基于Bb网络教学平台的电机原理与拖动教学研究与实践

朱益利

摘 要：电机原理与拖动是电气工程类专业的一门重要的专业核心基础课，提高本课程的教学质量，对提高电气工程类专业教学质量和学生的专业素养有着重要的意义。针对传统课堂教学教师占主动，无法满足学生自主化学习要求的缺点，引入Blackboard（Bb）毕博网络教学平台系统，围绕“教学环节”“交流环节”以及“评价环节”三个主要环节建立电机原理与拖动的网络课程。在教学实践过程中，网络教学平台的应用有效地弥补了当前教学资源的不足，提高了学生学习的主动性，切实提高了教学质量。

关键词：Bb网络教学平台；电机原理与拖动；翻转课堂；交流互动；评价

中圖分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2018）01-0084-03

Abstract： Electric Machinery and Drivers is an important course for electrical engineering majors. The course is of great significance to improve the teaching quality and students' professional accomplishment. According to the shortcomings of traditional teacher-oriented teaching mode which cannot meet the requirements of students' autonomous learning， the Blackboard （Bb） online teaching system is introduced. The online course of Electric Machinery and Drivers is constructed on "teaching"， "communication "and "evaluation" three basic modules. In the teaching practice， the application of the online teaching platform has effectively made up for the lack of teaching resources. In addition， both students' learning initiative and the teaching quality have been improved.

Keywords： Bb online teaching platform； Electric Machinery and Drivers； flipped classroom； interaction； evaluation

引言

“电机原理与拖动”是常州工学院的电气工程及其自动化专业重要的一门专业基础课，是在之前的数电、模电、电路和机械原理等课程的基础上学习的，对后续“供电技术”“电气控制与PLC”“自动控制系统”等课程准备必要的基础知识。该课程内容具有很强的抽象性，且教材多偏向于理论，在传统教学模式中，教师占主动位置，教学内容信息主要呈现教师向学生单方向流动[1]，缺乏学生信息的反馈，大大扼杀了学生学习的兴趣和积极性，难以充分调动学生的学习主动性，为进一步培养学生分析问题和解决问题的能力造成了极大障碍[2]。为了促进优质教学资源共享、强化师生之间的教学互动，切实提高教学质量，我校引入Blackboard（Bb）毕博网络教学平台系统，大力推进网络课程建设。“电机原理与拖动”教学团队基于Bb平台进行了网络课程建设，利用该平台辅助传统课堂教学，取得了较好的效果。

一、传统教学现状

传统的课堂教学模式在教学内容呈现上通常比较单一，大多为教师的口述配合一些静态的文本、图片、PPT等[3]。近些年，随着计算机信息技术的发展，为了帮助学生更好理解电机的运行原理，动画演示被越来越多地引入到课堂教学中来。为了加深学生对各类电机特性的理解，培养适应社会需求的复合型工程技术应用人才，常用的工程仿真分析软件如MATLAB、PSIM、ANSYS等被引入课堂，学生通过仿真软件可以更为直观地分析各种电机的特性曲线，学习解决实际工程问题的理论分析方法和软件仿真建模方法[4]。

但是，传统教学仍然存在一些问题：（1）学时较少与学生对各类电机相关知识需求之间的矛盾，如有些学生以后打算考研或从事电机相关的设计制造工作，对该课程有更深、更广的学习需求，特别是工程仿真软件的使用，而课堂上无法挤出足够的时间对仿真软件的建模分析过程进行详细讲解；（2）以教师为中心的传统课堂教学缺乏互动性，教师授课内容无法针对各学生个体的知识结构、掌握程度等实际情况做出调整，难以调动学生学习的主动性；（3）传统课堂教学存在空间和时间上的限制。

在电气工程及其自动化作为江苏省品牌专业、重点专业类中的重点专业、卓越工程师计划、综合改革试点专业的大背景下，电机原理与拖动作为专业核心课程，为提高本课程的教学质量，提高电气工程专业教学质量和学生的专业素养，建立完善的网络教学平台非常有必要。

二、基于Bb平台的教学改革

（一）“翻转课堂”的实践

“翻转课堂”（Flipped Classroom）对学生的学习过程进行了重构调整[5]，教师不再占用过多的课堂时间来讲授信息，而把“信息传递”过程交给学生，由学生在课前完成，教师在课堂上主要进行问题辅导，帮助学生完成知识的吸收和内化过程，基于Bb教学平台搭建的网络课程极大地推动了“翻转课堂”教学模式的实施。

