地方院校電機及電力拖動教學現狀分析及對策

閻昌國

[摘 要]針對向應用型轉型的地方院校電機及電力拖動課程教學存在的教師難教、學生難學的“兩難”問題，項目組從教材內容、教師隊伍、學生基礎、教學方法四個方面深入地分析了地方院校電機及電力拖動課程的教學現狀，結合課程特點，從優化教學內容、融合教學方法、注重實踐實驗與完善考評方式四個方面提出了有效的應對策略，可為電機及電力拖動課程的教學改革發展提供導向參考。

[關鍵詞]地方院校；電機及電力拖動；教學現狀；教學改革

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2018）08-0070-03

2014年02月26日，國務院會議將關于“引導一批地方本科院校向應用技術型高校轉型”的決議納入國家的發展決策，隨著該項決策的逐步推進與深入，許多地方院校已在人才培養、科學研究及社會服務等大層次方面提出了相應的轉型計劃[1]。在這轉型大背景下，我校即便是一所帶有地方特色的師范類本科院校，也不得不通過新開設像電氣工程及其自動化這樣的多個工科專業來服務地方經濟的高速發展[2]。電機及電力拖動是電氣工程及其自動化專業所開設課程中的一門重要基礎課程，旨在讓學生掌握電機的運行原理、工作特性、控制應用、拖動系統分析及計算方法等綜合知識與技能。一直以來，電機及電力拖動課程因具有理論性強、概念抽象與結構復雜的特點，在教學的環節里始終面臨著教師難教、學生難學的“兩難”問題，導致學生的學習興趣低落，課程教學質量的提升受到阻礙[3]。在培養應用技術型人才的當下，為充分地調動學生的學習興趣，改善現有的教學模式，提高該課程的教學質量，筆者詳細分析了地方院校電機及電力拖動的教學現狀，并結合自身工作體會，探索出了一些有效的、可行的對策。

一、教學現狀分析

（一）教材內容缺失，實用知識少

教材質量是影響課堂教學質量與學生培養質量的一個重要因素。目前，市面上有關電機及電力拖動課程的教材內容在編寫方面運用了大量的數學公式，這就導致在該課程教學的整個環節中教師與學生都不可避免地要去掌握并理解這些數學公式的實質意義，這無疑加重了“兩難”問題[4]。此外，該課程的教材內容對電機近年來的先進控制技術、工程應用等介紹甚少，造成教材內容陳舊、脫離工程實踐。加之當下地方院校電機及電力拖動課程的考評方式仍偏于理論，使得學生在這些理論知識記憶、公式推導與計算上耗費了大量的時間與精力，從而造成該課程在教學中忽視了對學生工程實踐應用能力的培育。這就帶來了一個嚴重的問題，許多學生在學完該課程后，既能熟背相關的定義與概念，又能進行復雜的計算與推導，卻不能正確地將繞線式異步電機與鼠籠式異步電機區別開來，致使該課程在學生的主觀層面留下了一種“學而無用、學后不知所用”的不良印象。

（二）教師隊伍年輕，專業跨度大

教師的學歷、職稱與年齡對課堂教學質量也存在著一定的影響[5]。隨著智能電網的高速發展，電網、供電局、電廠等電力行業對專業的、高層次的從業人員的需求量也逐步在增多，許多電氣工程及其自動化專業碩士、博士在畢業之際就已選擇或被引進電力行業工作，致使我們這類地方院校新籌建學科難以引入科班的專業人才。目前，我院該課程授課教師主要為國內各高校剛畢業的碩士研究生或博士博士研究生，涵蓋了物理學、電子科學技術、機械電子、控制理論與控制工程等多個專業。這些教師的平均年齡為33歲，無一人屬于電氣工程及其自動化專業出身，隊伍年輕化，有的教師在從業前自身都未系統地學習過電機及電力拖動這門課程。這就帶來了一個嚴重的問題，這些教師在該課程的教學環節中，不能準確地把握住知識的重點、難點與關鍵點，加之這些青年教師教學經驗不足、教學理念缺乏，造成了該課程照本宣科現象比較普遍，嚴重影響了課堂教學實效。

