熊蘭等

摘要：自然科學類通識課程主要培養(yǎng)學生應(yīng)備的思維能力和科學素養(yǎng)，開拓學生的知識視野，發(fā)掘?qū)W生的終身學習潛力。重慶大學電工學課程組首次開設(shè)感知電世界這一自然科學類全校性通識課程，得到了學生的熱烈歡迎。通過介紹課程的教學目標、內(nèi)容與實施方式及學生評價方案，列舉講話內(nèi)容的設(shè)計以及對學生選題、閱讀與匯報要求。這種講座結(jié)合學生匯報的教學方式有利于主講教師充分結(jié)合研究特長與教學經(jīng)驗，同時，選題密切結(jié)合本專業(yè)的知識與技術(shù)，促進了學生對本專業(yè)的深入了解以及跨專業(yè)結(jié)合的研究興趣。因此，學生參與的積極性非常高，達到較好的教學效果，實現(xiàn)了教學目標。

關(guān)鍵詞：自然科學；通識課程；能力；電工學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909（2014）04-0126-04

通識課程的建設(shè)以培養(yǎng)學生寬廣的知識體系、敏銳的思維方式和健全的人格品質(zhì)為根本宗旨。其中，自然科學類通識課程[1-3]主要針對現(xiàn)代公民所必須具備的自然科學知識、技能與素養(yǎng)加以設(shè)計，同時關(guān)注創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。

重慶大學電工學課程組一直致力于滿足專業(yè)需求的特色課程建設(shè)，并于2013年3月首次面向全校非電氣專業(yè)開設(shè)了感知電世界通識教育課程。該課程的目的是使非電氣專業(yè)的學生了解電氣工程領(lǐng)域基本概念與原理，培養(yǎng)學生在該領(lǐng)域的基本素養(yǎng)與能力。該課程初次開設(shè)，受到人文、藝術(shù)、外語、經(jīng)管類、建筑、城環(huán)，以及非電類理工專業(yè)學生的熱烈歡迎，甚至計算機、自動化、動力等電類專業(yè)學生也選修了此課程。由于受選修人數(shù)的限制，出現(xiàn)了學生在新校區(qū)選修不成功而自費到老校區(qū)聽課的現(xiàn)象?？梢?，大量其他專業(yè)的學生非常希望了解電氣與動力工程領(lǐng)域的知識、技術(shù)和發(fā)展趨勢。

一、課程設(shè)計與準備工作

要上好感知電世界這門選修課，有難度，也富有挑戰(zhàn)性。難度在于：沒有現(xiàn)成的、合適的教材可供學生學習；沒有成熟的教學經(jīng)驗供教師借鑒；學生對課程充滿期待，教學實施方案、教師課前準備以及隨之而來的教學與輔導工作壓力大。挑戰(zhàn)在于：課程組希望以此為契機改革創(chuàng)新教學模式，采用教師講座[2]與學生閱讀匯報相結(jié)合的方法施教。從目前情況來看教學效果令人滿意，學生收獲頗豐；經(jīng)過持續(xù)性教學改革與積累，形成了可供借鑒推廣的教學經(jīng)驗，撰寫了配套教材，成為非電類學生學習電氣知識的經(jīng)典教材。

電工學課程組挑選了長期從事電工學課程教學，且在電力電子技術(shù)、高電壓技術(shù)、電工理論與新技術(shù)領(lǐng)續(xù)從事科學研究的4位副高以上教師擔任主講，緊密結(jié)合各自的研究方向分別開設(shè)2堂講座。課程共32學時，包含教師專題講座（8次共計24學時）、實驗室參觀（1次2學時）和學生專題PP匯報（2次共計6學時），以及課外知識查新、閱讀與小結(jié)和期末提交專題書面報告等。課程教學安排、內(nèi)容與實施方式見表1。

