《電機及拖動基礎》翻轉課堂教學的初步探索

王宇嘉+王曉軍+蘇曉宇

摘要：本文對《電機及拖動基礎》翻轉課堂教學方法進行了初步探索，介紹了開展該課程翻轉課堂的具體實施步驟。通過《電機及拖動基礎》翻轉課堂的開展，幫助學生主動探索知識，學會獨立思考解決問題，充分發揮主觀能動性，為進一步深化該課程的教學改革奠定基礎。

關鍵詞：翻轉課堂；專業基礎課；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）01-0251-02

一、引言

《電機及拖動基礎》是電氣類、自動化類和機電類專業的一門專業基礎課，具有理論性和實踐性強的特點，學生通過學習電機、變壓器及拖動的基礎知識，為后續課程如《電機拖動自控系統》、《計算機控制技術》等課程打下基礎。近年來，隨著上海工程技術大學高素質應用型創新人才培養目標的逐步落實，教學培養計劃不斷優化，理論課程學分及學時也逐漸縮減，目前《電機及拖動基礎》課程的教學計劃為3學分，48學時。

由于《電機及拖動基礎》課程概念多且抽象、推導復雜、知識點較多、學時減少等多種原因，使得學生畏難情緒較大，學習興趣少。如何解決在有限的學時中完成教學內容，達到教學目標和教學效果，提高教學質量，成為授課教師必須解決的一個嚴峻問題[1]。基于上述原因，本文對《電機及拖動基礎》的翻轉課堂教學方式進行了初步探索，為進一步深化該課程的教學改革奠定基礎。

二、翻轉課堂初衷

翻轉課堂譯自“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”，也可譯為“顛倒課堂”，是指重新調整課堂內外時間，將學習的決定權從教師轉移給學生。美國邁阿密大學教授最早在“經濟學入門”課程中采用了翻轉課堂的教學模式。將該教學模式引入到《電機及拖動基礎》課程的初衷就是激發學生學習興趣，克服學習過程中的畏難心理，將學生由被動接受轉變為主動學習，最終達到提高教學質量的目的。

三、翻轉課堂設計

與一般文史類課程或導論類課程不同，《電機及拖動基礎》作為一門專業基礎課，具有較強的理論性和實踐性，同時具有概念抽象、推導復雜等特點[2]，在進行翻轉課堂時，每一步的設計都關系到教學目標和教學效果能否順利達成，因此翻轉課堂的內容選擇、課前準備、課上活動及課后討論都必須進行細致周到的設計。

1.教學內容選擇。《電機及拖動基礎》課程概念抽象，內容繁多，在分析電機特性的各種數量關系時涉及到磁學、電學、熱學及力學等相關知識，學生普遍反映課程枯燥，學習難度較大[3]。因此，在進行翻轉課堂時，選擇合理的教學內容對翻轉課堂的順利進行非常重要。

教學內容的設計要力求簡明扼要、層次分明、重點突出，強調課程的應用性質，提高學生學習興趣，增加學習的主觀能動性[4]。由于《電機及拖動基礎》內容較多，課時相對較少，為便于學生理解教學內容，達到教學效果，在進行翻轉課堂時，主要選擇可進行比對的課程內容開展教學，如直流電機結構和異步電機結構、變壓器電磁過程和異步電機電磁過程、變壓器等效電路和異步電機等效電路等內容，在學生已掌握的知識基礎上自主開展教學活動。通過比對學習，學生對新知識既不會感到陌生，產生畏難情緒，又能夠進行主動探索，發現問題，將枯燥的學習變成“大家一起來找茬”，在比對過程中，將新老知識有機結合、深刻記憶。

2.課前準備。由于翻轉課堂學習的決定權從教師轉移到學生，因此在教學內容確定后，學生必須根據教學目的和教學效果進行精心準備。我們通過多次《電機及拖動基礎》實踐教學過程總結發現，學生如做好如下準備，翻轉課堂均能夠達到較好的授課效果。

