張 新 張自雷
1.內蒙古科技大學信息工程學院 內蒙古包頭 014010
2.內蒙古科技大學礦業與煤炭學院 內蒙古包頭 014010
電機與拖動課程是我校自動化和建筑電氣與智能化專業的基礎必修課,自動化專業在第四學期開設本課程,建筑電氣與智能化專業開設學期為第五學期,目前學習本門課程的學生共215人。它是一門理論與實踐相結合的課程,在工業生產和日常生活中都具有十分廣泛的應用,主要講授變壓器和直流電機、交流電機、控制電機及其拖動原理,是學習其他后續專業課程的鋪墊[1-3]。在教學過程中,筆者注意到各種電機專業術語抽象,電磁場理論晦澀難懂,大部分學生課上處于迷茫狀態,即所謂的教師難教,學生難學的“兩難現象”[4,5]。傳統的“填鴨式”教學方法難以滿足現代工程應用型教育的需求,因此本文從教學方法、手段、內容等方面進行改革和探索。
著名教育家陳鶴琴老先生曾說“沒有教不好的學生,只有不會教的老師”,教學方法的恰當與否,決定了學生是否能認真的、有興趣的學習一門課程。為了讓學生更好地掌握課程內容,采取如下措施。
探究式教學法的基本特點是重視問題、重視能力、重視學法、重視動機,這種教學方法能夠激發學生的探索學習興趣,使學生獨立思考和解決問題的能力得到提升。例如,在教授鼠籠型異步電動機轉動原理的時候,先給學生介紹電機結構,演示電機轉動視頻,然后提問根據看到的現象,猜測電機轉動用到了什么物理原理。學生的好奇心理被調動起來,便有了學習的積極性,然后教授相關電機轉動原理。
目前,互聯網非常發達,寬帶基本普及,學生接觸網絡便利,為自主學習提供方便的途徑,因此要求學生通過上網查閱電機及拖動發展歷史,了解國內外電機與拖動領域的技術現狀,了解電機及拖動的發展趨勢,了解此領域的公司情況及其主要產品,為今后進入工作單位能迅速融入工作打下良好和堅實的基礎。
將現實生活中的情景引入教學當中,可以使學生有更強的學習興趣。例如,在教授變頻調速的時候,列舉學校附近大型地下超市使用的電梯控制系統,在有顧客乘坐電梯時電機開始加速運轉起來,沒有顧客的時候電機便緩慢運轉,這便是變頻調速的好處,即節能降耗。
在課程教授過程中,如果講到電機構造,應該適時地拿出電機教學模型配合講解,可以使課程氛圍活躍,學生有了感官的印象,理解相對容易,同時可以將電機模型在學生中間傳閱,使其仔細查看電機的構造,加深對電機的理解。
電機與拖動課程課時長、理論深、內容多,為了讓學生能夠融會貫通,可以在教授的過程中適當的采用對比式教學法進行直流電機與交流電機的比較教學,如電量、電路定律和磁量 、磁路定律對比,這樣使學生可以對上述內容理解得更加深刻(見表1)。

表1 直流電動機與三相異步電動機的區別
教學手段單一,導致學生學習興趣下降,進而影響教師努力備課,形成惡性循環,因此在教學過程中應結合每種教學方式的優點,采取多樣化教學手段[6,7]。例如在講解變壓器和電機的公式和計算時,如果只應用多媒體課件,則教授速度過快,導致學生思考時間不足,使學生喪失了思考的主動性和積極性,很難掌握這部分內容。如果采用板書和多媒體相結合的辦法,在PPT上列出相關公式的時候,教師可以用板書適當地對公式進行推導和講解,則既解決教師大量書寫板書占用了課堂時間的問題,又使學生可以相對深刻的理解相關知識點,可以有效地把握和控制教學的節奏,引導學生的思維。再如電機的內部結構一般情況下無法看到,為了使學生清楚理解電機內部結構,筆者采用電機教學模型(如圖1、圖2所示)、多媒體課件(如圖3所示)和電機教學Flash視頻(如圖4所示)相結合的教學手段,通過課件仔細講解電機各部分構造和功能等,然后觀看電機拆裝視頻,經過這樣的學習,學生基本對電機結構有了清楚直接的認識[8]。

圖1 三相步進電動機模型

圖2 直流電動機模型

圖3 電機與拖動課程課件

圖4 電機與拖動教學Flash視頻
過程性評價屬于個體內差異評價,它將每個受評價對象的過去和現在進行比較,或者把對象的各個方面互相比較,從而得到評價結果,它更加關注教學過程中學生智力發展的過程性結果。評價的功能主要在于及時地反映學生學習中的情況,促使學生對學習的過程進行積極的反思和總結,而不是最終給學生下一個結論。
針對學生平時學習松懈期末考試前通宵學習的現狀,同時部分學生在期末考試時候容易緊張,導致自己學習的知識沒有發揮出來的問題,本課程采用期末考試和過程評價結合的考核方式,學生成績綜合評價體系如圖5所示。過程評價主要包括平時上課與學生的互動答題、學生創新能力測試、課后作業完成情況、出勤率、實驗完成情況等,過程考核占最終性考核的比例為30%。這種考核方式不僅關注智力因素同時也關注非智力因素,是一種比較全面的考核方式,可以引導學生改善學習的方法和態度,變被動式學習為主動式學習,提高學生各方面的能力,促進學生的全面發展[9,10]。

圖5 學生成績綜合評價體系
在電機與拖動課程的教學中,筆者靈活選用了教學方法、采用了基于現代教育技術的教學手段、運用了過程評價與期末考試相結合的綜合考核方式,通過上述改革,學生對課程的學習熱情增加,課堂與教師的互動增多,自學能力得到培養,成績穩步提高,今后,當加強教學改革力度,學習國內各高校的經驗,完善教學方法和考核方式,進一步提高教學質量,培養合格人才。
參考文獻
[1]吳浩烈.電機及電力拖動基礎[M].重慶:重慶大學出版社,2005.
[2]劉麗麗.基于卓越工程師培養計劃的電機與拖動教學改革[J].中國現代教育裝備,2012(1):53-55.
[3]楊光,李群.“電氣工程及其自動化”專業人才培養方案改革背景下“電機與拖動”課程教學改革實施方案[J].教育現代化,2016,3(38):8-9.
[4]勾燕潔,明正峰,王衛東. 增強“電機與拖動”教學的實踐性環節,培養自主學習型人才[J].中國電子教育,2016,(03):50-53.
[5]牛綠原.應用型本科“電機與拖動”課程的教學改革與實踐[J].高教學刊,2016(19):135-136.
[6]厲虹,張巧杰,祁鯤.以創新能力培養為目標的“電機與拖動”教學改革研究[J].中國電力教育,2010,(4):57-59.
[7]夏華鳳,許勝,付煥森. MATLAB仿真技術在《電機與電力拖動》課堂教學中的應用[J].教育現代化,2016,3(28):131-133.
[8]余萍,韓東升,賈慧彬.“通信電子電路”課程小班化教學探索[J].中國電力教育,2016,(4):84-88.
[9]劉起新.關于電機拖動教學改革的幾點措施[J].教學研究,2003,26(2):166-168.
[10]許曉峰.電機與拖動[M].北京:高等教育出版社,2009.