從表1可見，課時雖然不多，但是課程安排、實施和考核形式多樣，且教學目標明確，對培養(yǎng)學生的多種能力與素養(yǎng)非常有利。

二、講座式教學

以教師講座形式的課堂教學優(yōu)勢明顯。其一，便于主講教師展示各自的研究專長，為學生準備更為豐富新穎的素材和課件。其二，教師在講座過程中結(jié)合自己多年的科研體會和教學經(jīng)驗，對于學生而言極具吸引力，教學效果良好。與此同時，講座教學內(nèi)容的設(shè)計和課件制作非常繁瑣且任務(wù)艱巨，需要收集整理大量的素材，可能涵蓋電氣工程各二級學科（電力系統(tǒng)與自動化、電機、電力電子與電力傳動、電機與電器、高電壓與絕緣技術(shù)），甚至整個一級學科，以及其他學科交叉。教師需要把握好教學內(nèi)容的深度與廣度。太深，學生難以同步學習；太廣，知識過于分散，學生會覺得瑣碎無趣。

此講座的教學目標：（1）了解發(fā)電廠的類型，熟悉火電廠、水電廠的電能生產(chǎn)過程及其特點；了解發(fā)電廠中主要一次設(shè)備和二次設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理與技術(shù)參數(shù)。（2）了解電力發(fā)展史和國家電網(wǎng)建設(shè)的規(guī)劃；了解交直流輸電技術(shù)及其優(yōu)缺點；了解高壓輸電設(shè)備的類型與功能。

基于非電類學生對發(fā)電廠與電力部門工作對象、環(huán)境和主要任務(wù)混淆不清的狀況，以及持有的較高關(guān)注度，在講座中首先談及電力系統(tǒng)與動力系統(tǒng)的概念與相關(guān)性。然后，對比水力發(fā)電機與火力發(fā)電機兩種發(fā)電機的工作原理，即使學生沒有學習電工學課程，基于大學物理知識，也能夠理解水輪機與汽輪機二者的結(jié)構(gòu)、工作原理、技術(shù)參數(shù)的不同，以及發(fā)電原理的相似性。再比較兩種發(fā)電方式的優(yōu)缺點，使學生了解兩種方式在中國發(fā)電建設(shè)規(guī)劃中的比重以及固有的弊端與目前的不可替代性。

接下來，介紹發(fā)電廠的電氣系統(tǒng)（電氣主接線以及一次設(shè)備與二次設(shè)備的結(jié)構(gòu)、型號與原理），使學生知曉電能如何分配、控制、管理和遠距離傳輸。通過明確電能生產(chǎn)與傳輸?shù)奶攸c和特殊要求，并完成電力系統(tǒng)發(fā)展史的回顧，由此引出交流輸電與直流輸電兩種方式的優(yōu)缺點對比、電壓等級不斷升級的各階段性研究成果，以及在多個國家電網(wǎng)五年建設(shè)與規(guī)劃中的競爭與共存。最后，介紹高壓輸電設(shè)備的類型（架空導線、電纜、變壓器、斷路器、桿塔、絕緣子、換流器、濾波器等）與各自的功能，由此使學生了解電能傳輸?shù)倪B續(xù)性、可靠性和經(jīng)濟性等。

在135分鐘的課堂時間內(nèi)，包含了30分鐘左右的視頻資料展示，演示內(nèi)容包括：某火電廠的發(fā)電過程與原理介紹；三峽電站發(fā)電過程與原理介紹，以及水輪機的結(jié)構(gòu)安裝與現(xiàn)場環(huán)境介紹；小浪底與三門峽水電廠對生態(tài)環(huán)境的影響對比；同步電機（隱極和凸極）的工作原理介紹以及簡單的參數(shù)計算；電力系統(tǒng)輸電線路；電力系統(tǒng)的無功功率與電壓調(diào)整；±800kV云廣特高壓直流輸電穗東換流站設(shè)計等。圖片與視頻清晰、生動、真實，豐富了教學內(nèi)容和方式，也活躍了課堂氣氛。主講教師在串講知識的過程中，適當補充已畢業(yè)學生在發(fā)電廠與電力系統(tǒng)的工作狀況，引起了學生的興趣。個別學生還主動與電氣專業(yè)的學生合作參加“RP”（大學生科研訓練計劃）項目，也有學生放棄本專業(yè)的推免研究生資格，立志報考電氣專業(yè)的研究生。由此可見，講座的宣傳示范作用較為明顯。

