劉團(tuán)結(jié)+胡艷麗+楊國詩
摘要:近年來,許多高校在教育教學(xué)改革的探索中注重培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力,即強(qiáng)化應(yīng)用型人才培養(yǎng)?!峨姍C(jī)學(xué)》是電氣工程及其自動化專業(yè)重要的基礎(chǔ)課程之一,針對目前學(xué)時縮減、課程任務(wù)重的情況,如何合理地改進(jìn)教學(xué)方法,從原來的理論教學(xué)轉(zhuǎn)變成應(yīng)用實(shí)踐教學(xué)是值得關(guān)注的問題。
關(guān)鍵詞:應(yīng)用型;電機(jī)學(xué);教學(xué)方法;考核
中圖分類號:G642.41 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A ? ? 文章編號:1674-9324(2016)07-0097-02
一、引言
實(shí)踐教學(xué)和應(yīng)用型人才培養(yǎng)從20世紀(jì)80年代以來在國際高教中掀起了一股新的潮流。為了滿足中國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展及推進(jìn)中國高等教育大眾化的需求,國內(nèi)很多本科高校也認(rèn)識到,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力是相當(dāng)重要的,教育教學(xué)的改革勢在必行?;茨蠋煼秾W(xué)院自2000年升本以來,著力加強(qiáng)電氣信息工程類工科專業(yè)的建設(shè),依托于本地煤礦、電力等主導(dǎo)行業(yè)及其衍生產(chǎn)業(yè)(如礦用電子產(chǎn)品、控制設(shè)備、監(jiān)測儀器儀表等),立足服務(wù)于本市及周邊地區(qū)地方中小企業(yè),培養(yǎng)地方性、本科應(yīng)用型人才。簽于此辦學(xué)定位,學(xué)院不斷進(jìn)行教學(xué)改革,其中課程建設(shè)就是一個重要方面。
《電機(jī)學(xué)》主要是講授電機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理、特性和應(yīng)用等方面的內(nèi)容,涉及了電、磁、機(jī)等多個學(xué)科的知識,具有較強(qiáng)綜合性、理論性和工程性。該課程是一門公認(rèn)的難教難學(xué)的課程之一,學(xué)生普遍反映課程內(nèi)容多,理解困難,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)很被動,師生的付出與收獲都不成比例。在近幾年的教學(xué)實(shí)踐中,學(xué)院教師在《電機(jī)學(xué)》教學(xué)方面加強(qiáng)理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合,在課程教學(xué)上進(jìn)行了有益探索與實(shí)踐,取得了一定的成效。
二、優(yōu)化課程體系,改革教學(xué)內(nèi)容
目前我校的《電機(jī)學(xué)》課程壓縮為70學(xué)時,2013年我們對《電機(jī)學(xué)》課程大綱進(jìn)行了重新修訂,對課程內(nèi)容及學(xué)時進(jìn)行優(yōu)化,目前大多數(shù)教材都是以變壓器、直流電機(jī)、同步電機(jī)、異步電機(jī)為主。我們著重講述四種電機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理、穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的特性及分析方法;對教學(xué)難點(diǎn),諸如電機(jī)運(yùn)行的暫態(tài)分析、諧波等這些有助于后續(xù)課程學(xué)習(xí)的知識點(diǎn),則要求學(xué)生有選擇性地掌握;對涉及到的工程問題,諸如電機(jī)參數(shù)測定,并聯(lián)運(yùn)行等內(nèi)容放在實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)來解決,減輕課堂教學(xué)課時少的壓力;對直流電機(jī)部分工藝、設(shè)計(jì)等方面的知識進(jìn)行刪減;將永磁電機(jī)、伺服電機(jī)等內(nèi)容放在后續(xù)專業(yè)選修課程中;另外針對電氣工程及其自動化的人才培養(yǎng)特點(diǎn),將變壓器、同步電機(jī)、異步電機(jī)作為主要內(nèi)容學(xué)習(xí)。
三、整合教學(xué)資源,改進(jìn)教學(xué)方法
《電機(jī)學(xué)》是一門理論與實(shí)際聯(lián)系十分緊密的課程,若學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課程時對實(shí)物沒有一定的感性認(rèn)識,很難較好地接受授課內(nèi)容,所以在教學(xué)中必須注意理論知識和工程實(shí)際相結(jié)合。
