閻昌國

[摘 要]針對向應(yīng)用型轉(zhuǎn)型的地方院校電機(jī)及電力拖動課程教學(xué)存在的教師難教、學(xué)生難學(xué)的“兩難”問題，項(xiàng)目組從教材內(nèi)容、教師隊(duì)伍、學(xué)生基礎(chǔ)、教學(xué)方法四個(gè)方面深入地分析了地方院校電機(jī)及電力拖動課程的教學(xué)現(xiàn)狀，結(jié)合課程特點(diǎn)，從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、融合教學(xué)方法、注重實(shí)踐實(shí)驗(yàn)與完善考評方式四個(gè)方面提出了有效的應(yīng)對策略，可為電機(jī)及電力拖動課程的教學(xué)改革發(fā)展提供導(dǎo)向參考。

[關(guān)鍵詞]地方院校；電機(jī)及電力拖動；教學(xué)現(xiàn)狀；教學(xué)改革

[中圖分類號] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2018）08-0070-03

2014年02月26日，國務(wù)院會議將關(guān)于“引導(dǎo)一批地方本科院校向應(yīng)用技術(shù)型高校轉(zhuǎn)型”的決議納入國家的發(fā)展決策，隨著該項(xiàng)決策的逐步推進(jìn)與深入，許多地方院校已在人才培養(yǎng)、科學(xué)研究及社會服務(wù)等大層次方面提出了相應(yīng)的轉(zhuǎn)型計(jì)劃[1]。在這轉(zhuǎn)型大背景下，我校即便是一所帶有地方特色的師范類本科院校，也不得不通過新開設(shè)像電氣工程及其自動化這樣的多個(gè)工科專業(yè)來服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展[2]。電機(jī)及電力拖動是電氣工程及其自動化專業(yè)所開設(shè)課程中的一門重要基礎(chǔ)課程，旨在讓學(xué)生掌握電機(jī)的運(yùn)行原理、工作特性、控制應(yīng)用、拖動系統(tǒng)分析及計(jì)算方法等綜合知識與技能。一直以來，電機(jī)及電力拖動課程因具有理論性強(qiáng)、概念抽象與結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn)，在教學(xué)的環(huán)節(jié)里始終面臨著教師難教、學(xué)生難學(xué)的“兩難”問題，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣低落，課程教學(xué)質(zhì)量的提升受到阻礙[3]。在培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)型人才的當(dāng)下，為充分地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，改善現(xiàn)有的教學(xué)模式，提高該課程的教學(xué)質(zhì)量，筆者詳細(xì)分析了地方院校電機(jī)及電力拖動的教學(xué)現(xiàn)狀，并結(jié)合自身工作體會，探索出了一些有效的、可行的對策。

一、教學(xué)現(xiàn)狀分析

（一）教材內(nèi)容缺失，實(shí)用知識少

教材質(zhì)量是影響課堂教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量的一個(gè)重要因素。目前，市面上有關(guān)電機(jī)及電力拖動課程的教材內(nèi)容在編寫方面運(yùn)用了大量的數(shù)學(xué)公式，這就導(dǎo)致在該課程教學(xué)的整個(gè)環(huán)節(jié)中教師與學(xué)生都不可避免地要去掌握并理解這些數(shù)學(xué)公式的實(shí)質(zhì)意義，這無疑加重了“兩難”問題[4]。此外，該課程的教材內(nèi)容對電機(jī)近年來的先進(jìn)控制技術(shù)、工程應(yīng)用等介紹甚少，造成教材內(nèi)容陳舊、脫離工程實(shí)踐。加之當(dāng)下地方院校電機(jī)及電力拖動課程的考評方式仍偏于理論，使得學(xué)生在這些理論知識記憶、公式推導(dǎo)與計(jì)算上耗費(fèi)了大量的時(shí)間與精力，從而造成該課程在教學(xué)中忽視了對學(xué)生工程實(shí)踐應(yīng)用能力的培育。這就帶來了一個(gè)嚴(yán)重的問題，許多學(xué)生在學(xué)完該課程后，既能熟背相關(guān)的定義與概念，又能進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算與推導(dǎo)，卻不能正確地將繞線式異步電機(jī)與鼠籠式異步電機(jī)區(qū)別開來，致使該課程在學(xué)生的主觀層面留下了一種“學(xué)而無用、學(xué)后不知所用”的不良印象。

