基于應(yīng)用型本科教育的《電機及電力拖動》課程探索與研究

摘 要：為了適應(yīng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，本文根據(jù)“新工科”對《電機及電力拖動》課程在教學(xué)與人才培養(yǎng)上的新要求，結(jié)合當(dāng)前該課程的特點及教學(xué)中存在的問題，從教學(xué)內(nèi)容更新、教學(xué)方法創(chuàng)新和課程考核方式改革等方面，介紹了《電機及電力拖動》課程在教學(xué)改革上的新思路和新方法，以體現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)，以課程為導(dǎo)向全面提升本科生的理論知識學(xué)習(xí)與應(yīng)用創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：電機及拖動 教學(xué)方法 教學(xué)改革 考核

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-1578（2018）10-0087-02

根據(jù)國家對加強高校“新工科”建設(shè)與發(fā)展的要求，發(fā)揮工科在科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的主體作用，實現(xiàn)對國家區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，注重高校理論研究和學(xué)生應(yīng)用實踐的培養(yǎng)?；诖?，如何滿足“新工科”對《電機及電力拖動基礎(chǔ)》課程的新要求[1-2]，轉(zhuǎn)變教學(xué)改革思路，從應(yīng)用型本科教育的實際出發(fā)，注重學(xué)生的分析問題解決問題的能力就顯得尤為重要。

《電機及電力拖動》是電氣工程及其自動化專業(yè)和機械電子工程專業(yè)的專業(yè)必修課，在專業(yè)人才培養(yǎng)計劃中發(fā)揮著承上啟下的作用，因此，加強該課程現(xiàn)有問題的分析與探討具有重要的意義[3-6]。為此，本文首先根據(jù)我校在《電機及電力拖動基礎(chǔ)》教學(xué)與實訓(xùn)的現(xiàn)狀，對《電機及電力拖動》在應(yīng)用型本科教學(xué)過程中存在的問題進行了分析，找到其中存在的癥結(jié)所在。在此基礎(chǔ)上，對《電機及電力拖動》課程在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、課堂形式、實際應(yīng)用方面上進行了探索。

1 《電機及電力拖動基礎(chǔ)》課程教學(xué)現(xiàn)狀

目前，作為以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目的高校，我校主要給電氣工程及其自動化專業(yè)和機械電子工程專業(yè)開設(shè)《電機及電力拖動》課程，作為該課程的專業(yè)課教師，結(jié)合從事該課程的學(xué)習(xí)與教學(xué)經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在《電機及電力拖動》課程存在以下不足：

1.1 教材內(nèi)容滯后實際應(yīng)用

隨著電機理論研究的深入與先進制造技術(shù)的快速提高，使得圍繞《電機及電力拖動》的相關(guān)內(nèi)容發(fā)生了變化，傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容無法滿足實際應(yīng)用的需求。出現(xiàn)這種情況的原因是多方面的，其中教材內(nèi)容的不更新是一個重要因素?！峨姍C及電力拖動》的教學(xué)內(nèi)容主要包括了直流電機及拖動、變壓器、交流電機及拖動等。這里以直流電機及拖動為例，主要講授的對象仍然是換向器式直流電機，而這種換向器式直流電機雖然仍有使用，但是正在逐漸被無刷直流電機所取代，而當(dāng)學(xué)生畢業(yè)后接觸到的多是無刷電機，這種造成了所講授的內(nèi)容與應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)上的偏差。同理，在其他主要教學(xué)內(nèi)容上，也存在類似的問題。

1.2 理論教學(xué)比重偏大，實訓(xùn)教學(xué)課程不足

現(xiàn)在《電機及電力拖動》課程教學(xué)內(nèi)容主要集中在課堂講授上，而實驗、實訓(xùn)的課程過少。而現(xiàn)有的課程考核方式是試卷考試的方式，這造成了學(xué)生會將學(xué)習(xí)的重點放在理論概念和公式的掌握上，忽視實驗與實訓(xùn)課程的學(xué)習(xí)和鍛煉。另外，教學(xué)單位實驗、實訓(xùn)設(shè)備不足，也是造成理論課比重偏大，實訓(xùn)課程不足的一個原因。

1.3 課堂形式單一，課堂效率不高

由于《電機及電力拖動》課程涉及電學(xué)、電磁學(xué)、機械等方面知識，電磁關(guān)系復(fù)雜，公式推導(dǎo)繁瑣，內(nèi)容相互嵌套，存在許多抽象概念與數(shù)學(xué)模型變換，而這些都是理論教學(xué)的重點。而課程的課堂形式主要是板書和PPT講授方式，缺乏直觀理解電機結(jié)構(gòu)與原理的機會，造成了學(xué)生學(xué)習(xí)與應(yīng)用環(huán)節(jié)的脫節(jié)。通過現(xiàn)在學(xué)生的課堂表現(xiàn)和考試結(jié)果分析，學(xué)生對于抽象教學(xué)內(nèi)容存在理解不夠深入，概念混亂，無法實際靈活應(yīng)用的現(xiàn)狀，這與課堂形式單一直接相關(guān)，造成課堂效率不高。

1.4 缺乏雙師型任課教師，理論與實踐教學(xué)結(jié)合度差

目前，在校任教的教師大多數(shù)是從高校畢業(yè)后直接參與教學(xué)工作，這種從高校到高校的教師較為缺乏實際工作經(jīng)驗。而《電機及電力拖動》課程是一門要求理論學(xué)習(xí)與實際應(yīng)用結(jié)合程度較高的課程，對任課教師理論與應(yīng)用水平都有較高要求。缺乏實際應(yīng)用的教師，在該課程的教學(xué)中不能對教材內(nèi)容進行豐富，不能將實際應(yīng)用代入課堂，也就不能提高課堂的活躍度。

