電機與拖動一流本科課程建設(shè)探索與實踐

袁莉 張利欽

摘要：本著立德樹人的原則， 在對電機與拖動課程進行一流課程建設(shè)的過程中，進行了一系列教學(xué)改革探索與實踐。結(jié)合課程特點和學(xué)生的學(xué)習(xí)特點，明確課程目標，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計和改革教學(xué)方法，建立教學(xué)案例庫，引入多元考核評價體系，打造融入課程思政的全過程學(xué)習(xí)平臺。實踐表明，教學(xué)效果明顯提高，可以為電機類課程教學(xué)改革提供新思路。

關(guān)鍵詞：電機與拖動;教學(xué)改革;一流本科課程

一流本科課程建設(shè)是教育部貫徹落實習(xí)近平總書記關(guān)于教育的重要論述和全國教育大會精神，堅持立德樹人根本任務(wù)，深化高等教育教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量的重要行動。一流課程的建設(shè)將點燃課堂革命的引擎，全面推動課程結(jié)構(gòu)、課程內(nèi)容和教學(xué)方式方法改革，促進信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，完善以質(zhì)量為導(dǎo)向的課程建設(shè)激勵機制，帶動專業(yè)發(fā)展，以“學(xué)習(xí)革命”推動高等教育人才培養(yǎng)的“質(zhì)量革命”，助推中國高等教育躍上新臺階。

“電機與拖動”課程是電氣類專業(yè)學(xué)生必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，是為滿足電氣及其自動化應(yīng)用領(lǐng)域?qū)I(yè)人才的需要而設(shè)置的，具有非常重要的地位和作用。本課程的任務(wù)是通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握常用交直流電機及變壓器的基本理論和基本知識，以及電力拖動系統(tǒng)的運行性能、電機選擇、計算方法和實驗方法，為后續(xù)“運動控制”等專業(yè)課程準備必要的基礎(chǔ)知識，從而提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，也為今后從事自動化及電氣工程技術(shù)等相關(guān)工作奠定初步基礎(chǔ)。本課程的特點是知識點繁多，抽象難懂，運行過程復(fù)雜，學(xué)生普遍反映難學(xué)難懂。由此，在一流課程建設(shè)過程中，進行了以學(xué)生為中心的教學(xué)改革，融入思政元素，以學(xué)習(xí)系統(tǒng)化高階知識為目標，以學(xué)生的創(chuàng)新思維與能力培養(yǎng)為目標，發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)中的自主性、能動性和創(chuàng)造性，激發(fā)他們迫切的學(xué)習(xí)愿望、強烈的學(xué)習(xí)動機、高昂的學(xué)習(xí)熱情、認真的學(xué)習(xí)態(tài)度。

1. 明確課程目標

結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)模式的現(xiàn)狀，以及學(xué)生的學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)能力的調(diào)查分析，進一步明確課程目標，提升學(xué)生的高階能力。在基礎(chǔ)知識講授環(huán)節(jié)，強調(diào)各種電機的區(qū)別與聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的分析歸納總結(jié)能力。在物理原理分析環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生由現(xiàn)象看本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生從事物表象看出本質(zhì)的能力，能夠見微知著、小中見大、抓小防大，做出正確判斷。在實驗環(huán)節(jié)，通過團隊合作，鍛煉學(xué)生的責(zé)任擔(dān)當(dāng)意識。在案例教學(xué)環(huán)節(jié)，通過實際的工程案例分析，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)和規(guī)范意識。在課程思政環(huán)節(jié)，將專業(yè)課學(xué)習(xí)與思政教育學(xué)習(xí)進行有機的結(jié)合，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的使命感與責(zé)任感，鑄魂育人，培養(yǎng)“理論自信、道路自信、制度自信、文化自信”的新型社會主義接班人才。

2. 優(yōu)化教學(xué)設(shè)計

傳統(tǒng)教學(xué)以灌輸課堂模式為主，學(xué)生被動的聽，掌握的是低階知識，形成的是低階思維，發(fā)展的是記憶、理解、應(yīng)用等低階能力，學(xué)生主動思考的機會不多，分析、評價和創(chuàng)造等高階能力明顯不足。針對于此，進行了以學(xué)生為中心的課前、課中、課后全過程教學(xué)設(shè)計與改革。

