以“三菱電機(jī)杯”全國(guó)大學(xué)生電氣與自動(dòng)化大賽促“電機(jī)學(xué)”教學(xué)改革

羅朋　李一峰　陳景賢　于躍

摘? 要：隨著國(guó)家和社會(huì)對(duì)高等教育要求的不斷提高，社會(huì)對(duì)創(chuàng)新型人才的需求越來(lái)越多。文章結(jié)合“電機(jī)學(xué)”課程現(xiàn)狀，分析了我校組織參加“三菱電機(jī)杯”全國(guó)大學(xué)生電氣與自動(dòng)化大賽的現(xiàn)狀及問(wèn)題存在原因。圍繞創(chuàng)新型人才培養(yǎng)要求，提出將“三菱電機(jī)杯”全國(guó)大學(xué)生電氣與自動(dòng)化大賽與“電機(jī)學(xué)”課程相結(jié)合，從分級(jí)教學(xué)模式、競(jìng)賽成績(jī)與課程成績(jī)相結(jié)合和課后輔導(dǎo)答疑多樣化等方面探討了教學(xué)改革的基本思路。

關(guān)鍵詞：三菱電機(jī)杯：電機(jī)學(xué);教學(xué)改革;創(chuàng)新型人才

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2019）16-0130-03

Abstract： With the continuous improvement of national and social requirements for higher education， the society needs more and more innovative talents. Based on the current situation of the course "electrical motor"， this paper analyzes the current situation and existing reasons for the organization of our university to participate in the "Mitsubishi Electric Cup" national college students electrical and automation competition. Centering on the requirements of cultivating innovative talents， the paper proposes to combine the "Mitsubishi Electric Cup" national college students electrical and automation competition with the course of "Electrical Motor"， and discusses the basic ideas of teaching reform from the aspects of graded teaching mode， competition performance and course performance， and diversity of after-class counseling and answering questions.

Keywords： Mitsubishi Electric Cup; electrical motor; teaching reform; innovative talents

引言

進(jìn)入新時(shí)代，黨和政府多次提到全面深化教育改革，推進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育。高等院校作為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的主陣地，支撐著國(guó)家創(chuàng)新體系的建設(shè)，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是高等教育的根本任務(wù)。在2018年6月21日“新時(shí)代全國(guó)高等學(xué)校本科教學(xué)工作會(huì)議上”，教育部陳寶生部長(zhǎng)再次提到高等院校需要持續(xù)深化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育。李國(guó)鋒提出將課程為基礎(chǔ)，學(xué)科競(jìng)賽為載體，技術(shù)訓(xùn)練手段的創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式[1];魯世斌探討學(xué)科競(jìng)賽對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新能力發(fā)揮的作用[2];陳艷霞將依托競(jìng)賽，變革教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣[3];李琳研究以競(jìng)賽為驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)教合作創(chuàng)新型網(wǎng)絡(luò)人才培養(yǎng)模式，針對(duì)競(jìng)賽進(jìn)行教學(xué)改革[4]。趙鵬提出基于學(xué)科競(jìng)賽的實(shí)踐教學(xué)體系，通過(guò)開(kāi)設(shè)公選課機(jī)組建學(xué)習(xí)型社團(tuán)的形式選拔人才。這些都將課程、學(xué)科競(jìng)賽結(jié)合在一起，對(duì)于推進(jìn)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育具有十分重要的意義。

電機(jī)是一種進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換和信號(hào)轉(zhuǎn)換的電磁機(jī)械裝置，“電機(jī)學(xué)”是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)、自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，與多門(mén)專業(yè)課程聯(lián)系緊密。它既是專業(yè)課的基礎(chǔ)，本身又具有專業(yè)課的性質(zhì)，與工程實(shí)際聯(lián)系非常緊密，但也是學(xué)生公認(rèn)的難學(xué)課程?！半姍C(jī)學(xué)”的教學(xué)改革對(duì)后續(xù)其他課程的學(xué)習(xí)起到關(guān)鍵作用。

“三菱電機(jī)杯”全國(guó)大學(xué)生電氣與自動(dòng)化大賽（以下簡(jiǎn)稱“電機(jī)學(xué)競(jìng)賽”）是我國(guó)高校電氣與自動(dòng)化學(xué)科最高水準(zhǔn)的競(jìng)賽之一，由教育部高等學(xué)校電氣類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)和中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)主辦。其宗旨在于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、合作精神、工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，以競(jìng)賽為載體，將理論與世紀(jì)的有機(jī)結(jié)合，是當(dāng)前高等教育教學(xué)改革的重要內(nèi)容之一。大賽的主題分為創(chuàng)新設(shè)計(jì)和系統(tǒng)應(yīng)用兩大類，隔年交替舉行。電機(jī)學(xué)競(jìng)賽不僅是一場(chǎng)考察學(xué)生綜合能力和綜合素質(zhì)的考試，也是檢驗(yàn)全國(guó)高校基礎(chǔ)教學(xué)水平和教學(xué)改革成果的重要依據(jù)。因此，電機(jī)學(xué)競(jìng)賽對(duì)于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)具有重要的意義。

