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本文分析了電氣工程專業(yè)基礎(chǔ)課常規(guī)教學存在的問題，從教學內(nèi)容專題化、專題教學設(shè)計立體化和專題教學實施方法多樣化方面探索了專題化教學改革的模式。通過專題化教學，極大地激發(fā)了學生的學習興趣，加強了學生對理論知識的理解能力，提高了學生的工程能力和創(chuàng)新能力。電氣工程專業(yè)基礎(chǔ)課的內(nèi)容通常比較抽象，涉及很多數(shù)學知識和物理概念，因此大部分電氣工程專業(yè)基礎(chǔ)課是較難學又難教的課程。專題模塊化教學方法是一種新的教學方式的嘗試。在打破原有教材章節(jié)體系的基礎(chǔ)上，根據(jù)教學大綱和學生實際情況，對教材內(nèi)容進行重新整合，將其劃分為相對獨立且彼此關(guān)聯(lián)的若干專題，再由一系列工程問題將專題內(nèi)容前后串聯(lián)，逐層引發(fā)學生積極思考，提高學生解決工程問題的能力，帶領(lǐng)學生深層次思考和探究，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力。

一、電氣工程專業(yè)基礎(chǔ)課常規(guī)教學存在的問題

1重理論方法，輕實踐問題

大多數(shù)電氣專業(yè)基礎(chǔ)課都是以數(shù)學作為核心內(nèi)容，如《信號與系統(tǒng)》中的微分方程的求解、傅里葉變換、拉氏變換、Z變換，《自動控制原理》中的傳遞函數(shù)的求解、根軌跡的畫法等，對于初學者來說，很容易讓學生忽略了理論方法中的物理含義，而過于注重數(shù)學過程。而且大多數(shù)電氣專業(yè)基礎(chǔ)課教材都側(cè)重于數(shù)學推導(dǎo)，缺乏引導(dǎo)解決實際問題的案例，一些老師在講課過程中，也過于強調(diào)公式的推導(dǎo)和證明，使得學生誤認為這些課程為“數(shù)學課”，從而望而生畏，也感覺學習這些課程解決不了多少實際問題。

2教材內(nèi)容分散，教學方法陳舊單一

電氣工程專業(yè)基礎(chǔ)課的內(nèi)容通常比較抽象，涉及較多的物理概念和數(shù)學知識，大多采用以講授為主的灌輸式課堂教學模式。這種傳統(tǒng)的教學模式難以突出重點、難點，教材內(nèi)容分散，很難將知識點關(guān)聯(lián)起來，學生反映理解起來很困難，一旦碰到實際工程問題，往往不知道如何下手，不利于提高學生解決實際問題的能力，許多學生仍采用死記硬背的方式學習，達不到培養(yǎng)學生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維能力的目的。

二、專題化教學模式建設(shè)

專題化教學以課程內(nèi)容為引導(dǎo)，選定專題切入，啟發(fā)學生發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題，所以專題化教學必然要經(jīng)過挑選專題、準備專題、實施專題、深入（引申）專題和總結(jié)專題多個階段，每個階段需要把握的要素各有側(cè)重。

1教學內(nèi)容專題化

專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課都具有邏輯性、條理性和連貫性，許多課程知識點之間既有聯(lián)系，又相對獨立，具備這種特點的課程都適合開展專題教學和討論，但不是每一個知識點都適合作為專題來教學。適合作為專題的知識點必須具備以下特點：（1）具有明確的物理含義和數(shù)學機理；（2）具有廣泛的工程價值和應(yīng)用；（3）是教學大綱中需要重點掌握的內(nèi)容；（4）專題內(nèi)容大小適中，專題內(nèi)部自成體系。以《信號與系統(tǒng)》為例，傅里葉變換的頻移性質(zhì)就可以作為一個專題。傅里葉變換的頻移性質(zhì)具有明確的物理含義——頻譜搬移，在實際中具有廣泛的應(yīng)用，如調(diào)制、解調(diào)、復(fù)用等，在電氣工程專業(yè)中，電力線載波通信也是傅里葉變換的頻移性質(zhì)的應(yīng)用。傅里葉變換的頻移性質(zhì)是需要重點掌握的內(nèi)容，在《信號與系統(tǒng)》濾波器分析、調(diào)制解調(diào)應(yīng)用都需要用到這個性質(zhì)。根據(jù)教學目標和教學大綱精心挑選專題，是通過工程問題引導(dǎo)學生對專業(yè)知識進行思考、深入探索和創(chuàng)新的前提，是專題化教學的關(guān)鍵。

