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工程意识培养为导向的“电工技术”课程教学改革

2018-02-25孙志伟宋美春王艳萍

新教育时代电子杂志(学生版) 2018年47期
关键词:电工技术电工意识

孙志伟 宋美春 王艳萍

(山东理工大学 电气与电子工程学院 山东淄博 255049)

引言

随着我国高等教育的快速发展,中国已经成为世界上最大的工程教育大国,工程本科生人数占到三分之一以上,由于各种原因,离教育强国还有很大距离,工业生产一线所需的高素质的优秀毕业生还非常缺乏。主要原因是我国的整个教育链都是倾向所谓“精英教育”而缺乏工程意识教育。基础教育阶段围绕高考指挥棒转,进入大学的新生,尤其是工科学生普遍对所学专业知之甚少,其后对于所学专业的专业知识也只注重知识点的掌握而缺少工程意识的养成。加之大学的专业师资绝大多数也缺少工程背景,因而工程意识的培养是是当前工科教育面临的一项长期而艰巨的任务。[1]

为了加快中国工业现代化进程,推动经济发展,需要培养一大批具有扎实的专业知识,强大创新能力,适应社会发展需要的面向产业一线的高质量的各类工程技术人才,工程教育培养工科大学生具有卓越工程师必须具备的工程意识,具有重大意义。各高校必须高度重视,而且要贯穿整个教育过程。[2]

一、《电工技术》课程在教学过程中工程意识培养的改革探索

工程意识是人脑对人工物、经济环境、自然环境这个大工程的能动反映,即在充分掌握自然规律的基础上,尊重自然,保护自然,合法科学地开发利用自然,服务社会,创造财富的思维意念。工程意识包括实践意识,安全意识,质量意识,环保意识,经济意识,创新意识等等。电工技术课程是非电类工科专业的先导技术课,是进入大学学习所接触到的第一门工程类技术课程(而且是非专业课程),所以对于大学生的工程意识的培养具有里程碑的意义。以下从几个方面进行探讨。[3]

1.实践意识培养:

刚入学的大学生受高考洗礼,对于学习新知识,他们的方法还是热衷于划重点,背公式,其结果可想而知。比如电路分析,他们中学物理的欧姆定律背的滚瓜烂熟,应用看上去也得心应手,以至于竟然用一条支路的电压和另一条支路的电阻相除得到一个电流。这就是严重缺乏工程实践意识的表现。课本上的电路不是凭空想象的纯粹理论模型,而是工程实际的抽象。解决工程问题除了熟练掌握物理规律,必须要具体问题具体分析,要一把钥匙开一把锁。因为具体工程千变万化,所以要有一揽子解决工具,不是一两个定理公式可以解决的,各种类型的电路要有相对应的解决方法,而这些各种方法都有熟记在心,要有学习工程是非常艰苦的思想准备。不但要求相关知识要牢记在心,而且要运用自如。要做到这一点,光看书是不行的,还要大量实践,而这里的实践就是做题,所谓“纸上谈兵”也。之后再依靠课程的相关实验强化工程意识。如此反复强化,使大学生从知识点的学习转化到学习掌握工程实践知识的工程意识的养成上面。这需要一个长期的不断强化的培养的过程。

2.安全意识培养

工程技术人员要养成严格遵守安全规章制度的良好习惯,因为每一条安全规则都是血的教训换来的。安全意识的培养在电类课程中尤为重要。例如虽然电工技术课程中导线做了理想化处理,可以通过任意大电流,但是在课程中要强调工程实际中一定材料、截面尺寸的导线通过的电流是有限的,有工程要求,不可随意使用,否则会存在安全隐患。在讲交流时也要强调一下安全用电知识;到实验室做实验,强调安全要放在第一位。同时利用身边的电气设备进行安全意识教育,例如教室里的照明开关和断路器,教学楼里的配电柜及安全防护栅栏,还有家用电热水器等等。另外可以了解一下3C认证。[4]

3.质量意识培养

百年大计质量第一。在电工技术的学习中,也要贯穿质量意识。例如,如果家居使用的电线的质量要足够好,家里使用的插排要买质量好的。但是如果使用质量不好的假冒伪劣产品,会有巨大的安全隐患,如劣质插排和热水器,其引发安全事故的例子不胜枚举。

