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电气工程专业课程教学中素质教育浅析

时间:2022-08-09 10:35:45   阅读:0

摘要:加强素质教育对大学生的成长具有重要意义,很多高校和专业已将素质教育作为人才培养目标之一。该文对在电气工程专业教学过程中融入素质教育理念进行了研究,从电气工程专业课程性质与特点、电气工程专业素质教育存在的问题、素质教育元素的挖掘原则与技巧、融入素质教育的本科专业教学模式设计、考虑素质教育目标的全过程教学评价等方面,对素质教育与电气工程专业教学的有机结合进行了简要论述。

关键词:素质教育;电气工程专业;素质教育元素;教学设计

理工科高校在培养专业人才的同时,要注重加强人文素质方面的教育。通过专业教育与素质教育的同向同行,不仅能够提升教学水平和质量,强化学生的专业认可度,还能够丰富学生的文化底蕴,培养学生科学素养和创新能力,树立正确的世界观、人生观和价值观,提升综合实力[1-3]。电气工程专业是大多数工科高校开设专业数量和招生规模较多的专业之一,随着“新工科、新医科、新农科、新文科”等专业建设要求的提出,高校各专业人才的培养对电气工程专业类课程的需求也在不断增加[4]。与此同时,电气工程具有理论与实践、专业与行业以及社会与学校三方面相融合的特点,提供了三全育人的土壤,为素质教育的顺利开展奠定了基础。因此,有必要加强电气工程专业素质教育教学工作研究,以推动素质教育理念在更多的专业中顺利进行。本文针对面向专业课程的素质教育元素,挖掘及其在电气工程专业本科教学中的应用策略,进行了简要讨论。

1电气工程专业特点及素质教育存在的问题

电气工程是现代科技领域的核心学科和关键学科,也是电气信息领域的一门新兴学科。电气工程与工业生产、人民的生活起居等息息相关,因此发展迅猛,相关理论及技术相对比较成熟。电气工程专业主要培养具有一定科研、技术产品开发及组织管理的高素质和创新能力的专业人才,使人才具有工科基础理论知识和以电能生产、传输与利用为核心的相关专业知识,能够利用所学知识解决工程问题和构建工程系统,具有良好的社会道德和职业道德以及适应社会发展的综合素养。电气工程专业的主要特点是强弱电结合、机电结合、软硬件相结合,体现了交叉学科的性质特点,毕业生具有较强的适应能力,属于“宽口径”专业[5]。本专业学生主要学习电工技术、电子技术、自动控制理论、信息处理、计算机技术与应用等较宽领域的工程技术基础和一定的专业知识。电气工程专业包含的课程如图1所示。学生毕业后能够从事电力、电气设备制造行业内电气工程及其自动化领域相关的工程设计、生产制造、系统运行、系统分析、技术开发、教育科研、经济管理等方面工作,亦可从事其他行业电气工程及其自动化领域相关工作。大学生是未来担负重要使命的高级专业人才,因此大学生的思想道德素质、科学文化素质、专业素质、心理素质和身体素质都需要过硬,才能适应我国乃至世界经济发展、社会进步的需求[6]。当前,尽管素质教育在各个高校中逐渐受到重视,但仍存在很多不足,主要包括以下几个方面:(1)专业教学计划未体现素质教育目标。传统电气工程专业课程主要是偏向单纯的知识传递式和实践模仿类课程,不能及时掌握先进的现代化电气工程设计技术和方法,与实际需求脱节。(2)原有的电气工程专业课程教材缺少实践应用指导,教师教学方法老旧,教学课件仍然是课本的复制本,教学过程基本上属于照本宣科,忽视了学生理论联系实际、独立思考等方面素质的培养。(3)电气工程专业属于典型的应用型专业,因此,实践环节对于学生的专业成长非常重要,但是许多高校的电气工程专业课程相应的实验、实践环节,仍然是偏重验证性方面,缺乏设计性、综合性和创造性的实验实践内容。

