电机学课程教学与信息技术的有机结合

2021-04-16吴作勋

林区教学 2021年4期

吴作勋

(福建农林大学机电工程学院，福州 350002)

引言

信息技术[1]具有数字化、网络化、多媒体化、智能化、虚拟化等特征，将信息技术引入电机学课程教学中，可以使学生克服课堂教学时间的局限，主动安排适合各自特点的学习进度。借助互联网的远程教育，还可以实现教师与学生之间的无障碍交流，给学生一个宽松且有趣的学习环境。这样就可以充分发挥学生学习的主动性、积极性、创造性,使“难学”的课程变得“容易”。同时，把教学结构由传统的“以教师为中心”转变为“以学生为中心”，使教学过程有的放矢，课程将不再“难教”。但是，信息技术对于课程教学来说终究是一种手段或方法，它不能与所教课程脱节，只有与课程的有机结合才能真正发挥它在教育领域中的作用。

一、教学方法的改革

作为一种信息化社会在发展过程中产生的新型教学手段，多媒体技术在对知识阐述、现象描述、原理阐述、过程掩饰、本质揭示等方面具有不可替代的功能和作用[2]。

1.利用信息技术提高多媒体课件质量

提高多媒体课件质量可以将传统课件中大段的解释彻底省略，将每节课的学习难点和重点进行整理，将具有较高抽象性的内容进行图示化和形象化转变，并且具有清晰的结构和分明的层次。对课件中存在的不合理之处及错误，可以进入用户界面进行修改和调整，使学生通过直观的画面对相关知识点理解得更加深刻。这样的设计方式，不仅能有效提高学生的学习兴趣，还能在一定程度上提升教学质量，为学生学习电气工程相关知识提供便利。虽然有关电机学课程教学课件数量众多，但是大部分课件的内容缺乏必要的完整性，或多或少都存在一些问题，导致学生对电机学相关知识的学习缺乏规范性和完善性。针对这个问题，教师在对电机学课程教学课件制作时，要对电机学的知识体系进行明确，将思维导图结合其中，使课程中的重要知识点逐一罗列出来，如铁磁材料的基本概念及特性、变压器的结构及工作原理、交流电机绕组及磁动势、同步电机和异步电机的结构及工作原理、直流电机的原理等。这样不仅能够保证电机学课程重点和难点知识全部出现在课件中，还能保证学生通过对多媒体课件中相关知识的学习，使自身掌握的电机学知识体系更加完整。

2.利用信息技术发挥多媒体课件的教育价值

充分发挥多媒体课件的教育价值，要求教师对多媒体课件中相关图片的位置要准确掌握。这样不仅能够对多媒体课件的图片进行随时切换，使教学内容的讲解不会间断，而且还能帮助教师结合不同的教学内容开展不同的教学活动，从而使多媒体课件、板书以及教师的讲解浑然一体，使学生在完整讲解中提高自身能力的同时，促进教学质量的进一步提升。与此同时，教师还可以通过QQ群、微信群将课件传输给学生，使学生在不受时间和地点约束下，对相关内容进行反复学习和深刻体会。多媒体课件的价值也在信息技术的帮助下得到充分利用。

在讲解电机学难点知识时，更需要发挥多媒体课件不可替代的价值。比如，在进行交流绕组磁势相关内容讲解的过程中，学生对“单相绕组产生脉振磁动势、三相绕组形成旋转磁动势”的演变过程无法充分了解和明确掌握，只能对理论知识进行死记硬背，一旦遇到实际问题或变换题型，就无法对其进行解答。为有效解决这个问题，教师可以将演变过程以动画的形式展示给学生，使学生对交流电机空间和时间概念的认知程度进一步加深，从而能够对这一演变过程的原理以及相关流程明确掌握，从而有效解决相关问题。这样的教学方式不仅为学生学习交流电机相关知识奠定坚实的基础，而且还能使学生对电机学相关知识点产生强烈的探索欲望，提高自身专业能力的同时，进一步促进教学效果的提高。

