三本自动化专业电机及电力拖动课教学探索与研究
2013-08-15钟义长
钟义长
(湖南工程学院 电气信息学院,湖南 湘潭 411101)
我国提出了建立创新型国家的口号,并力争在2020年实现这一目标。创新型国家的建设,关键在于培养创新型人才,而高等教育恰恰是培养新一代综合型、技能型、应用型人才的基地,也是培养创新型人才的前沿阵地。结合我校作为教育部首批“卓越计划”实施高校,在此背景下,如何加快教学改革,提高学生解决分析问题的能力,也就显得尤为重要。
一 电机及电力拖动[1-2]教学的现状
目前,我校三本自动化专业电机及电力拖动课程在教学与实验上主要面临以下几个方面的问题:
(一)内容不够新颖
随着电力电子技术的发展,各种新型器件也不断地出现在拖动场合,包括一些先进控制技术在电力拖运上也不断地运用、更新,而将这些先进技术和知识编入教材存在一个时间上的滞后。单一的、相对落后的内容已不满足现代科技的发展,所以就要求对应地在课程的内容上不断更新、充实,紧随时代步伐。
(二)教学内容量大而授课课时相对较少
由于教学改革的不断深入和人才培养计划的调整,许多课程课时都被压缩,电机及电力拖动也不例外。课时减少了,其中还包括实验教学课时的减少,就出现了课程教学内容多但课时少的局面,导致教师为了完成教学内容而加快教学进度现象的出现,这必将影响教学效果。
(三)传统教学内容抽象、枯燥
本课程的最大特点是包含许多电机结构图和电路图,而传统的教学都是验证性、表述性教学,对学生创新性的、互动式的教学相对较少;同时教学内容也仅局限于一些相对简单的实例,对实际的、成功的工程案例很少涉及,这就形成了一个教学相对于实际生产情况相对滞后的情况。为了能使学生理解老师的教学内容,就要求教师在教学上必须有所突破,有所创新才行。
(四)三本学生基础薄弱
笔者对三本电子类学生的整体情况进行了分析,并寻找相应对策。[3]相比同校二本学生而言,三本学生学习基础在整体上要薄弱许多,同时学习主动性与积极性均不高,他们对课程内容理解不深透。但相对于电机及电力拖运这样的课程来说,是建立在一些辅助课程扎实的学习基础上,比如模电、数电、电路、自动控制原理等,而三本学生很多对这些课程的掌握较差,有时一些常规的分析、求解都不熟练,这样就给课程的教学带来很大难度,老师在教学上也就处在一个左右为难的境地:讲难了他们不懂,讲简单了又与教学目标不相符。
二 电机及电力拖运课程教学的探索
结合我校电机及拖运教学中存在的几点情况,从以下几方面着手进行教学改革。
(一)优化教学内容和学习方法
鉴于与我校有着良好合作关系的本地企业有许多,他们在电机制造与研发上都有着雄厚的技术力量,同时他们在电机拖运系统的控制上有许多成功的案例。可以考虑在课程的编写,讲义的编写上让这些单位参与进来;同时对本课程的实验教材的编写也尽量考虑增加设计性、创新性实验,培养学生的技术应用与创新能力。
对于学生的学习方法的掌握上,可以从实验入手,也可以从解题入手,因为在解题过程中可以让学生深刻理解相关的概念和原理,同时通过实验中所获得的第一手感性数据,更能加深学生对知识的掌握和理解。所以在教学中,可以大胆地运用不同的教学方法,通过讲解、传授、实验、运用等环节,让学生全面准确掌握知识要领。
(二)加强校企合作,充分发挥教师主动性
“卓越计划”的实施,一方面对学生有要求,另一方面对教师也会提出更高的要求。为了能更好地发挥老师的主动性,可以与友好合作单位进行合作,采取企业、学校共同研发的方法,开发出更合适学生实验的电机及拖运实验设备。这样,在共同开发过程中,既加强校企交流合作,又能发挥、培养教师的主动研究能力,有利于教师在今后教学中传授实际的实践知识;同时,也可使企业的产品符合教学的需要,赢得更好的教学市场,从而形成一个共赢的良好局面。
(三)尝试转变教学模式,改革实验教学方式,引进多元化教学方法
