地方院校电机及电力拖动教学现状分析及对策

阎昌国

[摘 要]针对向应用型转型的地方院校电机及电力拖动课程教学存在的教师难教、学生难学的“两难”问题，项目组从教材内容、教师队伍、学生基础、教学方法四个方面深入地分析了地方院校电机及电力拖动课程的教学现状，结合课程特点，从优化教学內容、融合教学方法、注重实践实验与完善考评方式四个方面提出了有效的应对策略，可为电机及电力拖动课程的教学改革发展提供导向参考。

[关键词]地方院校；电机及电力拖动；教学现状；教学改革

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2018）08-0070-03

2014年02月26日，国务院会议将关于“引导一批地方本科院校向应用技术型高校转型”的决议纳入国家的发展决策，随着该项决策的逐步推进与深入，许多地方院校已在人才培养、科学研究及社会服务等大层次方面提出了相应的转型计划[1]。在这转型大背景下，我校即便是一所带有地方特色的师范类本科院校，也不得不通过新开设像电气工程及其自动化这样的多个工科专业来服务地方经济的高速发展[2]。电机及电力拖动是电气工程及其自动化专业所开设课程中的一门重要基础课程，旨在让学生掌握电机的运行原理、工作特性、控制应用、拖动系统分析及计算方法等综合知识与技能。一直以来，电机及电力拖动课程因具有理论性强、概念抽象与结构复杂的特点，在教学的环节里始终面临着教师难教、学生难学的“两难”问题，导致学生的学习兴趣低落，课程教学质量的提升受到阻碍[3]。在培养应用技术型人才的当下，为充分地调动学生的学习兴趣，改善现有的教学模式，提高该课程的教学质量，笔者详细分析了地方院校电机及电力拖动的教学现状，并结合自身工作体会，探索出了一些有效的、可行的对策。

一、教学现状分析

（一）教材内容缺失，实用知识少

教材质量是影响课堂教学质量与学生培养质量的一个重要因素。目前，市面上有关电机及电力拖动课程的教材内容在编写方面运用了大量的数学公式，这就导致在该课程教学的整个环节中教师与学生都不可避免地要去掌握并理解这些数学公式的实质意义，这无疑加重了“两难”问题[4]。此外，该课程的教材内容对电机近年来的先进控制技术、工程应用等介绍甚少，造成教材内容陈旧、脱离工程实践。加之当下地方院校电机及电力拖动课程的考评方式仍偏于理论，使得学生在这些理论知识记忆、公式推导与计算上耗费了大量的时间与精力，从而造成该课程在教学中忽视了对学生工程实践应用能力的培育。这就带来了一个严重的问题，许多学生在学完该课程后，既能熟背相关的定义与概念，又能进行复杂的计算与推导，却不能正确地将绕线式异步电机与鼠笼式异步电机区别开来，致使该课程在学生的主观层面留下了一种“学而无用、学后不知所用”的不良印象。

（二）教师队伍年轻，专业跨度大

教师的学历、职称与年龄对课堂教学质量也存在着一定的影响[5]。随着智能电网的高速发展，电网、供电局、电厂等电力行业对专业的、高层次的从业人员的需求量也逐步在增多，许多电气工程及其自动化专业硕士、博士在毕业之际就已选择或被引进电力行业工作，致使我们这类地方院校新筹建学科难以引入科班的专业人才。目前，我院该课程授课教师主要为国内各高校刚毕业的硕士研究生或博士博士研究生，涵盖了物理学、电子科学技术、机械电子、控制理论与控制工程等多个专业。这些教师的平均年龄为33岁，无一人属于电气工程及其自动化专业出身，队伍年轻化，有的教师在从业前自身都未系统地学习过电机及电力拖动这门课程。这就带来了一个严重的问题，这些教师在该课程的教学环节中，不能准确地把握住知识的重点、难点与关键点，加之这些青年教师教学经验不足、教学理念缺乏，造成了该课程照本宣科现象比较普遍，严重影响了课堂教学实效。

