者奕寧
(山東水利職業學院,山東 日照276826)
《電機與拖動》是電氣自動化技術專業的一門專業基礎課,主要介紹電機學及拖動學的相關知識。有內容廣、學時多、書本厚的特點。強調學識、技能、綜合素質的全面協調發展,重點培養學生的分析問題、解決問題的能力(實驗能力)。而傳統的教學模式已經不能滿足教學效果提升的需要。本文將結合自身改革經歷,從多個方面對《電機與拖動》課程改革進行深入剖析。
高職教育與普通的本科教育的巨大區別在于它的目標是:培養在一線工作崗位上從事操作、服務或管理的高技能應用型人才。高職教育必須以職業為導向,使學生獲得各種工作技能、掌握為各種高技能服務的相應知識。《電機與拖動》作為高職電氣自動化技術的專業基礎課,更應突出職業素養和實踐能力的培養。
《電機與拖動》課程具有很強的理論性、工程性、實踐性。這種“超強理論課”使大部分學生望而生畏,學習起來嚴重缺乏自信,導致教學效果偏差。為了使學生提高興趣,更好的掌握這門課程,具備較強的實踐操作能力,教學改革勢在必行。
教材,教書育人的先行者。不少學生反饋:上課聽不懂,課下自學教材看不懂。因此,合適教材的選取至關重要。在實際的教學中,教師應根據職業能力、時代需求,結合電氣自動化專業的培養目標,選取在本領域中具有典型性和示范性的綜合教材。筆者認為,這種教材應文字簡潔、圖表多;理論淺顯易懂、實踐項目較多;輕章節重項目;譬如:仁田工吉、岡田隆夫(日本)編輯的電機學教材內容簡單易懂、公式少插圖多,重視實際應用,并將最新技術貫穿與書中,是一部理想的教材或參考書。另外,根據教學經驗自編教材也是不錯的選擇。
教學內容的選擇與教材選擇同樣重要,由于教學學時有限,且任何一本教材不可能是100%實用的,書中總會有部分內容是教學涉及不到的。因此,如何在有限的學時里選擇最實用的教學內容是改革成敗與否的關鍵。
譬如以直流電機部分為例,換向元件中的感應電勢、電樞反應就可以不涉及,直流發電機、電動機三大基本平衡方程:電勢平衡方程、功率平衡方程、轉矩平衡方程也可以不講直流電動機的工作特性可讓學生課下自學等等。
傳統的《電機與拖動》課程教學中,教師組織教學時普遍采用以下模式:首先進行知識學習,然后根據學習的內容進行重復性練習(包括記憶公式、做大量習題、實驗等),最后是考試,如果成績合格就認為學生掌握了能力,學會了工作。這是一個大家普遍接受的、但是錯誤的理念。上述教學模式為演繹法教學,其特點是先學習具體的模塊知識,然后把這些知識做強化訓練,最后思考所學知識應該用到何處。譬如:在教育界著名的案例中,《魚牛的故事》就是典型例子,運用的是演繹法。因此演繹法的教學思路不符合學生的認知規律,明顯是不合理的。要改變上述教學思路,可以嘗試把整個過程倒置,先動手操作,然后對操作過程分析,最后由教師講解操作過程中所涉及到的知識點,學生總結得出結論,這種方法為歸納法。學生通過自己動手,找出事物規律,建立起了自身的經驗,再聽教師講解,就不會出現長著魚尾巴的奶牛這種結局。
譬如在講解直流電機的結構時,可以先讓學生做電機拆裝試驗,學生親自動手拆裝電機的每一個部件,仔細觀察其內部結構并猜測各個部件的功能及作用。當每個學生都能夠熟練的進行電機拆裝后,教師通過PPT或3D動漫模型講解電機各組成部分的結構及作用。學生根據講解內容,再次進行電機拆裝并進行逐一驗證,最后自己歸納總結。
可最大限度的利用多媒體輔助教學手段,將課程教學中的十分枯燥理論做成生動、形象的PPT呈現給學生,配以可立體空間旋轉的3D模型,工作原理展示動畫,操作工藝及電機相關工作視頻,電路工作過程模擬小程序等,達到吸引學生的注意力,提高學生的興趣的目的。例如,交流電動機的星三角起動,起動過程可以用一個電路工作模擬小程序實現,其動態起動過程的2個階段,將每個階段電流和轉速變化過程,配合開關、接觸器等制作成小程序,邊講邊演示,使學生非常清晰透徹的掌握了這部分的內容。
方法上,根據教學內容以工程應用為主線,可利用計算機的電路仿真技術,將matlab中的simulink納入到教學中,構建系統電路模型,借鑒電路仿真的思路,使學生從整體上理解系統理論。
為全面提高教學質量,深化學生對理論知識的理解,為學生畢業后工作能力進一步的培養打下堅實基礎,在電機與拖動課程考核中,我們放棄一張卷的考試模式,采用突出動手能力重要性過程性考核。過程性考核強調對教學過程的管理,其考核方式靈活多變。考核成績可由平時表現、作業情況、隨堂測試、分組試驗成績、職業素養等組成。取消了期末考試,這樣學生就不用在考試前加班加點,死記硬背,考試中絞盡腦汁想各種辦法作弊。功夫在平時這句話得到了很好的體現。由于考試穿插在整個教學過程中,隨時隨地都可能考試。這就要求學生必須提高學習興趣,課堂集中精神,提升效率。
過程化考核具體操作如下:總成績實行百分制,本課程理論部分分為4個項目,分別為:直流電機、交流電機、變壓器、控制電機。每個項目理論環節采用隨堂考核的方式,可以采用AB卷,保證相鄰同學的題目不相同。單個項目可采用百分制,權重0.1,4個項目共計40分。作業完成情況占15分,若有抄襲或未完成的情況每人每次扣3分。職業素養15分,包括出勤情況及學習態度。曠課、上課睡覺、玩手機、分組試驗不動手、不參與的每人每次扣3分,扣完為止。試驗考核共30分,在6個試驗項目中通過學生抓鬮的方式選出一個作為考試題目。2人一組協作完成考試。教師檢查試驗數據,并分別提問,進一步考核學生對試驗過程的理解和把握。
實踐證明:過程化的考核能激發學生的創新思維、更好的挖掘學生學習的興趣,使教育和實踐相互結合,符合高職教育的初衷。
通過對《電機與拖動》教學改革的不斷研究與探索,并逐步應用到教學過程中,取得了如下教學效果:
電機與拖動實驗環節改革前,大部分學生到實驗室后試驗不積極、動眼不動手,甚至不少同學玩手機消磨時間。通過改革,學生分組后非常積極認真的完成試驗,不懂的問題相互之間積極探討,學習氛圍濃厚。每個項目進行完之后,絕大多數學生能掌握所講知識點。為《電機與拖動》課程開設各類綜合性實驗提供了條件。
每學期末對學生進行了問卷試調查表明,90%以上的學生認為實施考核方式改革非常成功,不僅使他們能通過形式多樣的試驗實訓,學到很多書上沒有涉及到的知識,也進一步提高了學習興趣。
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