基于應用型本科教育的《電機及電力拖動》課程探索與研究

摘 要：為了適應新一輪科技革命和產業變革，本文根據“新工科”對《電機及電力拖動》課程在教學與人才培養上的新要求，結合當前該課程的特點及教學中存在的問題，從教學內容更新、教學方法創新和課程考核方式改革等方面，介紹了《電機及電力拖動》課程在教學改革上的新思路和新方法，以體現應用型人才培養的目標，以課程為導向全面提升本科生的理論知識學習與應用創新能力。

關鍵詞：電機及拖動 教學方法 教學改革 考核

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1672-1578（2018）10-0087-02

根據國家對加強高校“新工科”建設與發展的要求，發揮工科在科技創新與產業創新的主體作用，實現對國家區域經濟發展和產業轉型升級，注重高校理論研究和學生應用實踐的培養。基于此，如何滿足“新工科”對《電機及電力拖動基礎》課程的新要求[1-2]，轉變教學改革思路，從應用型本科教育的實際出發，注重學生的分析問題解決問題的能力就顯得尤為重要。

《電機及電力拖動》是電氣工程及其自動化專業和機械電子工程專業的專業必修課，在專業人才培養計劃中發揮著承上啟下的作用，因此，加強該課程現有問題的分析與探討具有重要的意義[3-6]。為此，本文首先根據我校在《電機及電力拖動基礎》教學與實訓的現狀，對《電機及電力拖動》在應用型本科教學過程中存在的問題進行了分析，找到其中存在的癥結所在。在此基礎上，對《電機及電力拖動》課程在教學內容、教學方法、課堂形式、實際應用方面上進行了探索。

1 《電機及電力拖動基礎》課程教學現狀

目前，作為以培養應用型人才為目的高校，我校主要給電氣工程及其自動化專業和機械電子工程專業開設《電機及電力拖動》課程，作為該課程的專業課教師，結合從事該課程的學習與教學經驗，發現現在《電機及電力拖動》課程存在以下不足：

1.1 教材內容滯后實際應用

隨著電機理論研究的深入與先進制造技術的快速提高，使得圍繞《電機及電力拖動》的相關內容發生了變化，傳統的教學內容無法滿足實際應用的需求。出現這種情況的原因是多方面的，其中教材內容的不更新是一個重要因素。《電機及電力拖動》的教學內容主要包括了直流電機及拖動、變壓器、交流電機及拖動等。這里以直流電機及拖動為例，主要講授的對象仍然是換向器式直流電機，而這種換向器式直流電機雖然仍有使用，但是正在逐漸被無刷直流電機所取代，而當學生畢業后接觸到的多是無刷電機，這種造成了所講授的內容與應用型本科人才培養上的偏差。同理，在其他主要教學內容上，也存在類似的問題。

1.2 理論教學比重偏大，實訓教學課程不足

現在《電機及電力拖動》課程教學內容主要集中在課堂講授上，而實驗、實訓的課程過少。而現有的課程考核方式是試卷考試的方式，這造成了學生會將學習的重點放在理論概念和公式的掌握上，忽視實驗與實訓課程的學習和鍛煉。另外，教學單位實驗、實訓設備不足，也是造成理論課比重偏大，實訓課程不足的一個原因。

1.3 課堂形式單一，課堂效率不高

由于《電機及電力拖動》課程涉及電學、電磁學、機械等方面知識，電磁關系復雜，公式推導繁瑣，內容相互嵌套，存在許多抽象概念與數學模型變換，而這些都是理論教學的重點。而課程的課堂形式主要是板書和PPT講授方式，缺乏直觀理解電機結構與原理的機會，造成了學生學習與應用環節的脫節。通過現在學生的課堂表現和考試結果分析，學生對于抽象教學內容存在理解不夠深入，概念混亂，無法實際靈活應用的現狀，這與課堂形式單一直接相關，造成課堂效率不高。

1.4 缺乏雙師型任課教師，理論與實踐教學結合度差

目前，在校任教的教師大多數是從高校畢業后直接參與教學工作，這種從高校到高校的教師較為缺乏實際工作經驗。而《電機及電力拖動》課程是一門要求理論學習與實際應用結合程度較高的課程，對任課教師理論與應用水平都有較高要求。缺乏實際應用的教師，在該課程的教學中不能對教材內容進行豐富，不能將實際應用代入課堂，也就不能提高課堂的活躍度。