一、我校組織參加電機(jī)學(xué)競(jìng)賽的現(xiàn)狀

1. 我校自2017年起，連續(xù)兩年參加電機(jī)學(xué)競(jìng)賽，學(xué)生自愿報(bào)名參加校內(nèi)選拔賽，面向?qū)ο笫侨W(xué)生，其中創(chuàng)新設(shè)計(jì)類比賽鼓勵(lì)跨專業(yè)組隊(duì)，我校主要是電氣工程及其自動(dòng)化和自動(dòng)化兩個(gè)專業(yè)的學(xué)生。在電機(jī)學(xué)競(jìng)賽中，我校學(xué)子取得優(yōu)異成績(jī)，2017年榮獲全國(guó)一等獎(jiǎng)，2018年榮獲全國(guó)二等獎(jiǎng)。從獲獎(jiǎng)情況看，我校初次參賽就獲得很好的成績(jī)，總體情況良好。但參加在兩屆選拔賽表現(xiàn)出一個(gè)通病，即預(yù)報(bào)名人數(shù)多，實(shí)際參加選拔賽的很少，有些學(xué)生只是掛個(gè)名，并沒(méi)有在團(tuán)隊(duì)起到作用。甚至有些隊(duì)伍報(bào)名后，過(guò)一段時(shí)間后，由于各種原因自動(dòng)解散?？梢?jiàn)對(duì)一些學(xué)生參加比賽的積極性方面要把關(guān)，需要設(shè)計(jì)出一套方案進(jìn)行審查。對(duì)選拔上的一些學(xué)生，由于受參賽名額及經(jīng)費(fèi)的限制，這樣的學(xué)生往往無(wú)緣參賽。因此，如何吸引更多對(duì)競(jìng)賽感興趣的學(xué)生積極主動(dòng)參賽是目前需要解決的一個(gè)問(wèn)題。

2. “電機(jī)學(xué)”課程重理論、輕應(yīng)用，重傳授知識(shí)、輕培養(yǎng)能力。我校主要為普通一本類學(xué)生，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力有限，學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程時(shí)，普遍認(rèn)為該課程抽象、難學(xué)。部分同學(xué)在學(xué)習(xí)該課程遇到困難時(shí)，起初還可以解決，由于課時(shí)相對(duì)于其他課程的課時(shí)長(zhǎng)，導(dǎo)致后續(xù)沒(méi)有時(shí)間和精力解決“電機(jī)學(xué)”上遇到的問(wèn)題。另外我?！半姍C(jī)學(xué)”教學(xué)例題和習(xí)題有標(biāo)準(zhǔn)的答案，解題思路非常清晰。但題目做多了會(huì)變成解題高手，并不能很好地提高自己分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。學(xué)生在參加電機(jī)學(xué)競(jìng)賽的過(guò)程中，出現(xiàn)眼高手低，解決實(shí)際問(wèn)題的能力差，不能將所學(xué)的“電機(jī)學(xué)”理論知識(shí)很好地應(yīng)用于實(shí)踐過(guò)程中。所以提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力也是需要解決的一個(gè)問(wèn)題。

3. 選拔賽以后制作實(shí)物。在每年5月份開(kāi)始根據(jù)大賽內(nèi)容開(kāi)始制作實(shí)物，參賽學(xué)生主要是大二和大三的學(xué)生，課比較多，主要是通過(guò)晚上和周末等時(shí)間進(jìn)行實(shí)物制作。對(duì)于大二的學(xué)生，還沒(méi)接觸PLC、電機(jī)學(xué)等課程，前期直接參與其中，難度很大，并且加上課多，導(dǎo)致學(xué)習(xí)精力不足且自學(xué)能力水平不高的學(xué)生難以堅(jiān)持下來(lái)。因此，如何讓大二學(xué)生盡快參與制作實(shí)物制作是需要解決的一個(gè)問(wèn)題。

