基于“三結(jié)合”模式的《電機(jī)與拖動(dòng)》教學(xué)實(shí)踐探索

劉群英　王冰峰　陳樹(shù)恒　張昌華　張榆平

摘要：《電機(jī)與拖動(dòng)》屬于自動(dòng)化、電氣工程等專(zhuān)業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，具有知識(shí)點(diǎn)多、理論性強(qiáng)、內(nèi)容較抽象的特點(diǎn)，普遍存在教師難教、學(xué)生難學(xué)的情況。本文從理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)分析出發(fā)，結(jié)合多媒體教學(xué)和交互式教學(xué)理念，提出了“三結(jié)合”的教學(xué)改革模式，并取得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：電機(jī)與拖動(dòng)；教學(xué)實(shí)踐；三結(jié)合模式；教學(xué)改革

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）28-0123-02

《電機(jī)與拖動(dòng)》課程是自動(dòng)化、電氣工程等專(zhuān)業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，有機(jī)結(jié)合了電機(jī)、變壓器、電力拖動(dòng)、控制電機(jī)等多方面知識(shí)，并為電力電子、自動(dòng)控制原理、自動(dòng)控制系統(tǒng)等后續(xù)課程奠定了基礎(chǔ)。具有較強(qiáng)理論性和實(shí)踐應(yīng)用性，如何改革教學(xué)模式從而提高教學(xué)效果是亟待解決的問(wèn)題，因此對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方法的創(chuàng)新和探索具有重要實(shí)際意義。

一、傳統(tǒng)教學(xué)中存在的不足之處

（一）課程知識(shí)點(diǎn)較多、理論性強(qiáng)，既定課時(shí)下教學(xué)難度比較大

《電機(jī)與拖動(dòng)》課程涉及了電、磁、熱、機(jī)械等多方面知識(shí)，特別是涉及的電磁場(chǎng)理論，往往需要復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)和計(jì)算，內(nèi)容抽象不易理解[1]。如電機(jī)原理部分，概念多、理論推導(dǎo)多，存在統(tǒng)籌協(xié)調(diào)問(wèn)題。課程進(jìn)度安排目前都由原來(lái)的兩個(gè)學(xué)期壓縮到了一個(gè)學(xué)期，教案編制的難度非常大。

（二）教學(xué)模式比較單一，影響學(xué)生深入學(xué)習(xí)的積極性

傳統(tǒng)教學(xué)，嚴(yán)格按章節(jié)模式進(jìn)行，是以教師為主、以課堂為中心的“滿堂灌”形式的教學(xué)，缺乏互動(dòng)交流，課堂氣氛沉悶[2]。當(dāng)前大多數(shù)高校學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力不足，上課出勤率出現(xiàn)下滑，影響老師上課的積極性。

（三）理論與實(shí)驗(yàn)銜接不好，影響學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力的提高

傳統(tǒng)的《電機(jī)與拖動(dòng)》課程教學(xué)，往往采用先理論后實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)模式。學(xué)生感覺(jué)抽象、學(xué)習(xí)內(nèi)容枯燥，上試驗(yàn)課時(shí)，對(duì)所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)已經(jīng)遺忘很多，對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中的現(xiàn)象和結(jié)果不能理解，沒(méi)有分析能力，也不具備排故能力。因此需深入思考，更新思維，改變教學(xué)思路，提高教學(xué)效果。

