專業導師制支撐下的課程教學改革探索

歐陽　周陶亮　岳思佳　莫莉　周黎明　袁容

摘 要：教育對于全球每一個國家的發展而言都是十分重要的一部分。隨著科技的不斷進步，我國對高層次科學技術研究人員的需求與日俱增。大學生作為科研人員最重要的預備群體，對其培養質量也提出了新的挑戰。文章以電工學課程為例，對本科人才培養質量和課程教學改革展開一個初步的探索，提出一種“專業導師制支撐下的課程教學改革探索”的教學模式。不僅闡述了常規教學對本科人才培養的重要作用，還討論了創新教輔對提高培養質量的支撐作用。

關鍵詞：培養質量 教學改革 常規教學 創新教輔

課程教學改革是近年來國家教育部、各省教育廳以及各市教育局工作的重中之重。隨著科學技術的飛速發展，要想在國際舞臺上占得一個有益的位置，這就要求我國從事科學研究的人員具備更突出的專業素質和過硬的綜合素養。大學是為祖國輸送優質科學研究人員的重要來源地之一，這就要求從本科階段開始，本科生就要具備扎實的專業知識和強大的拓展應用能力。在各上級部門的領導和號召下，各高校加快對本科人才質量的培養腳步，為進一步提高優質畢業生的比例，從培養方案的整體制定上，以及專業課程的教學方式上，都進行了大規模的迭代改革。由于機械設計制造及其自動化專業的就業面廣、市場占有率高，該專業涉及到的核心課程的理論知識覆蓋面大，因此對于從事該專業學習的本科生面臨著巨大的機遇與挑戰[1-2]。電工學是理工科非電類各專業學生必修的一門技術基礎課，通過本課程的學習，使學生獲得有關電路分析基礎，模擬電子，數字電子，電機原理及其繼電接觸器控制等方面的基本理論、基本知識和基本技能，為學習后續有關課程和從事專業技術工作打下一定的基礎[3-4]。此外，智能制造2025也明確提出了對我國新時代制造業的要求，電工學作為重要的組成部分之一，其發展對于智能制造也起到了促進作用。因此，本文以電工學課程為例，對專業導師制支撐下的課程教學改革展開一個初步的探索。

1 常規教學結合創新教輔的新方案

針對電工學課程理論知識結構的分布規律，綜合考慮電工學課程理論與實踐結合的緊密度，本文提出采用常規教學和創新教輔結合的教學方案，如圖1所示。在常規教學中，主要內容包括教師課堂講授、學生小組互動、以及實驗動手實操三個板塊。在創新教輔中，主要內容包括專業導師制度、課程知識串聯、以及應用領域拓展三個板塊。

1.1 課程目標

根據大學本科生培養方案，制定電工學課程的目標?？傮w目標：電工學重點介紹電路分析基礎，模擬電子，數字電子，電機原理及其繼電接觸器控制等方面的基本理論，基本知識和基本技能，通過例題、習題說明理論的實際應用。以加深學生對理論的理解和掌握，使學生了解電工技術的發展和生產發展之間的密切聯系。以學生為中心，結合講授法、互動法、體驗法等方法，將課程思政元素轉化為學生思想元素，將思政元素生態式融入課程，激發學生學習興趣。目標1：正確理解和熟練運用基爾霍夫定律、疊加原理及戴維寧定理來分析電路；熟練運用相量法分析正弦交流電路，正確理解提高功率因數的意義；掌握對稱三相交流電路中電壓、電流和功率的計算方法、理解三相四線制中線的作用、掌握負載的正確接法。了解和掌握PN結的單向導電性，了解二極管、三極管的功能、特性和主要參數；了解和掌握共發射極單管放大電路的工作原理及其基本分析方法；了解和掌握理想集成運算放大器的特點和分析方法，常用運放電路的電路組成及功能。目標2：利用所學知識對實際應用中的電路能做到分析準確，能通過查找資料了解相關電路的應用。目標3：能夠在設計技術文檔中利用所學知識適當說明特定工程問題的國際技術指標或標準、發展狀況和趨勢。思政目標：采用基于新工科理念的課程思政思路，將學科前沿、時政熱點、人物典故等思政內容融入教學過程，通過直接講授、視聽展示、互動討論等形式，引導學生樹立正確的三觀，培養良好的自學能力和社會責任感。

