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        基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的考試方法改革與探索

        2018-03-31 09:28:22袁登科孫梁榕朱琴躍張文豪
        課程教育研究 2018年1期
        關(guān)鍵詞:專業(yè)認(rèn)證創(chuàng)新能力

        袁登科 徐 虹 孫梁榕 朱琴躍 張文豪

        【摘要】文章以《電氣傳動(dòng)與牽引控制系統(tǒng)》課程為例,描述了同濟(jì)大學(xué)電氣工程系本科教學(xué)在考試方法中采取的一些措施,目的是為了更好的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、積極性,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,學(xué)生的反饋表明了采取的措施是行之有效的,同時(shí)這些措施也與目前高校正在進(jìn)行的學(xué)科專業(yè)認(rèn)證的要求是相吻合的。

        【關(guān)鍵詞】考試方法 創(chuàng)新能力 本科生教育 專業(yè)認(rèn)證

        【基金項(xiàng)目】本項(xiàng)目得到同濟(jì)大學(xué)教改項(xiàng)目的資助。特此表示感謝。

        【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2018)01-0225-02

        1.引言

        同濟(jì)大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化本科專業(yè)開設(shè)了《電氣傳動(dòng)與牽引控制系統(tǒng)》課程,原本的開課學(xué)期是大四上,現(xiàn)已調(diào)整為大三下。為了與其他課程教學(xué)更好的相結(jié)合,該課程授課教師一直在結(jié)合著該領(lǐng)域的發(fā)展趨勢進(jìn)行著教與學(xué)的改革探索。

        2.考核方式改革內(nèi)容

        針對《電氣傳動(dòng)與牽引控制系統(tǒng)》課程,在2016-2017學(xué)年的第二學(xué)期(即2017年3-7月)期間,電信學(xué)院教務(wù)科老師與該課程的授課教師一起討論并制定了該時(shí)間段內(nèi)關(guān)于課程考核方式改革的一些具體要求和采取的措施。

        3.課程教學(xué)采取的具體措施及反思

        下面結(jié)合《電氣傳動(dòng)與牽引控制系統(tǒng)》課程中電力電子功率變換器的PWM控制技術(shù)部分內(nèi)容,介紹一下本課程采取的一些具體措施。

        (1)課前準(zhǔn)備

        考慮到同學(xué)們在前一個(gè)學(xué)期剛剛學(xué)過《電力電子技術(shù)》,該課程由兩位教師分別教授,一位在課堂中介紹過SVPWM技術(shù),另一位則沒有,而SVPWM技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的PWM技術(shù)之一??紤]到這些具體情況,本課程授課教師多次鼓勵(lì)同學(xué)們在課下相互交流與學(xué)習(xí)SVPWM的內(nèi)容,并且在課堂上準(zhǔn)備了一份調(diào)查表格,用來對此進(jìn)行記錄,這份表格將作為平時(shí)成績的一部分。

        (2)課堂問題回答

        教師除了記錄學(xué)生的平時(shí)出勤,另外還針對平時(shí)問題的回答進(jìn)行了記錄。每位同學(xué)都要求必須至少回答5次問題,教師對回答情況進(jìn)行記錄。如果回答出色,可以考慮加分;如果同學(xué)沒有及時(shí)回答出來,就請同學(xué)繼續(xù)思考,以后再回答(這樣可以避免學(xué)生對回答問題有太大壓力從而產(chǎn)生對抗情緒)。

        另外,因?yàn)閷γ课煌瑢W(xué)回答問題都有相同的要求,所以可以避免某些同學(xué)心存僥幸,從而鼓勵(lì)他們積極回答自認(rèn)為比較簡單的問題。對此做法,同學(xué)們反映良好。另外,同學(xué)們希望教師提前公布問題列表,便于課下提前準(zhǔn)備。