二、网络课程的建设

信息时代网络教学已经成为主流，信息化与教育深度融合[3]。为使学生能够有效掌握和使用现代化的网络教学手段，应加强电机学网络课程建设。

1.利用信息技术建立丰富的资料库

在现代化科学技术不断发展的环境下，电机技术发展水平得到了全面提高，电机产品更新换代的速度也随之加快。为了使学生了解掌握最新电机产品相关知识，不仅要到电机生产企业现场拍摄电机结构的图片和视频，还应该通过对互联网技术的有效应用，在网络中获取最新电机产品的信息和图片，并建立完善的图片库。与此同时，对教学过程中涉及的课程概念、技术以及其他相关专业内容都应该建立对应的知识库，为学生随时查阅相关知识点提供便利。

2.利用信息技术了解课程大纲

对电机学课程基本情况进行详细介绍，使学生对机电学课程内容以及教学大纲明确了解，不仅能够帮助学生对课程进行整体概括，还能使学生在课程开始之前进行科学预习。同时，在建立的平台中应经常发布一些学习资料及电机学最新的研究成果，使学生及时了解电机学前沿技术和知识。

3.利用信息技术制作并开发习题库、试题库及网上实验

在编写习题的过程中，教师应该对电机学课程教学难点以及重点知识进行有效整理，将大量的习题组建成专业的数据库，并在每套习题最后附加答案，为学生学习相关知识提供参考[4]。同时，加大开发电机学模拟实验的力度，使学生通过对计算机的使用随时随地进行相关实验操作，并且对实验结果进行直观、系统、全面的观察，不仅能够激发学生的学习兴趣，还能够丰富学生的实践经验。

三、教育模式的创新及新型人才的培养

在电机学课程教学中，要实现创新教育模式、培养新型人才的目标，需要从以下几方面入手：

第一，教师要不断更新教学理念和教育思想，确立学生在教学过程中的主体地位。在具体教学过程中，教师应该结合学生学习能力以及学习需求，采取针对性的教学方法，将信息技术在课程教学中的作用和价值充分发挥出来。

第二，在现代信息技术不断演进过程中，应培养学生的创新能力[5]。引导学生主动运用信息技术，获得丰富的学习资源，促进学生有效开展交流讨论以及探究性学习，充分发挥信息技术的工具作用和通信价值，帮助学生从教室、书本中彻底走出来，进一步提高学生主动学习及合作学习的能力。

四、电机学信息化教学案例分析

2020年按照教育部“停课不停教，停课不停学”的部署，福建农林大学机电工程学院2018级电气工程及其自动化专业电机学线上教学定于3月18日开始。以中国大学MOOC(慕课)为网络教学平台，同时使用腾讯会议和腾讯QQ等即时通讯软件作为辅助工具，将信息化教学引入电机学课程中。

1.信息化课程的构建

电机学课程主要依托中国大学MOOC(慕课)网络平台而建立，它是一种在线教育模式，学生参与的主要环节有观看教学视频、参与课堂提问和课后讨论、提交作业和终极考试等等。教师负责制作、发布课程，MOOC课程制作需要涉及课程选题、知识点设计、课程拍摄、录制剪辑等环节，课程发布后教师会参与论坛答疑解惑、批改作业等在线辅导。信息化课程结构如图1所示。

腾讯会议和腾讯QQ学习群的使用是为了更加方便学生进行交流沟通。教师可以通过发布问卷、投票等形式，在课前先进行学习情况调查研究；可以通过在线提问的方式，在课中进行在线讲解与讨论；可以通过布置课后作业和小测方式的手段，观察课程效果。

2.信息化课程的效果

福建农林大学机电工程学院2018级电气工程及自动化专业共有123人参与了本次电机学信息化课程的学习与考试。通过MOOC系统后台查看学生的学习统计数据发现，绝大多数学生积极主动地参与到学习中。本次课程共发布教学视频58个，教学PPT课件25个，课后测验16个。学生学习数据统计如表1所示，最高的参与度达到100%，最低也有82.93%。