“电机原理与拖动”教学团队在Bb平台中设计了丰富的教学内容，包括课程简介、课程学习方法、课程大纲、学习进度安排、多媒体课件、主要知识点的学习视频、预习练习、习题库、主题学习、工程仿真案例、各类参考资料等。基本要求是学生根据学习进度安排，在课前对相关知识进行提前学习，学完之后完成预习练习，系统对学生练习情况进行统计分析。此外，还可通过相应的单元测试、章节测试、综合测试等，从不同的侧面了解学生对基础知识、基本技能的掌握程度。

教师可通过网络课程平台以通知公告、邮件等方式发布课程信息、作业等，并进行在线批改、点评作业等操作，实现教师与学生之间信息的交流和反馈。

在课程网络平台中还设有答疑区和讨论区，为学生提供了协作化的学习环境，学生可在该区域针对学习过程中遇到的难点或兴趣点发起讨论，教师与学生、学生与学生之间进行对话交流，互相表述各自的观点，类似于基于网络平台搭建了“虚拟教室”，在人性化交流的环境下，营造良好的学习氛围，弥补学生单独学习的孤独感和缺憾。教师可借助平台对学生遇到的问题进行及时辅导，一些共性问题在课堂上进行详细讲解，真正实现了以学生为中心的交互式教学模式。在实施过程中，要求每位学生每个学期至少发起或主持讨论一个专题。

为了充分调动学生的学习积极性，网络课程平台中的学习讨论区和资料区由学生参与建设和管理，鼓励每位学生均参与其中，可以发布自己搜集到的学习资料、学习过程中遇到的问题、学习心得等，对学生的参与情况进行考核，并占一定的平时分。

基于网络课程的平台，学生可以自主获取课程相关的教学资源，参与教学环节，与教师互动，学生在自主学习课程的基础知识过程中，发现问题、解决问题的能力、质疑能力、创新能力、团队协作能力也得到了锻炼。教师利用Bb网络教学平台可以进行课程管理、教学设计、内容制作、作业布置以及评测反馈等，方便教师及时了解学生的学习情况，及时调整教学内容，切实提高教学质量。使课堂与学生自学相结合，网络教学与课堂相结合，实现多层次的“翻转课堂”教学模式。

（二）“创新实践模块”的搭建

电机广泛应用于工程实践中，因此有必要把工程实践环节融入到理论教学中，增强学生的感知认识，培养学生的工程实践能力。实践教学包括课内实验和课程设计，部分实验在电机实验室内完成，学生也可选做一些与电机仿真相关的实验。

为了满足一些学生需要对课程进行实践环节学习的需求，“电机原理与拖动”教学团队在Bb平台中搭建了“创新实践模块”，该模块中主要包括工程软件仿真和实验两块内容。工程软件仿真部分主要提供仿真软件的下载、软件的基本操作学习视频、经典案例的建模和仿真过程详解视频等，如基于MATLAB软件，搭建的变压器模型分析其效率曲线、串励直流电机带载模型分析其机械特性曲线等，学生可以根据自身需求点击学习，并可上传仿真结果供教师评阅。

在实验部分主要提供实验内容以及相关仪器设备操作的视频，如变压器参数测定、电机拖动试验等，学生在申请现场操作实验之前需要观看学习视频，并完成相应的问题，达标者方可进行实验，教师则无需花大量时间对实验过程进行详细讲解，有效提高了实践教学的效率。

（三）主题式学习模块

學生普遍反映“电机原理与拖动”课程内容知识非常枯燥乏味，而且难度较大，为了调动学生的学习兴趣，在网络课程平台中搭建了主题式学习模块，结合“电机原理与拖动”课程的重点知识内容，选择一些与生活密切相关的主题，供学生来思考和学习。如从智能小车中的驱动电机、打印机上的驱动电机、汽车玻璃升降用的驱动电机等实际应用案例出发，设计小功率直流电机的工作原理和驱动控制学习主题，设定结构化的学习思路：直流电机工作原理-电力电子驱动-单片机控制，整个学习内容的组织围绕该思路展开。

主题式的学习方式将课程内容与生活实际应用有效地整合到了一起，让学生带着实际问题去学习，使学习更具有目的性，使“主题”成为学习的核心，围绕该主题的内容成为学习的主要对象，实现了学习内容的综合化，使得学生在不同的学习内容之间建立了有意义的连接，有利于学生进行自主、探究式的学习，强化学生对学习内容的理解，有助于学生获得整体、全面的知识，同时也培养学生的实践创新能力。

（四）“考核方式”的改革

在传统的考核中，教师往往过于看重理论知识的考察，甚至有的教师在考前划重点，圈定考试范围，大部分学生靠死记硬背式的临时抱佛脚来应付考试，很难对学生的灵活运用所学知识的能力进行科学的考核。