2素质教育引领下的电气工程专业课程教学设计

2.1素质教育元素的挖掘

积极探索电气工程专业中的素质教育元素,是本科专业融合素质教育理念的教学模式顺利实施的核心和出发点。以电气工程相关的专业课为基础,根据专业特色挖掘与理论知识或动手实践过程中蕴含的素质教育元素,进一步地将这些元素进行分类整理为有针对性的案例,完成精细“萃取与提炼”,最终实现电气工程专业知识与素质教育元素高度契合。在挖掘素质教育元素的同时,制定教学目标时需增加一项素质目标,教师在授课时深入分析各章节融入的素质教育元素,设计好理想的汇入点,以实现素质教育目标引领下的电气工程专业课程相关教学目标。针对素质教学目标,结合专业特色和课程性质特点,将专业知识点涉及的价值、规律、思想、品质、精神、文化等挖掘出来。在挖掘素质教育元素并与专业知识教学相融合时,需注意以下问题:(1)挖掘素质教育元素时,不能以牺牲专业课程难度与深度为代价;(2)素质教育元素应“润物细无声”般隐性融入教学过程;(3)挖掘素质教育元素时,要充分考虑现代教育技术手段,能够善于利用新技术、新渠道、新手段,实现素质教育元素与专业知识传授的无缝衔接。可以按照课程属性定位素质教育元素性质。电路理论基础、数字电子技术基础、模拟电子技术基础等电气工程专业学科基础课程包含很多理论知识及应用实例,可以将相关课程的发展历史、相关知识世界各国的发展情况及现状作为教学内容的一部分。在电气工程的专业基础课和专业选修课中,有很多课程内容与先进设备制造、新能源发电技术以及人工智能密切相关,比如《电机学》《电力电子技术》《电力系统分析》《新能源发电技术》《高电压技术》《智能电网技术》等课程。可以通过播放《国家大工程探秘》《大国重器》等大型纪录片,使学生了解我国拥有的新技术,说明当前我国在电气工程很多领域、在许多技术方面已经达到领先世界的整体水平,培养大学生大国工匠精神,并激励大学生勇于创新、不断探索。另外,还可以从理论课程和实验实践课程等不同视角,分别挖掘并建立相应的素质教育元素案例库。

2.2融合素质教育的教学模式设计思想

前面对素质教育元素的挖掘原则和不同课程对应的素质教育元素性质进行了总结分析。合理的教学模式设计,是融合素质教育教学得以顺利实施的重要保障和手段。(1)丰富教学内容,明确专业课程教学目标和素质教育教学目标,不断完善专业课程教学大纲。深入挖掘专业课程的哲学、德育内涵和元素,明确素质教学目标。做好教学内容设计,将“爱国主义家国情怀”“大国工匠精神”“科学探究精神”等能够体现中国特色社会主义核心价值观与中华优秀传统文化相关的素质教育元素嵌入课程教学全过程。例如,在讲解《电子技术基础》课程“集成电路”“芯片”等相应知识点时,可以把我国当前芯片研发相关技术的发展现状作为教学内容,与学生讨论,让学生在体会到科研进步的同时,也认识到相关技术的落后。充分认识国内外关键技术的发展现状,激发当代大学生的使命感和责任意识,激励他们奋发图强,为国家的科技发展贡献自己的力量。除此之外,还可以结合重大核心技术的发展历程,将一些重大技术变革或者具有时代局限性的不合理科技判断作为案例,比如《电路理论基础》课程,可和学生一起讨论交直流电路之争。通过有争议的议题,引起学生的共鸣,培养学生知行合一、不断探索真理的精神。(2)优化教学设计,拓宽素质教育的渠道,充分利用现代化教学技术手段。电气工程专业课程涉及的行业技术发展迅猛,任课教师需要实时掌握专业领域相关技术发展态势,不断更新教材、教学内容。另外,实现素质教育理念下的专业教学需要做好教学设计,不断创新教学方式和手段。以传统课堂教学为主体,以互联网平台网络授课为辅助的课内课外、线上线下的“混合式”教学模式可以打破授课场所局限、听课学生人数、上课时间等时空限制,对基于素质教育理念的本科教学提供了强有力的技术支撑。课间休息的时候,播放提前制作好的小视频或网络现有的相关小视频,可以播放《大国重器》《中国为何造不出芯片》等视频,激发学生的学习兴趣,强化学生学习的内驱力,培养他们的使命感。课后,利用QQ群、微信群、学堂在线等网络媒介或平台,不定期分享一些与专业课程密切相关的热门科技新闻,让学生及时跟踪所学专业发展态势;利用“挑战杯”等大赛,向学生展示优秀科技作品,鼓励他们积极参与各种挑战,激励他们迎难而上、锐意进取的精神,培养科技创新的素质。(3)建立全过程形成性教学评价体系,保障素质教育前提下的专业教学效果。探索教学全过程形成性评价方法,解决以往终结性评价方式结果单一的问题,将传统专业课程学业评价从单一的专业知识层面,向人文素质、科研素养、工程伦理、团队协作、爱国敬业、社会责任感等角度拓展。基于“互联网+”思想,探索智慧教学评价机制,从空间角度将评价分为线上和线下评价,结合全过程(时间角度)形成性评价,立体地收集教学过程产生的数据,使教学评价更加科学化。同时,积极开拓其他评价手段,研究多种评价方式并存的教学综合评价体系,实现对教学对象的全方位测评。

3结语

在电气工程相关课程专业教学过程中,要加强专业素质教育方面相关内容的研究,不断挖掘素质教育元素或案例,形成具有专业特色的素质教育元素案例库,并实现不同高校的交流共享。与此同时,充分利用先进的教育教学技术手段,不断优化融合素质教育元素新教学内容的授课方式、方法,实现线上线下混合式素质教育+专业教学新的教学模式。与此同时,在电气工程专业相关课程教学评价过程中,渗透素质评价成分,在培养学生“能”的同时,树立学生良好的“德”,从而更好地实现高校立德树人的教育目标。

作者:黄凯 郭永芳 彭玉青 单位:河北工业大学电气工程学院 河北工业大学人工智能与数据科学学院

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