以“学生发展”为中心的电机类课程实验教学研究与探索

李艳贞 许世有 张 磊 王 莉

（河南工业大学电气工程学院 河南·郑州 450001）

《电机学》、《电机与拖动》等电机类课程，是自动化专业必修的专业基础课。该课程研究的内容理论性强且注重工程实践，在课程体系里有着非常重要的作用。相关的实验教学，既是课程教学的重要组成部分，又是培养学生工程实践能力和自我创新能力的重要环节。如何让学生愉快高质量完成实验课，提高实际操作动手能力、分析问题和解决问题能力，本文积极探索了一种实验教学新模式。

1 改革课前预习模式，充实课前预习内容，将实验室提前“搬到”学生面前

改革前，《电机学》、《电机与拖动》等电机类实验课普遍的做法是，将实验指导书直接发给学生，学生据此写出预习报告，大部分的学生将实验指导书中的关键内容事先抄一遍，虽然达到了一定的预习效果，但由于不了解具体实验设备，预习效果仅仅体现在预习报告上，达不到进入实验室就能做实验的目的。

改革后的做法是，按教学大纲将实验项目先行录制成预习教学视频，剪辑成若干个单元，制成主题视频，实验前至少一周，通过学习通网络教学平台将实验指导书、预习报告和预习视频作为线上课程资源一起发到学习通上，使学生达到全面预习和自主学习的效果，同时在学习通上进行防拖拽、防窗口切换、原位播放等设置，发布任务点，通过考核通过率数据确保每位学生课前预习和自主学习质量。

实验教师将实验指导书、预习报告和预习视频一起提前发给了学生，避免了学生实验开始前只有实验指导书的枯燥无味，同时也尽可能地让学生做到了实验前的充分预习。尤其是，预习报告、预习视频形象生动、趣味性强。预习报告有相关的理论知识问答、实验原理图、实验步骤、数据采集表格和注意事项，预习视频有实验室和实验设备介绍、实验接线和操作演示、实验过程注意事项等，融讲解、图片和视频为一体，内容丰富详实，既可以重复观看，使学生在预习时就身临其境感受到实验室的真实环境，又对实验内容有了充分的了解，达到了较充分的预习目的，保证了实验课的质量。

这种新的课前预习模式，不仅提高了学生对电机类实验课程的预习效果，增强了学生们自主学习的兴趣、主动性和自觉性，而且保证了学生进入实验室开展实验操作前的课堂听课质量和学生的学习效果。

2 建立新的过程评价考核机制，提高课堂效率

为了使实验教学新模式获得更好实效，实验室还建立了新的过程评价考核机制，旨在提高学生实际操作能力的同时，有意识地锻炼学生自主分析问题和解决问题的能力，提高课堂质量。

过程评价考核机制是将实验分为三部分进行考核：第一部分，考核课前预习。实验教师可以通过学习通网络教学平台线上通过率数据考核预习报告和预习视频学习情况。第二部分，考核实际操作。一是将实验过程分为若干单元，例如分为三相交流电的使用、原理图接线、实验前初始状态检查、实验步骤、数据采集等单元，在实验过程中按单元对学生实际操作能力、分析问题和解决问题能力、数据采集的准确性进行评价和指导，注重引导和启发学生，确保学生是实验课堂的主体。二是对重点单元的重点部分进行直接考核；三是设立一个考核实验，学生需要独立完成考核实验的整个过程。第三部分，考核实验报告。分为课前预习和课后总结两部分，重点是课后总结部分。

改革前，由于预习效果不好，学生做实验时对实验设备生疏，接线、操作不熟练，上课时即使是显得手忙脚乱但还是做不完实验，碰到一点问题就认为是仪器的问题，就要老师来解决问题，不会想也没有时间考虑出现问题的缘由，更顾不上分析问题和解决问题。改革后，由于学生在课前对实验项目预习充分，教师可以直接在课堂上对实验项目某些单元直接考核，例如三相交流电源的使用，原来课堂上讲解和演示至少需要5分钟，现在改为1分钟考核，学生完成的又快又好，提高了实验课堂效率。