（三）學生基礎薄弱，學習欲望低

電機及電力拖動是一門集電學、磁學、力學、機械學于一體的綜合實用性課程，要學好這門課程，必須要具備較強的數學與物理理論基礎[6]。據調查，目前我院電氣工程及其自動化專業的生源極大部分是來自偏遠山村或貧困鄉村，入學前所接受的教育條件比較匱乏，這些學生在高中時都有著數學與物理基礎較差、底子較弱的共性，有的學生甚至已對數學與物理心生恐懼。而且該專業生源中有極大部分為調劑生，這些學生并不喜歡電氣工程及其自動化這個專業，他們入學分數低下，缺乏自主學習能力。這些學生在學習電機及電力拖動這門課程時，面對教材中抽象的“電生磁、磁生電”理論與復雜的公式推導時難以理解，時常暈頭轉向、不知所云，這些公式與理論無疑成了扼殺他們學習欲望的“催命符”。漸漸地，這些學生不僅失去了學習的主動性，而且還滋生了惰性，并逐步“傳染”他人，致使該課程打瞌睡、逃課、玩手機等現象頻發，嚴重影響了課堂教學質量。

（四）教學方法傳統，趣味性不強

電機及電力拖動是一門理論性較強的課程，學好這門課程需要擁有較強的時間概念與空間想象力[7]。目前，地方院校該課程的教學方法仍是以課堂講授為主、實驗操作驗證為輔。這種傳統的注入式教學法未能體現以學生為本的教學目標，學生只能被動地接受知識，完全依賴于教師教學，課堂氛圍枯燥，缺乏趣味性，嚴重影響了教學效率。而且，這種教學方法在面對電機及電力拖動這門課程中的電磁理論分析與計算時，不僅難以發揮有效作用，有時還會將未經分析處理的結論生硬地灌輸給學生，致使學生未能從直觀上去感受理論分析的結果，久而久之，學生就會失去繼續探究未知領域和相關知識的興趣，最終停留在學生大腦里的僅有枯燥的公式或呆板的圖片，嚴重阻礙了學生思維的發展。

二、應對策略

（一）優化教學內容，充實課程體系

在課程內容多、學時少的高等教育大環境下，地方院校要想擺脫上述現狀，就必須重新整合教材內容，充實課程體系。結合學生實際情況，我院教學組按照“保點、刪難、增新、用實”的原則對電機及電力拖動課程的教學內容進行了優化。①保點就是保留變壓器、異步電機、同步電機、直流電機這四類電機的工作原理、基本結構、運行特性與工程應用等知識點的講授，在課程體系上采用了先交流后直流、先電機后拖動的架構，增強了課程知識點之間的連貫性，使之更容易被學生理解與掌握。②刪難就是刪除教材中高深的理論、晦澀的公式，在專業知識面上略降深度、力求寬廣，立足物理現象來闡述原理，把學生從冗長乏味的計算中解放出來，培養學生基于原理來探索問題的能力。③增新就是增加電機及拖動方面的相關科研新成果、應用新技術，如通過增加異步交流反饋式電動機、直流無刷電動機等內容，來保持該課程的新穎性及與時俱進性，引導學生逐步接觸學科前沿，提高學生對先進技術的適應能力。④用實就是利用生活中學生所熟識的工程實例（如電梯的起動、制動、上升、下降等運行過程的控制）來講授電機的起動控制、制動控制、點動控制、連續控制、正反轉控制及其應用選擇等知識點，這樣使得理論課程的教學不會脫離實際，不僅能降低課堂的乏味程度，還能激發學生興趣、啟發學生獨立思考。

（二）融合多種方法，提高教學效率

科學適用的教學方法對于激發學生的學習興趣、提升教學質量有著十分重要的實際意義[8]。根據前面對電機及電力拖動課程優化的教學內容，可將該課程的知識點劃分為原理類、結構類、特性類與應用類四種。為進一步激發學生的學習興趣，提高教學效率，針對不同種類的知識點，可采用不同的教學方法。①對于原理類知識點，可采用多媒體動畫演示與板書相結合的教學方法，多媒體動畫演示能加強學生的感性認識，板書能突出重點、加深記憶、訓練邏輯思維，兩者相結合能提高學生吸收知識的能力。②對于結構類知識點，可采用三維動畫與實物展示相結合的教學方法，課堂上對電機實物進行邊拆裝邊講授，徹底將電機的內部結構呈現在學生面前，使學生充分理解各組成部分的作用與連接關系，既能提高課堂的趣味性，又能激發學生的積極性。③特性類知識點可采用Matlab虛擬實驗教學法，借助Matlab軟件中的電機開發工具箱將教材中用語言、公式描述的抽象知識轉換成直觀的、實際的仿真模型，學生根據仿真模型表征的具體現象，可以對影響系統特性的參數進行調節，進而加深對所學知識的理解。④對于應用類知識點，可采用實驗實踐教學法，在原理講透的基礎上，讓學生在實踐實驗中發現問題、提出問題、解決問題，培養學生的動手操作能力與思維創新能力。

