工程教育认证背景下“电机及拖动基础”的改革与探索

孙 强，孟芳芳，李珊红，王庆龙

(合肥学院 电子信息与电气工程系，合肥 230601)



工程教育认证背景下“电机及拖动基础”的改革与探索

孙 强，孟芳芳，李珊红，王庆龙

(合肥学院 电子信息与电气工程系，合肥 230601)

合肥学院自动化专业的教学改革在已有模块化教学的基础上正在朝着国际工程教育认证制度方向推进，在解读工程教育认证通用标准毕业要求的基础上，对自动化专业“电机及拖动基础”教学实践中的理论教学、实验教学和学生课外学习等方面进行了教改探索，实践表明，这些教改方法实现了对工程教育认证通用标准中毕业要求1、4、5、9、10、12的有力支撑，取得了较好的教学效果。

“电机及拖动基础”；国际工程教育认证；毕业要求

1 课程改革背景

随着我国经济的不断发展，人才流动正从本土化向区域化、国际化发展，因此培养高素质、创新能力强、具有国际竞争力的工程技术人才，已经成为我国高校面临的重大课题。为此，教育主管部门推出一系列改革措施，这其中就包括在高校工科专业中实施的工程教育专业认证制度。

国际工程教育认证制度以学生的学习产出(Outcome-based Education)为中心，通过非官方的专业认证机构对高校工科专业进行教育质量评估，国内外的实践证明通过工程教育认证能够有效地提高教育教学质量[1-3]，因此，我国自2006年正式启动工程教育专业认证试点工作以来，工程教育专业认证制度已得到高校的广泛认可，进入快速发展时期，特别是在2013年6月19日中国成为《华盛顿协议》的预备会员后，每年都有100多工科专业点申请工程教育专业认证。

合肥学院自动化专业自开办以来，紧紧围绕“地方性、应用型、国际化”的办学定位，制定了具有本校特色的人才培养目标和课程体系，先后实行了“九学期制 ”“N+2”“模块化”等教改措施[4]，对培养应用型技术人才起了非常好的促进作用，并于2012年成功申报了“卓越工程师教育培养计划”，但从多年的毕业生就业情况和用人单位反馈意见来看，培养的学生工程实践能力和创新能力较差，仍然不能完全满足企业对工程人才的需求，因此，近年来本专业教师一直在苦苦思索提高人才培养质量的有效措施[4]，在意识到工程教育认证对提高教学质量的积极作用后，尤其是卓越工程师教育培养须经过工程教育认证时，自动化专业开展了教学改革以实现工程教育认证。

要达到工程教育认证要求，就应有相应的课程体系予以配合，也就是说，每一个毕业要求都要有教学环节来支撑，而构成课程体系的每一课程都应对毕业要求若干指标点要有明确支撑。基于以上认识，本文重点介绍“电机与控制系统”模块I即“电机及拖动基础”所开展的教学改革探索。

2 把握课程特点，找准支撑指标

“电机及拖动基础”是自动化专业人才培养方案中必修的一门专业基础课，该课程不仅理论性强，而且对实际应用具有很强的指导意义；该课程内容较为抽象，牵涉到的相关知识繁杂，重难点较多，实践性强，教学过程中需要学生有较强的抽象思维和空间想象力，这样才能将学习的理论知识应用于实际，应用于实验过程中，因此教学难度较大[5]。

仔细解读2015年颁布的工程教育(专业)认证标准，可以看出对毕业生的质量提出了12个方面的基本要求(如表1)。概括起来，就是要通过社会、专业理论和工程应用三方面知识的系统教育，使毕业生具有自主创新意识、自主学习能力、与人沟通能力和团队意识、环境友好意识、法律意识、经济意识等，从而在以后的工程活动中能够对复杂问题进行高效分析、有效管理，进而能够创造性的提出绿色解决方案[2，6]。

表1 工程教育认证通用标准——毕业要求

基于课程特点和对工程教育认证通用标准的领会，针对合肥学院自动化专业人才培养方案，在多年教学实践基础上，笔者通过精心设计对本课程进行了教学改革，实现了对毕业要求中1、4、5、9、10、12项指标点的支撑。

下面将详述教学改革对毕业要求1、4、5、9、10、12指标点进行支撑的具体实施方法。

3 梳理教学内容，明确教学目标

根据“应用型”办学定位和自动化专业学生毕业要求，在企业调研和参考相关文献的基础上，确立了本课程的教学内容，包括直流电机、变压器、交流电机和特种电机的基本结构、工作原理和旋转电机拖动特性等，教学分为理论教学、实践教学和自主学习三大部分。

其中理论部分按照认知规律，从简单到复杂、从单边励磁到双边励磁、从理论到实际应用，教学内容被梳理成3个部分：电机本体知识、电机拖动知识以及电机选择应用知识，彼此之间的关系如图1所示。

通过理论内容的学习，使学生具备电机学、电机拖动、微特电机的基础知识及应用能力，建立了工程应用中电机与拖动系统的分析计算方法，有效支持了毕业要求1的达成。

4 改革教学方法，适应认证要求

4.1 理论教学

“电机及拖动基础”模块所牵涉到知识包括电路、电磁场和数学等知识，理论性强，抽象性高，不易于理解，因此选择合理的教学方法和教学手段对取得较好的教学效果至关重要。

传统教学方法采用讲授法，该方法虽然能够使学生在较短时间内获得大量系统的科学知识，教师容易控制教学进程，但容易出现教师满堂灌、学生被动听的局面，不利于发挥学生学习的主动性和积极性。