3 开放课堂内容，提高学生分析问题和解决问题的能力，提高实践课质量

改革前，学生上课都是匆匆接线，匆匆采集数据做实验，没有时间思考，也没有时间分析实验原理，更没有时间解决实验中出现的问题，或者说，学生都是为了完成实验而实验，没有在预习之后提出自己新的见解，预习效果比较差。改革后，通过课前预习模式和建立新的过程评价考核机制，使课堂效率和学生学习质量大大提高。老师也有时间提出一些开放性问题，让学生讨论思考；有时间设置一些“跳一跳”才能够着的挑战性难题，让学生自己解决。同样，学生也有时间在课堂上提出自己的疑惑，和老师、同学一起探讨与验证。针对每个实验项目不同的性质特点，特别是设计性或综合性的实验项目，老师在课堂上有时间将学生随机分组进行课堂延伸，共同思考与解决老师提出的问题。在实验过程中遇到问题要先自行解决，实在解决不了的再寻求老师和同学帮助，大大提高了实验课质量。

这种开放实验课堂内容，有利于激发学生的主观能动性和参与实验的积极性，有利于培养学生的协作意识和团队精神，有利于提高学生实验过程中发现、分析和解决问题的能力，能够变“要我学”为“我要学”，能够做到教学相长，实际效果好，发展前景广阔，应该成为实验教学发展的必然趋势。

通过这种实验教学模式改革，让学生明白了做实验的最终目的，还是要增强自身的动手实践能力；让学生明白了实验不仅是检验一个学生动手能力高低的标准，更是学生提升专业能力最佳途径，因此做实验的时候学生应该拿出自己的专业态度和能力，认真完成各个实验步骤，不应敷衍了事，在实验中提高自己的综合能力，为今后进入社会工作打下坚实的专业基础。

4 收集反馈学生意见，持续改进教学模式

传统的实验教学以老师讲解为主，学生听完按着实验指导书的步骤一步一步做，根本就不去思考为什么这么做，对实验过程中出现的现象不理解，在整个实验过程中，学生完全处于被动的状态，而现在用的这种新模式更应该不断地改进。

目前实验课程组教师通过观察实验效果、向学生做问卷调查、微信小程序征求意见等方式，认真对待每一份收集到的反馈建议，并积极地回应。了解学生对于新的教学模式的看法，找出存在的问题和需要改进的地方，提出整改意见，持续改进。如果大部分的学生不喜欢这样的教学方式，或许是因为新的教学方式学生还不太适应，应该在反馈中寻找一些中立的看法，把问题的重点放在他们身上。这样的教学方式可以让学生们更加积极主动地学习，并掌握其中的知识。

本教学改革将信息技术与教育教学进行深度融合，利用好互联网找到合适的方法提高教育教学的质量。例如，在《电机与拖动》课程教学中，根据不同学生的思维方式，结合思维导图、对分课程等方式精心设计授课内容，改革授课方式，得到了良好的教学效果。

通过实验教学模式改革，老师们深深地体会到：教学方式改变之后并不是一成不变的，它会随着社会的发展而发展，它是一个不断改进的过程,现在的教学方式仅仅适用于现在，未来它会变得越来越好。自2020年以来，受新冠疫情的影响，仅有线下教学显然是不行的，线上教学迅速必须走进每家每户，学生们在家上学，但随着疫情的减弱，各个学校都陆续地开学，但线上或混合教学却没有停止，保障云课堂与线下授课质量实质等效。

从长远考虑，应该将这种以“学生发展”为中心的电机类实验课程教育方式持续完善，构建“迭代”式实验机制，探索实验课线上+线下混合模式，并实现可持续发展。也只有如此，才可以培养出紧密围绕应用型本科人才，以“工程实践”为目标，培养具备较强的分析和解决实际问题的能力、较强的专业实践能力、一定的创新创造能力、必要的社会适应能力和终身学习能力的应用型本科人才。

5 结语

本文在新工科背景下探索了一种以“学生发展”为中心的电机类课程实验教学的新模式，用改变课前预习模式、建立新的课堂考核机制和指导方式、开放课堂内容、收集反馈持续改进等内容改变电机类课程实验教学模式。改变课前预习模式，既能增强学生们自主学习的兴趣，又可以提高实验课堂质量；既能建立新的课堂考核机制和指导方式，又能提高课堂效率。这种实验教学的新模式，对加强培养“未来新兴产业和新经济需要的是实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型新工科人才”具有重要意义。