二、“三結(jié)合”模式的教學(xué)改革與實(shí)踐

（一）靜態(tài)知識(shí)講解與動(dòng)態(tài)演示相結(jié)合

傳統(tǒng)教學(xué)方法主要借助板書(shū)分析各種變壓器、電機(jī)的工作原理，推導(dǎo)數(shù)學(xué)模型，分析等效電路等。這種方式使得抽象的理論與具體的對(duì)象脫節(jié)，學(xué)生對(duì)于電機(jī)實(shí)際工作場(chǎng)景缺乏感性認(rèn)識(shí)，無(wú)法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力，自然而然的，教學(xué)也難以取得滿意的效果[3]。而多媒體教學(xué)模式無(wú)疑是目前解決傳統(tǒng)教學(xué)不足之處的最好選擇。多媒體教學(xué)可以將一些在傳統(tǒng)教學(xué)中難以用語(yǔ)言表達(dá)、常規(guī)方法無(wú)法演示或演示不清的現(xiàn)象模擬出來(lái)，達(dá)到抽象概念具體化的良好效果。《電機(jī)與拖動(dòng)》這類(lèi)需要研究其運(yùn)動(dòng)過(guò)程和工作特性的課程，多媒體教學(xué)僅使用文字配合圖片的課件是不能達(dá)到最好的教學(xué)效果的，必須使靜態(tài)的知識(shí)點(diǎn)跳動(dòng)起來(lái)，實(shí)現(xiàn)靜態(tài)知識(shí)講解與動(dòng)態(tài)演示的有機(jī)結(jié)合。比如，對(duì)于變壓器的工作原理與結(jié)構(gòu)、直流電機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)、四象限曲線、反接制動(dòng)過(guò)程、單疊運(yùn)行、三相異步電機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的形成等內(nèi)容，在多媒體教學(xué)中僅僅只有附圖是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須有動(dòng)畫(huà)效果的動(dòng)態(tài)演示圖，或者是真實(shí)場(chǎng)景中的錄像演示，才能使學(xué)生建立起感性認(rèn)知并提高理解能力，降低理論知識(shí)的抽象性，同時(shí)也使得課堂教學(xué)形象生動(dòng)，充分激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望。

雖然多媒體技術(shù)可以有效改善教學(xué)效果，但傳統(tǒng)知識(shí)講授也有其長(zhǎng)處。如對(duì)于公式推導(dǎo)，電力向量分析等內(nèi)容還是采用傳統(tǒng)的板書(shū)方式比較好，便于學(xué)生系統(tǒng)理解其相互之間的邏輯關(guān)系。因此，在教學(xué)過(guò)程中要因材施教，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)方法與多媒體教學(xué)的有機(jī)融合，以助于提高教學(xué)效果。

（二）單向知識(shí)傳授與交互式教學(xué)相結(jié)合

傳統(tǒng)教學(xué)方法往往是以老師為主導(dǎo)的“灌輸式”或“填鴨式”知識(shí)傳授，往往造成學(xué)生的依賴(lài)心里，缺少學(xué)習(xí)的主動(dòng)性[4]。交互式教學(xué)，就是強(qiáng)調(diào)教師和學(xué)生的良好交流互動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)參與、主動(dòng)思考、主動(dòng)探索，力求實(shí)現(xiàn)教師的主導(dǎo)性與學(xué)生的主動(dòng)性的統(tǒng)一、教與學(xué)的統(tǒng)一，從而提高教學(xué)效果。交互式教學(xué)在實(shí)際應(yīng)用中將分為三個(gè)具體層次（見(jiàn)圖1）：一是教師講授課程知識(shí)，并隨時(shí)就相關(guān)知識(shí)點(diǎn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行抽問(wèn)，了解學(xué)生的理解程度，并及時(shí)對(duì)學(xué)生未掌握的要點(diǎn)進(jìn)行重新闡述，以求學(xué)生真實(shí)理解；二是教師講授課程知識(shí)，并在課堂上預(yù)留一定的時(shí)間讓學(xué)生提問(wèn)，及時(shí)了解學(xué)生的理解程度和知識(shí)需求；三是規(guī)劃一定的課時(shí)進(jìn)行“角色互換”，抽選部分學(xué)生輪流授課，教師和其他學(xué)生聽(tīng)講并提出問(wèn)題，從而促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)積極性，引導(dǎo)他們勤于思考、主動(dòng)探索。在“角色互換”模式中，需要注意的是相關(guān)知識(shí)點(diǎn)不能太難，挑選的學(xué)生中成績(jī)優(yōu)、中、差的都要有一定的代表，并提前把任務(wù)布置給學(xué)生，必要時(shí)也可適當(dāng)?shù)剌o導(dǎo)，對(duì)學(xué)生出現(xiàn)的問(wèn)題常用鼓勵(lì)的態(tài)度。特別是對(duì)成績(jī)差的學(xué)生，要營(yíng)造寬松活潑的課堂氣氛，不能讓其成為心理負(fù)擔(dān)。

