電機與電力拖動課程改革探討

齊庭庭 敖章洪

摘要：首先分析了電機課程與其他課程的性質(zhì)和關(guān)系，其次針對這門課程目前教學(xué)所存在的問題進行了總結(jié)，最后結(jié)合學(xué)院實際情況，從課程總體設(shè)計、教學(xué)設(shè)計、學(xué)情分析、更改總成績評分方式和加強線上教學(xué)等幾方面進行教學(xué)改革，增強教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：電機與電力拖動;教學(xué)設(shè)計;線上教學(xué);教學(xué)改革

中圖分類號：G642? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）35-0137-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標識碼（OSID）：

1 電機課程與其他課程的性質(zhì)和關(guān)系

《電機與電力拖動》是建筑電氣與智能化專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，也是該專業(yè)的核心課程之一。該課程一方面研究電機與電力拖動系統(tǒng)的基本理論問題，另一方面又研究與生產(chǎn)實際相關(guān)的內(nèi)容。課程中直流電機和交流電機的工作原理、電磁關(guān)系、工作特性和機械特性及啟動、制動和調(diào)速等內(nèi)容難度較大，對學(xué)生的數(shù)學(xué)和物理知識要求高，如圖 1所示。課程中直流電機和交流電機啟動、制動和調(diào)速 等教學(xué)內(nèi)容可以提高學(xué)生的實踐動手能力。本課程的學(xué)習(xí)還將為后續(xù)課程打下基礎(chǔ)，如圖 1所示[1-2]。

2 電機課程教學(xué)目前存在問題

根據(jù)近幾年學(xué)院招生數(shù)據(jù)統(tǒng)計，目前建筑電氣及智能化專業(yè)的生源有一部分是其他專業(yè)調(diào)劑過來，對該專業(yè)的興趣不濃厚，缺乏能動性。同時由于這些學(xué)生基礎(chǔ)較差，在學(xué)習(xí)這門課程的過程當中，面對教材中較抽象的電磁變換理論以及三相異步電動機復(fù)雜的電勢和機械特性等公式推導(dǎo)時難以理解，聽到后面就慢慢不懂了，這些難懂的公式與理論漸漸澆滅了他們的學(xué)習(xí)熱情。隨著課程的深入，這些學(xué)生漸漸地失去了學(xué)習(xí)的主動性，上課的時候不愿意去深入地了解學(xué)習(xí)內(nèi)容，經(jīng)常游離在課程之外，面對老師的提問也答不上來，課堂教學(xué)進度拖延，教學(xué)質(zhì)量不高，學(xué)習(xí)效果不好[3]。

面對電機抽象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，想要學(xué)好不同類型電機的工作原理及拖動各類負載時的機械情況，需要較好的空間思考能力，能夠憑借自身思考將前前后后的內(nèi)容融會貫通。該課程之前的教學(xué)方式主要教師課堂講授和學(xué)生實驗室操作。教師在課堂上先將原理上的內(nèi)容講解清楚，再結(jié)合實驗室實驗項目進行過程中產(chǎn)生的問題進行分析和總結(jié)。這對積極學(xué)習(xí)、有探索欲、能和老師主動探討的同學(xué)來說，他們的學(xué)習(xí)進度和掌握情況是沒有太大問題的，但是對于基礎(chǔ)較差、理解起來費勁、不主動學(xué)習(xí)的同學(xué)來說，學(xué)習(xí)的效果就不太好了。所以，為了提高絕大多數(shù)同學(xué)的學(xué)習(xí)效果，對這門課程的教學(xué)還需要進行多方面的改進[4]。