传统的教学方式可以实现边推导边介绍的教学,但却又无法对复杂的图形,例如电机展开图,绕线等复杂图形进行有效地显示,但电子教案和动画有机结合正好可以让这些原本抽象的知识变得更加形象。在实际的操作中,有的教师却单纯地依赖于课件,这对于基础本不够扎实的三本学生来说,这种教学方法是不可取的。教师不是简单地放映PPT,而应根据内容合理利用教学方式,把多媒体教学与传统教学方式、把matlab 仿真[4]与公式或响应曲线的推理相结合,力求使课堂生动,充满活力。
文献[5]中作者提到了改进实验教学内容的许多建议,这是值得借鉴的。这里,作者在实验教学中,采用了层次教学:(1)对部分实验,采用分任务教学法。其作法是:首先教师下达任务与要求,然后学生根据实验条件、实验设备,自行分组实验,同时对所做的实验内容写成书面报告。在实验中,教师根据实际情况进行实验指导,解决学生实验中存在的一些突发问题,从而有效地完成实验,最后教师当堂作出中肯的评价。(2)鼓励学生自主开发实验。在条件允许的情况下,让学生根据实验设备、个人情况自行确定实验任务与内容,做不同的实验,满足他们个性的发展。
从所教的08 级我校三本自动化专业的学生教学效果中可以明显地看出:08 级学生没有开设自主创新实验,所上内容也是课本规定内容,没有案例教学与分析,同时所做实验也是传统电机验证性实验,在开发性实验中,高达90%的学生在离开老师的指导情况不能动手;相比而言,因对09 级三本学生的教学中采用了案例教学(大型直流电机控制,异步电机的实时故障分析等),并参观合作企业,所以在开发性实验中,只有不到10%的学生不会动手,需要教师指导,100%的学生都能完成任务。
(四)改革考核方案
考核是对教学效果进行检测的一个重要的手段,既可以检验教师教的效果,也可以检验学生学习掌握的程度,那么,一个行之有效的考核方案也是教学改革进行的关键。理论考试作为一种传统的考核方式,它的存在有它的必然优势,它能够有效地检测学生对某些知识的掌握程度,但也有一些弊端,比如出卷的不全面,难易程度等都会在一定程度上影响到客观评价学生知识掌握程度。所以,可以尝试一种全新的考核方式,在理论课上,不单一地采用卷面考试的形式,而是有机地结合一些实际的工程案例,由学生分小组完成,可以查资料,上图书馆等多种方式来完成,老师则通过检查学生的方案给出合理的评分。
这里的考核方案与当前我校的办学理念也是一致的,作为培养应用型人才的首批“卓越计划”院校,理论与实践的结合是尤为重要的。除了完成教学大纲所要求掌握的相关知识外,学生能在平时多做些有创新性的,有利于运用课堂知识解决问题的工程案例,对学生的发展是非常有益的,也是当前培养应用型人才的一个很好的途径。
三 结语
从上述分析中可以得出:(1)优化教学内容是完善本课程的前提与基础;(2)加强校企合作是发挥教师主动性与创造性,让教学贴近生产实际的一个重要途径;(3)多元化的理论与实验教学则是达到理想教学效果,使学生更好掌握知识,学会应用,达到理论指导实践的一个良好捷径;(4)完善考核方案是对电机及电力拖运课程检测教学效果的手段,也是提升卓越计划,培养应用型人才的具体体现。
当然,教学改革也需要有相应的软、硬件支持,电机及电力拖运课程的教学改革更不是一两下就能完成的,要在长期的教学中探索和实践,才能不断完善本课程的教学,获得更新、取得进步。
[1]周定颐,李光中.电机及电力拖动:第3 版[M].北京:机械工业出版社,2007.
[2]刘锦波,张承慧.电机与拖动[M].北京:清华大学出版社,2007.
[3]王春波,谭德勇.关于独立学院电子类专业教材改革与建设的探索与实践[J].湖北大学成人教育学院学报,2012,30(4):56-58.
[4]薛丰进,王永华,袁如明.MATLAB 在电机实验教学中的应用[J].实验室研究与探索,2005,24(10):73-76.
[5]李永明.电机实验教学的改革与探索[J].电气电子教学学报,2004,26(8):85-87.