交互式教學(xué)模式，旨在提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)積極性，從而引導(dǎo)學(xué)生多參與、多思考，提高學(xué)習(xí)效果。反過(guò)來(lái)，交互式教學(xué)也可及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，也有助于改善教學(xué)方法，豐富教學(xué)內(nèi)容

（三）理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)課程緊密結(jié)合

傳統(tǒng)教學(xué)往往采用先上理論課、后上實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)模式。由于有時(shí)間間隔，容易造成理論與試驗(yàn)課的脫節(jié)。要改變這種現(xiàn)狀，就有推進(jìn)理論教學(xué)與試驗(yàn)課程的緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)“理論教學(xué)實(shí)物化”、“試驗(yàn)課程多元化”。“理論教學(xué)實(shí)物化”，指在理論教學(xué)時(shí)，在課堂上要引入各類(lèi)實(shí)物模型進(jìn)行講解。如在講變壓器原理及結(jié)構(gòu)時(shí)，可以邊講理論邊演示，增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)，降低理論的抽象化；在講電機(jī)的原理和結(jié)構(gòu)時(shí)，可搭載小型的試驗(yàn)平臺(tái)，學(xué)生可觀看實(shí)物演示效果，激發(fā)學(xué)生熱情，加深對(duì)理論的掌握和理解。

“試驗(yàn)課程多元化”，其核心要旨就是打破全部上完理論課再進(jìn)行試驗(yàn)課的模式。一是試驗(yàn)課程分布化，如變壓器章節(jié)理論課程講授完成后，可及時(shí)安排相關(guān)的課程試驗(yàn)，電機(jī)理論講授完成后，也及時(shí)開(kāi)展電機(jī)相關(guān)的試驗(yàn)課程，諸如此類(lèi)，有利于理論教學(xué)與試驗(yàn)的緊密結(jié)合。二是試驗(yàn)課程的多元化，既有課內(nèi)試驗(yàn)，也有課外試驗(yàn)，既有校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)教學(xué)，也有具體相關(guān)工廠內(nèi)的生產(chǎn)體驗(yàn)。在教案編制時(shí)，教師要深入規(guī)劃理論教學(xué)和試驗(yàn)課程的結(jié)合，對(duì)于重點(diǎn)內(nèi)容要開(kāi)展理論、試驗(yàn)一體化教學(xué)，做到理論學(xué)習(xí)和試驗(yàn)課程相互促進(jìn)。

三、“三結(jié)合”模式教學(xué)效果分析

筆者教授《電機(jī)與拖動(dòng)》課程多年，從“單結(jié)合”逐步推進(jìn)到“三結(jié)合”。對(duì)比傳統(tǒng)教學(xué)，學(xué)生到課出勤率增加了約12%，好評(píng)率增加了約19%，平均分提高了約11分，見(jiàn)圖1。這些表明，“三結(jié)合”模式的教學(xué)效果明顯。

四、結(jié)束語(yǔ)

“三結(jié)合”模式的教學(xué)實(shí)踐，是在吸取眾多經(jīng)驗(yàn)上的有機(jī)結(jié)合，也是一種綜合性的教學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐。實(shí)際效果表明是行之有效的，不但調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，改善了課堂氛圍，也提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新探索的能力。當(dāng)然，教學(xué)改革是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，還需要在今后的工作中不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷地創(chuàng)新完善。

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Abstract："Motor and Drag" is one of the important basic course in the majors of automation and electrical engineering，which has the characteristics of many knowledge points，strong theory and abstract contents. It is hard for teachers to teach and for students to learn. Based on the analysis of theory and experiment teaching，the teaching model of"Three Combinations" is put forward in this paper with the help of multimedia teaching and interactive teaching and good teaching effect is achieved.

Key words："Motor and Drag"；teaching practice；three combination mode；teaching reform