金小香 曹亞卿
摘 要:電機學是電氣工程專業中重要的專業主干課,該學科包羅了基礎學科中大學物理、電路原理等相關知識,并且為后續科目的學習奠定了理論基礎。針對傳統電機學理論教學和實驗教學,在應用型本科發展的要求下,進行了深層次的探討和改革。
關鍵詞:電機學;應用型;教學改革;考核體系
電機學是電氣工程類專業中一門相當重要的專業主干課,該學科包羅了基礎學科中大學物理的電學、磁學、運動學,以及電路原理中單相和三相電路的相關知識,還涵蓋了一定機械原理的理論在其中。因此,如何讓學生在有限的課堂教學中掌握電機學的基本理論,在后續課程中用好電機學,是一個值得研究探討的課題。
一、修整教學內容,滿足企業需求
根據應用型本科學校培養富于實干的專門人才的目標,并結合電氣工程專業相關企業崗位實際需求情況,將企業需求盡量融入教學當中,對電機學教學內容進行了修整,主要分為簡化部分理論性過強的章節和增加實際應用部分的章節。
電機學這門課,無論采用哪本教材,主要內容都可劃分為五個章節,分別為變壓器、交流電機統一理論、異步電機、同步電機和直流電機。如果按照教材內容把每部分內容都精學,對于應用型本科學校學生來講,尤為困難,因此,按照該類學校的人才培養目標,適當簡化了理論性過強章節,主要體現在交流電機統一理論中,該章節需要有較高層次的數學基礎,因而對電機繞組及繞組電動勢和磁動勢部分理論講解做一定簡化,在實際的應用中只需要牢記結論即可,對于推導過程可以縮減。
另外,結合實際畢業生崗位需求,增加了實際應用部分,在后續課程電力工程及發電廠電氣中,較多地涉及雙繞組、自耦以及分裂繞組變壓器,這些在電力系統結構中都起到了至關重要的作用,因此,在電機學的教學中做了更為詳細的介紹,以及增加了電機調速和單相異步電動機等相關內容。
二、改進教學方法,提高教學效率
1.課堂教學穿插百問形式
電機學是業內公認的難學課程,為了讓學生在有限的課堂教學中掌握電機學的基本理論,讓其將修整過的教學內容學精學實,我們一改以往的教學方法,將以前每次課后留作業的教學模式,改為每節課提出電機學百問,每章節后在課堂上直接進行電機學百問答辯測驗。從以往教學過程來看,學生課后作業積極性不高,加上課業繁多,學習任務重,部分學生只是應付性地完成作業,效率低。為了調動學生學習的積極性,提高學習效率,我們針對每個章節,編寫了《電機學百問》。例如:變壓器可以改變電壓還是電流,改變幅值相位還是頻率?介紹完變壓器基本原理后提出該問題,但不做回答。變壓器章節理論課結束后積累了約三十道問題,課堂上進行百問答辯測驗,充分與學生互動,既可以簡化原本難學的知識,又可以讓學生在有限的時間內以高效率的形式掌握知識,并為后續學習奠定好基礎。
2.增設現場教學,理論實踐相融合
在傳統的教學模式中,理論課與實驗課分離現象較為嚴重,理論課缺乏實物參照,學生很難將書本中的圖片與電機聯系起來,無法對電機有直觀的印象;而實驗課又得不到及時的理論指導,導致學生機械地模仿教師操作、記錄數據,對電機的原理和特性沒有深入的認識和理解,更加不懂分析實驗中的特殊狀況,實驗教學的意義幾乎沒有體現。此次教改,著重改變這種教學模式,增設現場教學,合理安排教學過程,真正做到理論與實踐相融合。
在課堂上拆解電機模型或者小型電機,給學生更為直觀的認識,播放一些專業制作的動畫視頻,加深學生理解。在涉及實驗理論教學內容時,將課堂直接移至電機實驗室,結合實物演示過程講解理論內容,得到事半功倍的效果,根據教學進度將實驗內容穿插于理論教學當中,做到及時學及時做,在學生對電機有較深刻理論印象時,加強實物操作印象。