2專題教學設(shè)計立體化

大多數(shù)電氣專業(yè)基礎(chǔ)課教材都側(cè)重于數(shù)學推導(dǎo)，若課堂教學仍以數(shù)學推導(dǎo)為主要內(nèi)容和方法，會導(dǎo)致講課內(nèi)容枯燥，講課方法不生動，學生缺乏學習的動力和興趣。為了激發(fā)學生的學習興趣，理解枯燥的數(shù)學機理的物理含義，在專題教學設(shè)計方面要立體化。一要為每一個專題設(shè)置工程導(dǎo)入環(huán)節(jié)。針對專題的知識點，建立實際工程應(yīng)用背景，提出經(jīng)過簡化后的具體實際問題，引導(dǎo)學生深入思考。二要為具有繁雜數(shù)學機理的專題提供簡單明了的數(shù)學推理過程，突出數(shù)學機理的物理含義。三要為專題設(shè)計多種教學內(nèi)容呈現(xiàn)形式，如動畫分解、圖形語音對比、視頻知識拓展等多種形式，讓課堂生動不枯燥，使專題內(nèi)容易于理解、印象深刻。四要為專題設(shè)計隨堂知識點練習和總結(jié)。隨堂知識點練習設(shè)計要精巧，有層次，特別要設(shè)計容易混淆的知識練習。而總結(jié)是需要學生們在理解的基礎(chǔ)上，將教學內(nèi)容重難點進行歸納，使知識系統(tǒng)化。五要為專題間設(shè)計好過渡及聯(lián)系，發(fā)揮學生的主觀能動性為各專題繪制知識圖譜，認識到各個專題知識之間的聯(lián)系，做到融會貫通，靈活應(yīng)用。

3專題教學實施方法多樣化

教師課堂講解、學生課后復(fù)習和練習的傳統(tǒng)教學方法，雖然能鞏固課堂教學內(nèi)容，促使學生掌握理論知識，但是不能充分調(diào)動學生的主觀能動性、難以激發(fā)學生探索科學問題的熱情，因?qū)ｎ}相對獨立且彼此關(guān)聯(lián)，所以可以采用多樣化的教學方法進行探索和實踐。引入翻轉(zhuǎn)課堂。專題教學中的每個專題內(nèi)容適中，卓越工程師班是以小班教學為主，適合翻轉(zhuǎn)課堂激發(fā)學生學習的主觀能動性。將學生分成多組，每組挑選一個教學專題，為每組專題預(yù)先引入問題，學生課前預(yù)習后，到講臺上講解本專題中的基本知識、針對性回答引入問題，并闡述在學習過程中遇到的難以理解的問題，引入課堂討論，重在啟發(fā)、引導(dǎo)、激發(fā)學生的思維。這樣既可以讓學生提前預(yù)習教學專題的內(nèi)容，鍛煉學生的邏輯思維能力和表達能力，讓學生參與到教師的課堂教學中來，又可以暴露出學生難以理解的問題，教師和學生可以通過討論來重點講解這些問題。移入工程問題驅(qū)動教學。在教學中針對某一具體知識點，建立實際工程應(yīng)用背景，提出經(jīng)過簡化后的具體實際問題，引導(dǎo)學生深入思考,應(yīng)用本專業(yè)課程中的知識點去進行數(shù)學建模，然后進行理論分析，解決實際工程問題，能激發(fā)學生的學習興趣，充分調(diào)動和發(fā)揮學生學習的主觀能動性。增加前沿問題調(diào)研環(huán)節(jié)。為引導(dǎo)學生了解和跟蹤學科發(fā)展方向，增加了學科前沿問題調(diào)研環(huán)節(jié)。此環(huán)節(jié)允許學生結(jié)合個人興趣，查找信號處理、電力信息、網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域當前熱門的研究課題。調(diào)研環(huán)節(jié)不局限于電力系統(tǒng)專業(yè)，不局限于專業(yè)基礎(chǔ)課書本上的知識，通過演講和討論的形式，組織學生相互交流，拓展知識面。調(diào)研環(huán)節(jié)能夠充分調(diào)動學生主動學習的積極性，培養(yǎng)學生的自主學習能力和調(diào)研能力，培養(yǎng)報告撰寫、展示匯報等基本技能。采用“雨課堂”教學方式構(gòu)建互動教學氛圍。采用“雨課堂”教學方式，任課教師可以將帶有慕課視頻、習題、語音的課件推送到學生手機，課堂上實時答題、彈幕互動，讓學生及時反饋，做到課前—課上—課后每一個環(huán)節(jié)師生溝通互動。

三、結(jié)語

本文結(jié)合卓越工程師試點班學生的實際情況，闡述了專題化教學改革的過程，從教學內(nèi)容專題化、教學設(shè)計立體化、教學方法多樣化三個方面進行論述。在教學內(nèi)容上，精心挑選專題，突出物理意義和工程應(yīng)用；在教學設(shè)計上，設(shè)計工程問題導(dǎo)入、簡化數(shù)學推導(dǎo)、呈現(xiàn)方式多樣、建立專題間知識導(dǎo)圖；在教學方法上，調(diào)動學生的主觀學習能力，引入翻轉(zhuǎn)課堂，前沿學科的調(diào)研環(huán)節(jié)，采用“雨課堂”構(gòu)建互動教學氛圍，培養(yǎng)學生的各方面能力。

作者:楊玲君 王靜 秦亮 馬莉萍 單位:武漢大學電氣工程學院 武漢大學電氣與自動化學院