陳娟，權(quán)悅

（安徽科技學(xué)院，安徽鳳陽(yáng) 233100）

《電機(jī)與拖動(dòng)》是高等院校“電氣類”專業(yè)的重要課程，具有綜合性與應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)。該課程主要研究電機(jī)基本理論，并對(duì)電力拖動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行綜合分析，在整個(gè)電氣類專業(yè)的人才培養(yǎng)和課程體系中有重要的紐帶作用。通過(guò)凝練課程特點(diǎn)，分析社會(huì)對(duì)人才需求的導(dǎo)向，對(duì)該課程的教學(xué)進(jìn)行科學(xué)分析，并進(jìn)行教學(xué)改革，對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量有一定意義。

1 目前《電機(jī)與拖動(dòng)》教學(xué)存在的問題

1.1 理論教學(xué)研究薄弱

隨著電氣行業(yè)的快速發(fā)展，帶動(dòng)了電機(jī)控制的新技術(shù)、新研究動(dòng)向、新設(shè)備的發(fā)展。但在目前的高等教育框架下,電力拖動(dòng)學(xué)科難以形成良好的產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的運(yùn)行機(jī)制, 存在課程結(jié)構(gòu)不合理，理論研究明顯落后于實(shí)際應(yīng)用的現(xiàn)象[1]。

1.2 實(shí)踐教學(xué)體系不完善

現(xiàn)有的實(shí)踐教學(xué)得不到很好的重視，仍然存在設(shè)備老化、考核體系不完整的現(xiàn)象。同時(shí)，對(duì)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)缺乏實(shí)踐基地，不能把社會(huì)實(shí)際應(yīng)用和課程很好結(jié)合。

1.3 教學(xué)手段落后

目前各校“電機(jī)與拖動(dòng)”的教學(xué)已從過(guò)去黑板加粉筆方法, 逐步改進(jìn)為多媒體技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合。但目前教學(xué)課件的制作只限于PowerPoint 形式,內(nèi)容單一,教學(xué)效果不明顯。

2 《電機(jī)與拖動(dòng)》課程教學(xué)改革的方法與措施

2.1 加強(qiáng)理論研究，調(diào)整課程體系

2.1.1 優(yōu)化課程結(jié)構(gòu),拓展教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)電機(jī)與拖動(dòng)的課程特點(diǎn)教學(xué)過(guò)程中，把課程與專業(yè)特色相融合，內(nèi)容與需求相融合，加強(qiáng)對(duì)應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

由此，對(duì)課程的內(nèi)容進(jìn)行重新整合和優(yōu)化，科學(xué)修訂教學(xué)大綱。在加強(qiáng)基本理論知識(shí)講授的同時(shí)，合理增加科技前沿的一些新設(shè)備、新技術(shù)的內(nèi)容，如無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直線電動(dòng)機(jī)等控制電機(jī)以及直接轉(zhuǎn)矩控制方法，VVVF 調(diào)速、SPWM 調(diào)制、新型軟啟動(dòng)技術(shù)等工業(yè)應(yīng)用新知識(shí)，以提高學(xué)生對(duì)社會(huì)的適應(yīng)能力和專業(yè)技能水平[2]。

2.1.2 凝練教學(xué)重點(diǎn)，整合教學(xué)順序

《電機(jī)與拖動(dòng)》課程理論繁瑣，概念、公式較多。在課堂教學(xué)過(guò)程中，對(duì)理論內(nèi)容進(jìn)行透徹的講解，使學(xué)生掌握理論與公式的應(yīng)用，加深學(xué)生對(duì)相似的知識(shí)點(diǎn)區(qū)分與記憶。例如：直流電機(jī)與BLDC 的區(qū)別；變壓器短路實(shí)驗(yàn)與負(fù)載實(shí)驗(yàn)高、低壓側(cè)的接線分析等。對(duì)于公式多，計(jì)算量大這一課程特點(diǎn)，教師在教學(xué)安排上，補(bǔ)充課后作業(yè)和習(xí)題課，通過(guò)“教師多講題，學(xué)生多做題”的方式，強(qiáng)化難點(diǎn)訓(xùn)練。