3 改進方法

3.1對電機課程進行總體設(shè)計

電機教學(xué)內(nèi)容可分為電機原理教學(xué)和電機拖動教學(xué)模塊，具體內(nèi)容如圖2所示。

3.2修訂教學(xué)大綱，注重教學(xué)設(shè)計

結(jié)合學(xué)生實際情況，對該課程的教學(xué)大綱內(nèi)容進行優(yōu)化。①對各類電機的基本結(jié)構(gòu)、工作和運行原理、工程實踐等進行重點講解，同時增強課程知識點之間的連貫性，比如直流電機和三相異步電機結(jié)構(gòu)有相似之處，變壓器和三相異步電動機的電磁關(guān)系有相似之處，可以運用對比學(xué)習(xí)的方法，使學(xué)生更容易理解與掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容。②對于教材中長串的理論推導(dǎo)公式，要求學(xué)生會用結(jié)果和會分析即可，學(xué)生不必糾結(jié)書中煩瑣的推理計算，提高學(xué)生運用基本原理進行探索問題的能力。③增加電機及拖動方面的應(yīng)用新技術(shù)，比如課后可以先布置學(xué)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生上網(wǎng)自查直流無刷電動機的原理和基本內(nèi)容，下次上課再一起討論學(xué)習(xí)，和有刷的直流電機做對比，總結(jié)各自的特點和應(yīng)用，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，保持這門課程的內(nèi)容新穎度，提高學(xué)生的興趣。④利用學(xué)生在電工實訓(xùn)中的應(yīng)用實例來講授電機的星型-三角形起動控制、制動控制、調(diào)速控制、正反轉(zhuǎn)控制等，學(xué)生做過這類實踐，有一定基礎(chǔ)和印象，再分析其內(nèi)部的原理，可以幫助學(xué)生更好地掌握課程內(nèi)容的原理，不會輕易忘記，激勵學(xué)生自主思考[5]。

每一次課堂注重教學(xué)設(shè)計，要解決哪些問題，學(xué)生學(xué)習(xí)哪些重點內(nèi)容，需要思考哪些東西，各個環(huán)節(jié)做到心中有數(shù)、游刃有余。

3.3 進行學(xué)情分析，針對性教學(xué)

結(jié)合教學(xué)實際情況，針對性教學(xué)。①對于直流電動機和三相異步電動機的工作原理，可采用PPT演示，同時在黑板上板書重點內(nèi)容及電磁關(guān)系，這樣更直觀更好的分析電機內(nèi)部的工作原理。②對于電機結(jié)構(gòu)，可把電機實物或模型搬到課堂上，與同學(xué)一起拆裝分析內(nèi)部的組成，同時結(jié)合電機圖片來展示講解，能使學(xué)生更容易吸收教學(xué)內(nèi)容，并保持繼續(xù)往下學(xué)習(xí)的熱情。③電機特性如三相異步電動機的機械特性、負載轉(zhuǎn)矩特性等，先通過基礎(chǔ)知識分析再結(jié)合小程序仿真驗證，讓同學(xué)們自己設(shè)計參數(shù)，完成某一特性的要求。④電機拖動如電機的啟動、制動、調(diào)速等，可采用案例分析或?qū)嶒灲虒W(xué)。⑤實現(xiàn)電機拖動實驗開放式教學(xué)，只要學(xué)生對內(nèi)容有疑惑，只要學(xué)生愿意，學(xué)生可隨時去電機拖動實驗室對理論上的疑惑進行驗證。⑥實驗內(nèi)容更突出綜合設(shè)計，實驗前先花一部分時間為學(xué)生講解實驗的基本原理，學(xué)生通過提前預(yù)習(xí)、查閱書籍、小組協(xié)商來完成該操作要求和目標，培養(yǎng)學(xué)生們的實踐能力。

3.4 加強線上教學(xué)

