朱显辉 师楠 苏勋文 康红明
摘要:电机学不仅是一门概念抽象、涉及内容多而难教难学的课程,也是一门不断发展和变化的课程。为提高电机学课程的教学质量,在详细总结电机学课程特点的基础上,对当前提高电机学教改项目研究成果的具体措施进行了查缺补漏,并阐述了电机学教学改革中应重点关注的方向。
关键词:电机学;教学质量;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)33-0050-02
电机学是电气工程相关专业的一门专业基础课,在专业课程体系中起着举足轻重的作用。该课程不仅具有系统理论性,又具有工程实践性,是一门理论性和实践性都很强的课程。同时,电机学也是一门内容较多、涉及面较广和不断变化、发展的课程。因此如何有效地提高电机学教学质量成为每一位专业教师在教学过程中必然要面临的问题。
针对上述问题,基于当前应用型科技大学的办学目标是以工程第一线的实际应用为主线,要求毕业生不仅需要有较扎实的专业知识,还要有较强的动手能力。也就是说,毕业生既要具有很好的实践能力,又要具备深厚的理论功底和一定的创新思维,结合笔者及所在课题组多年从事电机学类相关课程的实际教学经验,从电机学专业课的教学质量入手,对电机学课程的特点进行了较为详尽的分析,对当前改善电机学类课程的教学方法进行了总结,探讨了改善电机学教学内容、提高电机学教学质量的思路。利用笔者的研究成果,有助于提升电气工程相关专业学生的就业能力,夯实学生进一步科研和深造的基础,为培养高素质的复合型工科人才提供有效的保障,也可为其他高校相关专业的教学改革提供参考。
一、电机学课程的特点
电机学课程内容多体现在电机学,涉及到电、磁、热、机械等综合知识,包括大量的基本概念、各种电机的工作原理、相应的公式推导、外特性分析和课后习题等内容。其中工作原理、数学公式、特性分析是电机学中的主要内容,但基本概念和课后习题在教学中也具有举足轻重的作用,基本概念是对电机学中涉及到的物理现象或规律进行定义或解释,课后习题可以加深学生对基本理论的巩固和理解,二者在教学的过程中同样具有重要意义,不容忽视。
电机学的变化和发展主要体现在两个方面,具体如下:
上级主管部门通过专业规划等措施的大力推进是导致电机学课程变化的主要原因。比如,为培养具有创新精神和创新能力的电气工程专业人才,教育部在新颁布的专业目录中对原强电专业进行了归并和重组,与新专业相适应的新教学计划具有加强基础课、新增技术基础课、开设多方向选修课等特点,导致相应的专业基础课和专业课的学时比以前大大减少。因此,专业教师必须在压缩的学时内保质保量地完成大量授课任务,这是电机学专业教师普遍面临的问题之一。
电机理论本身的不断完善和更新是导致电机学课程发展的主要原因。具体表现在,随着大量新材料、新技术的不断涌现,很多新型电机和新技术层出不穷,其中蕴含着大量创新性思维。而培养学生创造性思维是高等教育中的重要组成部分,因此专业教师需精心选择若干新型电机技术并进行归纳,和学生一起探讨其原理及创新型思维的形成过程,借以培养学生创新思维能力,这是电机学专业教师应该大力关注的另一问题。
在不断发展和变化的同时,电机学课程具有概念抽象、理论内容难、公式推导复杂、联系工程实际少、枯燥无味的特点,虽然绝大多数教材均配置了一些习题,但仍然是一门公认的难教难学的课程,近年来又面临着学时量大幅减少的矛盾和需实时跟踪大量新理论、新技术的需求,如仅采用传统的教学方法和手段,很难达到预期的教学效果,因此需根据教学内容的具体情况采用适合的教学方法和手段,以达到解决或化解教学难题的作用,全面提升教學质量,改善教学效果。
二、国内外研究现状分析
针对如何改善高电机学课程的教学质量问题,相关研究者进行了广泛研究,其研究内容主要集中在以下几方面:
部分研究者针对电机学教材中的重点、难点内容给出了提高教学质量的方法,比如,鉴于电机学教材中电路和磁路的形式、各种电机工作原理和基本方程之间具有一定的相似性或共同性,因此,很多研究者采用比较法和类比法对其进行重点研究,刘慧芳[1]、陈小梅[2]、朱立安[3]等利用比较类比法对电路和磁路,各种电机工作原理和基本方程进行了总结和分析,并概括了比较和类比教学法在电机教学中的必要性与有效性。张宁[4]针对学时压缩的情况,介绍了一种基于优化算法的绕组联接方式的优化方法。但上述文献均没有重点分析基本概念和课后习题在提高教学质量中的作用。