2.1 課前設(shè)計

針對每次課上內(nèi)容，建立課前預(yù)習(xí)任務(wù)，比如相關(guān)的歷史背景知識和一些與實際應(yīng)用相關(guān)的問題，通過學(xué)習(xí)通學(xué)習(xí)平臺發(fā)放至學(xué)生，并設(shè)置任務(wù)點考核學(xué)生是否預(yù)習(xí)。以電機常用電磁學(xué)知識模塊為例，課前搜集制作和電磁學(xué)相關(guān)的物理學(xué)家生平事跡和主要貢獻等視頻，讓學(xué)生首先對抽象難懂的電磁學(xué)有了具象的認識，同時物理學(xué)家的勵志事跡也會對學(xué)生產(chǎn)生正向激勵作用，提升其學(xué)習(xí)動力。

2.2 構(gòu)建對話課堂模式

改變傳統(tǒng)的灌輸課堂模式，構(gòu)建對話課堂模式。將學(xué)生從課堂上的“觀眾”轉(zhuǎn)變?yōu)椤把輪T”，將課堂從“一言堂”變成“學(xué)習(xí)共同體”。采用啟發(fā)式和引導(dǎo)式的教學(xué)方法，利用多媒體等輔助教學(xué)手段，促進學(xué)生思維深度與廣度發(fā)展，實現(xiàn)課堂教學(xué)多樣化。比如在講解變壓器繞組匝數(shù)時，提出問題：設(shè)計一個220V/22V的變壓器，一次繞組和二次繞組的匝數(shù)應(yīng)該纏繞多少匝？學(xué)生已知在中學(xué)物理中所學(xué)的知識：匝數(shù)比等于電壓比，引導(dǎo)其思考：“一次10匝，二次1匝，可行”？學(xué)生直覺感覺不行，但不知到底該繞多少匝，通過這樣的啟發(fā)引導(dǎo)，瞬間激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。最終通過講解分析后，學(xué)生設(shè)計出了變壓器的匝數(shù)，成就感油然而生。

2.3 豐富課后作業(yè)形式

傳統(tǒng)的課后作業(yè)形式是課本習(xí)題的求解，大部分學(xué)生按照例題照葫蘆畫瓢，交上作業(yè)應(yīng)付了事，對知識點的理解還是一知半解，能力得不到提升。針對于此，增加了不同形式的課后作業(yè)。在學(xué)習(xí)通平臺上設(shè)置每節(jié)小測，幫助學(xué)生掌握知識點更加細化。增加仿真作業(yè)，幫助學(xué)生更好地理解抽象的理論。增加每章的思維導(dǎo)圖作業(yè)，有助于學(xué)生提升分析歸納總結(jié)的能力，建立電機的知識體系。增加案例分析作業(yè)，提升學(xué)生的專業(yè)知識閱讀量和閱讀分析能力。

3. 建設(shè)教學(xué)案例庫

3.1 課程思政案例庫

以往的專業(yè)課教學(xué)更多的是關(guān)注學(xué)生對相關(guān)知識掌握與把控，忽略了學(xué)生基本人格、基本道德、基本情感的培養(yǎng)。為了充分發(fā)揮課程的德育功能，運用德育的學(xué)科思維，提煉專業(yè)課程中蘊含的文化基因和價值范式，教師通過系統(tǒng)學(xué)習(xí)馬列主義世界觀、價值觀、人生觀，深入研討社會主義核心價值觀，調(diào)研其他優(yōu)秀學(xué)科進行課程思政的方式方法，從不同層面對“電機與拖動”課程的德育元素進行了深入挖掘，建立電機與拖動的課程思政案例庫，教學(xué)內(nèi)容重新進行梳理，融入課程思政元素，錘煉知識點使其具有高階性、創(chuàng)新性與挑戰(zhàn)性。在“潤物細無聲”的知識學(xué)習(xí)中融入理想信念層面的精神指引，將其轉(zhuǎn)化為社會主義核心價值觀具體化、生動化的有效教學(xué)載體，