二、以電機(jī)學(xué)競(jìng)賽促進(jìn)“電機(jī)學(xué)”教學(xué)改革

為了有效提高電機(jī)學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量，解決教學(xué)過(guò)程存在的問(wèn)題，需要全體師生和各部門(mén)的共同努力。首先，我?！半姍C(jī)學(xué)”課程僅64學(xué)時(shí)，理論54學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)10學(xué)時(shí)，而電機(jī)學(xué)本身理論型強(qiáng)，概念多。所以采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式無(wú)法滿足課程的要求。因此，需要采用現(xiàn)代化教學(xué)手段提高學(xué)生的綜合能力。教師還應(yīng)拓寬自己的知識(shí)面，將內(nèi)容盡可能跟工程緊密結(jié)合起來(lái)。通過(guò)正確引導(dǎo)逐步提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與參賽熱情，從而提高課程本身的教學(xué)水平。其次，加強(qiáng)教師與教師之間、教師與學(xué)生之間的交流，從中進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，更好地通過(guò)方法解決問(wèn)題，了解自己的不足和學(xué)生不懂的地方。學(xué)生需要反思自己，如何才能將所學(xué)知識(shí)靈活地運(yùn)用在工程實(shí)際重，并逐步提高解決問(wèn)題的能力。最后，針對(duì)課后輔導(dǎo)答疑應(yīng)采取多樣化手段，提高答疑效率。具體措施如下：

（一）現(xiàn)代化教學(xué)手段

課程教學(xué)實(shí)行啟發(fā)式，最大幅度地調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，要讓學(xué)生主動(dòng)思考。由于課時(shí)少，所以對(duì)于重點(diǎn)章節(jié)、基本內(nèi)容和核心點(diǎn)要重點(diǎn)講授，主要是思路和方法，不能片面強(qiáng)調(diào)該課程的完整性。結(jié)合現(xiàn)代化教學(xué)理論，多放置一些可以引導(dǎo)學(xué)生積極思考的代表性圖片和視頻，讓一些抽象的內(nèi)容具體化。少花一點(diǎn)時(shí)間進(jìn)行理論推導(dǎo)和證明，著重講清公式和原理是怎么解決實(shí)際問(wèn)題，細(xì)選一些常見(jiàn)的工程案例，特別是學(xué)生在平時(shí)能夠看到的。在實(shí)驗(yàn)室還可以將淘汰的變壓器和電機(jī)進(jìn)行拆卸，錄制好視頻和拍攝圖片在課堂上進(jìn)行演示，有條件的還可以將變壓器和電機(jī)直接帶到課堂上，不僅可以加深學(xué)生的理解，并且還可以激發(fā)學(xué)生的積極性。

（二）加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的動(dòng)手能力培養(yǎng)

電機(jī)學(xué)實(shí)驗(yàn)是整個(gè)“電機(jī)學(xué)”課程教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證理論、加深理解、促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)思考，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐、生產(chǎn)等方面創(chuàng)新的能力。我校電機(jī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)地較小，人手少，所以每個(gè)人班的電機(jī)學(xué)實(shí)驗(yàn)分批來(lái)做。為了提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力和加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，前期選取積極性高且勤于動(dòng)手的學(xué)生在老師的指導(dǎo)下先做實(shí)驗(yàn)，讓這些學(xué)生可以熟悉掌握該實(shí)驗(yàn)且解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。后期學(xué)生分批做實(shí)驗(yàn)時(shí)，這批已經(jīng)熟練實(shí)驗(yàn)的學(xué)生可以作為他們的小助手，形成老師與學(xué)生之間，學(xué)生與學(xué)生之間的互動(dòng)。通過(guò)測(cè)試，實(shí)驗(yàn)室老師和學(xué)生反應(yīng)效果很好。

（三）抓好學(xué)風(fēng)建設(shè)，培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣

課堂上有時(shí)看到個(gè)別學(xué)生玩手機(jī)、睡覺(jué)、做一些與學(xué)習(xí)無(wú)關(guān)的事，課下抄作業(yè)、學(xué)生搶占后排位置等現(xiàn)象。這些跟教師和學(xué)生都有關(guān)系，教師應(yīng)有強(qiáng)烈的責(zé)任感和較高的專業(yè)水平，課前必須做足功課，學(xué)校也要有制定相應(yīng)的措施來(lái)督導(dǎo)老師。對(duì)于學(xué)生，班主任和輔導(dǎo)員要做好學(xué)生的思想工作，讓學(xué)生準(zhǔn)確定位自己的優(yōu)勢(shì)和不足、確定目標(biāo)、設(shè)定學(xué)習(xí)計(jì)劃、課余生活規(guī)劃，有方向才知如何努力。教輔機(jī)構(gòu)與教師相互配合，培養(yǎng)學(xué)生守時(shí)、合理安排時(shí)間的好習(xí)慣。學(xué)院也可以組織一些講座，邀請(qǐng)優(yōu)秀的學(xué)生，談?wù)剬?duì)大學(xué)生活的感悟，如何充實(shí)愉快地度過(guò)大學(xué)生活。

（四）通過(guò)“分級(jí)”教學(xué)模式培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