針對(duì)電氣專業(yè)的培養(yǎng)方案特點(diǎn)，教學(xué)過(guò)程中還對(duì)電機(jī)基本原理教學(xué)進(jìn)行了一定的細(xì)化，加大了交流電機(jī)部分的教學(xué)力度。例如比較難理解的旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)部分，在介紹了交流電機(jī)磁場(chǎng)的產(chǎn)生、作用以及分布形態(tài)時(shí)，采用了現(xiàn)代化教學(xué)手段，以動(dòng)畫方式，形象地描述了同步磁場(chǎng)的形態(tài)和工作過(guò)程，取得了很好的教學(xué)效果。

2.1.3 關(guān)注學(xué)科發(fā)展，融入新型技術(shù)

近幾年來(lái)，隨著電力電子技術(shù)發(fā)展，帶動(dòng)了拖動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展，新型電機(jī)、特種電機(jī)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，如BLDC、開關(guān)磁阻式電機(jī)等。為了增強(qiáng)學(xué)生適應(yīng)社會(huì)的能力，在授課過(guò)程中，適當(dāng)增加新型電機(jī)以及現(xiàn)代控制技術(shù)，使教學(xué)更加適應(yīng)新技術(shù)發(fā)展要求。

2.1.4 完善考核體系，量化考核標(biāo)準(zhǔn)

課程考核是教學(xué)的最終環(huán)節(jié)，科學(xué)的考核系統(tǒng)既能真實(shí)地反映教師的教學(xué)效果，也對(duì)學(xué)生的知識(shí)掌握程度做出客觀的評(píng)定。

該課程的考核分為理論與實(shí)踐兩大部分。理論考核過(guò)程中，采用了建立試題庫(kù)，實(shí)行教考分類制度，課程組集體閱卷的方式，并在考試結(jié)束后，采用專業(yè)軟件，對(duì)考試結(jié)果進(jìn)行定量與定性的分析。

實(shí)踐考核采用多模塊綜合考評(píng)方式，包括有預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)紀(jì)律、操作技能、數(shù)據(jù)與分析、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等指標(biāo)，進(jìn)行逐項(xiàng)評(píng)分，綜合后得出實(shí)驗(yàn)總成績(jī)。同時(shí)，對(duì)綜合性實(shí)驗(yàn)，還鼓勵(lì)學(xué)生撰寫研究報(bào)告，作為附加分的評(píng)判依據(jù)[3]。

2.2 加強(qiáng)教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié),開展多種實(shí)踐教學(xué)形式

實(shí)踐教學(xué)主要是對(duì)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和現(xiàn)場(chǎng)分析能力的訓(xùn)練?！峨姍C(jī)與拖動(dòng)》課程實(shí)踐環(huán)節(jié)主要包括課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)和綜合實(shí)習(xí)。

在原有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目基礎(chǔ)上，減少演示性實(shí)驗(yàn)，增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)比例。綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)建立在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,一般為較復(fù)雜和大型的實(shí)驗(yàn),內(nèi)容經(jīng)過(guò)科學(xué)設(shè)計(jì),能夠體現(xiàn)專業(yè)學(xué)科的知識(shí)水平,要求學(xué)生能綜合應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐技能，使學(xué)生變被動(dòng)的機(jī)械操作為積極主動(dòng)的研究、設(shè)計(jì)和創(chuàng)新。

在過(guò)程上，實(shí)行預(yù)約制度，讓學(xué)生先在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)課上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，能夠合格的完成預(yù)習(xí)習(xí)題后，在老師指導(dǎo)下，獨(dú)立完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與參數(shù)測(cè)定。通過(guò)這種預(yù)習(xí)加學(xué)習(xí)的方法，進(jìn)一步鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)和操作技能[4]。