（二）教師隊(duì)伍年輕，專業(yè)跨度大

教師的學(xué)歷、職稱與年齡對課堂教學(xué)質(zhì)量也存在著一定的影響[5]。隨著智能電網(wǎng)的高速發(fā)展，電網(wǎng)、供電局、電廠等電力行業(yè)對專業(yè)的、高層次的從業(yè)人員的需求量也逐步在增多，許多電氣工程及其自動化專業(yè)碩士、博士在畢業(yè)之際就已選擇或被引進(jìn)電力行業(yè)工作，致使我們這類地方院校新籌建學(xué)科難以引入科班的專業(yè)人才。目前，我院該課程授課教師主要為國內(nèi)各高校剛畢業(yè)的碩士研究生或博士博士研究生，涵蓋了物理學(xué)、電子科學(xué)技術(shù)、機(jī)械電子、控制理論與控制工程等多個(gè)專業(yè)。這些教師的平均年齡為33歲，無一人屬于電氣工程及其自動化專業(yè)出身，隊(duì)伍年輕化，有的教師在從業(yè)前自身都未系統(tǒng)地學(xué)習(xí)過電機(jī)及電力拖動這門課程。這就帶來了一個(gè)嚴(yán)重的問題，這些教師在該課程的教學(xué)環(huán)節(jié)中，不能準(zhǔn)確地把握住知識的重點(diǎn)、難點(diǎn)與關(guān)鍵點(diǎn)，加之這些青年教師教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不足、教學(xué)理念缺乏，造成了該課程照本宣科現(xiàn)象比較普遍，嚴(yán)重影響了課堂教學(xué)實(shí)效。

（三）學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，學(xué)習(xí)欲望低

電機(jī)及電力拖動是一門集電學(xué)、磁學(xué)、力學(xué)、機(jī)械學(xué)于一體的綜合實(shí)用性課程，要學(xué)好這門課程，必須要具備較強(qiáng)的數(shù)學(xué)與物理理論基礎(chǔ)[6]。據(jù)調(diào)查，目前我院電氣工程及其自動化專業(yè)的生源極大部分是來自偏遠(yuǎn)山村或貧困鄉(xiāng)村，入學(xué)前所接受的教育條件比較匱乏，這些學(xué)生在高中時(shí)都有著數(shù)學(xué)與物理基礎(chǔ)較差、底子較弱的共性，有的學(xué)生甚至已對數(shù)學(xué)與物理心生恐懼。而且該專業(yè)生源中有極大部分為調(diào)劑生，這些學(xué)生并不喜歡電氣工程及其自動化這個(gè)專業(yè)，他們?nèi)雽W(xué)分?jǐn)?shù)低下，缺乏自主學(xué)習(xí)能力。這些學(xué)生在學(xué)習(xí)電機(jī)及電力拖動這門課程時(shí)，面對教材中抽象的“電生磁、磁生電”理論與復(fù)雜的公式推導(dǎo)時(shí)難以理解，時(shí)常暈頭轉(zhuǎn)向、不知所云，這些公式與理論無疑成了扼殺他們學(xué)習(xí)欲望的“催命符”。漸漸地，這些學(xué)生不僅失去了學(xué)習(xí)的主動性，而且還滋生了惰性，并逐步“傳染”他人，致使該課程打瞌睡、逃課、玩手機(jī)等現(xiàn)象頻發(fā)，嚴(yán)重影響了課堂教學(xué)質(zhì)量。

（四）教學(xué)方法傳統(tǒng)，趣味性不強(qiáng)

電機(jī)及電力拖動是一門理論性較強(qiáng)的課程，學(xué)好這門課程需要擁有較強(qiáng)的時(shí)間概念與空間想象力[7]。目前，地方院校該課程的教學(xué)方法仍是以課堂講授為主、實(shí)驗(yàn)操作驗(yàn)證為輔。這種傳統(tǒng)的注入式教學(xué)法未能體現(xiàn)以學(xué)生為本的教學(xué)目標(biāo)，學(xué)生只能被動地接受知識，完全依賴于教師教學(xué)，課堂氛圍枯燥，缺乏趣味性，嚴(yán)重影響了教學(xué)效率。而且，這種教學(xué)方法在面對電機(jī)及電力拖動這門課程中的電磁理論分析與計(jì)算時(shí)，不僅難以發(fā)揮有效作用，有時(shí)還會將未經(jīng)分析處理的結(jié)論生硬地灌輸給學(xué)生，致使學(xué)生未能從直觀上去感受理論分析的結(jié)果，久而久之，學(xué)生就會失去繼續(xù)探究未知領(lǐng)域和相關(guān)知識的興趣，最終停留在學(xué)生大腦里的僅有枯燥的公式或呆板的圖片，嚴(yán)重阻礙了學(xué)生思維的發(fā)展。

