鐘義長
(湖南工程學院 電氣信息學院,湖南 湘潭 411101)
我國提出了建立創(chuàng)新型國家的口號,并力爭在2020年實現(xiàn)這一目標。創(chuàng)新型國家的建設(shè),關(guān)鍵在于培養(yǎng)創(chuàng)新型人才,而高等教育恰恰是培養(yǎng)新一代綜合型、技能型、應用型人才的基地,也是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的前沿陣地。結(jié)合我校作為教育部首批“卓越計劃”實施高校,在此背景下,如何加快教學改革,提高學生解決分析問題的能力,也就顯得尤為重要。
目前,我校三本自動化專業(yè)電機及電力拖動課程在教學與實驗上主要面臨以下幾個方面的問題:
隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,各種新型器件也不斷地出現(xiàn)在拖動場合,包括一些先進控制技術(shù)在電力拖運上也不斷地運用、更新,而將這些先進技術(shù)和知識編入教材存在一個時間上的滯后。單一的、相對落后的內(nèi)容已不滿足現(xiàn)代科技的發(fā)展,所以就要求對應地在課程的內(nèi)容上不斷更新、充實,緊隨時代步伐。
由于教學改革的不斷深入和人才培養(yǎng)計劃的調(diào)整,許多課程課時都被壓縮,電機及電力拖動也不例外。課時減少了,其中還包括實驗教學課時的減少,就出現(xiàn)了課程教學內(nèi)容多但課時少的局面,導致教師為了完成教學內(nèi)容而加快教學進度現(xiàn)象的出現(xiàn),這必將影響教學效果。
本課程的最大特點是包含許多電機結(jié)構(gòu)圖和電路圖,而傳統(tǒng)的教學都是驗證性、表述性教學,對學生創(chuàng)新性的、互動式的教學相對較少;同時教學內(nèi)容也僅局限于一些相對簡單的實例,對實際的、成功的工程案例很少涉及,這就形成了一個教學相對于實際生產(chǎn)情況相對滯后的情況。為了能使學生理解老師的教學內(nèi)容,就要求教師在教學上必須有所突破,有所創(chuàng)新才行。
筆者對三本電子類學生的整體情況進行了分析,并尋找相應對策。[3]相比同校二本學生而言,三本學生學習基礎(chǔ)在整體上要薄弱許多,同時學習主動性與積極性均不高,他們對課程內(nèi)容理解不深透。但相對于電機及電力拖運這樣的課程來說,是建立在一些輔助課程扎實的學習基礎(chǔ)上,比如模電、數(shù)電、電路、自動控制原理等,而三本學生很多對這些課程的掌握較差,有時一些常規(guī)的分析、求解都不熟練,這樣就給課程的教學帶來很大難度,老師在教學上也就處在一個左右為難的境地:講難了他們不懂,講簡單了又與教學目標不相符。
結(jié)合我校電機及拖運教學中存在的幾點情況,從以下幾方面著手進行教學改革。
鑒于與我校有著良好合作關(guān)系的本地企業(yè)有許多,他們在電機制造與研發(fā)上都有著雄厚的技術(shù)力量,同時他們在電機拖運系統(tǒng)的控制上有許多成功的案例??梢钥紤]在課程的編寫,講義的編寫上讓這些單位參與進來;同時對本課程的實驗教材的編寫也盡量考慮增加設(shè)計性、創(chuàng)新性實驗,培養(yǎng)學生的技術(shù)應用與創(chuàng)新能力。
對于學生的學習方法的掌握上,可以從實驗入手,也可以從解題入手,因為在解題過程中可以讓學生深刻理解相關(guān)的概念和原理,同時通過實驗中所獲得的第一手感性數(shù)據(jù),更能加深學生對知識的掌握和理解。所以在教學中,可以大膽地運用不同的教學方法,通過講解、傳授、實驗、運用等環(huán)節(jié),讓學生全面準確掌握知識要領(lǐng)。
“卓越計劃”的實施,一方面對學生有要求,另一方面對教師也會提出更高的要求。為了能更好地發(fā)揮老師的主動性,可以與友好合作單位進行合作,采取企業(yè)、學校共同研發(fā)的方法,開發(fā)出更合適學生實驗的電機及拖運實驗設(shè)備。這樣,在共同開發(fā)過程中,既加強校企交流合作,又能發(fā)揮、培養(yǎng)教師的主動研究能力,有利于教師在今后教學中傳授實際的實踐知識;同時,也可使企業(yè)的產(chǎn)品符合教學的需要,贏得更好的教學市場,從而形成一個共贏的良好局面。
