應(yīng)用型大學(xué)《電機(jī)學(xué)》課程教學(xué)改革研究

劉團(tuán)結(jié)+胡艷麗+楊國(guó)詩(shī)

摘要：近年來(lái)，許多高校在教育教學(xué)改革的探索中注重培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力，即強(qiáng)化應(yīng)用型人才培養(yǎng)。《電機(jī)學(xué)》是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)重要的基礎(chǔ)課程之一，針對(duì)目前學(xué)時(shí)縮減、課程任務(wù)重的情況，如何合理地改進(jìn)教學(xué)方法，從原來(lái)的理論教學(xué)轉(zhuǎn)變成應(yīng)用實(shí)踐教學(xué)是值得關(guān)注的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型;電機(jī)學(xué);教學(xué)方法;考核

中圖分類號(hào)：G642.41 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1674-9324（2016）07-0097-02

一、引言

實(shí)踐教學(xué)和應(yīng)用型人才培養(yǎng)從20世紀(jì)80年代以來(lái)在國(guó)際高教中掀起了一股新的潮流。為了滿足中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展及推進(jìn)中國(guó)高等教育大眾化的需求，國(guó)內(nèi)很多本科高校也認(rèn)識(shí)到，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力是相當(dāng)重要的，教育教學(xué)的改革勢(shì)在必行。淮南師范學(xué)院自2000年升本以來(lái)，著力加強(qiáng)電氣信息工程類工科專業(yè)的建設(shè)，依托于本地煤礦、電力等主導(dǎo)行業(yè)及其衍生產(chǎn)業(yè)（如礦用電子產(chǎn)品、控制設(shè)備、監(jiān)測(cè)儀器儀表等），立足服務(wù)于本市及周邊地區(qū)地方中小企業(yè)，培養(yǎng)地方性、本科應(yīng)用型人才。簽于此辦學(xué)定位，學(xué)院不斷進(jìn)行教學(xué)改革，其中課程建設(shè)就是一個(gè)重要方面。

《電機(jī)學(xué)》主要是講授電機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理、特性和應(yīng)用等方面的內(nèi)容，涉及了電、磁、機(jī)等多個(gè)學(xué)科的知識(shí)，具有較強(qiáng)綜合性、理論性和工程性。該課程是一門公認(rèn)的難教難學(xué)的課程之一，學(xué)生普遍反映課程內(nèi)容多，理解困難，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)很被動(dòng)，師生的付出與收獲都不成比例。在近幾年的教學(xué)實(shí)踐中，學(xué)院教師在《電機(jī)學(xué)》教學(xué)方面加強(qiáng)理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，在課程教學(xué)上進(jìn)行了有益探索與實(shí)踐，取得了一定的成效。

二、優(yōu)化課程體系，改革教學(xué)內(nèi)容

目前我校的《電機(jī)學(xué)》課程壓縮為70學(xué)時(shí)，2013年我們對(duì)《電機(jī)學(xué)》課程大綱進(jìn)行了重新修訂，對(duì)課程內(nèi)容及學(xué)時(shí)進(jìn)行優(yōu)化，目前大多數(shù)教材都是以變壓器、直流電機(jī)、同步電機(jī)、異步電機(jī)為主。我們著重講述四種電機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理、穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的特性及分析方法;對(duì)教學(xué)難點(diǎn)，諸如電機(jī)運(yùn)行的暫態(tài)分析、諧波等這些有助于后續(xù)課程學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)，則要求學(xué)生有選擇性地掌握;對(duì)涉及到的工程問(wèn)題，諸如電機(jī)參數(shù)測(cè)定，并聯(lián)運(yùn)行等內(nèi)容放在實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)來(lái)解決，減輕課堂教學(xué)課時(shí)少的壓力;對(duì)直流電機(jī)部分工藝、設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)進(jìn)行刪減;將永磁電機(jī)、伺服電機(jī)等內(nèi)容放在后續(xù)專業(yè)選修課程中;另外針對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化的人才培養(yǎng)特點(diǎn)，將變壓器、同步電機(jī)、異步電機(jī)作為主要內(nèi)容學(xué)習(xí)。

三、整合教學(xué)資源，改進(jìn)教學(xué)方法

《電機(jī)學(xué)》是一門理論與實(shí)際聯(lián)系十分緊密的課程，若學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課程時(shí)對(duì)實(shí)物沒(méi)有一定的感性認(rèn)識(shí)，很難較好地接受授課內(nèi)容，所以在教學(xué)中必須注意理論知識(shí)和工程實(shí)際相結(jié)合。