（三）強化實踐實驗，培養應用能力

地方院校要加強應用型人才的培養，提升學生的實踐能力與創新能力，就必須重視實踐實驗教學[9]。為使學生更加深入地理解電機及電力拖動的基本知識與基本理論，培養學生的應用能力，可采取以下幾項有效措施：①將該課程實驗室與任課教師工作室融為一體，設學科博士為工作室指導教師，授課教師為責任導師，優秀學生擔實驗助理，實現開放實驗教學，學生可隨時對理論上的疑惑進行證實。②減少演示性、驗證性的實驗教學內容，增加綜合性、設計性的實驗教學內容，實驗前責任導師先為學生消化原理，學生通過查閱文獻、探索討論來完成實驗，培養學生的協同合作能力。③以工作室為單位組織學生申報大學生創新創業訓練項目、參與全國電子設計大賽及全國大學生工程訓練綜合能力競賽等，將教師的科研項目融入工作室，開闊學生知識視野、激發學術興趣。④派遣該專業的學生到電氣、電子等企業、公司進行工程實習，使學生參與到工程或產品開發的實際中，增長其閱歷，強化學生的工程實踐意識。

（四）完善考評方式，提高綜合素質

傳統電機及電力拖動課程的考評方式中理論考試占比太大，不能很好地評估學生的綜合能力[10]。為了提高學生的綜合素質，項目組將理論考試成績占比降到40%，并完善了平時成績考評方式。①增加實踐考評。我們設置了“16+2”課程教學周，其中16周為理論教學環節，2周為實踐教學環節。實踐教學時學生以小組形式參與科研項目、比賽項目或課程設計等訓練，通過訓練使學生掌握項目撰寫規范、工程設計流程及工程設計軟件，加深對實踐的認識，該項考評采取答辯形式，占總成績的30%。②強化課堂表現。根據學生在課堂上的互動、主動問答、違紀等情況來矯正學生的課堂行為，增加課堂學習氛圍，該項主要由任課教師自定義考評細則，占總成績的15%。③嚴肅考勤制度。將學生考勤納入課程考評環節，端正學生學習態度，對缺曠、遲到、早退與病事假的學生分別進行考評，占總成績的10%。④弱化作業考評。電機及電力拖動是一門工程實踐應用性課程，安排課后作業旨在鞏固學生對課堂知識的掌握情況，在應用型教育背景下，其不應作為重點考評指標，故只占總成績的5%。

三、結束語

本文基于對地方院校電機及電力拖動課程教學現狀的分析，闡明了地方院校轉型中電機及電力拖動課程教學面臨的“兩難”問題及一些不可規避的現狀，結合我院實際及自身教學體驗，提出了一些應對措施。這些措施主要集中在教學內容、教學方法、實踐實驗、考評機制等方面，注重對學生應用能力的培養，能克服傳統教學中學生對教師教學的依賴性，有助于激發學生獨立思考能力，提高其學習興趣。

[ 參 考 文 獻 ]

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[4] 唐介，劉嬈.電機與拖動[M].北京：高等教育出版社，2014.

[5] 賞剛，鄭光輝，王慎敏，等.淺議高校新進青年教師課堂教學質量的提升[J].大學教育，2017（1）：185-186.

[6] 張輝，鄧先明，嚴正藩.“電機與拖動基礎”課程教學改革探索[J].電氣電子教學學報，2016（1）：32-35.

[7] 馬燕，吳韜.《電機學與電力拖動基礎》課程的教學研究與實踐[J].教育教學論壇，2013（2）：197-199.

[8] 陳慧琴，黃麗薇，鄭英.電機與電力拖動課程主動學習教學策略研究[J].中國教育學刊，2015（S2）：119-120.

[9] 陳飛，謝安邦.應用型本科人才應用能力培養之探索—基于課程體系構建的思考[J].現代大學教育，2011（4）：76-79.

[10] 梅迎軍.高校專業課程考核現狀及改革[J].寧波大學學報（教育科學版），2009（6）：25-27+38.

[責任編輯 劉鳳華]