線上教學(xué)是目前比較興起的一種教學(xué)模式，今年因為疫情的原因，很多高校的課程都采用了線上教學(xué)模式，大學(xué)MOOC、超星、釘釘、QQ群課堂都是很好的線上教學(xué)平臺，在體驗了一學(xué)期的線上教學(xué)之后，覺得線上教學(xué)和課堂教學(xué)各有優(yōu)勢。線上教學(xué)無論是課程直播還是看教學(xué)錄制視頻很依賴學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，學(xué)生沒有及時完成學(xué)習(xí)任務(wù)，老師在獲取后臺數(shù)據(jù)后及時進行督促，學(xué)生沒看懂的內(nèi)容可以通過平臺進行回放，可以反復(fù)多次的看，課后輔導(dǎo)通過電子平臺完成，沒有面對面的溝通直接，課后作業(yè)需要收集或后臺提取，學(xué)生經(jīng)過一段時間的線上教學(xué)后覺得每天一個人面對一臺電腦或手機倍感孤單，沒有了平時課堂上的歡聲笑語，覺得沒有學(xué)習(xí)氛圍。教室課堂教學(xué)最大的優(yōu)點就是能與學(xué)生直接的溝通，及時掌握教學(xué)情況進行調(diào)節(jié)，學(xué)習(xí)氛圍較好。如果能把線上教學(xué)和課堂面對面教學(xué)兩種方式好好的融合，相信一定能取得良好的教學(xué)效果和學(xué)習(xí)成果。

3.5 更改總成績評分方式

之前建智專業(yè)電機與電力拖動這門課的期末評分方式是期末考試成績占總成績的70%，平時考勤成績占30%。其中平時成績包含課堂考勤、課后作業(yè)和實踐實驗成績?？傮w來說，期末考試的占比較重，評估學(xué)生的綜合能力較難。為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，可以考慮將期末理論考試成績降到總成績的60%，同時增加平時成績的占比為40%。平時成績安排如下：①實踐實驗成績占15%，提高此項成績的目的是督促同學(xué)們更多更好的完成各項實驗內(nèi)容，多多思考問題，每次的實驗內(nèi)容都需老師一一驗收檢查。如果有同學(xué)通過平時的實驗超量完成實踐任務(wù)，可酌情加分。②學(xué)生課堂學(xué)習(xí)表現(xiàn)占10%。根據(jù)學(xué)生在課堂上與老師問答情況、學(xué)習(xí)認真情況和其他情況來督促學(xué)生的課堂行為，培養(yǎng)更好更濃厚的課堂學(xué)習(xí)氛圍，讓學(xué)習(xí)在課堂上愿意學(xué)、主動學(xué)。③課堂考勤占總成績的10%?？梢酝ㄟ^微信慕課堂小程序來進行簽到，督促學(xué)生按時上課。④ 作業(yè)批改成績占5%。電機與電力拖動這門課程是一門實踐較強的應(yīng)用性課程，適量地安排課后作業(yè)意在鞏固學(xué)生對上課內(nèi)容的學(xué)習(xí)效果，由于課后作業(yè)存在一些抄襲的現(xiàn)象，無法判別學(xué)生是否真實認真的完成課后作業(yè)，所以基于此項考慮，這一項成績占比可以適當降低。

4 總結(jié)

本文根據(jù)電機與電力拖動課程目前的教學(xué)實際情況，對當前教學(xué)所存在的問題進行了總結(jié)和分析，想要改善這一情況，可以從課程總體設(shè)計、修訂教學(xué)大綱、注重教學(xué)設(shè)計、進行學(xué)情分析、針對性教學(xué)、更改總成績評分方式和加強線上教學(xué)幾方面進行教學(xué)改革，逐步增強教學(xué)效果。

參考文獻：

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[3] 劉書君，郭華杰，王玲，等.信息化教學(xué)的應(yīng)用研究——以《電機與電力拖動》課程為例[J].教育現(xiàn)代化，2019，6（A2）：149-150.

[4] 趙志科.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[J].讀與寫（教育教學(xué)刊），2018，15（10）：87，107.

[5] 劉紅晶，林華，張學(xué)俊.任務(wù)驅(qū)動與團隊合作式教學(xué)模式在 “電機與電力拖動” 教學(xué)中的應(yīng)用[J].江蘇科技信息，2020，37（1）：78-80.

【通聯(lián)編輯：梁書】