該課程教學(xué)在使用多媒體課件時(shí)給出大量的電機(jī)實(shí)物照片和結(jié)構(gòu)模型同時(shí)，將購(gòu)買的部分電機(jī)實(shí)物及能通電演示的四種透明電機(jī)模型等教學(xué)資源進(jìn)行整合，放置在固定教室的陳列柜中，讓學(xué)生零距離與電機(jī)接觸，在講述電機(jī)結(jié)構(gòu)時(shí)，將陳列柜中已拆卸的電機(jī)取出，在課堂上逐一向?qū)W生講解。教師向?qū)W生講解電機(jī)原理時(shí)，可對(duì)透明電機(jī)模型通電演示，學(xué)生對(duì)每一個(gè)部件都有一定的認(rèn)識(shí)，在此基礎(chǔ)上對(duì)電機(jī)進(jìn)行特性分析，把原本抽象問(wèn)題變得生動(dòng)具體。另外，學(xué)生空余時(shí)間也可到教室進(jìn)行參觀學(xué)習(xí)，對(duì)電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有更加深刻的認(rèn)識(shí)，這種教學(xué)的效果要明顯優(yōu)于理論教學(xué)。

教學(xué)內(nèi)容舉例：交流電機(jī)在分析時(shí)首先找到其共同點(diǎn)，轉(zhuǎn)子繞組有電流，定子繞組有正弦交流電流，氣隙磁場(chǎng)為脈振的磁動(dòng)勢(shì)等。在分析時(shí)，首先要掌握有關(guān)線圈和交流繞組的概念，這樣可以幫助理解交流電機(jī)的構(gòu)成;教學(xué)中，要理解機(jī)械角和電角度的概念，可以幫助學(xué)生建立時(shí)空觀概念，把空間上的差別映射到時(shí)間上。同時(shí)，交流電機(jī)教學(xué)中還要理解極距、相帶和的槽間角概念，有助于簡(jiǎn)化分析。因此，在交流電機(jī)教學(xué)開(kāi)始，任課教師需把這些相關(guān)內(nèi)容的術(shù)語(yǔ)解釋清楚，同時(shí)采取實(shí)物展示板書或者板書的方式進(jìn)行解釋。

在教學(xué)過(guò)程中教師要避免“填鴨式”的教學(xué)方法，應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立獲取知識(shí)、分析解決問(wèn)題的能力為主。我們采用提前布置、課堂討論、課下總結(jié)的方法：教師針對(duì)要講述的內(nèi)容，可提前布置思考題，督促學(xué)生課下自學(xué);在課堂上通過(guò)適當(dāng)?shù)奶釂?wèn)，然后師生共同討論，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情;在教師的引導(dǎo)下，要求學(xué)生對(duì)所學(xué)電機(jī)從結(jié)構(gòu)、原理、特性的角度進(jìn)行歸納、整理，比較各種電機(jī)的共性與個(gè)性，使學(xué)生對(duì)系統(tǒng)的理論知識(shí)掌握更加牢固。

四、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高實(shí)踐能力

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。對(duì)于工科學(xué)生來(lái)說(shuō)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)不僅能加深理論知識(shí)，還能鍛煉動(dòng)手能力。《電機(jī)學(xué)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)是整個(gè)電機(jī)課程教學(xué)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，學(xué)生理論課所學(xué)知識(shí)要通過(guò)實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行驗(yàn)證，同時(shí)訓(xùn)練操作技能。在做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中加深對(duì)理論知識(shí)的理解，增強(qiáng)記憶，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，同時(shí)幫助學(xué)生主動(dòng)地去思考問(wèn)題、探索問(wèn)題，從而培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力。目前，該課程的實(shí)驗(yàn)是四類電機(jī)的參數(shù)測(cè)定、運(yùn)行特性和起動(dòng)、調(diào)速。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，避免傳統(tǒng)的機(jī)械插拔式接線，加大設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，給出實(shí)驗(yàn)要求、儀器及注意事項(xiàng);讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前撰寫預(yù)習(xí)報(bào)告，進(jìn)行線路詳細(xì)設(shè)計(jì)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)教師檢查后方可進(jìn)行。另外，在學(xué)完每一種電機(jī)時(shí)，需進(jìn)入工程訓(xùn)練中心，對(duì)學(xué)生進(jìn)行電機(jī)拆解、繞線、嵌線、組裝及控制實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生對(duì)電機(jī)的結(jié)構(gòu)、繞組展開(kāi)圖、運(yùn)行等理論知識(shí)和實(shí)際有機(jī)結(jié)合，加深對(duì)電機(jī)理論知識(shí)的理解，增強(qiáng)其實(shí)踐動(dòng)手能力，并培養(yǎng)學(xué)生工程理念，形成真正符合應(yīng)用型的人才培養(yǎng)模式。

