高等農業院校工科電氣類課程教學探索與實踐

摘要：為適應高素質人才培養的現代社會發展需要，根據近年課程教學和科研的實際體會，結合電機與拖動課程的教學現狀，對電類課程教學方法及教學手段等方面的教學改革內容進行了探討，提出了重視電氣工程自動化專業理論規律“數學化”，引入“模擬實踐”教學方法，會起到很好的教學效果。

關鍵詞：電機與拖動；教學改革；教學方法

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）35-0107-02

電氣工程及自動化專業的專業基礎課基本概念、基礎理論、計算方法等內容較多且枯燥，但只有很好的掌握才能為后續課程學習、從事專業工作以及進一步研究課題打下良好的基礎，從而更好地運用知識解決工程實際問題。以往的教學中，學生普遍反映的問題是課程有些概念抽象、不容易理解，教學方法老套、實踐課程安排少。

為了全面提高我國電氣工程及自動化學科本科教學質量，適應山東省高等教育名校建設工程應用型人才培養特色名校建設工程要求，適應具有創新意識、實踐能力和創業精神的高素質人才培養需要，對現有電氣工程自動化學科本科教學模式、教學內容、教學計劃和教學評價機制進行探索和實踐改革，下面著重以電機與拖動教學為例進行闡述。

一、數學推導準確，理論規律“數學化”

理論課授課內容，重在揭示內在規律，通常電學課程理論內容與數學緊密相關，如自動控制原理、數字信號處理授課內容與數學中的laplace和z變換密切相關，而電機與拖動基礎理論與復變函數和梯度、散度和弦度緊密聯系。因此把課程理論內容講清楚，讓學生清楚理解每個方程的來龍去脈，并不是一件容易的事情，需要教師利用準確的數學推導得出理論公式和規律。因此，在平時的教學中應該注重學生數學能力的培養，及時消除授課內容的“盲區”，使理論規律和方程“數學化”，只有這樣講課才更生動、邏輯性更強，學生也更易于理解。

這個推導過程可使同學們更清晰理解和掌握基波磁動勢和各次諧波磁動勢的計算，同時使同學們認識到數學是學好電學理論知識的基礎，要從數學本質上弄清每個方程的來龍去脈及其物理意義。除了電機拖動這門課，電類很多課程（自動控制原理、數字信號處理、信號與系統等）都遵循這一規律。

二、引入“模擬實踐”教學方法，培養學生興趣

課堂教學要培養學生的興趣，充分調動學生學習的主動性。當然，學生的學習積極性和教師的講課質量有關，一個教師講課十分精彩，自然會吸引學生[1-3]。

對于工科教學，麻省理工學院授課主要采用實驗——結論——理論規律總結的教學模式，教室配有實驗臺，通過實驗演示再總結理論知識，從而收到非常好的課堂教學效果。我們限于教學實驗條件，無法在理論教學中進行實驗演示，但可以引入一些“模擬實踐”教學環節。現有教材很多都是前人結論的總結，不利于學生全面掌握理論知識的內涵。而通過模擬實驗，就可以用實驗得出的結果驗證理論知識的來源，這樣不僅可以調動學生學習的積極性，更好地增加師生之間的互動性，同時有利于培養學生獨立分析問題、解決問題的能力，達到理想的授課效果。

例如在講解全電流安培定律的課堂教學中，我們做了以下“模擬實驗”，第一步實驗揭示通電導體會產生磁效應，第二步實驗電流與磁場成右手螺旋關系，第三步實驗二根通電平行導體相吸的現象。模擬情景式實驗教學極大的吸引了同學們的好奇心和興趣，其中穿插對同學們的提問，同學們被深深吸引住了。從學生認知的角度，進行富有啟發性的模擬實驗，引導學生積極思維，培養學生發現問題、分析問題、解決問題的方法和能力，最后從理論上總結其理論規律