        (3)問題的分類

        課程教學(xué)的問題討論中,有同學(xué)表示,有些討論內(nèi)容比較容易,有些難度較高,希望教師可以更好的布置討論內(nèi)容。

        實(shí)際的情況是,學(xué)生的水平有明顯的分層現(xiàn)象,有的同學(xué)基礎(chǔ)好,學(xué)習(xí)也更積極,課下投入精力也更多,所以比較容易掌握一些中等難度的知識(shí),所以也自然提出了更高的要求。這要求教師準(zhǔn)備更多的問題,并且根據(jù)難度的不同對其進(jìn)行分類。既要滿足一般學(xué)生的要求,也要考慮水平較高的同學(xué)們的要求,鼓勵(lì)他們繼續(xù)深入學(xué)習(xí)與研究。

        (4)課后作業(yè)

        本課程的特點(diǎn)是理解電機(jī)難,控制電機(jī)更難,實(shí)驗(yàn)需要良好的硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)的聯(lián)合支持,做電機(jī)功率實(shí)驗(yàn)的難度更大,對平臺(tái)的要求非常高。針對這些特點(diǎn),所以多布置MATLAB仿真作業(yè)。另外可以布置與具體應(yīng)用密切結(jié)合的作業(yè)題目。

        4.學(xué)生反饋

        本課程教學(xué)中,鼓勵(lì)同學(xué)們針對教與學(xué)進(jìn)行思考,并及時(shí)反饋給老師(對于完成反饋的同學(xué),平時(shí)成績加分),下面就是同學(xué)們反饋的部分內(nèi)容。

        (1)關(guān)于SVPWM的課堂教學(xué)

        不同老師講授《電力電子技術(shù)》課程內(nèi)容的側(cè)重有一定差異,部分同學(xué)學(xué)習(xí)過SVPWM,部分同學(xué)則未曾接觸。然而SVPWM是異步電機(jī)控制技術(shù)中十分重要的內(nèi)容,因此教師還在講直流調(diào)速系統(tǒng)時(shí)就鼓勵(lì)同學(xué)之間互相交流,并且在上課時(shí)針對是否進(jìn)行過交流作統(tǒng)計(jì)記錄,推動(dòng)了同學(xué)之間的學(xué)習(xí)交流。

        (2)關(guān)于SVPWM課堂教學(xué)

        在課堂上,教師提出了9個(gè)問題,分別如下:

        1)異步電機(jī)變頻調(diào)速對供電電源有何需求?

        2)PWM含義是什么?其輸出波形有何特點(diǎn)?

        3)常見PWM技術(shù)有哪些?它們的工作原理是什么?

        4)SPWM中的調(diào)制比、載波比是什么?

        5)空間電壓矢量的定義式是什么?

        6)三相正弦電壓對應(yīng)的電壓空間矢量是什么?它有何特點(diǎn)?由它供電時(shí)的電機(jī)定子磁鏈?zhǔn)噶坑泻翁攸c(diǎn)?

        7)兩電平逆變器供電時(shí),電機(jī)的定子電壓矢量有何特點(diǎn)?磁鏈?zhǔn)噶繎?yīng)如何控制?

        8)什么是方波逆變器?什么是PWM逆變器?

        9)如何實(shí)現(xiàn)六邊形和準(zhǔn)圓形磁鏈軌跡的控制?

        前4題對前面所學(xué)重點(diǎn)進(jìn)行復(fù)習(xí),能夠較好的使同學(xué)們回想起相關(guān)內(nèi)容,有助于更好的理解本節(jié)課內(nèi)容;后5題是對預(yù)習(xí)的檢驗(yàn)并且是對SVPWM的講解,由淺入深,層層遞進(jìn),直擊要點(diǎn)。第5題直入SVPWM的理論基礎(chǔ);第6題為理想情況下的磁鏈軌跡;第7題則回到了實(shí)際電路對矢量的等效合成實(shí)現(xiàn),逆變器在開關(guān)控制下輸出六邊形的電壓矢量;第8、9題,則討論不同的控制手段下電壓與磁鏈的空間矢量軌跡,涉及電壓矢量的合成等效。