2 《電機及電力拖動基礎》課程教學改革

根據上述《電機及電力拖動》課程存在的不足，結合自身從教經歷，提出以下改革方式：

2.1 教學內容優化，教學方式革新

針對現在《電機及電力拖動》課程教材內容滯后現場實際的情況，重新調整該課程的教學大綱，以現有教材為基準，深入研究教材，添加教學實用內容，適應技術進步和實際需求對應用型人才培養的需要。針對課堂形式單一的情況，轉變傳統授課方式，增加課堂討論課程，激發學生自主學習，開設與該課程相關的參觀實習環節，使學生學知所用。

2.2 調整授課側重點，實現學生授課分流

由于《電機及電力拖動》存在理論抽象，傳統的課堂教學無法有效實現新的教學目標。教師在授課過程中，應明確教學目標，授課應具有針對性，難點詳講，提煉核心內容。根據不同的教學培養目標，可采取將學生按照考研和就業意愿進行劃分，分別采取側重理論教學和側重實踐教學方式進行授課學生的自主分流，這樣不僅提升教學的針對性，而且可以提高學生學習的積極性。

根據不同對象學生的授課情況，重新調整考試內容、實驗、實訓的比例。

2.3 引入輔助教學新技術，突破教學瓶頸

在《電機及電力拖動》教學中，對機械特性的分析是該課學習的重點和難點，也是制約后續課程章節學習進行的瓶頸。如何繪制機械特性是該課程考察的重點，而傳統的教學中重點集中在對機械特性關鍵參數的計算上，這就造成了學生僅會公式數據的計算，而不能直觀地觀察到機械特性對電機運行性能的影響。隨著仿真技術的快速發展，MATLAB已成為學生學習和理解知識的助手，由于MATLAB是基于C語言基礎上設計的，所以MATLAB容易學習與掌握。對于本科生在開設《電機及電力拖動》課程中增加MATLAB軟件的學習，既能為日后研究生的學習打下基礎，也能使得學生更好地通過電機輸入參數的變化，理解機械特性對電機啟動、運行、停止的影響。通過MATLAB與《電機及電力拖動》的共同學習，不僅便于學生加深對電機及拖動的理解，也豐富了教學的內容，變被動接受為自主學習，提高了學生學習的積極性。

2.4 充分利用翻轉校園軟件，及時掌握課堂反饋信息

學校引入了反轉校園軟件，方便了對學生日常考勤、作業的管理，利用該軟件可以組織學生快速的進行課堂測驗，并將學生們遇到的問題及時反饋給任課教師。任課教師根據反饋匯總的問題，開展具有針對性的教學內容講授，提高了課堂教學的效率。

2.5 注重任課教師的再學習，以雙師型教師為培養目標

任課教師水平的提高直接關系教學的水平的提高，只有提高教師隊伍的理論與實踐水平，才能豐富課堂內容，吸引學生學習與試驗。該課程的教師應利用精品課程豐富和完善自己的教學技巧，以名師為學習對象，不斷提升自身專業水平，并且注重相關學科的知識的學習與積累。利用外出參觀學習的機會，深入到企業生產一線，了解與該課程相關生產內容的實際需求與先進技術。如果允許可以脫產到企業去工作一段時間，提升自己對所授課程與實際應用的認識，以雙師型教師為培養目標，提高自己完善教學的重點與難點。

3 結語

本文對《電機及電力拖動基礎》課程在現有教學中存在的問題進行了分析，提出了更新教學內容，豐富教學方法，引入對MATLAB仿真軟件的學習，拉近理論學習與實踐學習的距離，便于學生更好地學習該課程。

參考文獻：

[1] 陳慧琴，黃麗薇，鄭英.電機與電力拖動課程主動學習教學策略研究[J].中國教育學刊，2015：119-120.

[2] 鄧麗霞，高生祥. 任務引領型模塊化《電機與電力拖動》課程改革探索[J].職業教育研究，2012，4：97-98.

作者簡介：趙志科（1987-），男，河南濟源人，主要從事電氣自動化、工業機器人、智能檢測方面教學與研究。