實驗課程中使用的實驗指導書,經過重新修訂,刪除部分因受安全性限制而不適宜完成的操作,并且指導書中將不再直接給出實驗接線圖,轉而要求學生在實驗課程開始前完成實驗報告預習,并且經過教師檢查合格,方可進入實驗室。以此提高實驗效率,增強學生對實驗的重視程度。
三、建立新的課程評價體系
1.實驗考核方式
一般理工科類專業課的實驗環節課時分配并不多,在這較少的課時中,學生也就在教師的指導下完成一些基礎驗證性實驗或觀摩實驗,電機學的實驗環節也是如此,而且實驗成績大部分是以最終的實驗報告成績為主,占電機學這門課總成績的比例也較少。對于應用型本科學生來講,這僅有的一點點實踐環節,遠遠無法滿足他們以后工作中的需求。
針對上述問題,我們將電機學實驗考核方式做了調整。將實驗考核分為三部分,分別為平時實驗操作成績、實驗報告成績和實驗考試成績。考慮到學校電機實驗室只有16臺實驗機組,因此,實驗考試并不是所有的學生都參加,而是以學期末隨機抽查部分學生的形式進行。抽中考試的學生實驗成績為(實驗操作50%+實驗報告10%+實驗考試40%);沒有抽中實驗考試的學生實驗成績為(實驗操作70%+實驗報告30%)。在考核之前進行隨機抽取,因而所有同學都必須做好考核準備,充分調動了學生做實驗的積極性。
2.總評體系
電機學是電氣工程系專業大課,6.5個學分,共88個理論課時及16個實驗課時,為考試課程,制定合適的考核體系,才有利于實現本校培養應用型專門人才的目標。以往,電機學的總評成績=平時成績×20%+實驗成績×10%+期末考試成績×70%。平時成績主要考核出勤、作業等方面;實驗成績主要考核實驗操作和實驗報告情況;期末成績則完全看試卷卷面成績。根據幾屆學生學習情況,調查發現,大部分學生通過死記硬背來通過考試,有的學生甚至一點都不懂電機,但卻能考出高分。所以,這種考核體系根本不能真正測試學生的理論學習水平,也不能測試學生實踐能力,讓學生對電機學學習失去興趣,更偏離了本專業人才培養的目標。
經過仔細研究,將電機學總評體系做了大幅度調整,最終總評成績=平時成績×20%+實驗成績×20%+期末考試成績×60%。平時成績除了包含原來的出勤和作業情況,更主要的為課堂百問的答辯成績,把重點放到課堂表現上來,充分調動學生努力去學,而不是通過死記硬背來記住一些問題的答案。電機學百問內容涵蓋基本理論,范圍較廣,需要學生融會貫通前后知識點。同時與期末考試卷內容區分開來,既有聯系又不雷同,既要讓學生在課堂上積極起來,也要讓學生在課后緊張起來。
實驗成績本文已提到。期末考試試卷上也不單單只有基本原理題,也會有開放題,按慣例會安排10分以上的實驗操作內容。整個總評體系,對于培養應用型的人才更為合適,擺脫了以前“一張試卷定乾坤”的模式。
電機學是公認的難教難學的課程,根據往屆學生學習情況,并結合我校“高素質應用型人才”的辦學定位,對電機學進行了改革研究,對理論教學內容做了修整,增加實際應用章節,簡化理論性過強章節;對教學方法做了改進,課堂上穿插百問形式,增設現場教學,將理論教學與實驗教學真正融合起來,調動學生真正去理解電機學;對考核體系做了新規定,側重學生實踐能力的培養。通過改革,學生的學習積極性明顯有了改善,實踐能力也有了很大提高,達到了較好的教學效果。
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編輯 溫雪蓮