2 《電機及電力拖動基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革

根據(jù)上述《電機及電力拖動》課程存在的不足，結(jié)合自身從教經(jīng)歷，提出以下改革方式：

2.1 教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化，教學(xué)方式革新

針對現(xiàn)在《電機及電力拖動》課程教材內(nèi)容滯后現(xiàn)場實際的情況，重新調(diào)整該課程的教學(xué)大綱，以現(xiàn)有教材為基準(zhǔn)，深入研究教材，添加教學(xué)實用內(nèi)容，適應(yīng)技術(shù)進步和實際需求對應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要。針對課堂形式單一的情況，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)授課方式，增加課堂討論課程，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，開設(shè)與該課程相關(guān)的參觀實習(xí)環(huán)節(jié)，使學(xué)生學(xué)知所用。

2.2 調(diào)整授課側(cè)重點，實現(xiàn)學(xué)生授課分流

由于《電機及電力拖動》存在理論抽象，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)無法有效實現(xiàn)新的教學(xué)目標(biāo)。教師在授課過程中，應(yīng)明確教學(xué)目標(biāo)，授課應(yīng)具有針對性，難點詳講，提煉核心內(nèi)容。根據(jù)不同的教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)，可采取將學(xué)生按照考研和就業(yè)意愿進行劃分，分別采取側(cè)重理論教學(xué)和側(cè)重實踐教學(xué)方式進行授課學(xué)生的自主分流，這樣不僅提升教學(xué)的針對性，而且可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

根據(jù)不同對象學(xué)生的授課情況，重新調(diào)整考試內(nèi)容、實驗、實訓(xùn)的比例。

2.3 引入輔助教學(xué)新技術(shù)，突破教學(xué)瓶頸

在《電機及電力拖動》教學(xué)中，對機械特性的分析是該課學(xué)習(xí)的重點和難點，也是制約后續(xù)課程章節(jié)學(xué)習(xí)進行的瓶頸。如何繪制機械特性是該課程考察的重點，而傳統(tǒng)的教學(xué)中重點集中在對機械特性關(guān)鍵參數(shù)的計算上，這就造成了學(xué)生僅會公式數(shù)據(jù)的計算，而不能直觀地觀察到機械特性對電機運行性能的影響。隨著仿真技術(shù)的快速發(fā)展，MATLAB已成為學(xué)生學(xué)習(xí)和理解知識的助手，由于MATLAB是基于C語言基礎(chǔ)上設(shè)計的，所以MATLAB容易學(xué)習(xí)與掌握。對于本科生在開設(shè)《電機及電力拖動》課程中增加MATLAB軟件的學(xué)習(xí)，既能為日后研究生的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，也能使得學(xué)生更好地通過電機輸入?yún)?shù)的變化，理解機械特性對電機啟動、運行、停止的影響。通過MATLAB與《電機及電力拖動》的共同學(xué)習(xí)，不僅便于學(xué)生加深對電機及拖動的理解，也豐富了教學(xué)的內(nèi)容，變被動接受為自主學(xué)習(xí)，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

2.4 充分利用翻轉(zhuǎn)校園軟件，及時掌握課堂反饋信息

學(xué)校引入了反轉(zhuǎn)校園軟件，方便了對學(xué)生日?？记凇⒆鳂I(yè)的管理，利用該軟件可以組織學(xué)生快速的進行課堂測驗，并將學(xué)生們遇到的問題及時反饋給任課教師。任課教師根據(jù)反饋匯總的問題，開展具有針對性的教學(xué)內(nèi)容講授，提高了課堂教學(xué)的效率。

2.5 注重任課教師的再學(xué)習(xí)，以雙師型教師為培養(yǎng)目標(biāo)

任課教師水平的提高直接關(guān)系教學(xué)的水平的提高，只有提高教師隊伍的理論與實踐水平，才能豐富課堂內(nèi)容，吸引學(xué)生學(xué)習(xí)與試驗。該課程的教師應(yīng)利用精品課程豐富和完善自己的教學(xué)技巧，以名師為學(xué)習(xí)對象，不斷提升自身專業(yè)水平，并且注重相關(guān)學(xué)科的知識的學(xué)習(xí)與積累。利用外出參觀學(xué)習(xí)的機會，深入到企業(yè)生產(chǎn)一線，了解與該課程相關(guān)生產(chǎn)內(nèi)容的實際需求與先進技術(shù)。如果允許可以脫產(chǎn)到企業(yè)去工作一段時間，提升自己對所授課程與實際應(yīng)用的認(rèn)識，以雙師型教師為培養(yǎng)目標(biāo)，提高自己完善教學(xué)的重點與難點。

3 結(jié)語

本文對《電機及電力拖動基礎(chǔ)》課程在現(xiàn)有教學(xué)中存在的問題進行了分析，提出了更新教學(xué)內(nèi)容，豐富教學(xué)方法，引入對MATLAB仿真軟件的學(xué)習(xí)，拉近理論學(xué)習(xí)與實踐學(xué)習(xí)的距離，便于學(xué)生更好地學(xué)習(xí)該課程。

參考文獻：

[1] 陳慧琴，黃麗薇，鄭英.電機與電力拖動課程主動學(xué)習(xí)教學(xué)策略研究[J].中國教育學(xué)刊，2015：119-120.

[2] 鄧麗霞，高生祥. 任務(wù)引領(lǐng)型模塊化《電機與電力拖動》課程改革探索[J].職業(yè)教育研究，2012，4：97-98.

作者簡介：趙志科（1987-），男，河南濟源人，主要從事電氣自動化、工業(yè)機器人、智能檢測方面教學(xué)與研究。