《電機與電力拖動基礎》研究性課堂教學的初步探索

摘要：研究性教學能很好地為培養大學生的創新思維和創新能力服務，是大學本科教學模式改革的發展趨勢。《電機與電力拖動基礎》課程在電氣工程及其自動化還有與其相近專業中具有重要地位。本文介紹了在該課程中引入研究性教學的初步嘗試，以具體案例說明創設問題和問題解決的實踐過程。

關鍵詞：研究性教學；教學模式改革；創新能力

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）15-0070-02

1998年，美國博耶研究型大學本科生教育委員會的報告“重建本科教育：美國研究型大學發展藍圖”中提出：教學應與研究相結合，學生的學習應基于研究，建立以研究為基礎的教學模式。2005年，國家教育部《關于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見》中明確提出：“要積極推動研究性教學，提高大學生的創新能力”，說明大學本科教學應以研究性教學作為教學模式改革的趨勢。

一、研究性教學概述

所謂研究性教學是指以解決問題的方式組織教學過程，把課程內容轉化為需要研究的“課程課題”，將其放置在社會需求背景下，引導學生自主研究和體驗知識產生過程，通過師生互動、雙向交流的形式，鼓勵質疑批判和發表獨立見解。通過研究性教學，可以培養學生提出問題、分析問題、解決問題和評價問題的能力，培養創新思維和創新能力。

二、教學模式改革探索

教學模式是在一定教學思想和教學理論指導下建立起來的，在教學過程中必須遵循的，比較穩固的教學程序及其方法的策略體系。研究性教學是傳統教學模式的一種改革與補充。本文主要探討將研究性教學引入到獨立課程《電機與電力拖動基礎》中的初步嘗試?！峨姍C與電力拖動基礎》課程是電氣工程及其自動化專業的一門重要的專業基礎課。課程的研究性教學嘗試主要由問題提出、討論與研究、解決問題、教學評價四個環節組成。1]問題提出：提出的問題應符合服務社會需求原則、前沿性和創新性原則、師生發揮自身優勢原則和可行性原則。在課堂教學中，以問題為主線組織教學，使學生在教師的引導下，主動去發現、分析和解決問題，成為知識的發現者。在講授直流電機與拖動部分內容的時候，為了讓學生逐漸適應研究性教學模式，由教師在固定的幾個知識點處提出問題，例如直流電機結構中的鐵芯為什么采用硅鋼片？直流電動機的制動運行有何意義？在學生逐漸適應這種教學模式之后，就鼓勵學生自己發現問題并提出問題。[2]討論與研究：按照問題的復雜程度或以個人為單位或以小組為單位查閱資料，小范圍討論和自主研究后將解決方案以大作業或小論文的形式提交。3]解決問題：由教師為主導分析各種解決方案的特點與不足，學生之間相互分享成果，學會理解和寬容，學會分析、思考和申辯。[4]教學評價：沒有評價的教學活動是沒有生命力的。對于研究性學習突出的學生酌情在平時成績中加分，以激勵學生更多地發現問題和研究問題，不斷推進研究性教學的發展。

三、具體案例

在講解他勵直流電動機逐級切換電阻起動一知識點時，為了引出與之相關的各知識點可提出問題：他勵直流電動機起動時如何確定切換幾級電阻，電阻值如何計算，實際實現時用什么設備，如何確定什么時候切換。問題的提出很自然地就引出了起動電阻的工程計算、過渡過程的研究與過渡時間計算等知識點的講解。例如直流電動機相關參數為PN=16kW，UN=220V，IN=86A，nN=670r/min，TZ=0.7TN，經過工程分析，可采取兩級起動，圖1為兩級起動原理圖。工程計算的結果為：R1=0.506Ω，R2=1.28Ω，RΩ1=0.306Ω，RΩ2=0.774Ω。R2維持的時間為和t1=0.069s，R1維持的時間為t2=0.026s[4]。用什么設備具體實現兩級起動的問題在教材中找不到答案，這正是理論聯系實際的關鍵點，是最吸引學生的環節。教師將這一問題交給學生，由學生自行查找資料自主研究解決。圖2是兩級起動電氣控制圖。

通過分析理解圖2的實現過程，學生學習到直流電動機起動需要借助于接觸器和時間繼電器等設備的配合。當然研究性學習過程中涉及到的電氣控制方面的知識除了學生自主學習之外，教師有必要進行相應的指導，使學生理解接觸器和時間繼電器的動作原則，理解工程計算中的電阻值和時間值如何與電氣設備的設置參數對應，較為順利地解決問題。在建立解決專業問題自信的同時，讓學生也意識到專業問題的解決是綜合應用各種專業知識的過程，從而使學生的創新能力得到培養。

研究性教學模式使學生成為探索知識的主體，學會思考和研究的方法，它的長期效應遠高于目前的直觀效應，是傳統教學模式所不能達到的。這種教學模式在《電機與電力拖動基礎》課堂教學中值得進一步探索和研究。

參考文獻：

[1]博耶研究型大學本科生教育委員會.重建本科生教育：美國研究型大學發展藍圖[J].教學參考資料，2000，（19）.

[2]劉婉華，羅朝猛.聚焦研究性學習：從理論到實踐[M].廣州：中山大學出版社，2002，（2）.

[3]曲繼方.研究性教學背景下教學方案創新設計[J].教學研究，2011，（3）：20-26.

[4]周定頤.電機及電力拖動[M].第3版.北京：機械工業出版社，2007，（8）.

作者簡介：呂宏麗（1974-），女，甘肅省寧縣人，副教授，碩士研究生，研究方向為電力電子與現代傳動；孫茂松（1957-），男，河北唐山市人，高級實驗師，本科。