電機(jī)應(yīng)用技術(shù)是自動化專業(yè)一門重要的專業(yè)課程。教學(xué)內(nèi)容圍繞浙江大學(xué)城市學(xué)院辦學(xué)宗旨,以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目的,著重從應(yīng)用角度出發(fā),分析直流電機(jī)、變壓器、異步電機(jī)和微特電機(jī)等的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、電磁關(guān)系與運(yùn)行特性,重點(diǎn)掌握各種電機(jī)的外特性,為掌握自動化專業(yè)和學(xué)習(xí)后續(xù)課程打下基礎(chǔ)。針對該課程存在的實(shí)在的電機(jī)與抽象的場、電機(jī)的電樞反應(yīng)、交流電機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁動勢等教學(xué)難點(diǎn),深入探討了課堂教學(xué)方法的系列改革舉措,經(jīng)過兩個學(xué)期的實(shí)踐,在調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生動手能力等方面,取得了良好的成效。
一是理清思路,從簡到繁,強(qiáng)化基本電磁定律的理解和應(yīng)用?!峨姍C(jī)應(yīng)用技術(shù)》是自動化專業(yè)一門重要的專業(yè)方向課程,在專業(yè)培養(yǎng)方案及課程體系中具有重要的地位。在學(xué)習(xí)本課程時,強(qiáng)調(diào)學(xué)生要理解電能的產(chǎn)生——傳輸——應(yīng)用的過程,抓住結(jié)合實(shí)際引入問題——分析解決——回到實(shí)際問題的主線,遵循“建模”與“解?!眱蓚€基本問題的脈絡(luò)。通過對學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)主線和學(xué)習(xí)脈絡(luò)的認(rèn)真梳理,讓學(xué)生一開始就明確本課程的學(xué)習(xí)性質(zhì),不走彎路,有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
二是觀看模型理解抽象磁場概念,加深學(xué)生知識的掌握。電機(jī)是依據(jù)電磁感應(yīng)原理、實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換和電能傳遞的基本電磁裝置,是有形的;但是,它實(shí)現(xiàn)工作原理的磁場是無形的;而反映電磁相互作用外部特征的電磁量,又是實(shí)實(shí)在在可以測量的。如何使學(xué)生把“形”(實(shí)際有形的電機(jī)裝置)和“象”(抽象無形的工作磁場)聯(lián)系起來,是電機(jī)學(xué)教學(xué)的難點(diǎn)。在教學(xué)過程中,注重引入各種電機(jī)模型,幫助學(xué)生理解抽象的磁場概念。
三是引導(dǎo)學(xué)生參與課堂教學(xué),分組討論促進(jìn)能力增長。2013-2014學(xué)年第一學(xué)期《電機(jī)應(yīng)用技術(shù)》課程采用全程錄播,上課地點(diǎn)受教室的限制,選課人數(shù)限制為47人。由于人數(shù)少,教室環(huán)境好,所以學(xué)生整體的參與度和上課成效都不錯。學(xué)期初,由兩三個學(xué)生自由組成一組,全班共分為17組,在保證每組都有機(jī)會制作PPT進(jìn)行匯報之外,其中有9組參與了第二次PPT的制作和匯報。通過鼓勵學(xué)生上講臺講課的方式強(qiáng)化了學(xué)生團(tuán)隊(duì)建設(shè)。
四是綜合運(yùn)用多種教學(xué)手段,引導(dǎo)學(xué)生主動融入課堂學(xué)習(xí)。積極利用浙江大學(xué)城市學(xué)院的Black Board公共教學(xué)平臺,將本課程的教學(xué)簡介、教學(xué)大綱、教學(xué)進(jìn)度表、參考書目、教學(xué)課件、學(xué)生讀書報告、學(xué)習(xí)要點(diǎn)、引導(dǎo)性項(xiàng)目、習(xí)題與解答、在線測試、教學(xué)視頻、網(wǎng)絡(luò)參考資源等豐富的教學(xué)資源上網(wǎng),建立了強(qiáng)有力的教學(xué)支持環(huán)境。同時,及時開通討論版模塊,隨時解決學(xué)生的疑難問題,保證了教學(xué)改革的順利實(shí)施。至2013-2014學(xué)年第一學(xué)期末,本課程的Black Board平臺量化分已經(jīng)達(dá)到100分?!峨姍C(jī)應(yīng)用技術(shù)》課獲得了浙江大學(xué)城市學(xué)院教學(xué)方法改革示范課堂和網(wǎng)絡(luò)活躍課堂。
五是引導(dǎo)性項(xiàng)目貫穿理論教學(xué)周期,使建模與解模理念形象化,加深學(xué)生對課程知識的理解和掌握。在課程理論教學(xué)中,以電機(jī)的外特性為主,兼顧新型實(shí)用電機(jī)以及電機(jī)的新型控制方法,強(qiáng)調(diào)以項(xiàng)目引導(dǎo)帶動理論教學(xué)內(nèi)容的深化。2013-2014學(xué)年第一學(xué)期從建模和解模兩個角度出發(fā)來安排引導(dǎo)性項(xiàng)目,圍繞直流電機(jī)自動控制系統(tǒng)設(shè)計,帶領(lǐng)學(xué)生從直流電機(jī)機(jī)械特性、起動、調(diào)速和制動等方面,通過采取建模手段來深入理解和把握直流電機(jī)的工作性質(zhì),從完成直流電機(jī)自動控制系統(tǒng)設(shè)計實(shí)物調(diào)試方面,采取解模手段來兼顧實(shí)用電機(jī)的新型控制方法。該設(shè)計題目對學(xué)生融會貫通運(yùn)動控制相關(guān)課程內(nèi)容十分有幫助?;诮:徒饽@砟畹囊龑?dǎo)性項(xiàng)目內(nèi)容安排,如下表所示:
以組為單位,由組內(nèi)成員協(xié)作完成該項(xiàng)設(shè)計。到學(xué)期末,全班學(xué)生基本上都完成了直流電機(jī)實(shí)物控制電路的調(diào)試和設(shè)計報告的撰寫。圖1為直流電動機(jī)機(jī)械特性仿真結(jié)果,圖2為直流電動機(jī)改變電樞電壓調(diào)速模型。
綜上所述,針對學(xué)生們在學(xué)習(xí)《電機(jī)應(yīng)用技術(shù)》課程的畏難情緒,我們積極探討教學(xué)方式和教學(xué)方法改革,以提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣為宗旨,以鍛煉學(xué)生動手能力為目標(biāo),經(jīng)過兩個學(xué)期的實(shí)踐,在調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生動手能力等方面取得了良好的成效。
【該文由2013年浙江省高等學(xué)校課堂教學(xué)改革項(xiàng)目《基于建模和解模理念的項(xiàng)目驅(qū)動式電機(jī)應(yīng)用技術(shù)課堂教學(xué)改革》(Kg2013510)和2012浙江大學(xué)城市學(xué)院課堂教學(xué)改革項(xiàng)目《基于建模和解模理念的項(xiàng)目驅(qū)動式lt;電機(jī)應(yīng)用技術(shù)gt;課堂教學(xué)方法改革》(KG1203)資助】
(作者單位:浙江大學(xué)城市學(xué)院信電分院)