付立軍
(大連民族學(xué)院機(jī)電信息工程學(xué)院,遼寧大連116605)
電機(jī)與拖動(dòng)是自動(dòng)化專業(yè)的一門主干專業(yè)基礎(chǔ)課。在整個(gè)專業(yè)課程體系中起著承上啟下的作用,其教學(xué)質(zhì)量的好壞將對(duì)后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)產(chǎn)生很大的影響。因此,這門課程建設(shè)直接關(guān)系到自動(dòng)化專業(yè)建設(shè)。
“電機(jī)與拖動(dòng)”課程理論性強(qiáng),涉及的基礎(chǔ)理論偏多;與工程實(shí)際聯(lián)系緊密,一直被公認(rèn)為難教難學(xué)的課程[1]。在教學(xué)過程中要解決好傳統(tǒng)的教學(xué)方式與現(xiàn)代化教學(xué)手段的關(guān)系,并重視課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的協(xié)調(diào)應(yīng)用。下面僅就電機(jī)與拖動(dòng)的幾種教學(xué)方法進(jìn)行對(duì)比討論。
傳統(tǒng)教學(xué)方式有著悠久的歷史和豐富的經(jīng)驗(yàn),尤其是其以人為本的教學(xué)理念正是現(xiàn)代機(jī)器的盲點(diǎn)。板書這種傳統(tǒng)的授課手段,有其合理和不可取代的一面[2]。在需要詳細(xì)理論推導(dǎo)的部分,黑板尤其有其優(yōu)勢(shì),教師可以充分展示其深厚的理論功底,學(xué)生除了能學(xué)到知識(shí)以外,還能潛移默化的培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng),而且傳統(tǒng)教學(xué)方式本身也是可以作到與學(xué)生互動(dòng)的。
板書有其明顯的缺點(diǎn),就是節(jié)奏偏慢,遇到一些復(fù)雜的圖形和逐步演化的過程就有點(diǎn)力不從心。適當(dāng)應(yīng)用現(xiàn)代化教學(xué)手段,可以加大教學(xué)信息量,使得教學(xué)更直觀,更形象,同時(shí)變換的節(jié)奏也會(huì)讓學(xué)生對(duì)課程更感興趣。在應(yīng)用多媒體教學(xué)中,制作出好的電子課件是用好它的基礎(chǔ)。在直流電機(jī)電樞繞組的教學(xué)中,精心制作單疊繞組的展開圖,一步一步讓學(xué)生清楚看到其連接方式,又如何變換到等值電路。把一個(gè)復(fù)雜結(jié)構(gòu)圖像化,大大減小了學(xué)生們的理解難度。這樣講到后面的單波繞組,課件可以迅速演示一遍連接過程,不但滿足了課程要求,而且大大節(jié)省了時(shí)間。
最理想的教學(xué)過程應(yīng)該是多媒體課件所呈現(xiàn)的文字、圖形、動(dòng)畫和動(dòng)態(tài)模擬等過程與教師的講授相結(jié)合,屏幕放映與黑板板書相結(jié)合,這樣才能取得理想的教學(xué)效果。
討論式教學(xué)在國(guó)外十分流行,一般十幾名學(xué)生為一個(gè)小組,事先對(duì)某一個(gè)議題進(jìn)行準(zhǔn)備,學(xué)生介紹所討論議題的情況,開展討論,各抒已見。在討論過程中,也可以再細(xì)分幾個(gè)學(xué)生為一組,這在語(yǔ)言類教學(xué)中很常見。這種討論往往學(xué)生是主角,由學(xué)生自己主持;教師可以參與其中一組,也可以每組都部分參與,但教師以聽為主,重點(diǎn)在于觀察學(xué)生討論中暴露出的典型的錯(cuò)誤概念及理解,最后在總結(jié)中予以指出。這種模式可以很好地激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)精神,對(duì)學(xué)生的鍛煉很大。在輕松的心態(tài)下,每一個(gè)參加者都想談?wù)勛约簩?duì)問題的認(rèn)識(shí)和見解,展現(xiàn)自己的風(fēng)采。同時(shí),對(duì)學(xué)生的交流和表達(dá)也起到很好的培養(yǎng)作用。
由于目前國(guó)內(nèi)高校招生規(guī)模較大,而且電機(jī)與拖動(dòng)這類課程均采用大班授課,課時(shí)有限、教師精力也有限,很多教師多年來(lái)形成了講解式教學(xué)的慣性思維方式,總覺得討論式教學(xué)既不實(shí)際,又不對(duì)路,有一種本能的抵觸心理。以至于總是看到教師站在講臺(tái)前一個(gè)人滔滔不絕的講著,學(xué)生在下邊聽得昏昏欲睡。
