李妙祺
甘肃农业大学 甘肃兰州 730070
农业院校中电机与拖动基础精品课程建设的探讨
李妙祺
甘肃农业大学 甘肃兰州 730070
随着教育教学改革的深入,课程建设在高校受到普遍的重视,电机与拖动基础是甘肃农业大学的重点建设课程。介绍了该课程的建设情况,特别是实验室建设和教学方法的改善;并针对学校的实际提出了课程改革的方向。
农业院校;电机与拖动;课程建设;实验条件改善
电机与拖动基础课程是电气及自动化类专业的专业基础课程。在我校主要面对农业电气化与自动化专业和电气工程及自动化两个专业开设。它实际上包含两门学科的内容;一是电机学,二是电力拖动。讲述电机的原理、结构及其特性是电机学的任务。如何应用电动机拖动生产机械满足生产实际的要求是电力拖动的任务。学习“电机”是学习“拖动”的基础。对于不同的专业对这两部分内容的要求也不相同。对于制造类专业则要偏重于电机,而对应用类专业则要偏重于拖动。
基于农业类电气化与自动化专业电机与拖动基础课程的学习,主要是要求学生了解电力拖动的基本常识及电机的基本运行特性。以便采用相应的控制手段对电机运行进行有效的控制。尤其是在农业生产和生活中的应用。本课程的教学目标是以实际应用能力为主,培养应用型本科人才。本课程的任务主要是为培养学生的专业知识和解决实际问题的能力打下理论基础。学习本课程之前应先修高等数学、普通物理学、电路和电磁场等基础理论知识,并为后续要学习的电气控制与PLC技术和电力拖动控制系统打好基础。
目前可查找到的教材几乎没有基于为农业院校的农业专业的特殊培养目标要求而编制的,虽然大方向上一致,但是对于农业用电机的种类,以及针对不同农用场合的电机选择却鲜有教材提及。另外,对近几年出现的先进控制理论和电机没有提及。对此,本着以培养学生的特殊专业应用和实践能力为宗旨,着力提高学生的专业技能和毕业后的岗位适应能力,为促进学生的就业和再就业服务,适应专业教学改革的要求,我课题小组编制了《农业电气化专业电机与拖动基础补充教材》。
该教材涉及农业用电机的选择、农业用电机的安全使用方法、使用过程中的维护等内容,另外介绍了目前的新型电机,增加了教学内容的工程背景、应用背景及多个工程实例。由于多数习题集内容丰富,但偏重理论知识。而对于二本院校则以培养应用型人才为主,与实际应用偏差较大。本课程小组另编一套《农业电气化专业电机与拖动基础习题集》,以实际应用案例习题为主,增强锻炼学生解决实际问题的能力。
实验、实践教学是本课程的一个重要环节,是加强学生动手能力的一个重要过程。目前实验教学内容包括:对电机的认识,验证性实验,综合性实验,应用性实验,综合设计性实验。为了拓宽学生的知识,增加动手能力,实验室全年对外开放,由指导教师指导参与实验项目的设计。利用现有条件优化实验室教学资源:将原有的直、交流废用电机拆卸,作为了解电机的结构的实物模型,可供学生拆装实训。另外,开设虚拟实验,利用软件仿真以弥补实验教学受设备的限制。在学习到难以理解的电机绕组排布的问题时,设计自己动手的绕组排布联结小实验,让学生用不同颜色的导线自己绕制绕组,增加学习趣味性的同时也更深刻地掌握了课本知识。
本课程还开设了与企业合作的参观实习和生产实习,学生可以利用一周的实习时间在工厂里了解电机的生产全过程并且还可动手参与部分加工过程。对于部分成绩优秀的学生,开展“大学生科研训练”项目,引入工程背景,让学生自己动手设计电机线路,拟订方案,绕制绕组并测试,排除故障。并且结合后续课程设计电机控制线路。
随着计算机网络技术的飞速发展,网络教学已经成为教学改革和发展的重要趋势。它是一种开放式的教学,与传统的课堂教学相结合,构建了优势互补的教学模式。
在网络教学平台的网页上有课程介绍、教学大纲、课程问卷、在线答疑及测试、课程作业及授课PPT等,并增加了与课程相关的教学录像,教师授课视频。学生可以利用课余的时间上线复习相关教学内容,测试自检,并且可以利用教学平台的讨论区交流。在课程重点难点解析模块中,针对本课程的一些重难点问题,例如,电动机绕组排布、工作原理等采用动画的方式加以说明。
由于该课程理论性较强,存在大量的公式推导和数学建模,图片复杂。对于某些特殊内容,如绕组和时间、空间向量、矢量分析等具体内容较为抽象,单纯的课堂教学方法,学生难懂,教师难教,从而形成恶性循环。为了解决以上问题,我们从以下几个方面入手改善教学方法:
(1)做好授课教师心理准备,上好学生的“引路课”。本课程要求教师具有扎实的理论基础和丰富的实践经验,对课程的内涵和教学体系有一个全面的理解和把握能力。在此能力的基础上,在给学生上第一节课的时候不要急于“推销”过于烦琐的理论知识体系,而首先要激发学生对于学习电机的兴趣,可讲一两个关于本学科的趣事,发展历史等。要先学会和学生融洽、友好地相处之后再切入正题。让学生树立起学好本门课程的信心。
(2)有针对性地选择教学内容,结合专业特点,设计教学偏重内容,简单易懂的问题缩短学时,一带而过。复杂的问题联系多种教学方法详细讲解。只有理论基础扎实,才有灵活的实践应用能力。
(3)课程教学采用立体交叉式教学法,基本分析方法如图1所示,每学一种电机,就要将学生引入实验室实地观察该电机的组成结构,即认识实验,在了解工作原理后通过验证性实验加深认识,并利用MATLAB中的SIMULINK仿真运行,提高学生的感性认识。
图1 立体交叉教真学法认知循环示意图
通过这样的教学方法,把课堂和实验室交叉融合在一起,尤其是针对电机组成结构、绕组排布的课程,选择在实验室完成。通过对电机的拆装实验培养
学生的兴趣。在授课中贯穿案例教学,注重课程的纵向连续性,并根据学生的学习情况引入研究项目教学
本课程组成员每两周进行一次教学研讨会,针对课程的授课难点进行经验交流,同时请部分学生代表搜集学生对本课程任课教师的意见和建议,也可在网络教学平台上提出整改方案,以敦促教师提高教学质量。
通过对每学期的评教结果及学生的综合成绩分析,本课程总体教学效果不错,学生对电机与拖动基础课题组任课教师评教结果比较满意。相信通过立项和建设,一定能把此门课程建设成一门优秀课程,同时带出一批精英教学队伍,取得一系列的优秀教学成果,培养出更优秀的学生,同时为实现农业农村电气化人才培养打好基础,为高等农业教育发展做出贡献。
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Research on the Quality Curriculum Building of the Principles of Electrical Machinery & Towage in Agricultural Colleges
Li Miaoqi
Gansu Agricultural University, Lanzhou, 730070, China
With the deepening of the education teaching reform, quality curriculum building in colleges and universities have drawn the attention. Principles of Electrical Machinery & Towage is a quality curriculum in Gansu agricultural university. Introduces the building of the curriculum. In particular, the laboratory construction and the improvement of teaching methods; And proposed the reform direction in the future.
agricultural universities and colleges; electrical machinery & towage; curriculum building; experimental conditions improve
2014-07-17
李妙祺,硕士,讲师。