分級(jí)是把基礎(chǔ)扎實(shí)、課余時(shí)間多、精力充沛且自學(xué)能力強(qiáng)的學(xué)生組合到一起，這些學(xué)生自愿報(bào)名。針對(duì)這部分學(xué)生，老師提出一些實(shí)際問(wèn)題或競(jìng)賽題目等，讓這些學(xué)生提出自己的想法和見(jiàn)解，鼓勵(lì)他們理論聯(lián)系實(shí)際，訓(xùn)練創(chuàng)新思維。激發(fā)他們對(duì)“電機(jī)學(xué)”學(xué)習(xí)的熱情和比賽的熱情。老師還要定期考核他們，經(jīng)常跟蹤了解他們的學(xué)習(xí)近況。在2017年和2018年的校內(nèi)選拔賽中，我們對(duì)其中2組學(xué)生采用了該方法，并將部分對(duì)電機(jī)競(jìng)賽感興趣的低年級(jí)學(xué)生拉進(jìn)來(lái)，學(xué)生的積極性和主動(dòng)性非常高，效果很好。這也是我校在近兩年在電機(jī)學(xué)競(jìng)賽中取得不錯(cuò)成績(jī)的重要原因之一。

（五）將電機(jī)學(xué)競(jìng)賽與“電機(jī)學(xué)”成績(jī)相結(jié)合

目前我?！半姍C(jī)學(xué)”課程考核采用平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)兩部分組成，其中平時(shí)成績(jī)包括考勤、課堂表現(xiàn)、作業(yè)和實(shí)驗(yàn)等部分組成。由于學(xué)生的素質(zhì)和特長(zhǎng)不一，有些學(xué)生思維活躍，動(dòng)力能力強(qiáng);有些學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)雄厚，但動(dòng)手能力稍微弱;還有一些學(xué)生平時(shí)不好好學(xué)習(xí)，考前進(jìn)行突擊。因此，鼓勵(lì)教師將專業(yè)課程與學(xué)科競(jìng)賽進(jìn)行對(duì)接，將電機(jī)學(xué)競(jìng)賽成績(jī)作為課程成績(jī)的一部分納入學(xué)生的考核評(píng)價(jià)中，從而促進(jìn)學(xué)生參加學(xué)科競(jìng)賽的積極性、促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)思考，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到比賽中，解決實(shí)際問(wèn)題。競(jìng)賽和課程兩者相互促進(jìn)，將學(xué)科教育和創(chuàng)新融合在一起。

（六）課后輔導(dǎo)答疑多樣化

學(xué)生僅僅依靠課堂上所學(xué)的知識(shí)，難以將很多知識(shí)點(diǎn)掌握住，課堂上聽(tīng)講似懂非懂。部分同學(xué)在學(xué)習(xí)過(guò)程中碰到很多問(wèn)題，由于各方面的原因，這些問(wèn)題如不及時(shí)處理的話，后面可能會(huì)積累得越多。這種情況下，教師的課后輔導(dǎo)答疑就顯得非常重要，也是“電機(jī)學(xué)”教學(xué)中不可或缺的重要環(huán)節(jié)。由于教師教學(xué)任務(wù)繁重，跨校區(qū)課后輔導(dǎo)答疑難以保障。為了提高課后答疑的效率，采用每?jī)芍芗w答疑，答疑地點(diǎn)一般設(shè)在系辦公室。為了避開(kāi)學(xué)生上課時(shí)間，答疑時(shí)間一般設(shè)在下午六點(diǎn)半至晚上八點(diǎn)半（學(xué)生下午下課時(shí)間六點(diǎn)零五分，晚上上課時(shí)間七點(diǎn)半）。目前“電機(jī)學(xué)”課程以這種的答疑方式為主，學(xué)生答疑人數(shù)較多，對(duì)一些共同的問(wèn)題可以集中講解，且學(xué)生在一起還可以相互交流。另外還設(shè)置郵箱和微信群答疑，這種方式由于不能實(shí)施交流和溝通，所以不能立即回復(fù)，一般每周某一時(shí)間點(diǎn)統(tǒng)一回復(fù)。

三、結(jié)束語(yǔ)

創(chuàng)新是國(guó)家的靈魂，創(chuàng)新型人才是國(guó)家進(jìn)步的主要力量。本文結(jié)合本校“電機(jī)學(xué)”和電機(jī)學(xué)競(jìng)賽現(xiàn)狀，主要探討了電機(jī)學(xué)競(jìng)賽促進(jìn)“電機(jī)學(xué)”課程教學(xué)改革優(yōu)點(diǎn)與具體措施。在具體的實(shí)踐過(guò)程中，主要通過(guò)培育大學(xué)生的創(chuàng)新精神、提高教學(xué)質(zhì)量、加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力、抓好學(xué)風(fēng)建設(shè)、“分級(jí)”教學(xué)模式培養(yǎng)、競(jìng)賽與課程成績(jī)相結(jié)合和課后輔導(dǎo)答疑多樣化等方式，為指導(dǎo)創(chuàng)新型學(xué)生打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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