由于學(xué)時(shí)限制,也由于課程性質(zhì)的差異,完全采取討論式教學(xué)當(dāng)然不可取。只能在幾次課程的階段性總結(jié)和習(xí)題課中采用討論方式。在直流電機(jī)電動(dòng)與制動(dòng)運(yùn)行部分中,介紹完基本分析方法后,給學(xué)生一道習(xí)題,涉及到能耗制動(dòng)、回饋制動(dòng)、反接制動(dòng)和倒拉反轉(zhuǎn)等知識(shí)點(diǎn),學(xué)生可以自己思考,也可以和鄰近的同學(xué)討論。有了基本思路后,教師鼓勵(lì)學(xué)生把自己的想法寫在黑板上,兩個(gè)學(xué)生分別用不同方法作出了分析求解,但都存在問題。同學(xué)們就此自由地發(fā)表意見,指出錯(cuò)誤所在,同時(shí)提出更為簡(jiǎn)潔有效的方法。經(jīng)過討論,同學(xué)們對(duì)這類問題有了很好的掌握。教師也從中了解了同學(xué)們的學(xué)習(xí)程度。討論式教學(xué)的課程氣氛輕松又熱烈,同學(xué)們主動(dòng)參與。課后還有同學(xué)圍著教師,提出自己的想法。
程式化教學(xué)中教師的講課往往追求講得細(xì)講得透,面面俱到,不給學(xué)生思考的空間,教師也不希望學(xué)生當(dāng)時(shí)提問,打斷自己的思路。教師在上課之前就沒想過要與學(xué)生互動(dòng),只是準(zhǔn)備把所有的知識(shí)點(diǎn)包括推導(dǎo)過程都詳細(xì)地講給學(xué)生,覺得這樣才是對(duì)學(xué)生負(fù)責(zé)。在講課中不采用或很少采用啟發(fā)式,其結(jié)果是講課過程沉悶、枯燥,學(xué)生印象不深。
國(guó)外教學(xué)中有一種方式叫概念校驗(yàn)(concept checking),是指一個(gè)問題或方法講解完后,不是直接問學(xué)生是否理解,而是通過針對(duì)本方法的幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)以其他的方式來(lái)提問,來(lái)判斷學(xué)生是否理解及理解程度。我們?cè)诒菊n程的講授中準(zhǔn)備了靈活多樣的問題提出方法,在一個(gè)關(guān)鍵概念出現(xiàn)后讓學(xué)生從其他方面思考,加深印象。在講解完直流電機(jī)能耗制動(dòng)和反接制動(dòng)后,畫出兩個(gè)制動(dòng)曲線,緊接著給學(xué)生提出一個(gè)問題:在最大電樞電流相同的情況下,哪種方式的制動(dòng)效果好?學(xué)生如果能準(zhǔn)確清楚的分析好這個(gè)問題,不但反映出他們對(duì)這兩個(gè)過程有較好掌握,也反映出他們理解了電磁轉(zhuǎn)矩的概念,對(duì)于電力拖動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)方程也是理解的。
啟發(fā)式教學(xué)不能簡(jiǎn)單地理解為向?qū)W生發(fā)問。那種簡(jiǎn)單的提問,由學(xué)生機(jī)械地回答,起不到好的啟發(fā)作用;教師通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治?,深刻揭示所講課程內(nèi)容的內(nèi)在規(guī)律,其透視出來(lái)的思路對(duì)學(xué)生才有很好的啟發(fā)作用[3]。提問不應(yīng)該是盲目的和下意識(shí)的,要起到啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生思維才是我們的目的。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高校教學(xué)中的重要組成部分,是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的有力教學(xué)環(huán)節(jié)。但很多課程重理論輕實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象比較嚴(yán)重,實(shí)驗(yàn)教學(xué)長(zhǎng)期處于從屬地位,且實(shí)驗(yàn)教學(xué)本身也是以驗(yàn)證性內(nèi)容居多,從對(duì)學(xué)生的能力培養(yǎng)來(lái)看略顯不足。