《電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)》翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的初步探索

王宇嘉+王曉軍+蘇曉宇

摘要：本文對(duì)《電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)》翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法進(jìn)行了初步探索，介紹了開(kāi)展該課程翻轉(zhuǎn)課堂的具體實(shí)施步驟。通過(guò)《電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)》翻轉(zhuǎn)課堂的開(kāi)展，幫助學(xué)生主動(dòng)探索知識(shí)，學(xué)會(huì)獨(dú)立思考解決問(wèn)題，充分發(fā)揮主觀(guān)能動(dòng)性，為進(jìn)一步深化該課程的教學(xué)改革奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課；教學(xué)改革

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）01-0251-02

一、引言

《電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)》是電氣類(lèi)、自動(dòng)化類(lèi)和機(jī)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，具有理論性和實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)電機(jī)、變壓器及拖動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí)，為后續(xù)課程如《電機(jī)拖動(dòng)自控系統(tǒng)》、《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》等課程打下基礎(chǔ)。近年來(lái)，隨著上海工程技術(shù)大學(xué)高素質(zhì)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)的逐步落實(shí)，教學(xué)培養(yǎng)計(jì)劃不斷優(yōu)化，理論課程學(xué)分及學(xué)時(shí)也逐漸縮減，目前《電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)計(jì)劃為3學(xué)分，48學(xué)時(shí)。

由于《電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)》課程概念多且抽象、推導(dǎo)復(fù)雜、知識(shí)點(diǎn)較多、學(xué)時(shí)減少等多種原因，使得學(xué)生畏難情緒較大，學(xué)習(xí)興趣少。如何解決在有限的學(xué)時(shí)中完成教學(xué)內(nèi)容，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量，成為授課教師必須解決的一個(gè)嚴(yán)峻問(wèn)題[1]。基于上述原因，本文對(duì)《電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)》的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方式進(jìn)行了初步探索，為進(jìn)一步深化該課程的教學(xué)改革奠定基礎(chǔ)。

二、翻轉(zhuǎn)課堂初衷

翻轉(zhuǎn)課堂譯自“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”，也可譯為“顛倒課堂”，是指重新調(diào)整課堂內(nèi)外時(shí)間，將學(xué)習(xí)的決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)移給學(xué)生。美國(guó)邁阿密大學(xué)教授最早在“經(jīng)濟(jì)學(xué)入門(mén)”課程中采用了翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式。將該教學(xué)模式引入到《電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)》課程的初衷就是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，克服學(xué)習(xí)過(guò)程中的畏難心理，將學(xué)生由被動(dòng)接受轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，最終達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。

三、翻轉(zhuǎn)課堂設(shè)計(jì)

與一般文史類(lèi)課程或?qū)д擃?lèi)課程不同，《電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)》作為一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，具有較強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性，同時(shí)具有概念抽象、推導(dǎo)復(fù)雜等特點(diǎn)[2]，在進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂時(shí)，每一步的設(shè)計(jì)都關(guān)系到教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)效果能否順利達(dá)成，因此翻轉(zhuǎn)課堂的內(nèi)容選擇、課前準(zhǔn)備、課上活動(dòng)及課后討論都必須進(jìn)行細(xì)致周到的設(shè)計(jì)。

1.教學(xué)內(nèi)容選擇。《電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)》課程概念抽象，內(nèi)容繁多，在分析電機(jī)特性的各種數(shù)量關(guān)系時(shí)涉及到磁學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)及力學(xué)等相關(guān)知識(shí)，學(xué)生普遍反映課程枯燥，學(xué)習(xí)難度較大[3]。因此，在進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂時(shí)，選擇合理的教學(xué)內(nèi)容對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂的順利進(jìn)行非常重要。

教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)要力求簡(jiǎn)明扼要、層次分明、重點(diǎn)突出，強(qiáng)調(diào)課程的應(yīng)用性質(zhì)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增加學(xué)習(xí)的主觀(guān)能動(dòng)性[4]。由于《電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)》內(nèi)容較多，課時(shí)相對(duì)較少，為便于學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容，達(dá)到教學(xué)效果，在進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂時(shí)，主要選擇可進(jìn)行比對(duì)的課程內(nèi)容開(kāi)展教學(xué)，如直流電機(jī)結(jié)構(gòu)和異步電機(jī)結(jié)構(gòu)、變壓器電磁過(guò)程和異步電機(jī)電磁過(guò)程、變壓器等效電路和異步電機(jī)等效電路等內(nèi)容，在學(xué)生已掌握的知識(shí)基礎(chǔ)上自主開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)。通過(guò)比對(duì)學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)新知識(shí)既不會(huì)感到陌生，產(chǎn)生畏難情緒，又能夠進(jìn)行主動(dòng)探索，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，將枯燥的學(xué)習(xí)變成“大家一起來(lái)找茬”，在比對(duì)過(guò)程中，將新老知識(shí)有機(jī)結(jié)合、深刻記憶。

2.課前準(zhǔn)備。由于翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)的決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)移到學(xué)生，因此在教學(xué)內(nèi)容確定后，學(xué)生必須根據(jù)教學(xué)目的和教學(xué)效果進(jìn)行精心準(zhǔn)備。我們通過(guò)多次《電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)》實(shí)踐教學(xué)過(guò)程總結(jié)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生如做好如下準(zhǔn)備，翻轉(zhuǎn)課堂均能夠達(dá)到較好的授課效果。