該課程教學(xué)在使用多媒體課件時給出大量的電機(jī)實(shí)物照片和結(jié)構(gòu)模型同時,將購買的部分電機(jī)實(shí)物及能通電演示的四種透明電機(jī)模型等教學(xué)資源進(jìn)行整合,放置在固定教室的陳列柜中,讓學(xué)生零距離與電機(jī)接觸,在講述電機(jī)結(jié)構(gòu)時,將陳列柜中已拆卸的電機(jī)取出,在課堂上逐一向?qū)W生講解。教師向?qū)W生講解電機(jī)原理時,可對透明電機(jī)模型通電演示,學(xué)生對每一個部件都有一定的認(rèn)識,在此基礎(chǔ)上對電機(jī)進(jìn)行特性分析,把原本抽象問題變得生動具體。另外,學(xué)生空余時間也可到教室進(jìn)行參觀學(xué)習(xí),對電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有更加深刻的認(rèn)識,這種教學(xué)的效果要明顯優(yōu)于理論教學(xué)。
教學(xué)內(nèi)容舉例:交流電機(jī)在分析時首先找到其共同點(diǎn),轉(zhuǎn)子繞組有電流,定子繞組有正弦交流電流,氣隙磁場為脈振的磁動勢等。在分析時,首先要掌握有關(guān)線圈和交流繞組的概念,這樣可以幫助理解交流電機(jī)的構(gòu)成;教學(xué)中,要理解機(jī)械角和電角度的概念,可以幫助學(xué)生建立時空觀概念,把空間上的差別映射到時間上。同時,交流電機(jī)教學(xué)中還要理解極距、相帶和的槽間角概念,有助于簡化分析。因此,在交流電機(jī)教學(xué)開始,任課教師需把這些相關(guān)內(nèi)容的術(shù)語解釋清楚,同時采取實(shí)物展示板書或者板書的方式進(jìn)行解釋。
在教學(xué)過程中教師要避免“填鴨式”的教學(xué)方法,應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立獲取知識、分析解決問題的能力為主。我們采用提前布置、課堂討論、課下總結(jié)的方法:教師針對要講述的內(nèi)容,可提前布置思考題,督促學(xué)生課下自學(xué);在課堂上通過適當(dāng)?shù)奶釂枺缓髱熒餐懻?,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情;在教師的引導(dǎo)下,要求學(xué)生對所學(xué)電機(jī)從結(jié)構(gòu)、原理、特性的角度進(jìn)行歸納、整理,比較各種電機(jī)的共性與個性,使學(xué)生對系統(tǒng)的理論知識掌握更加牢固。
四、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué),提高實(shí)踐能力
1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。對于工科學(xué)生來說,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一個重要環(huán)節(jié),學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)不僅能加深理論知識,還能鍛煉動手能力?!峨姍C(jī)學(xué)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)是整個電機(jī)課程教學(xué)中的一個重要環(huán)節(jié),學(xué)生理論課所學(xué)知識要通過實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行驗(yàn)證,同時訓(xùn)練操作技能。在做實(shí)驗(yàn)的過程中加深對理論知識的理解,增強(qiáng)記憶,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,同時幫助學(xué)生主動地去思考問題、探索問題,從而培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動手能力。目前,該課程的實(shí)驗(yàn)是四類電機(jī)的參數(shù)測定、運(yùn)行特性和起動、調(diào)速。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,避免傳統(tǒng)的機(jī)械插拔式接線,加大設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),給出實(shí)驗(yàn)要求、儀器及注意事項(xiàng);讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前撰寫預(yù)習(xí)報(bào)告,進(jìn)行線路詳細(xì)設(shè)計(jì),經(jīng)實(shí)驗(yàn)教師檢查后方可進(jìn)行。另外,在學(xué)完每一種電機(jī)時,需進(jìn)入工程訓(xùn)練中心,對學(xué)生進(jìn)行電機(jī)拆解、繞線、嵌線、組裝及控制實(shí)訓(xùn),使學(xué)生對電機(jī)的結(jié)構(gòu)、繞組展開圖、運(yùn)行等理論知識和實(shí)際有機(jī)結(jié)合,加深對電機(jī)理論知識的理解,增強(qiáng)其實(shí)踐動手能力,并培養(yǎng)學(xué)生工程理念,形成真正符合應(yīng)用型的人才培養(yǎng)模式。