2.科研與實(shí)驗(yàn)結(jié)合。教師在《電機(jī)學(xué)》教學(xué)中若能把專業(yè)實(shí)驗(yàn)與科研相結(jié)合，有利于促進(jìn)科研成果向教學(xué)資源及時(shí)轉(zhuǎn)化。教師安排的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要豐富，使課程實(shí)驗(yàn)和科學(xué)研究貼近，同時(shí)從實(shí)驗(yàn)中使學(xué)生學(xué)到教師科學(xué)研究的思維方法，這樣可以使專業(yè)知識(shí)的教育跟上學(xué)科的發(fā)展，從而培養(yǎng)符合時(shí)代需要的創(chuàng)新型專業(yè)人才。科研與實(shí)驗(yàn)結(jié)合具體做法是：①教師在研究科研項(xiàng)目的過(guò)程中把在國(guó)際國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)刊物及學(xué)術(shù)會(huì)議上發(fā)表的電機(jī)類科技論文給學(xué)生講解，并把論文中成果的有關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技術(shù)路線轉(zhuǎn)化為電機(jī)學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容。②在實(shí)驗(yàn)中積極觀察學(xué)生的動(dòng)手能力及協(xié)調(diào)能力，吸納部分學(xué)有專長(zhǎng)的學(xué)生參與到教師在研項(xiàng)目當(dāng)中。

五、考核方法改革

根據(jù)工程應(yīng)用型人才方案，同時(shí)根據(jù)課程的應(yīng)用型特性，該課程考核時(shí)改變單一的閉卷筆試方法，轉(zhuǎn)而注重學(xué)生實(shí)踐能力方面的考核。期末考試采用閉卷筆試和上機(jī)操作相結(jié)合的方式，該成績(jī)占總成績(jī)的70%，平時(shí)成績(jī)占總成績(jī)的30%。其中，期末考試在試卷出題時(shí)以實(shí)踐應(yīng)用環(huán)節(jié)為基礎(chǔ)，以學(xué)生會(huì)用為原則，考查變壓器的運(yùn)行方式、參數(shù)測(cè)定、運(yùn)用;直流電機(jī)的運(yùn)行特性、起動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng);感應(yīng)電機(jī)的運(yùn)行、工作特性和參數(shù)測(cè)定;同步電機(jī)的穩(wěn)態(tài)分析等。實(shí)驗(yàn)考試應(yīng)包含實(shí)驗(yàn)大綱所規(guī)定的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，特別是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，包括口試和現(xiàn)場(chǎng)操作兩大部分。學(xué)生在操作過(guò)程中，老師要不斷檢查接線等方面，針對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行隨機(jī)提問(wèn)，并記錄學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熟練程度和動(dòng)手能力，當(dāng)場(chǎng)打分?jǐn)?shù)。學(xué)生的平時(shí)成績(jī)包括出勤率、作業(yè)完成情況和課堂表現(xiàn)。出勤率列入考核范圍可以控制學(xué)生的隨意逃課行為，課后作業(yè)完成情況能夠充分反映學(xué)生對(duì)課堂講解知識(shí)的理解掌握能力，老師通過(guò)批改作業(yè)能夠及時(shí)觀察授課效果，課堂表現(xiàn)主要考查學(xué)生課堂參與程度、回答問(wèn)題的情況等，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。考核方法的改革可以很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性。

六、教學(xué)效果和體會(huì)

通過(guò)優(yōu)化課程體系、改革教學(xué)內(nèi)容、整合教學(xué)資源、改進(jìn)理論教學(xué)方法、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和改進(jìn)考核方法等環(huán)節(jié)的具體實(shí)施，從近三年的教學(xué)情況來(lái)看，教學(xué)效果有所提高。

過(guò)去學(xué)生普遍感到《電機(jī)學(xué)》理論性太強(qiáng)，抽象難懂，存在厭學(xué)心理，學(xué)習(xí)時(shí)始終處于被動(dòng)的狀態(tài)。通過(guò)理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，為學(xué)生提供了良好的實(shí)驗(yàn)與上機(jī)環(huán)境。通過(guò)實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，從而凋動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)自覺(jué)性，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)問(wèn)題、解決問(wèn)題和獨(dú)立工作的能力。

課程教學(xué)改革是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，該課程教學(xué)組將在以后的教學(xué)實(shí)踐中不斷深化《電機(jī)學(xué)》課程教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，使本課程的教學(xué)質(zhì)量能夠再上一個(gè)新的臺(tái)階。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖金鳳，龔學(xué)余，王有香.電機(jī)學(xué)精品課程建設(shè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究[J].電力系統(tǒng)及其自動(dòng)學(xué)報(bào)，2007，19（5）：125-128.

[2]閻治安.電機(jī)學(xué)[M].西安：西安交通大學(xué)出版社，2008.

[3]黃麗霞，吳必瑞.電氣專業(yè)電機(jī)電器及其控制方向培養(yǎng)模式探索[J].中國(guó)電力教育，2014，（01）：18-19.

[4]李書權(quán)，曾令全，王秀運(yùn).電機(jī)理論教學(xué)的探索與實(shí)踐[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)2006，28（1）：45-48.

[5]劉想德，李彥.“電機(jī)學(xué)”教學(xué)思考與改進(jìn)[J].中國(guó)電力教育，2013，（16）：66-67.

[6]桑新民，謝陽(yáng)斌.在學(xué)習(xí)方式的變革中提高大學(xué)教學(xué)質(zhì)量和辦學(xué)水平[J].高等教育研究，2012，33（5）：65-70.