三本自動(dòng)化專業(yè)電機(jī)及電力拖動(dòng)課教學(xué)探索與研究

鐘義長

(湖南工程學(xué)院 電氣信息學(xué)院，湖南 湘潭 411101)

我國提出了建立創(chuàng)新型國家的口號(hào)，并力爭在2020年實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。創(chuàng)新型國家的建設(shè)，關(guān)鍵在于培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，而高等教育恰恰是培養(yǎng)新一代綜合型、技能型、應(yīng)用型人才的基地，也是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的前沿陣地。結(jié)合我校作為教育部首批“卓越計(jì)劃”實(shí)施高校，在此背景下，如何加快教學(xué)改革，提高學(xué)生解決分析問題的能力，也就顯得尤為重要。

一 電機(jī)及電力拖動(dòng)［1－2］教學(xué)的現(xiàn)狀

目前，我校三本自動(dòng)化專業(yè)電機(jī)及電力拖動(dòng)課程在教學(xué)與實(shí)驗(yàn)上主要面臨以下幾個(gè)方面的問題:

(一)內(nèi)容不夠新穎

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，各種新型器件也不斷地出現(xiàn)在拖動(dòng)場合，包括一些先進(jìn)控制技術(shù)在電力拖運(yùn)上也不斷地運(yùn)用、更新，而將這些先進(jìn)技術(shù)和知識(shí)編入教材存在一個(gè)時(shí)間上的滯后。單一的、相對(duì)落后的內(nèi)容已不滿足現(xiàn)代科技的發(fā)展，所以就要求對(duì)應(yīng)地在課程的內(nèi)容上不斷更新、充實(shí)，緊隨時(shí)代步伐。

(二)教學(xué)內(nèi)容量大而授課課時(shí)相對(duì)較少

由于教學(xué)改革的不斷深入和人才培養(yǎng)計(jì)劃的調(diào)整，許多課程課時(shí)都被壓縮，電機(jī)及電力拖動(dòng)也不例外。課時(shí)減少了，其中還包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)的減少，就出現(xiàn)了課程教學(xué)內(nèi)容多但課時(shí)少的局面，導(dǎo)致教師為了完成教學(xué)內(nèi)容而加快教學(xué)進(jìn)度現(xiàn)象的出現(xiàn)，這必將影響教學(xué)效果。

(三)傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容抽象、枯燥

本課程的最大特點(diǎn)是包含許多電機(jī)結(jié)構(gòu)圖和電路圖，而傳統(tǒng)的教學(xué)都是驗(yàn)證性、表述性教學(xué)，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新性的、互動(dòng)式的教學(xué)相對(duì)較少;同時(shí)教學(xué)內(nèi)容也僅局限于一些相對(duì)簡單的實(shí)例，對(duì)實(shí)際的、成功的工程案例很少涉及，這就形成了一個(gè)教學(xué)相對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)情況相對(duì)滯后的情況。為了能使學(xué)生理解老師的教學(xué)內(nèi)容，就要求教師在教學(xué)上必須有所突破，有所創(chuàng)新才行。

(四)三本學(xué)生基礎(chǔ)薄弱

筆者對(duì)三本電子類學(xué)生的整體情況進(jìn)行了分析，并尋找相應(yīng)對(duì)策。［3］相比同校二本學(xué)生而言，三本學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)在整體上要薄弱許多，同時(shí)學(xué)習(xí)主動(dòng)性與積極性均不高，他們對(duì)課程內(nèi)容理解不深透。但相對(duì)于電機(jī)及電力拖運(yùn)這樣的課程來說，是建立在一些輔助課程扎實(shí)的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上，比如模電、數(shù)電、電路、自動(dòng)控制原理等，而三本學(xué)生很多對(duì)這些課程的掌握較差，有時(shí)一些常規(guī)的分析、求解都不熟練，這樣就給課程的教學(xué)帶來很大難度，老師在教學(xué)上也就處在一個(gè)左右為難的境地:講難了他們不懂，講簡單了又與教學(xué)目標(biāo)不相符。