（三）学生基础薄弱，学习欲望低

电机及电力拖动是一门集电学、磁学、力学、机械学于一体的综合实用性课程，要学好这门课程，必须要具备较强的数学与物理理论基础[6]。据调查，目前我院电气工程及其自动化专业的生源极大部分是来自偏远山村或贫困乡村，入学前所接受的教育条件比较匮乏，这些学生在高中时都有着数学与物理基础较差、底子较弱的共性，有的学生甚至已对数学与物理心生恐惧。而且该专业生源中有极大部分为调剂生，这些学生并不喜欢电气工程及其自动化这个专业，他们入学分数低下，缺乏自主学习能力。这些学生在学习电机及电力拖动这门课程时，面对教材中抽象的“电生磁、磁生电”理论与复杂的公式推导时难以理解，时常晕头转向、不知所云，这些公式与理论无疑成了扼杀他们学习欲望的“催命符”。渐渐地，这些学生不仅失去了学习的主动性，而且还滋生了惰性，并逐步“传染”他人，致使该课程打瞌睡、逃课、玩手机等现象频发，严重影响了课堂教学质量。

（四）教学方法传统，趣味性不强

电机及电力拖动是一门理论性较强的课程，学好这门课程需要拥有较强的时间概念与空间想象力[7]。目前，地方院校该课程的教学方法仍是以课堂讲授为主、实验操作验证为辅。这种传统的注入式教学法未能体现以学生为本的教学目标，学生只能被动地接受知识，完全依赖于教师教学，课堂氛围枯燥，缺乏趣味性，严重影响了教学效率。而且，这种教学方法在面对电机及电力拖动这门课程中的电磁理论分析与计算时，不仅难以发挥有效作用，有时还会将未经分析处理的结论生硬地灌输给学生，致使学生未能从直观上去感受理论分析的结果，久而久之，学生就会失去继续探究未知领域和相关知识的兴趣，最终停留在学生大脑里的仅有枯燥的公式或呆板的图片，严重阻碍了学生思维的发展。

二、应对策略

（一）优化教学内容，充实课程体系

在课程内容多、学时少的高等教育大环境下，地方院校要想摆脱上述现状，就必须重新整合教材内容，充实课程体系。结合学生实际情况，我院教学组按照“保点、删难、增新、用实”的原则对电机及电力拖动课程的教学内容进行了优化。①保点就是保留变压器、异步电机、同步电机、直流电机这四类电机的工作原理、基本结构、运行特性与工程应用等知识点的讲授，在课程体系上采用了先交流后直流、先电机后拖动的架构，增强了课程知识点之间的连贯性，使之更容易被学生理解与掌握。②删难就是删除教材中高深的理论、晦涩的公式，在专业知识面上略降深度、力求宽广，立足物理现象来阐述原理，把学生从冗长乏味的计算中解放出来，培养学生基于原理来探索问题的能力。③增新就是增加电机及拖动方面的相关科研新成果、应用新技术，如通过增加异步交流反馈式电动机、直流无刷电动机等内容，来保持该课程的新颖性及与时俱进性，引导学生逐步接触学科前沿，提高学生对先进技术的适应能力。④用实就是利用生活中学生所熟识的工程实例（如电梯的起动、制动、上升、下降等运行过程的控制）来讲授电机的起动控制、制动控制、点动控制、连续控制、正反转控制及其应用选择等知识点，这样使得理论课程的教学不会脱离实际，不仅能降低课堂的乏味程度，还能激发学生兴趣、启发学生独立思考。

（二）融合多种方法，提高教学效率

科学适用的教学方法对于激发学生的学习兴趣、提升教学质量有着十分重要的实际意义[8]。根据前面对电机及电力拖动课程优化的教学内容，可將该课程的知识点划分为原理类、结构类、特性类与应用类四种。为进一步激发学生的学习兴趣，提高教学效率，针对不同种类的知识点，可采用不同的教学方法。①对于原理类知识点，可采用多媒体动画演示与板书相结合的教学方法，多媒体动画演示能加强学生的感性认识，板书能突出重点、加深记忆、训练逻辑思维，两者相结合能提高学生吸收知识的能力。②对于结构类知识点，可采用三维动画与实物展示相结合的教学方法，课堂上对电机实物进行边拆装边讲授，彻底将电机的内部结构呈现在学生面前，使学生充分理解各组成部分的作用与连接关系，既能提高课堂的趣味性，又能激发学生的积极性。③特性类知识点可采用Matlab虚拟实验教学法，借助Matlab软件中的电机开发工具箱将教材中用语言、公式描述的抽象知识转换成直观的、实际的仿真模型，学生根据仿真模型表征的具体现象，可以对影响系统特性的参数进行调节，进而加深对所学知识的理解。④对于应用类知识点，可采用实验实践教学法，在原理讲透的基础上，让学生在实践实验中发现问题、提出问题、解决问题，培养学生的动手操作能力与思维创新能力。