3.2 工程案例庫

結(jié)合我校電氣工程及其自動化專業(yè)電機系列課程群的特點，對電機類課程群所包含課程的知識點進行分解，以電氣與自動化行業(yè)企業(yè)的需求和國家的戰(zhàn)略前沿為導(dǎo)向，以工程應(yīng)用、技術(shù)創(chuàng)新和科學(xué)研究為背景，以培養(yǎng)能在電機設(shè)計、電力系統(tǒng)、電力拖動系統(tǒng)等領(lǐng)域從事工程設(shè)計、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)制造、系統(tǒng)運行、教育科研、經(jīng)濟管理等方面工作的高級工程應(yīng)用型技術(shù)人才為主線，對課程群所包含的知識點進行立體化重組，構(gòu)建面向工程教學(xué)的教學(xué)案例庫，主要涉及內(nèi)容包括：變壓器模塊、直流電機與拖動模塊、直流調(diào)速系統(tǒng)模塊、三相異步電動機模塊、三相異步電動機電力拖動模塊、三相異步電動機調(diào)速系統(tǒng)模塊、發(fā)電機系統(tǒng)模塊、同步電動機及其拖動模塊、控制電機模塊、變頻器模塊等。教學(xué)案例的設(shè)計主要側(cè)重應(yīng)用性和綜合性，把電機類課程中零散的知識點鏈接到一起，在系統(tǒng)應(yīng)用中分析相關(guān)理論知識點，幫助學(xué)生建立電機及應(yīng)用的整體知識架構(gòu)，提升學(xué)生的分析問題能力。

4. 多角度考核評價體系

改變了以往期末考試“一錘定音”的考核機制，以激發(fā)學(xué)習(xí)動力和專業(yè)志趣為著力點完善過程評價制度，建立了包括平時表現(xiàn)、作業(yè)完成度、實驗和報告、案例分析、過程性測試、期末考試等多角度考核機制。加強了對學(xué)生課堂內(nèi)外、線上線下學(xué)習(xí)的評價，強化閱讀量和閱讀能力考查，提升了課程學(xué)習(xí)的廣度、深度和挑戰(zhàn)性，加強了過程學(xué)習(xí)的考核，改變了學(xué)生平時不學(xué)習(xí)，期末“臨陣磨槍”的局面。同時，逐步改變了學(xué)生浮躁的“短平快”價值觀，磨礪了學(xué)生的耐性，幫助其建立了腳踏實地的工作作風(fēng)。

5. 結(jié)語

本著以學(xué)生為中心的理念，以學(xué)生發(fā)展成效為導(dǎo)向，在課程目標、教學(xué)設(shè)計、教學(xué)案例、考核評價等方面進行了改革探索，被學(xué)生稱為“天書”的電機與拖動課程得到了學(xué)生很高的評價和認可。相信隨著一流課程建設(shè)的逐步推進，我校的電機與拖動課程必將成為知行合一、學(xué)思結(jié)合、學(xué)生“既懂又疑”的金課，為培養(yǎng)具有工程實踐和持續(xù)學(xué)習(xí)能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才奠定基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]朱衛(wèi)華，沈瑛.應(yīng)用型本科院校一流專業(yè)課程建設(shè)思考[J].湖北農(nóng)機化，2020，000（003）：105.

[2] 潘大偉. “電機與拖動基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革研究. 電氣電子教學(xué)學(xué)報[J]. 2020，42（06）： 53-55+66.

[3] 朱凌云， 孫培德， 姚飛. 電機與拖動基礎(chǔ)課程教學(xué)改革探討[J]. 教育教學(xué)論壇.?2020，（35）： 307-308.

[4] 李振偉， 陳克偉. 《電機與拖動》課程教學(xué)探討[J]. 教育現(xiàn)代化. 2018，5（53）： 279-280.

[5] 李瑾.”“電機與拖動基礎(chǔ)”課程教學(xué)的改革與實踐[J]. 科技視界.?2020，（27）： 42-43.

石家莊學(xué)院機電學(xué)院 河北 石家莊 050035

基金項目：石家莊學(xué)院2019年度校級一流課程建設(shè)項目《電機與拖動》