摘 要:為了更好貫徹素質(zhì)教育和創(chuàng)新教育思想,針對(duì)電力工程及其自動(dòng)化專業(yè)《電機(jī)與拖動(dòng)》課程存在的問題,從籌劃人才培養(yǎng)頂層設(shè)計(jì)入手,創(chuàng)新專業(yè)教學(xué)模式,將多種教學(xué)方法和手段有機(jī)地結(jié)合,取得了顯著的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:教學(xué)模式;教學(xué)方法;教學(xué)手段
[中圖分類號(hào)]:G64 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]:A
[文章編號(hào)]:1002-2139(2013)-17--01
電力工程及其自動(dòng)化專業(yè)是我系乃至學(xué)校傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)專業(yè),《電機(jī)與拖動(dòng)》是電力工程及其自動(dòng)化專業(yè)一門工程技術(shù)基礎(chǔ)主干課程,課程特點(diǎn)是理論性強(qiáng),概念抽象;綜合性強(qiáng),涉及的基礎(chǔ)理論和知識(shí)面較廣,牽涉電、磁、熱、機(jī)械等綜合知識(shí);實(shí)用性強(qiáng),有工程類課程的特點(diǎn)。在課時(shí)壓縮的前提下,如何在有限的課時(shí)內(nèi)使學(xué)員獲得最大的信息量,掌握更多的理論和工程實(shí)踐知識(shí),使教學(xué)內(nèi)容跟得上快速發(fā)展的先進(jìn)技術(shù)。我們針對(duì)這一問題,根據(jù)新制定的人才培養(yǎng)方法和課程標(biāo)準(zhǔn),優(yōu)化整合教學(xué)內(nèi)容,反映學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì)和需要;采用靈活的教學(xué)方法和多種教學(xué)手段,使學(xué)員掌握電機(jī)與電力拖動(dòng)系統(tǒng)的基本概念、基本理論和基本分析計(jì)算方法,提高自學(xué)能力和分析、解決工程實(shí)際問題的能力;采用新的考試模式,提高學(xué)員的口頭表達(dá)和應(yīng)變能力。
一、改革構(gòu)想
專業(yè)教學(xué)模式的改革與創(chuàng)新是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,課堂教學(xué)過程是由教學(xué)目標(biāo)、課程體系、課程思想、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)方法、教學(xué)形式、教員和學(xué)員等要素構(gòu)成的復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng),只注重某一方面(如單純教學(xué)內(nèi)容或教學(xué)方法)的改革是不夠的,必須對(duì)教學(xué)全過程進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)才能實(shí)現(xiàn)教學(xué)的整體優(yōu)化。教學(xué)組織形式是由教學(xué)內(nèi)容以及傳授教學(xué)內(nèi)容的方法所決定,沒有離開特定教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的教學(xué)組織形式。從如何傳授教學(xué)內(nèi)容的角度來看,它是教學(xué)方法;從傳授知識(shí)的過程中教員與學(xué)員的關(guān)系、地位和作用來看,它是一種教學(xué)的組織形式。因此教學(xué)活動(dòng)的改革就集中在教學(xué)方法手段的改進(jìn)上。
二、具體實(shí)施
(一)解讀人才培養(yǎng)方案,優(yōu)化整合教學(xué)內(nèi)容
根據(jù)新制定的課程標(biāo)準(zhǔn),以電機(jī)與電力拖動(dòng)的原理與工程應(yīng)用為主線,將變壓器、交流電機(jī)、直流電機(jī)、電力拖動(dòng)等知識(shí)單元,按照結(jié)構(gòu)、電磁關(guān)系、數(shù)學(xué)模型、系統(tǒng)運(yùn)行的順序,突出基本概念、基本原理和分析計(jì)算,同時(shí)體現(xiàn)各部分之間的內(nèi)在聯(lián)系, 構(gòu)成一個(gè)完整的知識(shí)體系;突出工程應(yīng)用能力培養(yǎng),通過精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié),強(qiáng)化學(xué)員在電機(jī)與拖動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)備選型、運(yùn)行維護(hù)、設(shè)備檢測(cè)與故障排除方面的能力培養(yǎng)。
(二)采用靈活的教學(xué)方法和手段,激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)員的自學(xué)能力和創(chuàng)新能力
1、教學(xué)方法
1.1歸納教學(xué)法
在講解理論知識(shí)后,教員對(duì)內(nèi)容歸納出要點(diǎn),總結(jié)為結(jié)論性知識(shí),使知識(shí)系統(tǒng)化、條理化,并提煉出重點(diǎn)、難點(diǎn),有利于學(xué)員掌握。
1.2問題教學(xué)法
教材的部分內(nèi)容學(xué)員通過自學(xué)能很快掌握,但理解的深度不夠,這部分內(nèi)容經(jīng)教員提出問題后留給學(xué)員自學(xué),能緩解學(xué)時(shí)數(shù)少的矛盾,將課堂講授、課內(nèi)討論、課外自學(xué)有機(jī)結(jié)合。例如,課程進(jìn)行到變壓器的效率與效率特性時(shí),教員提出兩個(gè)問題:①變壓器運(yùn)行時(shí)都有哪些損耗,如何計(jì)算?②變壓器的最大負(fù)載系數(shù)是多少?工程實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)取為多少?為什么?將其留給學(xué)員自學(xué),個(gè)別學(xué)員有疑問可在答疑時(shí)間給予分析和解釋。