        以提問的形式將SVPWM原理部分梳理清楚,檢驗(yàn)了課前預(yù)習(xí)的成果,能夠發(fā)現(xiàn)預(yù)習(xí)的疏漏和誤區(qū),同時(shí)也一改通常的上課形式(教師單方向的講述、傳授),能夠降低課堂的單調(diào)程度,提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性。

        接著簡要的講述了問題中所未涉及的SVPWM實(shí)現(xiàn)部分,最后以小測驗(yàn)作為課堂結(jié)尾。

        (3)學(xué)生對課堂教學(xué)的理解與建議

        從這次關(guān)于SVPWM的課前預(yù)習(xí)和交流的情況可以看出,在反復(fù)強(qiáng)調(diào)與有對結(jié)果進(jìn)行調(diào)查和記錄的情形下,教師布置的課前任務(wù)能夠在一定程度上被執(zhí)行完畢,但對其課前任務(wù)的執(zhí)行程度往往取決于同學(xué)自身,可能認(rèn)為抱有基本的了解即可,或可能認(rèn)為需要對其較為進(jìn)行全面的認(rèn)識(shí),因此在布置課前任務(wù)時(shí),除了需要反復(fù)強(qiáng)調(diào)并且對課前任務(wù)完成情況進(jìn)行調(diào)查記錄,教師還應(yīng)設(shè)置一些關(guān)鍵詞與預(yù)習(xí)問題,方便統(tǒng)一課前任務(wù)的完成程度。

        通過在課堂上提問的結(jié)果來看,預(yù)習(xí)能夠保證同學(xué)們對相關(guān)內(nèi)容有一定的理解,能夠較為流暢的正確回答基本問題。

        5.小結(jié)

        在當(dāng)前大力推行素質(zhì)教育和通識(shí)教育的情況下,專業(yè)課的學(xué)時(shí)遭到明顯削減。更好的布置課前任務(wù),能夠有效的減少課時(shí)削減帶來的影響。此外,在基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)上省下的時(shí)間也能夠用于能力偏向型教學(xué)部分,例如仿真實(shí)踐、試驗(yàn)課、講座、討論課等。

        能力的培養(yǎng)也同等重要。一般的課堂往往更加偏重于知識(shí)的講解,因此要進(jìn)行教改,多通過實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)任務(wù)與實(shí)踐等非講授課程來構(gòu)建由知識(shí)向能力的過渡,能夠有助于檢驗(yàn)學(xué)生的知識(shí)水平與其運(yùn)用能力。

        目前高等學(xué)校的工科類學(xué)科的專業(yè)認(rèn)證正在緊張的進(jìn)行著,它督促著高校的教與學(xué)更加密切的結(jié)合,相互促進(jìn),不僅提高學(xué)生的水平與能力,也有利于提高教師的教學(xué)水平,所以在具體的教學(xué)過程中探索各種行之有效、因材施教的具體措施是非常必要的。

        參考文獻(xiàn):

        [1]余清臣,徐蘋.當(dāng)代課堂教學(xué)模式改革的實(shí)踐內(nèi)涵:一種反思的視角,教育科學(xué)研究,2014(1),15-18

        [2]陳樹彬,陳罡,張淑敏.校企聯(lián)盟——工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式研究,教育與教學(xué),2010(1),93-96

        [3]袁登科,牙生·合力力.本科生創(chuàng)新實(shí)踐課程建設(shè)探索,課程教育研究,2015(3),219-220

        作者簡介:

        袁登科,講師,博士,同濟(jì)大學(xué)電氣工程系。

        徐虹*,農(nóng)藝師,碩士,同濟(jì)大學(xué)電信學(xué)院教務(wù)科, xuhong636@#edu.cn

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