异步电动机及其控制自动化有了更加清晰的理解。

(3) 拓展实验内容。本课程设置针对性教学内容，进一步提高学员的专业知识、维修技能和综合素质，为部队培养满足新装备发展要求的装备保障技术应用型人才奠定初步基础[8-9]。紧紧围绕授课对象的人才培养方案，面向装备技术保障人才培养，尽量讲述一些与装备及其测试维修相关的基本知识。如在“电路元件的伏安特性测定”这一项目中，可以结合伏安特性测定在装备测试中的应用，给学员介绍一些利用伏安特性检测元件或电路故障的知识。

实验的基础就是参数测试、现象观测，因此以“参数测试”作为课程的轴线。归结起来，课程中进行了元件的伏安特性、电路的等效参数、时间常数、阻抗及阻抗角、交流等效参数等的测试。围绕轴线进行前后对比，强化联系。如在“电路等效参数的三表法测量”实验项目中，先讲和以往实验的相似之处，然后讲区别，从不同的侧面引入实验。而该实验并联电容判别电路性质的实验现象又和下一实验“功率因数改善电路的测试”联系起来，这样每个实验不再孤立，不仅仅是完成单个实验项目，学员也对课程有了总体的把握，这样学员对实验形成多维立体的认识，同时为设计性实验的开展奠定基础，利于综合素质的培养。

(4) 延伸电工实训项目。着眼岗位任职需要，坚持教学环境与岗位工作环境相融合的思路，创设与岗位工作实境接近的教学环境加强实践、操作和故障分析排除教学，增强培养的指向性。依托电工实训室，开设配电控制电器及仪表照明实训、电工测量仪器仪表操作实训、电工测量传感器实训、电工综合布线实训及电工仪表网络测量实训等内容。使实训环节成为理论教学和实验教学的延伸，弥补学员工程实际操作经验的不足，为岗位任职打下良好的基础。

2.2.3实验考核体系改革

为充分调动学员学习的主动性、积极性和创造性，激发学生的创新思维和创新意识，针对不同实验项目采取灵活的考核方式：对于综合设计性实验，学员利用开放实验室自主完成，最后测试评定，根据实验难易程度灵活设定实验学时和成绩；对于自主性、研究性和课题型实验，为学员具有很强的主观能动性，所以实验报告可以以论文的形式书写。而对于实训环节，采用现场操作考核方式，随时掌握学员技能掌握情况[10-13]。

2.2.4实验室管理

紧紧围绕课程标准和培养目标，确立了“基础实验教学与创新能力培养并重”的原则，构建了以电路实验室、综合电子线路实践实验室、电子技术创新实验室、电气控制实验室和电工实训室为平台的保障体系，为电工技术实验课程的改革提供了有力支撑。

为推进教学改革，加大了实验室开放力度。为确保实验开放模式的有效实施，自主研制开发了《实验教学信息管理系统》，以网络硬件为依托，以信息软件为平台，对实验教学资源进行全面整合，构建网络实验教学平台和网络教学体系[13-16]。

以上管理措施促进了实验室功能的发挥，形成了中心实验室间的有机融合，实现了知识及资源的优势互补，进一步推进了电工技术实验教学改革实践。

3 结 语

近几年来，我们针对电工技术教学中存在的问题，按照“理论知识覆盖，实验环节增长”的思路，开展理论教学和实验、实训环节的深层次融合。依托创新实验环节推进电工技术教学改革，调动学员学习的主动性、积极性和创造性，激发学生的创新思维和创新意识，提高学员岗位任职所需要的综合设计能力、自学能力和工程实践能力，丰富了学员的实践活动经验和创新设计经验，促进学员自主学习和自主发展意识，在实践中取得了较好的效果。

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