（1）參考書目：參考書目可以幫助學生多方面、多角度了解教學內容，從而達到深刻理解概念、原理和公式的目的。由于不同參考書目引入問題角度不同，學生會主動發現參考書目和教材內容的區別，帶著疑問搜集相關資料進行整理，尋求解決方案。

（2）課程視頻：由于翻轉課堂教學內容具有比對性，學生可以通過觀看課程視頻進行已有知識的復習，同時對新的教學內容進行預習，在目標驅動下完成學習，克服畏難情緒，提高學習興趣。

（3）多媒體課件：在老知識復習和新知識預習的基礎上，形成對教學內容的認識和理解，通過制作多媒體課件，將所學知識進行講解，完成從坐在下面被動學習到站在講臺上主動展示的升華。

3.課上活動。由教師組織，學生主導的翻轉課堂上，學生通過自己制作的多媒體課件，開展課上教學活動。學生將教材內容與參考書目內容相結合，通過預習、比對形成自己對知識點的理解，同時，對所學內容進行講解、討論、歸納、總結。

以異步電動機等效電路為例的翻轉課堂上，學生根據教學內容，對知識點進行分解，將授課內容分為頻率歸算原則、繞組歸算原則、異步電動機等效電路與變壓器等效電路分析討論等內容。在講解頻率歸算時，學生會主動思考頻率歸算的原因、頻率歸算的過程、歸算之后的定轉子之間的電磁關系等問題，達到對頻率歸算這個抽象問題深刻理解的目的。而在繞組歸算時，學生要考慮繞組因數等問題，促使學生對變壓器和異步電動機繞組歸算時的不同點進行思考。最后，在得到異步電動機的等效電路后，學生要對異步電動機的空載運行、負載運行、異步電動機的啟停等進行分析討論，掌握利用等效電路分析異步電動機電磁關系和運行過程的方法。由于學生是從“學”的角度開展課堂教學，主導課堂的學生會根據自己所需進行思考，針對性強、目的明確、記憶深刻，而學生的自我講授和課堂內容設計又提高了學生的學習興趣，達到了學生真正對知識掌握應用的目的。

4.課后討論。課后討論內容根據學生興趣圍繞課程內容擬定，可以是針對所學內容的研究現狀、存在問題、發展方向等宏觀問題，也可以是所學內容的應用領域、性能分析、課程習題等具體問題。翻轉課堂后的討論，對學生所學知識的鞏固及幫助學生增加學習興趣具有重要作用，既是對課堂內容的延伸，同時可以進行“查缺補漏”。

四、結束語

本文對《電機及拖動基礎》翻轉課堂教學方法進行了初步探索，介紹了開展該課程翻轉課堂的具體實施步驟。對于《電機及拖動基礎》翻轉課堂教學內容還有許多工作要做，這種教學模式使學生成為了課堂的主體，幫助學生主動探索知識，學會獨立思考和解決問題，極大程度地發揮了學生的主觀能動性，其所能達到的教學效果是傳統教學方式所不能達到的，因此探索這種教學方法具有重要意義。

參考文獻：

[1]遲正剛.參與式教學法在“電機與拖動基礎”課程教學中的應用[J].中國電力教育，2009，（12）：98-100.

[2]楊勇.基于項目式教學的《電機及拖動基礎》課程整體設計研究.教育教學論壇，2014，（7）：233-234，175.

[3]閆俊榮.“電機與拖動基礎”課程教學改革的探索.電氣電子教學學報，2009，（6）：112-113.

[4]趙仁德.“電機與拖動基礎”課程教學改革的探索.中國電力教育，2009，（8）：65-66.

The Exploration of "Motor And Drag Foundation" for the Flipped Classroom

WANG Yu-jia，WANG Xiao-jun，SU Xiao-yu

（Shanghai University of Engineering Science，School of Electronic and Electrical Engineering，Shanghai 201620，China）

Abstract：In this paper，the "motor and drag foundation" flipped classroom teaching method was explored，and the details of implementation were introduced. These methods can help the students take the initiative to explore the knowledge，learn to think independently and solve the problems. The exploration of "motor and drag foundation" for the flipped classroom can lay foundation for further deepening the reform of the course.

Key words：flipped classroom；specialized basic course；reform in education