學生聽完講座后，自由組隊，每組2～4人，根據(jù)要求進行2～3周的文獻檢索與匯報準備。以電廠或水電廠（例如三峽、溪洛渡、向家壩、葛洲壩等）、火電廠（例如重慶珞璜、九龍等））或者輸電線路（高壓直流或者高壓交流）為對象，調(diào)研分析電站或者輸電線路建設(shè)的投入與產(chǎn)出情況。

三、學生專題匯報

學生組隊選定題目之后，根據(jù)如表2的要求進行專題匯報，主講教師現(xiàn)場評分。

由于學生處于大二、大三階段，具備了一定的專業(yè)基礎(chǔ)課程，對于電氣專業(yè)的發(fā)展狀況非常關(guān)注?？鐚W科專業(yè)的選題使學生干勁十足，經(jīng)過文獻檢索、信息篩選與匯總、PP制作、課堂限時講述與解答等一系列訓練，學生自主學習的積極性，學習、寫作、合作交流等綜合能力得到了較好的培養(yǎng)，實現(xiàn)了課程預(yù)定的教學目標。

當然，從學生的反饋信息來看，教學過程中也存在一些問題，主要表現(xiàn)為：（1）個別學生把通識教育看作是“偏離主流的事情”，并不是增長見識的途徑，因此出現(xiàn)了逃課或者在課堂上做其它作業(yè)的現(xiàn)象，也有少量學生匆忙應(yīng)付考核，沒有認真準備匯報。例如直接粘貼復(fù)制三峽電站、葛洲壩水電站等文字與圖片介紹，甚至直接下載百度文庫中的PP文檔；（2）有些文科學生覺得講座內(nèi)容學習有難度，內(nèi)容太專、太深，因此，在課堂上討論不積極。

四、結(jié)語

教師講座結(jié)合學生匯報的教學方式，充分發(fā)揮了大班上課、小班研討教學的優(yōu)勢，學生參與的積極性非常高。同時，選題密切結(jié)合專業(yè)知識與技術(shù)，促進了學生對專業(yè)的深入了解以及跨專業(yè)結(jié)合的研究興趣。另外，主講教師能夠發(fā)揮自己的研究特長，如果兼顧部分學生較弱的專業(yè)知識儲備，講座內(nèi)容將極具特色，達到良好的教學效果，實現(xiàn)教學目標。

參考文獻：

[1] 王義遒.大學通識教育與文化素質(zhì)教育[J].北京大學教育評論，2006（3）：18-21.

[2] 楊頡.大學通識教育課程：借鑒與啟示[M].1版.上海：上海交通大學出版社，2009：2.

[3] 蕭德云，田作華.自動化專業(yè)的通識教育與綜合教育[J].2012，34（4）：1-3， 7.

[4] 孫彥波.討論式教學法在大學課堂教學中的應(yīng)用研究[D].武漢：華中科技大學碩士學位論文，2008 .

[5] 黎霞，毛一之，張曉輝.討論式教學法在“電工學”課程教學中的應(yīng)用[J].2012， 34（9）：64-66.

（編輯 梁遠華）

學生聽完講座后，自由組隊，每組2～4人，根據(jù)要求進行2～3周的文獻檢索與匯報準備。以電廠或水電廠（例如三峽、溪洛渡、向家壩、葛洲壩等）、火電廠（例如重慶珞璜、九龍等））或者輸電線路（高壓直流或者高壓交流）為對象，調(diào)研分析電站或者輸電線路建設(shè)的投入與產(chǎn)出情況。

三、學生專題匯報

學生組隊選定題目之后，根據(jù)如表2的要求進行專題匯報，主講教師現(xiàn)場評分。

由于學生處于大二、大三階段，具備了一定的專業(yè)基礎(chǔ)課程，對于電氣專業(yè)的發(fā)展狀況非常關(guān)注?？鐚W科專業(yè)的選題使學生干勁十足，經(jīng)過文獻檢索、信息篩選與匯總、PP制作、課堂限時講述與解答等一系列訓練，學生自主學習的積極性，學習、寫作、合作交流等綜合能力得到了較好的培養(yǎng)，實現(xiàn)了課程預(yù)定的教學目標。