（1）參考書(shū)目：參考書(shū)目可以幫助學(xué)生多方面、多角度了解教學(xué)內(nèi)容，從而達(dá)到深刻理解概念、原理和公式的目的。由于不同參考書(shū)目引入問(wèn)題角度不同，學(xué)生會(huì)主動(dòng)發(fā)現(xiàn)參考書(shū)目和教材內(nèi)容的區(qū)別，帶著疑問(wèn)搜集相關(guān)資料進(jìn)行整理，尋求解決方案。

（2）課程視頻：由于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)內(nèi)容具有比對(duì)性，學(xué)生可以通過(guò)觀(guān)看課程視頻進(jìn)行已有知識(shí)的復(fù)習(xí)，同時(shí)對(duì)新的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)，在目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下完成學(xué)習(xí)，克服畏難情緒，提高學(xué)習(xí)興趣。

（3）多媒體課件：在老知識(shí)復(fù)習(xí)和新知識(shí)預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上，形成對(duì)教學(xué)內(nèi)容的認(rèn)識(shí)和理解，通過(guò)制作多媒體課件，將所學(xué)知識(shí)進(jìn)行講解，完成從坐在下面被動(dòng)學(xué)習(xí)到站在講臺(tái)上主動(dòng)展示的升華。

3.課上活動(dòng)。由教師組織，學(xué)生主導(dǎo)的翻轉(zhuǎn)課堂上，學(xué)生通過(guò)自己制作的多媒體課件，開(kāi)展課上教學(xué)活動(dòng)。學(xué)生將教材內(nèi)容與參考書(shū)目?jī)?nèi)容相結(jié)合，通過(guò)預(yù)習(xí)、比對(duì)形成自己對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，同時(shí)，對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行講解、討論、歸納、總結(jié)。

以異步電動(dòng)機(jī)等效電路為例的翻轉(zhuǎn)課堂上，學(xué)生根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分解，將授課內(nèi)容分為頻率歸算原則、繞組歸算原則、異步電動(dòng)機(jī)等效電路與變壓器等效電路分析討論等內(nèi)容。在講解頻率歸算時(shí)，學(xué)生會(huì)主動(dòng)思考頻率歸算的原因、頻率歸算的過(guò)程、歸算之后的定轉(zhuǎn)子之間的電磁關(guān)系等問(wèn)題，達(dá)到對(duì)頻率歸算這個(gè)抽象問(wèn)題深刻理解的目的。而在繞組歸算時(shí)，學(xué)生要考慮繞組因數(shù)等問(wèn)題，促使學(xué)生對(duì)變壓器和異步電動(dòng)機(jī)繞組歸算時(shí)的不同點(diǎn)進(jìn)行思考。最后，在得到異步電動(dòng)機(jī)的等效電路后，學(xué)生要對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行、負(fù)載運(yùn)行、異步電動(dòng)機(jī)的啟停等進(jìn)行分析討論，掌握利用等效電路分析異步電動(dòng)機(jī)電磁關(guān)系和運(yùn)行過(guò)程的方法。由于學(xué)生是從“學(xué)”的角度開(kāi)展課堂教學(xué)，主導(dǎo)課堂的學(xué)生會(huì)根據(jù)自己所需進(jìn)行思考，針對(duì)性強(qiáng)、目的明確、記憶深刻，而學(xué)生的自我講授和課堂內(nèi)容設(shè)計(jì)又提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到了學(xué)生真正對(duì)知識(shí)掌握應(yīng)用的目的。

4.課后討論。課后討論內(nèi)容根據(jù)學(xué)生興趣圍繞課程內(nèi)容擬定，可以是針對(duì)所學(xué)內(nèi)容的研究現(xiàn)狀、存在問(wèn)題、發(fā)展方向等宏觀(guān)問(wèn)題，也可以是所學(xué)內(nèi)容的應(yīng)用領(lǐng)域、性能分析、課程習(xí)題等具體問(wèn)題。翻轉(zhuǎn)課堂后的討論，對(duì)學(xué)生所學(xué)知識(shí)的鞏固及幫助學(xué)生增加學(xué)習(xí)興趣具有重要作用，既是對(duì)課堂內(nèi)容的延伸，同時(shí)可以進(jìn)行“查缺補(bǔ)漏”。

四、結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)《電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)》翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法進(jìn)行了初步探索，介紹了開(kāi)展該課程翻轉(zhuǎn)課堂的具體實(shí)施步驟。對(duì)于《電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)》翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)內(nèi)容還有許多工作要做，這種教學(xué)模式使學(xué)生成為了課堂的主體，幫助學(xué)生主動(dòng)探索知識(shí)，學(xué)會(huì)獨(dú)立思考和解決問(wèn)題，極大程度地發(fā)揮了學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性，其所能達(dá)到的教學(xué)效果是傳統(tǒng)教學(xué)方式所不能達(dá)到的，因此探索這種教學(xué)方法具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]遲正剛.參與式教學(xué)法在“電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)”課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國(guó)電力教育，2009，（12）：98-100.

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The Exploration of "Motor And Drag Foundation" for the Flipped Classroom

WANG Yu-jia，WANG Xiao-jun，SU Xiao-yu

（Shanghai University of Engineering Science，School of Electronic and Electrical Engineering，Shanghai 201620，China）

Abstract：In this paper，the "motor and drag foundation" flipped classroom teaching method was explored，and the details of implementation were introduced. These methods can help the students take the initiative to explore the knowledge，learn to think independently and solve the problems. The exploration of "motor and drag foundation" for the flipped classroom can lay foundation for further deepening the reform of the course.

Key words：flipped classroom；specialized basic course；reform in education