为此在企业调研和参考相关文献的基础上，自行研制了本模块的多媒体教学课件，课件中使用了大量图片甚至视频进行讲解(如图2)。

为了加深学生对所学知识的理解，在教学过程中，还采用了互动法和探究式教学方法。在互动法教学中，课前明确下次授课内容，要求学生课前预习，上课时提出问题，让学生进行回答、同学评判，最后进行教师点评，取得了较好的教学效果。

图1 授课内容之间关系

4.2 实验教学

目前，合肥学院已建立了电机拖动实验室，设备是由天煌教仪生产的DDSZ-1型电机及电气技术实验装置，功能强大，利用其提供的相应实验教材，能够开设多种电机及拖动实验，但是这些实验基本上属于验证型实验，难以提高学生的实践能力和创新精神。因此，为达到对毕业要求4、9、10的支撑，改革了实验教学方式，将验证型实验设置为设计型实验，在实验过程中首先下发实验任务书(如图3)，然后，提供实验设备让学生进行选择；再次，带领学生参观实验室，熟悉实验设备；第四，让学生根据实验设备绘制相应的实验接线图，课堂讨论；最后进行实验。详细过程如图4。

图4 设计型实验学习过程和目标

通过理论教学和实验教学的改革，有效达成了对毕业要求中4、9、10项的支持。

5 有效监控自主学习

合肥学院的课程学习采用模块化教学方式，对本课程来说，除了理论教学、实验教学外，在本模块的学习中还包括学生的自主学习，为了有效监控学生的自主学习，对毕业要求5和12形成支撑，除了布置足够的课外作业外，根据学习进度，先后布置七个专题：直流电机的结构及其发展历史、变压器的结构和发展现状、异步电动机的的结构和发展历史、同步电动机的结构和应用、特种电机种类大全及其应用领域、当前电机的发展趋势、举例说明一种电机的具体应用。

通过专题任务，让学生分组进行探究式学习，如图5。通过探究式学习可以达到以下目标：

图5 探究式学习方法

(1)培养学生自主意识，掌握自我学习的正确途径；

(2)能够围绕设定专题利用现有资源进行查询和检索文献，进而制定解决方案；

(3)锻炼学生运用多媒体、汇报等方式进行专业交流能力

6 促进参与第二课堂活动

第二课堂作为第一课堂的有效延伸和发展，对培养学生创新能力、团队协作和拓展素质等方面作用越来越突显。为此，针对各专业学生制定了第二课堂活动学分管理办法，规定必要的第二课堂学分数是毕业条件之一。

作为第二课堂主要活动的电子设计竞赛和智能车比赛，其中的控制类问题常常牵涉到本模块的知识，因此通过组织学生积极参与竞赛活动，不仅能培养学生的创新能力、协作精神；加强学生的动手能力和工程实践素质，而且能很好地提高学生运用知识解决问题的综合能力，为毕业要求4、5、9、10、12提供有效支撑。

7 结 语

上文论述了在工程教育认证背景下自动化专业课程“电机及拖动基础”的教学方法改革情况，通过教学内容梳理、改革教学方式、监控自主学习和积极促进第二课堂活动，本课程实现了对工程教育认证通用标准中毕业要求1、4、5、9、10、12的有力支撑，通过上述改革定能为培养合格的工程型人才提供保证。

[1] 袁凤华.测控技术与仪器专业工程教育认证浅析——以合肥工业大学测控技术与仪器专业认证为例[J].中国科技投资，2013(4):179,181.

[2] 邵辉，葛秀坤，毕海普，等.工程教育认证在专业建设中的引领与改革思考[J].常州大学学报(社会科学版)，2014，15(1):104-108.

[3] 李志义，朱泓，等.用成果导向教育理念引导高等工程教育教学改革[J].高等工程教育研究，2014(2)：29-35.

[4] 王俊，李祎. 应用型人才培养与课程的模块化改革[J]. 合肥学院学报(自然科学版),2013,23(3):84-87.

[5] 陈亚爱，于苏华，周京华，等.“电机及拖动基础”课程教学研究与探索[J]. 电气电子教学学报，2010，32(ZO)：95-98.

[6] 中国工程教育认证协会.通用标准[J/OL][2015-03-23][2016-03-01],http://ceeaa.heec.edu.cn/column.php?cid= 17

[责任编辑：李德才]

Reformation forMotorandDragFoundationBased on International Engineering Education Accreditation System

SUN Qiang, MENG Fang-fang, LI Shan-hong

( Department of Electronic and Electrical Engineering ，Hefei University, Hefei 230601，China )

It is the educational reform objective for us to pass international engineering education accreditation system. In this paper, the new teaching methods are presented forMotorandDragFoundationincluding theoretical, experimental teaching and extracurricular learning based on graduation requirements of general standards in international engineering education accreditation system. It is shown that the new teaching methods can support 1st, 4th, 5th, 9th, 10th, and12th item in the graduation requirements and obtain better educational effectiveness.

MotorandDragFoundation; international engineering education accreditation system; graduation requirement

2016-03-20

2016-07-28

安徽省教育厅教学团队项目(2014jxtd034)、合肥学院学科建设项目(2014dtr003)、安徽省重大教学改革研究项目(2015zdjy138)、合肥学院模块化建设项目。

孙 强(1968—)，男，安徽合肥人，合肥学院电子信息与电气工程系副教授，博士；研究方向:电机及其控制 。

TM3；G642.0

A

2096-2371(2016)04-0140-05