1.2 常規教學是穩固基石

教師課堂講授是課堂相關理論知識點講解最經典重要的方式。電工學是一門與我們日常生活密切相關的課程。教師可通過多媒體教室，與學生面對面授課，深入淺出地給學生講解理論知識。（1）經典教材挑選。首先選定由成都大學機械工程學院教師團隊自己編著的經典教材，根據學生需求適當調整內容。（2）重要知識提煉。從第一章直流電路中掌握基爾霍夫定律、疊加原理、戴維寧定理和電壓源與電流源及其等效變換。從第二章正弦交流電路中掌握熟練運用相量法分析正弦交流電路、正確理解提高功率因數的意義。從第三章三相電源及其負載和功率中掌握對稱三相交流電路中電壓、電流和功率的計算方法、理解三相四線制中線的作用、掌握負載的正確接法。從第七章二極管和晶體管中掌握半導體的導電特性、PN結、半導體電路的分析。從第八章基本放大電路中掌握靜態工作點的估算、微變等效電路法。從第九章集成運算放大電路中掌握理想運算放大器及其分析依據、集成運算放大器在信號運算方面的應用、反饋類型的判斷。（3）教學課件撰寫。根據上文提煉出的重要知識，由樹干至枝葉搭建知識脈絡，針對每一個知識點，圖文并茂并結合典型視頻提升學生學習熱情和學習專注度。

學生小組互動是團隊合作實現查漏補缺最及時有效的手段。通常情況下，部分本科學生存在不愛問問題的情況，在遇到不熟悉或者掌握不牢的問題是，由于一定的心理負擔，課堂上直接向授課教師舉手提問的主觀性不強，可能存在部分知識的缺乏，造成整個課程知識體系的不完備，導致無法實現電工學課程所制定的課程目標。從心理學角度講，相較于教師與學生的溝通，學生之間的溝通更容易開始。因此，教師可拋出相關問題，針對性地匹配生活應用場景，激起學生對生活中應用場景的回顧及興趣，采用學生小組互動的方式，通過相互交流，溝通每一個人對哪一些知識點的理解與困惑，然后結合相互間的解答進行查漏補缺。特別地，教師可拋出一些開放性問題，學生小組可通過輪流發表自己見解的方式，進行理解能力的訓練與擴展，根據不同學生對于同一個問題的不同理解方式和理解角度，完善自我對同一個問題的全面性。此外，對于各小組存在的共性問題，由學生代表統一整理收集，提交到授課教師處，授課教師根據學生反應的問題情況，開展專題小課堂，進行答疑，及時解答學生的疑惑。

實驗動手實操是線路連接鞏固理論知識最直接相關的方法。電工學是一門實踐操作性較強的本科課程，旨在培養學生與實際生活中各類用電設備“打交道”的能力。教師在電工學課程大綱的制定中，應緊密聯系課堂理論知識，及時安排實驗課程。在完成第一章直流電路的理論課程學習后，安排疊加定理實驗，采用870B電工技術實訓考核設備，使用疊加定理對直流電路進行分析，在電路基礎模塊上接好線路，兩個電源分別單獨作用，記錄相關數值，并算出誤差。在完成第二章正弦交流電路的課程學習后，安排單相交流電路功率因數的改善實驗，采用870B電工技術實訓考核裝置，了解日光電路、驗證交流電路的基爾霍夫定律，掌握改善功率因數的方法。在完成第七至九章的理論課程學習后，安排單級交流放大電路實驗，采用實驗箱、信號發生器、毫伏表、數字萬用表、示波器等儀器設備，學習晶體管放大電路靜態工作點的測試方法，進一步理解電路元件參數對靜態工作點的影響，以及調整靜態工作點的方法，學習放大電路性能指標：電壓增益AV、輸入電阻Ri、輸出電阻Ro的測量方法，進一步熟悉常用電子儀器的使用方法。

1.3 創新教輔是攀峰道路

專業導師制度是大學四年全過程學習指導的制度保障[5]。根據成都大學機械工程學院制定的關于本科生的培養方案，電工學課程的授課課時是48學時，其中理論部分40學時，實驗部分8學時。由于教學內容較多、知識覆蓋面較廣、課程知識的理論性較強、實驗設備較為集中，因此在有限的課時中，學生并不能完全充分掌握課程體系，學習效果有待進一步提升。尤其是對于分組實驗，由于課時較短，較難滿足每一位學生對實驗內容的掌握程度，甚至無法滿足每一位學生都能在有限的時間內一步一步地完整操作一遍實驗，因此學生沒有得到充足的鍛煉，影響人才培養的質量。因此，成都大學機械工程學院實行了本科專業導師制度，通過雙選的方式，根據學生的意向，為學院的每一位本科生匹配一位專業導師，完成匹配后，在學院領導的帶領下及各系部主任的組織下，各導師立即啟動線下見面溝通的相關工作，對每一位學生的基本情況進行摸排，了解每一位大一新生的思想動態等，了解學生、關注學生、關心學生、幫助學生。特別地，專業導師來自于各學科專業的專任導師，對專業方向領域內的課程體系都十分熟悉，能夠實實在在地給每一位學生帶來實質性的指導。