二 電機(jī)及電力拖運(yùn)課程教學(xué)的探索

結(jié)合我校電機(jī)及拖運(yùn)教學(xué)中存在的幾點(diǎn)情況，從以下幾方面著手進(jìn)行教學(xué)改革。

(一)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法

鑒于與我校有著良好合作關(guān)系的本地企業(yè)有許多，他們?cè)陔姍C(jī)制造與研發(fā)上都有著雄厚的技術(shù)力量，同時(shí)他們?cè)陔姍C(jī)拖運(yùn)系統(tǒng)的控制上有許多成功的案例。可以考慮在課程的編寫，講義的編寫上讓這些單位參與進(jìn)來;同時(shí)對(duì)本課程的實(shí)驗(yàn)教材的編寫也盡量考慮增加設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用與創(chuàng)新能力。

對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)方法的掌握上，可以從實(shí)驗(yàn)入手，也可以從解題入手，因?yàn)樵诮忸}過程中可以讓學(xué)生深刻理解相關(guān)的概念和原理，同時(shí)通過實(shí)驗(yàn)中所獲得的第一手感性數(shù)據(jù)，更能加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和理解。所以在教學(xué)中，可以大膽地運(yùn)用不同的教學(xué)方法，通過講解、傳授、實(shí)驗(yàn)、運(yùn)用等環(huán)節(jié)，讓學(xué)生全面準(zhǔn)確掌握知識(shí)要領(lǐng)。

(二)加強(qiáng)校企合作，充分發(fā)揮教師主動(dòng)性

“卓越計(jì)劃”的實(shí)施，一方面對(duì)學(xué)生有要求，另一方面對(duì)教師也會(huì)提出更高的要求。為了能更好地發(fā)揮老師的主動(dòng)性，可以與友好合作單位進(jìn)行合作，采取企業(yè)、學(xué)校共同研發(fā)的方法，開發(fā)出更合適學(xué)生實(shí)驗(yàn)的電機(jī)及拖運(yùn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。這樣，在共同開發(fā)過程中，既加強(qiáng)校企交流合作，又能發(fā)揮、培養(yǎng)教師的主動(dòng)研究能力，有利于教師在今后教學(xué)中傳授實(shí)際的實(shí)踐知識(shí);同時(shí)，也可使企業(yè)的產(chǎn)品符合教學(xué)的需要，贏得更好的教學(xué)市場，從而形成一個(gè)共贏的良好局面。

(三)嘗試轉(zhuǎn)變教學(xué)模式，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，引進(jìn)多元化教學(xué)方法

傳統(tǒng)的教學(xué)方式可以實(shí)現(xiàn)邊推導(dǎo)邊介紹的教學(xué)，但卻又無法對(duì)復(fù)雜的圖形，例如電機(jī)展開圖，繞線等復(fù)雜圖形進(jìn)行有效地顯示，但電子教案和動(dòng)畫有機(jī)結(jié)合正好可以讓這些原本抽象的知識(shí)變得更加形象。在實(shí)際的操作中，有的教師卻單純地依賴于課件，這對(duì)于基礎(chǔ)本不夠扎實(shí)的三本學(xué)生來說，這種教學(xué)方法是不可取的。教師不是簡單地放映PPT，而應(yīng)根據(jù)內(nèi)容合理利用教學(xué)方式，把多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方式、把matlab 仿真［4］與公式或響應(yīng)曲線的推理相結(jié)合，力求使課堂生動(dòng)，充滿活力。

文獻(xiàn)［5］中作者提到了改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的許多建議，這是值得借鑒的。這里，作者在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，采用了層次教學(xué):(1)對(duì)部分實(shí)驗(yàn)，采用分任務(wù)教學(xué)法。其作法是:首先教師下達(dá)任務(wù)與要求，然后學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)設(shè)備，自行分組實(shí)驗(yàn)，同時(shí)對(duì)所做的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容寫成書面報(bào)告。在實(shí)驗(yàn)中，教師根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，解決學(xué)生實(shí)驗(yàn)中存在的一些突發(fā)問題，從而有效地完成實(shí)驗(yàn)，最后教師當(dāng)堂作出中肯的評(píng)價(jià)。(2)鼓勵(lì)學(xué)生自主開發(fā)實(shí)驗(yàn)。在條件允許的情況下，讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備、個(gè)人情況自行確定實(shí)驗(yàn)任務(wù)與內(nèi)容，做不同的實(shí)驗(yàn)，滿足他們個(gè)性的發(fā)展。