1.3啟發(fā)教學(xué)法
根據(jù)教學(xué)目的、內(nèi)容、學(xué)員的知識(shí)水平和知識(shí)規(guī)律,采用啟發(fā)誘導(dǎo)的辦法促進(jìn)學(xué)員自主思考,引導(dǎo)思路,指出問題的實(shí)質(zhì),傳授知識(shí)、培養(yǎng)能力,也就是提出問題—啟發(fā)—解決問題的過程。
1.4比較教學(xué)法
對(duì)課程中的基本概念、基本規(guī)律及分析方法中的共性進(jìn)行分析歸納,采用比較方式進(jìn)行教學(xué)。例如變壓器和三相異步電機(jī)的工作原理,有很多類似的地方,兩者都是基于電磁感應(yīng)的基本原理,變壓器相當(dāng)于一臺(tái)靜止的電機(jī),兩者的電壓方程,等效電路都是類似的;同步電機(jī)與異步電機(jī)的交流繞組的結(jié)構(gòu)與工作原理類似。通過以上分析歸納,能有效加深學(xué)員對(duì)知識(shí)的理解,掌握分析問題的思路和方法。
2、教學(xué)手段
由于《電機(jī)與拖動(dòng)》是抽象理論與實(shí)際結(jié)構(gòu)相結(jié)合的課程,必須對(duì)電機(jī)的結(jié)構(gòu)有清晰、完整的認(rèn)識(shí),才能正確理解和掌握基本的理論和知識(shí)。因此電機(jī)結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)是教學(xué)過程中必不可少的環(huán)節(jié)。我們不斷探索和豐富電機(jī)結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的教學(xué)方法和手段,改革實(shí)施方式,采用實(shí)物、三維虛擬仿真技術(shù)和仿真演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)等教學(xué)手段,激發(fā)了學(xué)員的興趣和熱情,增強(qiáng)了對(duì)電機(jī)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí),提高了課堂知識(shí)的傳授效率。
2.1實(shí)物教學(xué)
通過建立電機(jī)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)中心,使學(xué)員可隨時(shí)到該實(shí)習(xí)中心進(jìn)行電機(jī)的拆裝,與實(shí)際電機(jī)近距離接觸,大大激發(fā)了他們的興趣和積極性。
2.2三維虛擬仿真技術(shù)教學(xué)
除了讓學(xué)員接觸電機(jī)實(shí)物,還建立了電機(jī)整體和各零部件的三維模型,增強(qiáng)了教學(xué)內(nèi)容的表現(xiàn)力,使學(xué)員運(yùn)用多種感官參與教學(xué)活動(dòng)。例如用于演示變壓器、異步電機(jī)和同步電機(jī)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和抽象的內(nèi)部電磁過程,把看不見摸不著的抽象知識(shí)形象化,有助于學(xué)員理解和掌握,提高學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣。
2.3仿真演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)
仿真實(shí)驗(yàn)可逼真的模擬出學(xué)員實(shí)驗(yàn)操作的整個(gè)過程,可在實(shí)驗(yàn)課前實(shí)施。例如做變壓器的參數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)前,學(xué)員可以事先利用MATLAB軟件的電力系統(tǒng)模塊進(jìn)行系統(tǒng)建模,仿真空載實(shí)驗(yàn)和短路實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程,將相應(yīng)的電壓、電流波形通過示波器模塊輸出,實(shí)時(shí)顯示測(cè)量結(jié)果,實(shí)現(xiàn)更靈活的操作,是實(shí)物實(shí)驗(yàn)課的現(xiàn)代化補(bǔ)充。
(三)采用新的考試模式,提高學(xué)員的口頭表達(dá)和應(yīng)變能力
制定了新的考試模式,采用平時(shí)成績(jī)(15%),口試成績(jī)(15%)和閉卷考試(70%)結(jié)合的考試方法,獨(dú)立計(jì)分,各部分考核內(nèi)容的側(cè)重點(diǎn)有所不同??谠嚧疝q考試采用學(xué)員現(xiàn)場(chǎng)從口試試題庫(kù)中現(xiàn)場(chǎng)抽題,現(xiàn)場(chǎng)答辯的方式進(jìn)行,教員以學(xué)員抽中的題目為中心,對(duì)學(xué)員進(jìn)行單獨(dú)答辯,多角度、多方位地提出問題,引導(dǎo)學(xué)員進(jìn)行創(chuàng)造性的分析和判斷。口試答辯考試不僅考核學(xué)員理論知識(shí)掌握的程度,還可提高學(xué)員的口頭表達(dá)能力和應(yīng)變能力。
三、總結(jié)
為了達(dá)到“授人以漁”的目標(biāo),從籌劃人才培養(yǎng)頂層設(shè)計(jì)入手,創(chuàng)新專業(yè)教學(xué)模式、組織形式與方法手段。筆者在教學(xué)工作中,將歸納教學(xué)法、問題教學(xué)法、啟發(fā)教學(xué)法、比較教學(xué)法、實(shí)物教學(xué)、三維虛擬仿真技術(shù)和仿真演示實(shí)驗(yàn)等多種教學(xué)方法和手段有機(jī)地結(jié)合,對(duì)《電機(jī)與拖動(dòng)》課程進(jìn)行教學(xué)改革與實(shí)踐,取得了顯著的教學(xué)效果,實(shí)踐表明教學(xué)改革是成功的。
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