電機系列課程群建設與實踐研究

楊戰社

摘要：電機系列課程群對于自動化專業和電氣工程及其自動化專業起著重要的作用，在實際的教學中遇到了教學困難的問題，本文主要針對這一現象，提出了一系列的教學改革措施，并付諸于實踐，取得了良好的效果。

關鍵詞：電機系列；課程群；建設；實踐

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）33-0066-02

《電機與拖動》和《電機學》課程是電氣與控制工程學院面向自動化專業和電氣工程及其自動化專業本科生開設的專業基礎課程[1]，該課程群在這兩個專業的教學培養計劃中起到承上啟下的作用。一方面對于所學過的基礎課程中很多相關的知識點，起到復習、鞏固和加深理解的作用，另—方面又培養了學生的實際分析問題能力和訓練了動手操作能力，為后續深入學習自動控制系統理論打下堅實的基礎。針對該課程群的特點，改革和優化教學內容，利用課堂上的理論講授、課后的實驗教學、實踐動手環節、模型演示以及專題討論相結合等多種教學方法和手段進行教學改革，取得了顯著的教學效果。

一、該課程群的重要性

目前，高等教育的任務著眼于人才的培養，將培養出具有厚基礎、寬口徑、素質高、能力強的應用型、復合型人才作為第一要素，故對于學生的創造能力、綜合能力和素質培養成為我國高等教育今后發展的主要方向[2]。在我國高校的教學體系中，專業技術課程是聯系學生基礎理論課程與專業課程的一個很重要的環節，提高學生對后續相關的專業課程的理解并對專業課程的掌握產生濃厚的學習興趣[3]。因此，作為高等工科院校而言，專業基礎課程的教學與研究的教學模式與重視程度會直接影響學生的畢業質量，尤其是對培養學生的綜合素質上的影響顯得尤為突出。

電機系列課程群是高等院校自動化專業和電氣工程及其自動化專業的一門重要的專業基礎課，雖然該課程群和電路課程都屬于專業基礎課，但兩者的特點迥異，該課程的特點是概念多、理論性強、與工程實際銜接緊密，因此學習本課程對培養學生具有科學的分析問題能力，以及樹立學生理論聯系實際的工程觀、解決現場技術問題等方面都具有重要的作用。該課程包含的理論基礎知識面較廣，涉及到前期所學過的物理、電路、高等數學等多門學科，需要這些課程的相關知識來支撐，具有一定的邏輯嚴密性。

二、采取的相關措施

（一）顯現電機課程群的特點，突出習題例題精講

對于初學電機課程群的學生而言，當在不了解課程群的性質和特點的情況下，就會在學習內容、學習方法以及考慮問題的突破口上或思維方式上出現不適應的現象，尤其表現在平時的學生作業中，部分學生只抓住了所學公式中的數學關系，而不能通過公式中的符號真正理解到它們所表征的實際物理本質，為了讓這些學生盡快了解該課程群的性質，幫助學生較熟練地掌握電機課程群的解題方法及技巧，在課堂上任課教師所選用的習題都是在長期的電機課程群教學實踐和經驗中提煉和總結而來，包含了學生必須掌握的電機課程群的所有基本內容，題型具有一定的代表性，同時部分題目存在一定的廣度和深度，需要教師引導學生從多個角度同時深入分析，最終得出結論，有的題目不但包含了基礎知識，同時反映了電機領域的新技術和新成果。在內容的體系安排上，注意到內容的銜接性，指明每一章內容的重點知識，對主要內容進行細致的分類、歸納和總結。解題方法具有一般通用性的同時還具有典型意義，學生通過對這些精選習題的討論，對公式、解題方法的理解上升到對電機課程群問題物理本質的理解，這是一個質和量的飛躍，需要任課教師下狠功夫才能達到該要求。

（二）加強電機模型室的建設

由于學生剛開始接觸學習電機課程，缺少對其內部結構的直觀認識，這直接影響到電機課程的理論教學水平，給學生的學習帶來一定困難，一定程度上影響了教學效果。近幾年來，在原有基礎上，經過課程組老師的共同努力，電機模型室更具規模和水平，收集的模型及實物也更加全面，增加了部分微特電機和控制電機，還有相當數量的零部件，有的還能反映現代電機技術成就及發展趨勢，部分電機可供學生自行拆裝。

（三）改革傳統的教學模式，注重學生能力的培養

隨著現代技術的發展，要求我們培養的學生不再是“單一型”人才，而是具有能夠獨立思考、有創造性思維能力、銳意進取、能適應新形勢發展需要的高素質“開拓型”人才。為了適應社會對人才的要求，在人才培養方面，必須改革課程教學方法，提高人才質量，這是擺在我們面前的重要任務。

1.上好緒論課。在教學中，上好緒論課是非常重要的環節，因為學生接觸電機課程群是從緒論開始的，緒論主要從以下三個方面進行介紹：為什么學習該門課程；學習該門課程的主要內容是什么；如何學好該門課程，即學習方法的介紹。最后介紹一些學習經驗，促使學生在以后的學習中，能夠提高自己的學習效率。