近幾年來(lái),我們重視對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的關(guān)注,編寫新的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,開發(fā)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn),改進(jìn)了一些精品實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,把理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)緊密結(jié)合起來(lái),形成理論課和實(shí)驗(yàn)課之間的動(dòng)態(tài)良性循環(huán),同時(shí)也使實(shí)驗(yàn)成為創(chuàng)新教育中的重要一環(huán)。引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)理解和鞏固已學(xué)到的知識(shí),尤其是精品實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目更使同學(xué)們收獲良多。這時(shí)的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)成為一種獲取知識(shí)的必要手段,是一種既動(dòng)腦又動(dòng)手的學(xué)習(xí)新知識(shí)的方法,同時(shí)又可培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和科研能力。這樣就可以在理論和實(shí)踐雙重的高度上獲得科技知識(shí),這比僅僅在理論單方面獲取的知識(shí)要深刻、牢固得多。
由于學(xué)時(shí)的限制,要在有限的課堂教學(xué)時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生把所有的理論知識(shí)完全掌握幾乎是不可能的。為了保證教學(xué)進(jìn)度,教師只能采用講解教學(xué)法。但如果能充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué),便有可能解決這個(gè)問題[4]。
我們?cè)凇彪姍C(jī)與拖動(dòng)”課程建設(shè)過程中開發(fā)了大量的資源。教學(xué)資源是進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過程的物質(zhì)保證,課程教學(xué)資源平臺(tái)主要包括:電子教案、教學(xué)參考資料、課件、階段測(cè)試、教師教學(xué)錄像,實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、習(xí)題解答以及試題庫(kù)等。但僅僅把這些資源掛在網(wǎng)教平臺(tái)上是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,要經(jīng)常根據(jù)平臺(tái)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),了解學(xué)生的動(dòng)態(tài),知道他們都關(guān)注哪些內(nèi)容,教師也可以適當(dāng)進(jìn)行引導(dǎo)。同學(xué)們?cè)L問最多的部分是習(xí)題解答和階段測(cè)試,看得出他們非常想學(xué)好這門課程,同時(shí)也想了解自己的學(xué)習(xí)程度。我們將每個(gè)階段基本概念和重點(diǎn)部分以選擇題的形式發(fā)布在階段測(cè)試欄目中,同學(xué)們對(duì)這種形式非常感興趣,點(diǎn)擊率非常高。網(wǎng)教平臺(tái)建立以來(lái),為促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和自主測(cè)評(píng)提供了良好的網(wǎng)上學(xué)習(xí)環(huán)境。為了促進(jìn)學(xué)生協(xié)作學(xué)習(xí)、交流溝通、師生教學(xué)互動(dòng),網(wǎng)教平臺(tái)還包括“網(wǎng)上答疑”“留言板”“教學(xué)建議”等交流板塊,使得師生教學(xué)互動(dòng),學(xué)生協(xié)作學(xué)習(xí)、交流溝通,不再受上課時(shí)間、答疑時(shí)間、課程學(xué)習(xí)小組活動(dòng)等時(shí)間和形式方面的限制,極大地拓展了互動(dòng)、協(xié)作、交流溝通的空間。