二、應(yīng)對策略

（一）優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，充實(shí)課程體系

在課程內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少的高等教育大環(huán)境下，地方院校要想擺脫上述現(xiàn)狀，就必須重新整合教材內(nèi)容，充實(shí)課程體系。結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況，我院教學(xué)組按照“保點(diǎn)、刪難、增新、用實(shí)”的原則對電機(jī)及電力拖動課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化。①保點(diǎn)就是保留變壓器、異步電機(jī)、同步電機(jī)、直流電機(jī)這四類電機(jī)的工作原理、基本結(jié)構(gòu)、運(yùn)行特性與工程應(yīng)用等知識點(diǎn)的講授，在課程體系上采用了先交流后直流、先電機(jī)后拖動的架構(gòu)，增強(qiáng)了課程知識點(diǎn)之間的連貫性，使之更容易被學(xué)生理解與掌握。②刪難就是刪除教材中高深的理論、晦澀的公式，在專業(yè)知識面上略降深度、力求寬廣，立足物理現(xiàn)象來闡述原理，把學(xué)生從冗長乏味的計(jì)算中解放出來，培養(yǎng)學(xué)生基于原理來探索問題的能力。③增新就是增加電機(jī)及拖動方面的相關(guān)科研新成果、應(yīng)用新技術(shù)，如通過增加異步交流反饋式電動機(jī)、直流無刷電動機(jī)等內(nèi)容，來保持該課程的新穎性及與時(shí)俱進(jìn)性，引導(dǎo)學(xué)生逐步接觸學(xué)科前沿，提高學(xué)生對先進(jìn)技術(shù)的適應(yīng)能力。④用實(shí)就是利用生活中學(xué)生所熟識的工程實(shí)例（如電梯的起動、制動、上升、下降等運(yùn)行過程的控制）來講授電機(jī)的起動控制、制動控制、點(diǎn)動控制、連續(xù)控制、正反轉(zhuǎn)控制及其應(yīng)用選擇等知識點(diǎn)，這樣使得理論課程的教學(xué)不會脫離實(shí)際，不僅能降低課堂的乏味程度，還能激發(fā)學(xué)生興趣、啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考。

（二）融合多種方法，提高教學(xué)效率

科學(xué)適用的教學(xué)方法對于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提升教學(xué)質(zhì)量有著十分重要的實(shí)際意義[8]。根據(jù)前面對電機(jī)及電力拖動課程優(yōu)化的教學(xué)內(nèi)容，可將該課程的知識點(diǎn)劃分為原理類、結(jié)構(gòu)類、特性類與應(yīng)用類四種。為進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效率，針對不同種類的知識點(diǎn)，可采用不同的教學(xué)方法。①對于原理類知識點(diǎn)，可采用多媒體動畫演示與板書相結(jié)合的教學(xué)方法，多媒體動畫演示能加強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識，板書能突出重點(diǎn)、加深記憶、訓(xùn)練邏輯思維，兩者相結(jié)合能提高學(xué)生吸收知識的能力。②對于結(jié)構(gòu)類知識點(diǎn)，可采用三維動畫與實(shí)物展示相結(jié)合的教學(xué)方法，課堂上對電機(jī)實(shí)物進(jìn)行邊拆裝邊講授，徹底將電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)在學(xué)生面前，使學(xué)生充分理解各組成部分的作用與連接關(guān)系，既能提高課堂的趣味性，又能激發(fā)學(xué)生的積極性。③特性類知識點(diǎn)可采用Matlab虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)法，借助Matlab軟件中的電機(jī)開發(fā)工具箱將教材中用語言、公式描述的抽象知識轉(zhuǎn)換成直觀的、實(shí)際的仿真模型，學(xué)生根據(jù)仿真模型表征的具體現(xiàn)象，可以對影響系統(tǒng)特性的參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而加深對所學(xué)知識的理解。④對于應(yīng)用類知識點(diǎn)，可采用實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)法，在原理講透的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生在實(shí)踐實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力與思維創(chuàng)新能力。