2.科研與實(shí)驗(yàn)結(jié)合。教師在《電機(jī)學(xué)》教學(xué)中若能把專業(yè)實(shí)驗(yàn)與科研相結(jié)合,有利于促進(jìn)科研成果向教學(xué)資源及時轉(zhuǎn)化。教師安排的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要豐富,使課程實(shí)驗(yàn)和科學(xué)研究貼近,同時從實(shí)驗(yàn)中使學(xué)生學(xué)到教師科學(xué)研究的思維方法,這樣可以使專業(yè)知識的教育跟上學(xué)科的發(fā)展,從而培養(yǎng)符合時代需要的創(chuàng)新型專業(yè)人才??蒲信c實(shí)驗(yàn)結(jié)合具體做法是:①教師在研究科研項(xiàng)目的過程中把在國際國內(nèi)學(xué)術(shù)刊物及學(xué)術(shù)會議上發(fā)表的電機(jī)類科技論文給學(xué)生講解,并把論文中成果的有關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技術(shù)路線轉(zhuǎn)化為電機(jī)學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容。②在實(shí)驗(yàn)中積極觀察學(xué)生的動手能力及協(xié)調(diào)能力,吸納部分學(xué)有專長的學(xué)生參與到教師在研項(xiàng)目當(dāng)中。
五、考核方法改革
根據(jù)工程應(yīng)用型人才方案,同時根據(jù)課程的應(yīng)用型特性,該課程考核時改變單一的閉卷筆試方法,轉(zhuǎn)而注重學(xué)生實(shí)踐能力方面的考核。期末考試采用閉卷筆試和上機(jī)操作相結(jié)合的方式,該成績占總成績的70%,平時成績占總成績的30%。其中,期末考試在試卷出題時以實(shí)踐應(yīng)用環(huán)節(jié)為基礎(chǔ),以學(xué)生會用為原則,考查變壓器的運(yùn)行方式、參數(shù)測定、運(yùn)用;直流電機(jī)的運(yùn)行特性、起動、調(diào)速和制動;感應(yīng)電機(jī)的運(yùn)行、工作特性和參數(shù)測定;同步電機(jī)的穩(wěn)態(tài)分析等。實(shí)驗(yàn)考試應(yīng)包含實(shí)驗(yàn)大綱所規(guī)定的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn),特別是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),包括口試和現(xiàn)場操作兩大部分。學(xué)生在操作過程中,老師要不斷檢查接線等方面,針對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行隨機(jī)提問,并記錄學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熟練程度和動手能力,當(dāng)場打分?jǐn)?shù)。學(xué)生的平時成績包括出勤率、作業(yè)完成情況和課堂表現(xiàn)。出勤率列入考核范圍可以控制學(xué)生的隨意逃課行為,課后作業(yè)完成情況能夠充分反映學(xué)生對課堂講解知識的理解掌握能力,老師通過批改作業(yè)能夠及時觀察授課效果,課堂表現(xiàn)主要考查學(xué)生課堂參與程度、回答問題的情況等,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性??己朔椒ǖ母母锟梢院芎玫丶ぐl(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性。
六、教學(xué)效果和體會
通過優(yōu)化課程體系、改革教學(xué)內(nèi)容、整合教學(xué)資源、改進(jìn)理論教學(xué)方法、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和改進(jìn)考核方法等環(huán)節(jié)的具體實(shí)施,從近三年的教學(xué)情況來看,教學(xué)效果有所提高。
過去學(xué)生普遍感到《電機(jī)學(xué)》理論性太強(qiáng),抽象難懂,存在厭學(xué)心理,學(xué)習(xí)時始終處于被動的狀態(tài)。通過理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,為學(xué)生提供了良好的實(shí)驗(yàn)與上機(jī)環(huán)境。通過實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,從而凋動了學(xué)生學(xué)習(xí)自覺性,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)問題、解決問題和獨(dú)立工作的能力。
課程教學(xué)改革是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,該課程教學(xué)組將在以后的教學(xué)實(shí)踐中不斷深化《電機(jī)學(xué)》課程教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,使本課程的教學(xué)質(zhì)量能夠再上一個新的臺階。
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