在課程學(xué)時(shí)不斷縮減的過程中,如果還象過去那樣對(duì)各個(gè)部分講的面面俱到是不可能的,但”電機(jī)與拖動(dòng)”課程作為一個(gè)整體,應(yīng)該讓學(xué)生對(duì)電機(jī)本身的結(jié)構(gòu)有一個(gè)基本的了解,一些重要的理論基礎(chǔ)也應(yīng)講清楚,所有的部分都只給一個(gè)結(jié)論性的東西恐怕也是我們教學(xué)過程中的誤區(qū),也不利于學(xué)生基本理論的學(xué)習(xí)和基礎(chǔ)的夯實(shí),對(duì)于學(xué)生今后的專業(yè)應(yīng)用和自身的發(fā)展后勁也會(huì)帶來(lái)消極影響。
因此,在教學(xué)過程中采用重點(diǎn)部分深入式教學(xué)、非重點(diǎn)部分結(jié)論式教學(xué),同類部分中先遇到者采用深入式教學(xué)、后遇到者采用結(jié)論式教學(xué)[5]。例如直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理作為重點(diǎn)應(yīng)仔細(xì)講解,因?qū)W生第一次接觸到電機(jī)的概念,對(duì)直流電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)有一個(gè)清楚了解有助于他們對(duì)原理的理解和掌握。在學(xué)習(xí)基本原理時(shí),鼓勵(lì)學(xué)生們用想象的方法幫助理解抽象的理論。同時(shí)對(duì)直流電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)講解清楚后,后面的交流電機(jī)結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)略,只著重闡述不同點(diǎn)。在講解變壓器部分時(shí),比較詳細(xì)地分析其磁路結(jié)構(gòu)和折合的思想,得出等值電路,在后面遇到異步電機(jī)時(shí),同學(xué)們理解起來(lái)會(huì)比較容易,教師也只需強(qiáng)調(diào)同步速和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的概念。
師資隊(duì)伍的素質(zhì)是教學(xué)質(zhì)量的保證?!彪姍C(jī)與拖動(dòng)”課程組成立以來(lái),一直注重提高教師的水平,鼓勵(lì)教師深入鉆研教材,改進(jìn)教學(xué)方法,完善教學(xué)課件。經(jīng)常開展課程教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段等的討論,并針對(duì)學(xué)生提出的意見討論改進(jìn)方法;進(jìn)行了不定期的聽課交流,讓每位教師了解自己的薄弱環(huán)節(jié),能夠有的放矢地加以改進(jìn)。
當(dāng)然,在大幅度縮減學(xué)時(shí)后,盡管采取了各種手段和方法,教學(xué)效果達(dá)到或超過以前的水平確實(shí)相當(dāng)困難,這需要教師和學(xué)生共同努力。但通過多種措施并舉,盡可能讓學(xué)生把本課程作為整體較好地掌握,為后續(xù)課程打下較為堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),是從事本課程教學(xué)的教師要思考的問題。
[1]王衛(wèi)東,勾燕潔,馬伯淵,等.PBL教學(xué)法在“電機(jī)與拖動(dòng)”課程中的應(yīng)用[J].中國(guó)電力教育,2012(5):63-64.
[2]李曉茹.多媒體教學(xué)的體會(huì)[M].北京:高等教育出版社,2007.
[3]蔡惟錚.創(chuàng)新思維與啟發(fā)式教育[M].北京:高等教育出版社,2007.
[4]潘靜.電動(dòng)機(jī)的數(shù)字控制教學(xué)方法改革與研究[J].遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):社會(huì)科學(xué)版,2012,14(5):120-121.
[5]張麗,邱陽(yáng),王振翀.比較教學(xué)法在“電機(jī)與拖動(dòng)”課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國(guó)教育技術(shù)裝備,2010(3):35-36.