（三）強(qiáng)化實(shí)踐實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)應(yīng)用能力

地方院校要加強(qiáng)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，提升學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力，就必須重視實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)[9]。為使學(xué)生更加深入地理解電機(jī)及電力拖動的基本知識與基本理論，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力，可采取以下幾項(xiàng)有效措施：①將該課程實(shí)驗(yàn)室與任課教師工作室融為一體，設(shè)學(xué)科博士為工作室指導(dǎo)教師，授課教師為責(zé)任導(dǎo)師，優(yōu)秀學(xué)生擔(dān)實(shí)驗(yàn)助理，實(shí)現(xiàn)開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生可隨時(shí)對理論上的疑惑進(jìn)行證實(shí)。②減少演示性、驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，增加綜合性、設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)前責(zé)任導(dǎo)師先為學(xué)生消化原理，學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)、探索討論來完成實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)同合作能力。③以工作室為單位組織學(xué)生申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目、參與全國電子設(shè)計(jì)大賽及全國大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競賽等，將教師的科研項(xiàng)目融入工作室，開闊學(xué)生知識視野、激發(fā)學(xué)術(shù)興趣。④派遣該專業(yè)的學(xué)生到電氣、電子等企業(yè)、公司進(jìn)行工程實(shí)習(xí)，使學(xué)生參與到工程或產(chǎn)品開發(fā)的實(shí)際中，增長其閱歷，強(qiáng)化學(xué)生的工程實(shí)踐意識。

（四）完善考評方式，提高綜合素質(zhì)

傳統(tǒng)電機(jī)及電力拖動課程的考評方式中理論考試占比太大，不能很好地評估學(xué)生的綜合能力[10]。為了提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，項(xiàng)目組將理論考試成績占比降到40%，并完善了平時(shí)成績考評方式。①增加實(shí)踐考評。我們設(shè)置了“16+2”課程教學(xué)周，其中16周為理論教學(xué)環(huán)節(jié)，2周為實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。實(shí)踐教學(xué)時(shí)學(xué)生以小組形式參與科研項(xiàng)目、比賽項(xiàng)目或課程設(shè)計(jì)等訓(xùn)練，通過訓(xùn)練使學(xué)生掌握項(xiàng)目撰寫規(guī)范、工程設(shè)計(jì)流程及工程設(shè)計(jì)軟件，加深對實(shí)踐的認(rèn)識，該項(xiàng)考評采取答辯形式，占總成績的30%。②強(qiáng)化課堂表現(xiàn)。根據(jù)學(xué)生在課堂上的互動、主動問答、違紀(jì)等情況來矯正學(xué)生的課堂行為，增加課堂學(xué)習(xí)氛圍，該項(xiàng)主要由任課教師自定義考評細(xì)則，占總成績的15%。③嚴(yán)肅考勤制度。將學(xué)生考勤納入課程考評環(huán)節(jié)，端正學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度，對缺曠、遲到、早退與病事假的學(xué)生分別進(jìn)行考評，占總成績的10%。④弱化作業(yè)考評。電機(jī)及電力拖動是一門工程實(shí)踐應(yīng)用性課程，安排課后作業(yè)旨在鞏固學(xué)生對課堂知識的掌握情況，在應(yīng)用型教育背景下，其不應(yīng)作為重點(diǎn)考評指標(biāo)，故只占總成績的5%。

三、結(jié)束語

本文基于對地方院校電機(jī)及電力拖動課程教學(xué)現(xiàn)狀的分析，闡明了地方院校轉(zhuǎn)型中電機(jī)及電力拖動課程教學(xué)面臨的“兩難”問題及一些不可規(guī)避的現(xiàn)狀，結(jié)合我院實(shí)際及自身教學(xué)體驗(yàn)，提出了一些應(yīng)對措施。這些措施主要集中在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)踐實(shí)驗(yàn)、考評機(jī)制等方面，注重對學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)，能克服傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生對教師教學(xué)的依賴性，有助于激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考能力，提高其學(xué)習(xí)興趣。

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[責(zé)任編輯 劉鳳華]