部分研究者从提高学生学习的主观能动性给出了提高教学质量的方法。迟正刚[5]通过对传统式和参与式教学方法的比较,从整体上阐述了学生参与式教学方法的效果和优点。而李扬清[6]在上述基础上,为进一步提高学生参与的积极性和主动性,对以学生为主体的研究性教学模式设置进行了探讨,许晓峰[7]则分析了探究性教学方法的具体步骤,提出三阶段研究性教学法提高和改善教学质量的具体措施。王雪洁[8]则将工程上的项目管理模式引入到电机教学中,对教学方法和考核方法两个方面的改革措施进行了初步研究,取得了较好进展。
上述研究的不足在于对电机学庞大而复杂的知识体系而言,单纯采用一种方法很难达到全面提高教学效果的目的,很多研究者也认识到这一点,通过分析电机学教学环节中面临的问题,对整体教学体系提出了总体的改革方案,进行了一些有益尝试,具体如下:
李书权[9]分析了电机类课程教学过程中存在的问题,提出了构建新的课程体系,应用工程式、推理式、对比式、问题式等教学方法,采用多种媒体联合教学以及改进实践教学等一系列想法和做法。郑孝东[10]重点分析了启发式教学方法,对比式教学方法,互动式和讲授式教学结合的教学方法在电机学中的应用。田俊梅[11]通过重新制定教学大纲,构建合理的课程体系,增加设计型实验结合进阶式评价体系,以随时掌握学生的学习状况,提高学生自我约束能力及自主学习的积极性,达到改善教学效果的目的。李文辉[12]、岳燕[13]对课程体系、教学内容、教学方法、教学实践环节等方面的改革进行了探索与实践,并对教学效果进行了初步分析。李艳芳[14]以基础较弱的独立院校学生为对象,从调动学生的学习积极性、改善课程的教学方法(包括启发和互动教法、讨论研究教学法、多元化教学法)、课程考核措施等方面阐述了改善教学质量的措施。
但上述成果没有考虑到学时大幅压缩的情况,亦未给出培养学生创新思维能力的具体措施,也有少数研究者注意到这一问题,并进行了初步研究。比如,宋强[15]针对上述不足,重点论述了培养学生实践创新能力的措施,但考虑到创新能力培养的复杂性和多元性,因此,在培养学生创新能力方面还存在很大完善和提高的空间。
三、当前研究中的不足及改进措施
综上所述,众多研究者针对电机学课程教学改革问题进行了大量有针对性的研究,取得了较好的进展,但也存在或多或少的不足,体现在两个方面。
1.对电机理论中的基本概念和课后习题等重要内容的教学方法关注不够
基本概念和电机理论中的重要组成部分虽然比较抽象,但也具有周密和严谨的优点,学生对基本概念的理解与把握在很大程度上决定了教学质量的好坏。课后习题作为电机理论的有益补充,主要分为计算题和理论分析题。其计算题的大多数参数来源于工程实际,对计算题的全面总结可以极大地提高學生的实践操作能力;其理论分析题和当前国际上的新型电机的热点问题有很多本质联系,对其进行重点分析对提高学生的创新能力同样大有裨益。因此,基本概念和课后习题是专业教师在教学过程中应该重点关注的内容。
2.缺少针对学时压缩和新信息扩增条件下改善教学效果的有力措施
在相关部门整体规划的调节和指引下,学时压缩已成为电机学教学中的普遍问题;而电机理论的不断完善和更新导致新技术、新信息层出不穷。在大量新信息中查找热点问题,并在有限的学时内探讨其和电机基本理论的内在联系有助于对开拓学生视野、培养学生创新能力,这是专业教师应关注的问题。
因此,随着教育体制改革的持续推进,学时压缩将成为很多高校专业教育中的普遍现象,而伴随着人们对客观世界认识的不断深入,导致新信息大量扩增的现象将进一步加速,通过对已有的教研成果查缺补漏,提出更加全面改革教学模式和方法,给出细致而完善的提高电机学教学质量的方法,需要大量细致而完善的工作要做,也是非常迫切而必要的,具有广阔的应用前景和较好的实用价值。
参考文献:
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[5]迟正刚.参与式教学法在“电机与拖动基础”课程教学中的应用[J].中国电力教育,2009,(24):98-100.
[6]李扬清,马骅,孙学强.《电机与电力拖动》课程研究性教学模式研究[J].价值工程,2011,(8):271-272.
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[12]李文辉,丁守成.电机类课程教学改革的研究与实践[J].电气电子教学学报,2004,26(5):18-20.
[13]岳燕,王念同.《电机学》课程建设的实践与探索[J].上海工程技术大学教育研究,2004,(1):11-14.
[14]李艳芳.独立院校电机与拖动基础教学模式探索[J].价值工程,
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[15]宋强,王瑞,张运素.提高“电机与拖动”课程教学质量的探索与实践[J].中国电力教育,2013,(33):123-124.
(责任编辑:王祝萍)