（三）强化实践实验，培养应用能力

地方院校要加强应用型人才的培养，提升学生的实践能力与创新能力，就必须重视实践实验教学[9]。为使学生更加深入地理解电机及电力拖动的基本知识与基本理论，培养学生的应用能力，可采取以下几项有效措施：①将该课程实验室与任课教师工作室融为一体，设学科博士为工作室指导教师，授课教师为责任导师，优秀学生担实验助理，实现开放实验教学，学生可随时对理论上的疑惑进行证实。②减少演示性、验证性的实验教学内容，增加综合性、设计性的实验教学内容，实验前责任导师先为学生消化原理，学生通过查阅文献、探索讨论来完成实验，培养学生的协同合作能力。③以工作室为单位组织学生申报大学生创新创业训练项目、参与全国电子设计大赛及全国大学生工程训练综合能力竞赛等，将教师的科研项目融入工作室，开阔学生知识视野、激发学术兴趣。④派遣该专业的学生到电气、电子等企业、公司进行工程实习，使学生参与到工程或产品开发的实际中，增长其阅历，强化学生的工程实践意识。

（四）完善考评方式，提高综合素质

传统电机及电力拖动课程的考评方式中理论考试占比太大，不能很好地评估学生的综合能力[10]。为了提高学生的综合素质，项目组将理论考试成绩占比降到40%，并完善了平时成绩考评方式。①增加实践考评。我们设置了“16+2”课程教学周，其中16周为理论教学环节，2周为实践教学环节。实践教学时学生以小组形式参与科研项目、比赛项目或课程设计等训练，通过训练使学生掌握项目撰写规范、工程设计流程及工程设计软件，加深对实践的认识，该项考评采取答辩形式，占总成绩的30%。②强化课堂表现。根据学生在课堂上的互动、主动问答、违纪等情况来矫正学生的课堂行为，增加课堂学习氛围，该项主要由任课教师自定义考评细则，占总成绩的15%。③严肃考勤制度。将学生考勤纳入课程考评环节，端正学生学习态度，对缺旷、迟到、早退与病事假的学生分别进行考评，占总成绩的10%。④弱化作业考评。电机及电力拖动是一门工程实践应用性课程，安排课后作业旨在巩固学生对课堂知识的掌握情况，在应用型教育背景下，其不应作为重点考评指标，故只占总成绩的5%。

三、结束语

本文基于对地方院校电机及电力拖动课程教学现状的分析，阐明了地方院校转型中电机及电力拖动课程教学面临的“两难”问题及一些不可规避的现状，结合我院实际及自身教学体验，提出了一些应对措施。这些措施主要集中在教学内容、教学方法、实践实验、考评机制等方面，注重对学生应用能力的培养，能克服传统教学中学生对教师教学的依赖性，有助于激发学生独立思考能力，提高其学习兴趣。

[ 参 考 文 献 ]

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[3] 戴晓东，杨中华.《电机及电力拖动》教学亟待解决的问题及对策[J].中国科技信息，2008（24）：181+183.

[4] 唐介，刘娆.电机与拖动[M].北京：高等教育出版社，2014.

[5] 赏刚，郑光辉，王慎敏，等.浅议高校新进青年教师课堂教学质量的提升[J].大学教育，2017（1）：185-186.

[6] 张辉，邓先明，严正藩.“电机与拖动基础”课程教学改革探索[J].电气电子教学学报，2016（1）：32-35.

[7] 马燕，吴韬.《电机学与电力拖动基础》课程的教学研究与实践[J].教育教学论坛，2013（2）：197-199.

[8] 陈慧琴，黄丽薇，郑英.电机与电力拖动课程主动学习教学策略研究[J].中国教育学刊，2015（S2）：119-120.

[9] 陈飞，谢安邦.应用型本科人才应用能力培养之探索—基于课程体系构建的思考[J].现代大学教育，2011（4）：76-79.

[10] 梅迎军.高校专业课程考核现状及改革[J].宁波大学学报（教育科学版），2009（6）：25-27+38.

[责任编辑 刘凤华]