本科導師是課程知識串聯的樞紐，幫助學生及時解決相關困惑。不同學習階段有該階段獨特的規律，例如中小學學習階段具有課程種類少、學習時間緊湊、學習集中度高等特點。與中小學學習階段不同，大學本科學習階段具有課程種類多、課程專業性強、學習群體稀疏等特點。由于學習規則以及學習方式的巨大變化，不少剛從高中進入大學生活的學生會存在一個不適期，往往有一些學生會出現心理上的一些落差感，甚至造成精神緊張，對未來的四年學習較為迷茫。因此，導師制就可以發揮重要的作用了，學生可隨時與導師聯系與溝通，不管是學習問題、生活問題、還是情感問題等，到時可及時做出專業性的解答和及時引導。此外，由于高中是學科類的學習方式，各科目的關聯性不是太大，某一科的掌握度并不會較大程度的影響其他科目，所以存在偏科的現象。與學科類的學習方式不同，大學是專業類的學習方式，各專業內的多門課程具有關聯性強的特點，為了達到本科生培養質量要求，要求學生要掌握好每一門專業課知識。導師可給學生梳理并分析整個專業課程的知識結構和知識網絡，串聯課程知識，幫助學生及時解決相關困惑。

本科導師是應用領域拓展的源頭，幫助學生緊跟市場實際需求。不少學生剛進入大學時，心中會有相似的疑惑：“大學到底學什么？應該怎么學？學這些有什么用？”成都大學是一所應用型城市大學，旨在為社會輸入應用型人才。因此，專業導師可以根據本專業的特點和背景，給學生介紹學習該專業以后大概的職業前景和職業領域，根據市場實際需求，主要輸送到哪一些企事業等單位去從事哪一些相關工作。進一步，到時可以結合視頻案例給學生做出詳細的分析與闡述。此外，還可以結合本專業領域的發展趨勢和前沿技術，幫助學生做好學習日歷，根據自己將來的職業規劃，精準定向地去學習好相關知識，并做好適當的領域拓展工作。

2 結語

為提高本科人才培養的質量，課程教學的改革方案扮演著十分重要的作用。本文以電工學課程為例，淺談了一種“專業導師制支撐下的課程教學改革探索”方案。主要包括常規教學和創新教輔。在常規教學中，主要探討了教師課堂講授、學生小組互動、以及實驗動手實操三大板塊。在創新教輔中，主要探討了專業導師制度、課程知識串聯、以及應用領域拓展三大板塊。其中，不僅闡述了常規教學對本科人才培養的重要作用，還討論了創新教輔對提高培養質量的支撐作用。

基金項目：教育部產學合作協同育人項目，基于多級優化的機器視覺技術及應用課程教學改革實踐，編號：231007061232208。教育部產學合作協同育人項目，面向新工科儲能專業課程體系及實驗室教育教學模式建設，編號：231101283171201。成都大學2021-2023年人才培養質量和教學改革立項項目，挑戰性課程“流體傳動與控制”教學設計改革探索與實踐，編號：Cdjgb2022289。

參考文獻：

[1]陳青，周臨震，顧金彤. 以產出導向、專業對接產業的本科應用型專門人才培養實踐——以機械設計制造及其自動化專業為例[J]. 科技風，2023（27）：53-55.

[2]李東明，趙奎鵬，邵強，等.新工科背景下民族院校機械設計制造及其自動化專業課程體系的構建與實施[J]. 高教學刊，2023，9（25）： 17-20.

[3]黃霞，馬鳳英，俞曉冬. 基于“四融合”翻轉課堂教學的電工學課程建設[J]. 學園，2023，16（31）： 66-68.

[4]秦偉剛，杜啟飛，黃琦蘭. 新工科和雙一流背景下電工學課程教學改革與實踐[J]. 高教學刊，2023，9（25）： 38-41.

[5]彭艷芳. 應用型高校本科生專業導師制實踐中的“結”與“解”[J]. 高教論壇. 2023（7）： 62-65.