三、適當引入多媒體教學，授課生動化

由于多媒體教學擺脫了傳統的“粉筆+黑板”的教學方法，把多媒體作為教學工具和手段，真正做到圖文并茂、動靜結合、聲情融會、使學生最大限度地獲取信息，激發了學生學習的興趣和求知欲望，提高了教學效果和教學效率。但多媒體技術作為一種輔助教學手段，其使用應以提高教學質量為宗旨。在國外許多大學，盡管教室、研究間配備有齊全的投影儀、幻燈片等，但運用多媒體情況與課程性質有關。例如像電學基礎類課程電路理論、自動原理，數學類課程“數字信號處理等邏輯性較強的課程，仍沿用傳統的方式，即教師在黑板上一步步地定義、推證；而對“自動控制元件與系統集成”、“電力系統繼電保護”、“高電壓技術”等專業性較強的課程則以計算機、多媒體為主，幻燈片、黑板為輔多種方式相結合，使授課生動化。

多媒體教學更易創設引人入勝的教學過程和情景，使學生充滿認知興趣，變“要我學”為“我要學”，促進學生自覺地形成獲取知識、技能和技巧的能力。可以更生動的講解復雜的理論規律和工程應用。

例如在電機與拖動授課中引入磁力線分布如圖1所示。

四、確定學生學習的主體地位

隨著現代社會的發展，大學的學習方式出現許多新特征，自主學習、探究式學習和終身學習等理念得到廣泛認同[4-5]。但不少學生仍然把分數、文憑作為學習的主要目的，缺乏自主學習的精神。要確立學生在學習中的主體地位，逐步改變以教師為中心的知識傳授型教學方式，開設由學生和教師共同選題的自主學習課程，構建多元學習模式，加強學習策略和方法的訓練指導，培養學生再學習能力和創新能力，樹立終生學習的觀念，促進個性發展。

教師加強自身的學習，及時跟隨當今學科的前沿發展，不斷更新知識，引導學生對本學科的前沿知識的興趣和熱愛。確立學生在課堂的主體地位，讓學習方式多樣化，大力提倡探究性學習、自主學習、合作學習，讓學生掌握學習的方法，培養終身學習的愿望和能力。從改革課堂教學模式上，改變學習方式。

五、改革單一筆試考核方式勢在必行

考試是手段而不是目的，考試的最終目的是督促學生更好的學習，提高教學質量。而目前所開設的課程中考試課所占比例過大，往往一個學期有5～6門課程要在期末一到兩周內完成，“重考試，輕考查”，“重期末，輕平時\"，這樣便造成學生平時松松垮垮，期末窮于應付，導致相當一部分學生平時并沒有真正下工夫認真學習，而是靠臨時突擊、猜題甚至作弊蒙混過關。這種分數為“王”的考試方式并不利于學生真實水平的反映，也一定程度上阻礙了教學改革的進行。

電氣工程學科各門課程教授的是學生解決問題的能力，而非死記硬背公式和理論。考試形式可以多樣化，加大開卷考試的課程門次，爭取每學期閉卷考試課不超過3門。很多帶有編程性質的課程如PLC等應以設計、上機考試為主，也可以開卷考試，有些其他課程可以以考查、考核、小論文、小設計等多種形式分階段完成。

總之，電氣工程自動化學科本科教學中，要不斷深化教學改革，提高教學質量，以培養創新人才為導向，按照不同學科、專業、課程對教學的要求，改進教學方法，探索模擬實踐教學模式，著力提高大學生創新實踐的興趣和能力。對培養滿足社會各層次需求的電氣工程自動化專業人才隊伍和學科可持續發展具有重要意義。

參考文獻：

[1]劉明貴.實踐教學在應用型本科高校人才培養中的地位和作用[J].高等農業教育，2010，（2）：6-9.

[2]盧曼慧，劉瑩，吳宏川.大學生創新能力的現狀及其培養途徑[J].遼寧工業大學學報，2010，10（1）：82-84.

[3]趙希文，吳菊花，燕杰.國家大學生創新性實驗計劃與創新教育改革[J].哈爾濱工業大學學報：社會科學版，2010，12（4）：105-109.

[4]牛廣財，王憲青，魏文毅，等.項目教學法在果蔬貯藏與加工課程教學中的應用[J].高等農業教育，2010，（3）：71-73.

[5]尤克，陳桓榮，王紹光.應用型大學實踐教學基地建設探索[J].中國大學教學，2006，（4）：49-50.

（責任編輯：劉麗娜）