王偉平 馬鈞 王旭紅
摘? 要:本人經過兩本電機及拖動基礎實驗教材的編寫,對實驗教材的編寫有了一些自己的體會。編寫實驗教材應考慮以下幾個方面:(1)在教材的結構上,主要應結合本校的實際情況,整合達到真正適用的目的。(2)在教材的內涵上,應充分體現其實用、基礎、經典、新穎及創新。(3)在教材的內容上,從電機實驗室自身的實際情況出發,符合實驗教學大綱的要求,強化實驗技能,同時也注意現代科技發展的情況。(4)應該加入綜合性和設計性實驗項目,培養學生的創新思維。
關鍵詞:電機及拖動基礎;實驗教材;實驗項目;教學方法
電機學科歷史悠久,有著系統的理論和豐富的工程實踐。長期以來,它在國民經濟建設中起著重大的作用,隨著生產的發展和科學技術水平的不斷提高,它本身的內容也在不斷地深化和更新。
適應這一趨勢,長沙理工大學電機實驗室經過了從原型機到大、小功率電機實驗裝置臺的發展過程。三套設備相互補充,充分體現各自的教學優勢,迫切需要一本實驗綜合教材來滿足教學需要。2012年2月,經過電力工程系電機課程組全體同仁的共同努力,并聯合多所高校共同編撰并出版了《電機及拖動基礎實驗指導書》來滿足電氣工程和自動化兩個專業的電機學和電機拖動實驗教學需要。
多年來的教學實踐,學生反映良好,基本滿足實驗教學大綱的教學要求。但也存在許多不妥和不全面之處。在總結第一版教材的基礎上,按照2016年9月在上海召開的全國電氣類和自動化類專業教材編寫會議上《電機學》《電機及拖動基礎》兩門課程的教學大綱的基本要求,以培養學生嚴肅認真的科學態度和作風、提高觀察問題、分析問題、獨立解決問題和科學實驗的能力為目的,精心撰寫,更新了實驗指導書。本文以《電機及拖動基礎實驗指導書》為范本,闡述筆者撰寫實驗教材的幾點體會。
1.慎定教材結構
電機及拖動基礎實驗通常分為:直流電機實驗、變壓器實驗、異步電機實驗和同步電機實驗等四大部分。在第一版的基礎上,考慮到教學和實踐的需要,補充和完善了各部分的實驗內容,增加了電機機械特性的實驗章節。考慮到控制電機在我國的發展速度是空前的,已成為電機工業的重要分支。適應這一趨勢,適當增加了控制電機課程的實驗教學內容。
根據上述內容,可以結合本校的實際情況,定出電機及拖動基礎實驗教材的結構框架,這樣編寫出來的實驗教材才能得到很好實施,發揮出其最大作用。
2.確定教材內涵
本教材力求體現如下特點:
(1)可選性寬 覆蓋面廣:涵蓋《電機學》、《電機及拖動基礎》和《控制電機》所要求的相關內容,電氣工程、自動化、軌道交通及非電類相關專業的學生均可使用,結合不同專業內容具有可選性。
(2)保證基礎 選材經典:作為基礎課程,應確保基本概念、基本原理和基本方法的學習。教材中的實驗大部分是學生必做的經典項目,具有很強的實用性和通用性,各學校可根據自身情況進行調整。
(3)注重應用 結合教改:理論源于工程實踐,源于科學發現和技術發明,就像藝術源于生活一樣。故設置了相應的綜合性和設計性實驗項目,注重培養學生的實踐動手能力和創新思維能力,有助于學生綜合素質的培養。
(4)編排新穎? 以人為本:實驗目的盡可能做到主題明確、預習結合主題、
實驗項目安排合理、實驗設備與儀表一目了然、實驗方法詳盡清晰、實驗報告緊密圍繞教材,以便于學生獨立完成實驗。有些重難點實驗內容,輔以數字化教材呈現,便于學生課前預習。實驗報告可掃描二維碼下載,學生做完實驗即可填寫數據、繪圖并上交,節省了重復抄寫的時間,實用性強。
3.優選課程內容
編寫電機及拖動基礎實驗教材,要從電機實驗室自身的實際情況出發,原型機直觀、操作性強但設備老化,安全隱患多。小功率電機實驗裝置設備齊全,但電機功率小,不能體現電氣工程專業強電的特點。大功率電機實驗裝置電機功率大,但配置不夠齊全,許多實驗項目不能正常開設。故可以加入一些新技術、新方法和新設備,但這些新技術、新方法和新設備必須在現實的條件下能夠實現,或在經過努力的情況下能夠逐步實現。
對于實驗課程所選內容,是否體現出本學科的內涵,符合實驗教學大綱的要求。對于不同專業的實驗課程要留有足夠的選擇余地。在保證質量的前提下充分體現自身的特色。編寫實驗教材著重應注意以下幾個方面:一要清楚使用教材學生的電路實驗基礎,如大一下期的電路實驗基礎;二要強化實驗技能,如學生應? 掌握的基本操作、技能和知識原理;三是通過合適的載體,如數字化教材、多媒體、網絡、仿真等,來訓練基本操作、技能和知識原理;四是所選實驗項目的操作需標準、通用性強、特點明確。五是所選實驗項目,教師都應該多次實踐并驗證,重現性要好、得到的結果也要清楚;六是注意實驗項目的次序編排方面,要體現從基本操作和技能訓練開始,循序漸進的原則;最后是實驗的學時數要合理緊湊,也要為實驗的指導老師留出一定的指導時間。
4.引導創新思維
增加研究型的創新實驗項目,是提高學生的協作能力的重要措施,隨著經濟和科學技術的發展,在當今社會上,大部分的工作尤其是科研工作僅僅依靠個人的力量很難完成。在電機及拖動基礎實驗中,實際操作部分強調的是以個體為單位的學生的技能訓練,個人體驗的結果是獨立思考能力與創新性能力的增強。實驗教材應完善自身的知識體系,確保實驗知識系統化,提高學生舉一反三的能力和創造性思維能力以及觀察能力,系統地闡明實驗課程體系,并介紹設計性、綜合性實驗,內容選取適當,切實可行的實驗內容。在完善基本實驗內容的基礎上,增加選做內容、提供實驗課題和設計性、綜合性實驗以供不同層次的學生選用。
5.結束語
通過多年的實驗教學改革,長沙理工大學自編的電機及拖動基礎實驗教材已正式出版投入使用,在今后的教學中,還將不斷探索,總結經驗,逐步完善、更新教材內容,充分發揮實驗教材的作用,使實驗教學真正成為提高課程教學質量的有力武器。
參考文獻
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