为了更为科学地对学生的学习效果进行评价，将考核分为三大块：期末考试占60%、平时表现占30%、课外拓展占10%。目前，期末考试仍以统一试卷形式安排，但在试题中降低记忆性的基础知识分值比重，加大了实际工程应用问题的分值比重，重点考查学生创新、灵活运用所学知识的能力。

平时表现包括预习、课后习题、平时练习、方案设计等，该部分全部基于Bb网络课程平台实现，为了更好地对学生平时学习情况进行评估，在网络课程平台中建有习题库，每道题目给予一定的难度分，在平时练习测试中，学生将随机抽到难度分相同的不同试卷进行答题测试，系统评阅后自动输出成绩。在平时学习过程中，课后设置多个工程实际案例的问题，学生需要提供完整的技术方案，在完成该类型问题时，不仅需要用到本课程知识，还会用到其它课程相关知识，全面锻炼学生解决实际工程问题的能力。在对实际案例的解决方案评价过程中，采用自评、互评和教师评价三者结合方式。自评过程有利于帮助学生进行自我分析和总结，发现自我不足，并提出哪些地方需要帮助；互评过程中学生通过审阅别人方案并对比自身方案，发现自身和别人的不足，并提供力所能及的帮助，有利于培养学生的学习能力、自我完善能力以及团队协作能力；教师评价过程便于教师了解学生方案中存在的一些共性问题，并进行针对性的辅导，及时改进教学内容。

课外拓展部分主要是对学生参与的网络平台建设工作、仿真与实践的学习情况等进行综合评估。

（五）其他辅助教学模块

为了进一步提高本课程的教学质量，基于Bb平台搭建了课外兴趣小组模块，感兴趣的学生可进入该模块进行课外学习和讨论，组织对本课程感兴趣的学生去实验室自主完成相关实验。同时在该模块中，教师提供一些自身科研项目信息，鼓励学生参与到老师的科研项目中去，使所学知识在实践中得到应用。

考虑到本课程为许多高校的考研专业课，结合常州工学院学生的考研需求，基于Bb平台搭建了考研学习小组模块，考研同学可进入该模块进行学习交流、资料共享、问题讨论等，定期组织教师对有考研需求的学生进行在线或线下辅导和答疑，在师生交流互动过程中不仅帮助学生解决学习难题，也提升了教师的业务水平。

三、结束语

基于Bb平台的“电机原理与拖动”的网络课程的建设，使教学内容生动、形象，实现了“翻转课堂”的教学模式，使课程内容的学习具有交互性的特性，克服了空间和时间上的限制，此外，学生可根据自身的知识结构、学习进度和掌握程度等实际情况，对知识内容进行自主学习，真正体现了学生在教学过程中的主体地位，便于学生主动接受新知识，提高了教学效率，收到了较好的教学效果。

该网络课程建成之后，已对我校的光机电一体化专业的大二、大三、大四学生全面开放，为其他专业对电机感兴趣的学生提供了学习平台，扩大了网络课程的受益面。

网络课程平台建设是一项长期的工作，需要教师和学生的共同参与，对教学内容不断地更新和充实，以满足不断变化的教学需求。在网络平台建设过程中，还需要特别强调“交流互動”环节，注重协作学习环境的设计。网络课程平台应与课堂教学相辅相成，网络课程教学相对于传统的教学方式，虽然学生可以进行自主学习，但是仍需要教师在课堂教学中随机应变地对学生学习过程中遇到的问题进行辅导和解决，帮助学生“吸收内化”，只有这样才能切实提高教学质量。

参考文献：

[1]陈迪.互动媒体支撑下的课堂教学研究[D].武汉：华中师范大学，2012.

[2]赵明安.创新教育理念下教学方法理论与实践研究[J].课程教育研究，2015（3）：84.

[3]贾旭，梁雪，张羽.电机原理及拖动教学改革的探索[J].中国现代教育装备，2015（7）：98-100.

[4]陈亚爱，于苏华，周京华，等.“电机及拖动基础”课程教学研究与探索[J].电气电子教学学报，2010，32（s1）：95-97.

[5]钟晓流，宋述强，焦丽珍.信息化环境中基于翻转课堂理念的教学设计研究[J].开放教育研究，2013，19（1）：58-64.

[6]衣丽葵.电机与拖动精品资源共享课程的教学模式研究[J].高教学刊，2016（13）：55-56.

[7]牛绿原.应用型本科“电机与拖动”课程的教学改革与实践[J].高教学刊，2016（19）：135-136.