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本文分析了電氣工程專業基礎課常規教學存在的問題，從教學內容專題化、專題教學設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新能力。電氣工程專業基礎課的內容通常比較抽象，涉及很多數學知識和物理概念，因此大部分電氣工程專業基礎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體系的基礎上，根據教學大綱和學生實際情況，對教材內容進行重新整合，將其劃分為相對獨立且彼此關聯的若干專題，再由一系列工程問題將專題內容前后串聯，逐層引發學生積極思考，提高學生解決工程問題的能力，帶領學生深層次思考和探究，培養學生的創造能力。

一、電氣工程專業基礎課常規教學存在的問題

1重理論方法，輕實踐問題

大多數電氣專業基礎課都是以數學作為核心內容，如《信號與系統》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，而過于注重數學過程。而且大多數電氣專業基礎課教材都側重于數學推導，缺乏引導解決實際問題的案例，一些老師在講課過程中，也過于強調公式的推導和證明，使得學生誤認為這些課程為“數學課”，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教材內容分散，教學方法陳舊單一

電氣工程專業基礎課的內容通常比較抽象，涉及較多的物理概念和數學知識，大多采用以講授為主的灌輸式課堂教學模式。這種傳統的教學模式難以突出重點、難點，教材內容分散，很難將知識點關聯起來，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，達不到培養學生的應用能力和創新思維能力的目的。

二、專題化教學模式建設

專題化教學以課程內容為引導，選定專題切入，啟發學生發現問題、研究問題和解決問題，所以專題化教學必然要經過挑選專題、準備專題、實施專題、深入（引申）專題和總結專題多個階段，每個階段需要把握的要素各有側重。

1教學內容專題化

專業基礎課和專業課都具有邏輯性、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學機理；（2）具有廣泛的工程價值和應用；（3）是教學大綱中需要重點掌握的內容；（4）專題內容大小適中，專題內部自成體系。以《信號與系統》為例，傅里葉變換的頻移性質就可以作為一個專題。傅里葉變換的頻移性質具有明確的物理含義——頻譜搬移，在實際中具有廣泛的應用，如調制、解調、復用等，在電氣工程專業中，電力線載波通信也是傅里葉變換的頻移性質的應用。傅里葉變換的頻移性質是需要重點掌握的內容，在《信號與系統》濾波器分析、調制解調應用都需要用到這個性質。根據教學目標和教學大綱精心挑選專題，是通過工程問題引導學生對專業知識進行思考、深入探索和創新的前提，是專題化教學的關鍵。

2專題教學設計立體化

大多數電氣專業基礎課教材都側重于數學推導，若課堂教學仍以數學推導為主要內容和方法，會導致講課內容枯燥，講課方法不生動，學生缺乏學習的動力和興趣。為了激發學生的學習興趣，理解枯燥的數學機理的物理含義，在專題教學設計方面要立體化。一要為每一個專題設置工程導入環節。針對專題的知識點，建立實際工程應用背景，提出經過簡化后的具體實際問題，引導學生深入思考。二要為具有繁雜數學機理的專題提供簡單明了的數學推理過程，突出數學機理的物理含義。三要為專題設計多種教學內容呈現形式，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，使專題內容易于理解、印象深刻。四要為專題設計隨堂知識點練習和總結。隨堂知識點練習設計要精巧，有層次，特別要設計容易混淆的知識練習。而總結是需要學生們在理解的基礎上，將教學內容重難點進行歸納，使知識系統化。五要為專題間設計好過渡及聯系，發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系，做到融會貫通，靈活應用。

3專題教學實施方法多樣化

教師課堂講解、學生課后復習和練習的傳統教學方法，雖然能鞏固課堂教學內容，促使學生掌握理論知識，但是不能充分調動學生的主觀能動性、難以激發學生探索科學問題的熱情，因專題相對獨立且彼此關聯，所以可以采用多樣化的教學方法進行探索和實踐。引入翻轉課堂。專題教學中的每個專題內容適中，卓越工程師班是以小班教學為主，適合翻轉課堂激發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，為每組專題預先引入問題，學生課前預習后，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、引導、激發學生的思維。這樣既可以讓學生提前預習教學專題的內容，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。移入工程問題驅動教學。在教學中針對某一具體知識點，建立實際工程應用背景，提出經過簡化后的具體實際問題，引導學生深入思考,應用本專業課程中的知識點去進行數學建模，然后進行理論分析，解決實際工程問題，能激發學生的學習興趣，充分調動和發揮學生學習的主觀能動性。增加前沿問題調研環節。為引導學生了解和跟蹤學科發展方向，增加了學科前沿問題調研環節。此環節允許學生結合個人興趣，查找信號處理、電力信息、網絡等領域當前熱門的研究課題。調研環節不局限于電力系統專業，不局限于專業基礎課書本上的知識，通過演講和討論的形式，組織學生相互交流，拓展知識面。調研環節能夠充分調動學生主動學習的積極性，培養學生的自主學習能力和調研能力，培養報告撰寫、展示匯報等基本技能。采用“雨課堂”教學方式構建互動教學氛圍。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—課后每一個環節師生溝通互動。

三、結語

本文結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，從教學內容專題化、教學設計立體化、教學方法多樣化三個方面進行論述。在教學內容上，精心挑選專題，突出物理意義和工程應用；在教學設計上，設計工程問題導入、簡化數學推導、呈現方式多樣、建立專題間知識導圖；在教學方法上，調動學生的主觀學習能力，引入翻轉課堂，前沿學科的調研環節，采用“雨課堂”構建互動教學氛圍，培養學生的各方面能力。

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