當然，從學生的反饋信息來看，教學過程中也存在一些問題，主要表現(xiàn)為：（1）個別學生把通識教育看作是“偏離主流的事情”，并不是增長見識的途徑，因此出現(xiàn)了逃課或者在課堂上做其它作業(yè)的現(xiàn)象，也有少量學生匆忙應(yīng)付考核，沒有認真準備匯報。例如直接粘貼復(fù)制三峽電站、葛洲壩水電站等文字與圖片介紹，甚至直接下載百度文庫中的PP文檔；（2）有些文科學生覺得講座內(nèi)容學習有難度，內(nèi)容太專、太深，因此，在課堂上討論不積極。

四、結(jié)語

教師講座結(jié)合學生匯報的教學方式，充分發(fā)揮了大班上課、小班研討教學的優(yōu)勢，學生參與的積極性非常高。同時，選題密切結(jié)合專業(yè)知識與技術(shù)，促進了學生對專業(yè)的深入了解以及跨專業(yè)結(jié)合的研究興趣。另外，主講教師能夠發(fā)揮自己的研究特長，如果兼顧部分學生較弱的專業(yè)知識儲備，講座內(nèi)容將極具特色，達到良好的教學效果，實現(xiàn)教學目標。

參考文獻：

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[4] 孫彥波.討論式教學法在大學課堂教學中的應(yīng)用研究[D].武漢：華中科技大學碩士學位論文，2008 .

[5] 黎霞，毛一之，張曉輝.討論式教學法在“電工學”課程教學中的應(yīng)用[J].2012， 34（9）：64-66.

（編輯 梁遠華）

學生聽完講座后，自由組隊，每組2～4人，根據(jù)要求進行2～3周的文獻檢索與匯報準備。以電廠或水電廠（例如三峽、溪洛渡、向家壩、葛洲壩等）、火電廠（例如重慶珞璜、九龍等））或者輸電線路（高壓直流或者高壓交流）為對象，調(diào)研分析電站或者輸電線路建設(shè)的投入與產(chǎn)出情況。

三、學生專題匯報

學生組隊選定題目之后，根據(jù)如表2的要求進行專題匯報，主講教師現(xiàn)場評分。

由于學生處于大二、大三階段，具備了一定的專業(yè)基礎(chǔ)課程，對于電氣專業(yè)的發(fā)展狀況非常關(guān)注。跨學科專業(yè)的選題使學生干勁十足，經(jīng)過文獻檢索、信息篩選與匯總、PP制作、課堂限時講述與解答等一系列訓練，學生自主學習的積極性，學習、寫作、合作交流等綜合能力得到了較好的培養(yǎng)，實現(xiàn)了課程預(yù)定的教學目標。

當然，從學生的反饋信息來看，教學過程中也存在一些問題，主要表現(xiàn)為：（1）個別學生把通識教育看作是“偏離主流的事情”，并不是增長見識的途徑，因此出現(xiàn)了逃課或者在課堂上做其它作業(yè)的現(xiàn)象，也有少量學生匆忙應(yīng)付考核，沒有認真準備匯報。例如直接粘貼復(fù)制三峽電站、葛洲壩水電站等文字與圖片介紹，甚至直接下載百度文庫中的PP文檔；（2）有些文科學生覺得講座內(nèi)容學習有難度，內(nèi)容太專、太深，因此，在課堂上討論不積極。

四、結(jié)語

教師講座結(jié)合學生匯報的教學方式，充分發(fā)揮了大班上課、小班研討教學的優(yōu)勢，學生參與的積極性非常高。同時，選題密切結(jié)合專業(yè)知識與技術(shù)，促進了學生對專業(yè)的深入了解以及跨專業(yè)結(jié)合的研究興趣。另外，主講教師能夠發(fā)揮自己的研究特長，如果兼顧部分學生較弱的專業(yè)知識儲備，講座內(nèi)容將極具特色，達到良好的教學效果，實現(xiàn)教學目標。

參考文獻：

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[3] 蕭德云，田作華.自動化專業(yè)的通識教育與綜合教育[J].2012，34（4）：1-3， 7.

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[5] 黎霞，毛一之，張曉輝.討論式教學法在“電工學”課程教學中的應(yīng)用[J].2012， 34（9）：64-66.

（編輯 梁遠華）