從所教的08 級(jí)我校三本自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生教學(xué)效果中可以明顯地看出:08 級(jí)學(xué)生沒有開設(shè)自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，所上內(nèi)容也是課本規(guī)定內(nèi)容，沒有案例教學(xué)與分析，同時(shí)所做實(shí)驗(yàn)也是傳統(tǒng)電機(jī)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，在開發(fā)性實(shí)驗(yàn)中，高達(dá)90%的學(xué)生在離開老師的指導(dǎo)情況不能動(dòng)手;相比而言，因?qū)?9 級(jí)三本學(xué)生的教學(xué)中采用了案例教學(xué)(大型直流電機(jī)控制，異步電機(jī)的實(shí)時(shí)故障分析等)，并參觀合作企業(yè)，所以在開發(fā)性實(shí)驗(yàn)中，只有不到10%的學(xué)生不會(huì)動(dòng)手，需要教師指導(dǎo)，100%的學(xué)生都能完成任務(wù)。

(四)改革考核方案

考核是對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行檢測的一個(gè)重要的手段，既可以檢驗(yàn)教師教的效果，也可以檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)掌握的程度，那么，一個(gè)行之有效的考核方案也是教學(xué)改革進(jìn)行的關(guān)鍵。理論考試作為一種傳統(tǒng)的考核方式，它的存在有它的必然優(yōu)勢，它能夠有效地檢測學(xué)生對(duì)某些知識(shí)的掌握程度，但也有一些弊端，比如出卷的不全面，難易程度等都會(huì)在一定程度上影響到客觀評(píng)價(jià)學(xué)生知識(shí)掌握程度。所以，可以嘗試一種全新的考核方式，在理論課上，不單一地采用卷面考試的形式，而是有機(jī)地結(jié)合一些實(shí)際的工程案例，由學(xué)生分小組完成，可以查資料，上圖書館等多種方式來完成，老師則通過檢查學(xué)生的方案給出合理的評(píng)分。

這里的考核方案與當(dāng)前我校的辦學(xué)理念也是一致的，作為培養(yǎng)應(yīng)用型人才的首批“卓越計(jì)劃”院校，理論與實(shí)踐的結(jié)合是尤為重要的。除了完成教學(xué)大綱所要求掌握的相關(guān)知識(shí)外，學(xué)生能在平時(shí)多做些有創(chuàng)新性的，有利于運(yùn)用課堂知識(shí)解決問題的工程案例，對(duì)學(xué)生的發(fā)展是非常有益的，也是當(dāng)前培養(yǎng)應(yīng)用型人才的一個(gè)很好的途徑。

三 結(jié)語

從上述分析中可以得出:(1)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容是完善本課程的前提與基礎(chǔ);(2)加強(qiáng)校企合作是發(fā)揮教師主動(dòng)性與創(chuàng)造性，讓教學(xué)貼近生產(chǎn)實(shí)際的一個(gè)重要途徑;(3)多元化的理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)則是達(dá)到理想教學(xué)效果，使學(xué)生更好掌握知識(shí)，學(xué)會(huì)應(yīng)用，達(dá)到理論指導(dǎo)實(shí)踐的一個(gè)良好捷徑;(4)完善考核方案是對(duì)電機(jī)及電力拖運(yùn)課程檢測教學(xué)效果的手段，也是提升卓越計(jì)劃，培養(yǎng)應(yīng)用型人才的具體體現(xiàn)。

當(dāng)然，教學(xué)改革也需要有相應(yīng)的軟、硬件支持，電機(jī)及電力拖運(yùn)課程的教學(xué)改革更不是一兩下就能完成的，要在長期的教學(xué)中探索和實(shí)踐，才能不斷完善本課程的教學(xué)，獲得更新、取得進(jìn)步。

［1］周定頤，李光中.電機(jī)及電力拖動(dòng):第3 版［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2007.

［2］劉錦波，張承慧.電機(jī)與拖動(dòng)［M］.北京:清華大學(xué)出版社，2007.

［3］王春波，譚德勇.關(guān)于獨(dú)立學(xué)院電子類專業(yè)教材改革與建設(shè)的探索與實(shí)踐［J］.湖北大學(xué)成人教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，30(4):56－58.

［4］薛豐進(jìn)，王永華，袁如明.MATLAB 在電機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用［J］.實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2005，24(10):73－76.

［5］李永明.電機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與探索［J］.電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2004，26(8):85－87.