2.搞好啟發式教學。教學是互動的，避免傳統的教師“填鴨式”教學方法，在課堂教學中，要以學生為中心，采用啟發式教學非常重要。教師根據教學任務和學習的客觀規律來安排教學內容，從學生對于基礎知識和接受能力的角度出發，通過教和學的相互作用，將教師主導地位和學生主體地位緊密銜接、統一起來，引導學生積極思考、大膽創新，不怕出錯，敢于質疑一切，也就是采取啟發、誘導、調動學生的學習興趣和積極性，激發學生的內在思維，做到一邊講，一邊提出問題，引導學生對老師提出的問題進行思考，讓學生經過思考后得出結論和解決問題的方法，并用自己的語言表述推論的理由，最后把學生所得的結論和方法逐個進行點評。啟發式教學中，要營造一種輕松的教學氛圍，讓學生敢于提出問題，敢于回答問題，不怕問題。在此過程中，教師啟發時機和啟發技巧的運用非常關鍵，做得好，能夠真正起到啟發學生思維、活躍課堂氣氛的作用。近年來，我們采用了啟發式教學方法，獲得了很好的教學效果，課堂氣氛活躍，學生敢于質疑并積極思考解決問題。

3.課堂上開展探討式教學。在教學中進行課堂上的知識探討，可以提高學生學習的主動性和反應能力，激發學生的思維活動。由于電機課程群比較抽象，所以在完成每一個章節或一些重點、難點內容的授課之后，就需要進行相應的習題課或討論課，以利于學生多方位的理解，最終得以攻克難關，掌握這些重點難點內容。師生間多方面交流，相互探討，各抒己見，建立了融洽的師生關系，并從中了解到每個學生對于本課程掌握知識的具體情況，以便在教學中，抓理解能力強的學生和理解能力弱的學生，帶動中間學生，共同進步，完成教與學的任務。同時鼓勵學生打破書本、老師的局限，提出和探討某些問題與異于書本上的新的解決方法。

4.開發系列多媒體課件。電機系列多媒體教學課件是在長期電機實踐中逐步積累開發完成的，包括交流繞組磁動勢演示課件、電機學難點學習課件、電機學課堂教學PPT課件。這些課件主要以高精度的矢量圖形、二維和三位動畫的形式展示了電機學中的抽象概念以及電機的結構，彌補了教材展現形式單一的不足，對于電機這門與工程實踐結合緊密的課程，起到了很好的輔助教學作用。

5.實驗實踐性教學資源建設。2000年以來，學校重新建設了電機及其控制實驗室，全部更新了原有的電機設備，新研制了能反映教學內容和特點的變壓器、直流電機、異步電機、同步電機以及控制電機等多種新式機組，采用了大量高性能、智能化、現代測試系統和設備，研制了水平一流的電機多功能綜合實驗臺。新建實驗室包括實驗室、實驗教學討論與交流室、電機教學模型室三個部分。

教學實習是實踐教學中非常重要的一個環節，教師重視強化教學實習的質量和效果，與國內規模、水平均一流的希瑪集團（胡家廟電機廠）等建立了穩定、良好的教學實習基地關系。我校實習隊表現了優良的校風和學風，參加實習的學生普遍反映收獲很大。

6.注重學生特長的培養。考慮到不同層次學生的興趣和愛好，分別開辟了電機維修、設計制作、合作實驗研究、專業外語著作翻譯、理論專題研究及論文撰寫等多個方向組，供其選擇，以利于學生特長的培養。如電機維修組：這部分學生雖然理論知識比較薄弱，在分析問題時比較困難，但其動手能力特別強，擅長于動手操作，主要培養其以后從事電氣設備的維護與維修，這樣既提高了他們的學習興趣，又發揮他們的特長；實驗研究組：這部分同學不但理論基礎厚實，同時具有一定的創新意識。他們可以對于電機課程現有的實驗方法進行相應的改進，新實驗方法的提出對于他們的理論研究水平以及綜合素質的提高都有重要的意義，為此，組織部分有興趣的學生加強對實驗的學習研究和改進。

（四）提高教師的綜合素質，加強教師隊伍建設

建立一套“因材施教、教學互動、學以致用”的教學新模式。充分利用現代化多媒體、虛擬化教學資源平臺在自動化專業課程群中的應用，建立全覆蓋的“課堂理論教學、虛擬演示、課后網絡化互動”的教學新方法；建立一套“理論教學、科研項目、企業實踐”相結合的教學新流程，形成科研與教學互動的長效機制，推動學生盡早盡快參與科研項目、加入科研團隊，提高學生“學、研、用”能力，使其能快速適應現代工業的需要。

青年教師在完成隨堂聽課環節后，在主講教師的指導下完成備課教案，并提出試講申請，經考查后安排試講。通過試講后，報請學院并需通過學院組織的試講。若未能通過試講，則應繼續進行教學培訓，直到通過試講。鼓勵和積極創造機會幫助中青年教師到國外進修學習，了解和掌握國外電機學科發展的動態，學習國際先進理念和經驗，提升教師水平。

三、取得的效果

自2009年試用該教學方法以來，學生成績穩步提高，《電機課程》班級平均成績由原先的62分逐步提升至目前的74分左右，取得了滿意的效果。同時，在新的人才培養模式和計劃中，充分結合本學科特點和優勢建設新的課程體系，將課內外教學有機結合，設置課外學分，在創新基地培養學生自主學習、勇于實踐、大膽創新的做法取得很好的成效，鼓勵倡導學生積極參加創新活動，在本學科相關國內外的各類大賽中均取得顯著成果。

參考文獻：

[1]湯蘊謬.電機學[M].北京：機械工業出版社，2002.

[2]劉滌塵.電氣工程及其自動化專業人才培養模式的探討與實踐[J].中國電力教育，2014，（4）.