課程設(shè)計(jì)和綜合實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)是教學(xué)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)綜合應(yīng)用能力培養(yǎng)重要途徑。借助實(shí)驗(yàn)室、工程訓(xùn)練中心，進(jìn)行為期一周的有針對(duì)性的實(shí)踐訓(xùn)練。訓(xùn)練過(guò)程中，通過(guò)給定設(shè)計(jì)目標(biāo)，引入工程案例等多種途徑，指導(dǎo)學(xué)生把課本的理論知識(shí)與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)相結(jié)合。增加了異步電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、電機(jī)機(jī)械特性測(cè)試與仿真分析等實(shí)踐內(nèi)容，進(jìn)一步深化了實(shí)踐教學(xué)體系。與此同時(shí)，在綜合訓(xùn)練過(guò)程中，組織學(xué)生到對(duì)口企業(yè)實(shí)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)交直流電機(jī)結(jié)構(gòu)、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)拖動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用、拖動(dòng)系統(tǒng)的控制方法等認(rèn)識(shí)。通過(guò)專業(yè)綜合實(shí)習(xí)，加深電機(jī)理論的理解，增強(qiáng)工程設(shè)計(jì)意識(shí)起到了十分重要的強(qiáng)化作用[5]。

2.3 優(yōu)化教學(xué)手段，改進(jìn)教學(xué)方法

先進(jìn)的教學(xué)手段有利于教學(xué)，根據(jù)課程的具體特點(diǎn)，改變傳統(tǒng)的單一教學(xué)手段與方法，開創(chuàng)以社會(huì)需求為導(dǎo)向的多元化教學(xué)。

2.3.1 現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，依托實(shí)物、模型

在進(jìn)行各種電機(jī)的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用講解時(shí)，安排學(xué)生在教師指導(dǎo)下現(xiàn)場(chǎng)分組講解。例如，直流電機(jī)是與三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)教學(xué)，以實(shí)物模型進(jìn)行拆分式對(duì)比分析；另外，還可以通過(guò)新型的三維動(dòng)態(tài)仿真技術(shù)，直觀地反映電機(jī)運(yùn)行中的一些基本特性，加深了學(xué)生對(duì)電機(jī)的感性認(rèn)識(shí)。

2.3.2 引入3D 動(dòng)畫技術(shù)，優(yōu)化多媒體課件

多媒體課件的使用是現(xiàn)代教學(xué)的基本手段，但課件的質(zhì)量也是影響教學(xué)質(zhì)量的重要因素。我們?cè)谡n程建設(shè)過(guò)程中，投入大量教學(xué)資源進(jìn)行優(yōu)質(zhì)CAI 課件制作。在課件制作過(guò)程中，利用Flash、3DMax 技術(shù)，在課件中插入大量圖片和動(dòng)畫，結(jié)合電視錄像，很好地演示了交、直流電機(jī)的基本原理、定子、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)、繞組連接方式、磁場(chǎng)分布和變化以及起動(dòng)調(diào)速運(yùn)行性能等難點(diǎn)內(nèi)容，使得在課本上單調(diào)的知識(shí)變得生動(dòng)形象，幫助學(xué)生對(duì)難點(diǎn)的理解和掌握[6]。

2.3.3 利用網(wǎng)絡(luò)資源，開展多元化教學(xué)

目前，具有中國(guó)特色的慕課(MOOC)在線開放課程體系已初步形成, 在線開放課程平臺(tái)及服務(wù)體系初具規(guī)模。遵循以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)思路,預(yù)先設(shè)置教學(xué)目標(biāo)，對(duì)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，并根據(jù)教學(xué)過(guò)程中的實(shí)時(shí)反饋信息，動(dòng)態(tài)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。同時(shí)，融入“翻轉(zhuǎn)課堂”“超星課堂”等新型教學(xué)模式，以混合式學(xué)習(xí)法進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)碎片化重組，展開多元化教學(xué)[7-8]。

3 結(jié)語(yǔ)

教學(xué)研究與改革是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)，在改革的同時(shí),既要考慮到教學(xué)的可操作性、連續(xù)性和社會(huì)發(fā)展變化的需要，也要兼顧到科學(xué)合理性。通過(guò)對(duì)電機(jī)與拖動(dòng)課程的教學(xué)改革，提高了教學(xué)質(zhì)量，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和應(yīng)用能力，取得了較滿意的教學(xué)效果。