傳統(tǒng)的教學方式可以實現(xiàn)邊推導邊介紹的教學,但卻又無法對復雜的圖形,例如電機展開圖,繞線等復雜圖形進行有效地顯示,但電子教案和動畫有機結(jié)合正好可以讓這些原本抽象的知識變得更加形象。在實際的操作中,有的教師卻單純地依賴于課件,這對于基礎(chǔ)本不夠扎實的三本學生來說,這種教學方法是不可取的。教師不是簡單地放映PPT,而應根據(jù)內(nèi)容合理利用教學方式,把多媒體教學與傳統(tǒng)教學方式、把matlab 仿真[4]與公式或響應曲線的推理相結(jié)合,力求使課堂生動,充滿活力。
文獻[5]中作者提到了改進實驗教學內(nèi)容的許多建議,這是值得借鑒的。這里,作者在實驗教學中,采用了層次教學:(1)對部分實驗,采用分任務教學法。其作法是:首先教師下達任務與要求,然后學生根據(jù)實驗條件、實驗設(shè)備,自行分組實驗,同時對所做的實驗內(nèi)容寫成書面報告。在實驗中,教師根據(jù)實際情況進行實驗指導,解決學生實驗中存在的一些突發(fā)問題,從而有效地完成實驗,最后教師當堂作出中肯的評價。(2)鼓勵學生自主開發(fā)實驗。在條件允許的情況下,讓學生根據(jù)實驗設(shè)備、個人情況自行確定實驗任務與內(nèi)容,做不同的實驗,滿足他們個性的發(fā)展。
從所教的08 級我校三本自動化專業(yè)的學生教學效果中可以明顯地看出:08 級學生沒有開設(shè)自主創(chuàng)新實驗,所上內(nèi)容也是課本規(guī)定內(nèi)容,沒有案例教學與分析,同時所做實驗也是傳統(tǒng)電機驗證性實驗,在開發(fā)性實驗中,高達90%的學生在離開老師的指導情況不能動手;相比而言,因?qū)?9 級三本學生的教學中采用了案例教學(大型直流電機控制,異步電機的實時故障分析等),并參觀合作企業(yè),所以在開發(fā)性實驗中,只有不到10%的學生不會動手,需要教師指導,100%的學生都能完成任務。
考核是對教學效果進行檢測的一個重要的手段,既可以檢驗教師教的效果,也可以檢驗學生學習掌握的程度,那么,一個行之有效的考核方案也是教學改革進行的關(guān)鍵。理論考試作為一種傳統(tǒng)的考核方式,它的存在有它的必然優(yōu)勢,它能夠有效地檢測學生對某些知識的掌握程度,但也有一些弊端,比如出卷的不全面,難易程度等都會在一定程度上影響到客觀評價學生知識掌握程度。所以,可以嘗試一種全新的考核方式,在理論課上,不單一地采用卷面考試的形式,而是有機地結(jié)合一些實際的工程案例,由學生分小組完成,可以查資料,上圖書館等多種方式來完成,老師則通過檢查學生的方案給出合理的評分。
這里的考核方案與當前我校的辦學理念也是一致的,作為培養(yǎng)應用型人才的首批“卓越計劃”院校,理論與實踐的結(jié)合是尤為重要的。除了完成教學大綱所要求掌握的相關(guān)知識外,學生能在平時多做些有創(chuàng)新性的,有利于運用課堂知識解決問題的工程案例,對學生的發(fā)展是非常有益的,也是當前培養(yǎng)應用型人才的一個很好的途徑。
從上述分析中可以得出:(1)優(yōu)化教學內(nèi)容是完善本課程的前提與基礎(chǔ);(2)加強校企合作是發(fā)揮教師主動性與創(chuàng)造性,讓教學貼近生產(chǎn)實際的一個重要途徑;(3)多元化的理論與實驗教學則是達到理想教學效果,使學生更好掌握知識,學會應用,達到理論指導實踐的一個良好捷徑;(4)完善考核方案是對電機及電力拖運課程檢測教學效果的手段,也是提升卓越計劃,培養(yǎng)應用型人才的具體體現(xiàn)。
當然,教學改革也需要有相應的軟、硬件支持,電機及電力拖運課程的教學改革更不是一兩下就能完成的,要在長期的教學中探索和實踐,才能不斷完善本課程的教學,獲得更新、取得進步。
[1]周定頤,李光中.電機及電力拖動:第3 版[M].北京:機械工業(yè)出版社,2007.
[2]劉錦波,張承慧.電機與拖動[M].北京:清華大學出版社,2007.
[3]王春波,譚德勇.關(guān)于獨立學院電子類專業(yè)教材改革與建設(shè)的探索與實踐[J].湖北大學成人教育學院學報,2012,30(4):56-58.
[4]薛豐進,王永華,袁如明.MATLAB 在電機實驗教學中的應用[J].實驗室研究與探索,2005,24(10):73-76.
[5]李永明.電機實驗教學的改革與探索[J].電氣電子教學學報,2004,26(8):85-87.