4.环保意识培养

中国的经济发展取得了举世瞩目的成绩,但伴随而来的是环境的持续恶化,水源污染,土壤毒化,雾霾肆虐,生存环境遭受了巨大破坏,生态平衡被打破,有一些已经不可恢复,人民生活遭受严重的环境威胁,已经到了生态危机的边缘。作为合格的工技术人员,要尊重自然,敬畏自然,以环保为己任,走可持续发展的道路。在电工技术课程中,利用专业知识,介绍绿色能源技术,例如风电、发伏发电、新能源汽车、新材料电池、LED照明等等。这些新技术无一例外都是为了环保而应用的绿色工程技术。在讲解电感元件时,介绍电子镇流器的应用,目的之一也是为了减少碳排放。新技术的应用,节能环保放在了首位。在后续课程的学习中,环保意识的培养也会不断加强。[5]

5.经济意识培养

我国现阶段的中心任务是发展经济。对于经济人而言,一项工程能否实施,造福社会,相较先进技术、雄厚资金等等条件而言,经济效益是否可观更为重要。所以对工程技术人员而言,在科学合法利用资源的同时,如何降本增效、开源节流也是至关重要的。一个设计,要最大限度的利用好资源。例如在讲解变压器电势时,在电压和频率是常数时,线圈匝数和铁芯面积的乘积也是常数。这里就有一个铜和铁的平衡问题,而这个直接关系到成本。工程技术人员要有成本优化处理。又例如交流接触器,要能够通断大的电流,关键部位是触点,所以触点利用银材料,其他利用铜材料,做到成本最优等等。[6]

6.创新意识培养

创新意识和创新精神是一个国家、一个民族不断前进的动力源泉。早在2006年,全国科技大会就提出自主创新、建设创新型国家战略,颁布了《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》。我国提出:要把科技进步和创新作为经济社会发展的首要推动力量,把提高自主创新能力作为调整经济结构、转变增长方式、提高国家竞争力的中心环节,把建设创新型国家作为面向未来的重大战略。要实现这一战略目标,必须要培养一大批高质量、有创新精神的工程技术人才,大学工程教育担负着重大责任。创新意识的培养是高等教育工程意识培养的重中之重,需要制定从理论到实践的全方位的教育培养方案。大学要充分利用自身条件,结合学生的条件以及专业的特色,拓宽学生的知识结构,培养创新思维,强化动手能力。在电工技术的教学环节,虽然是基础课,又是低年级学生,但是仍然进行创新意识的培养。例如介绍电能的新能源技术,超导导电、稀土永磁的新材料技术等等。从大工程层面,利用校城融合工程,校企联合培养工程,工程实训,科技大赛,建模大赛等等活动,激发大学生的创新热情,挑战自我,培养实践能力、团队合作协调能力、创新能力等等的工程能力。

总之,在电工技术这门技术基础课程中,在强调知识点的掌握的同时,反复强化工程意识的培养,为后续课程深化工程意识的培养打下良好基础。

二、电工技术课程工程意识培养的重要性

1.由于本课程是低年级大学生所遇的第一门工程课,与之前所学习的人文类、科学类课程有巨大的区别,而工程意识的培养是学好此课程的最关键因素,因此在教授电工技术这门课程时,必须使学生树立工程意识,尤其是工程实践意识。

2.工程意识的建立也为后续专业课程的学习打下牢固的基础,使得大学生可以快速进入专业角色。

3.工程意识的培养可以使得大学生能够快速了解自己的专业方向,要解决的工程问题,这样使自己对所要学习的专业课程有一个清晰的轮廓,进而会进一步了解该行业在我国的发展现状以及在国际上所处地位,为毕业后走向社会以及将来的职业做好规划。

近些年来,高等工程教育也提出了大工程的概念,同时为响应建立创新型国家和中国智造,许多高校实施了“卓越工程师”教育计划,目的就是强化工程意识教育。总之,在大学学习期间工程意识的培养对培养合格的具有创新能力的高级工程技术人才,具有不可替代的作用。

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