“电机与拖动”课程教学法探讨

2013-08-15 00:42付立军
大连民族大学学报 2013年5期
关键词:电机同学实验

付立军

(大连民族学院机电信息工程学院,辽宁大连116605)

电机与拖动是自动化专业的一门主干专业基础课。在整个专业课程体系中起着承上启下的作用,其教学质量的好坏将对后续专业课程的学习产生很大的影响。因此,这门课程建设直接关系到自动化专业建设。

“电机与拖动”课程理论性强,涉及的基础理论偏多;与工程实际联系紧密,一直被公认为难教难学的课程[1]。在教学过程中要解决好传统的教学方式与现代化教学手段的关系,并重视课堂教学与网络教学的协调应用。下面仅就电机与拖动的几种教学方法进行对比讨论。

1 多媒体教学与传统教学

传统教学方式有着悠久的历史和丰富的经验,尤其是其以人为本的教学理念正是现代机器的盲点。板书这种传统的授课手段,有其合理和不可取代的一面[2]。在需要详细理论推导的部分,黑板尤其有其优势,教师可以充分展示其深厚的理论功底,学生除了能学到知识以外,还能潜移默化的培养严谨的科学作风,而且传统教学方式本身也是可以作到与学生互动的。

板书有其明显的缺点,就是节奏偏慢,遇到一些复杂的图形和逐步演化的过程就有点力不从心。适当应用现代化教学手段,可以加大教学信息量,使得教学更直观,更形象,同时变换的节奏也会让学生对课程更感兴趣。在应用多媒体教学中,制作出好的电子课件是用好它的基础。在直流电机电枢绕组的教学中,精心制作单叠绕组的展开图,一步一步让学生清楚看到其连接方式,又如何变换到等值电路。把一个复杂结构图像化,大大减小了学生们的理解难度。这样讲到后面的单波绕组,课件可以迅速演示一遍连接过程,不但满足了课程要求,而且大大节省了时间。

最理想的教学过程应该是多媒体课件所呈现的文字、图形、动画和动态模拟等过程与教师的讲授相结合,屏幕放映与黑板板书相结合,这样才能取得理想的教学效果。

2 讨论式教学与讲解式教学

讨论式教学在国外十分流行,一般十几名学生为一个小组,事先对某一个议题进行准备,学生介绍所讨论议题的情况,开展讨论,各抒已见。在讨论过程中,也可以再细分几个学生为一组,这在语言类教学中很常见。这种讨论往往学生是主角,由学生自己主持;教师可以参与其中一组,也可以每组都部分参与,但教师以听为主,重点在于观察学生讨论中暴露出的典型的错误概念及理解,最后在总结中予以指出。这种模式可以很好地激发学生的自主学习精神,对学生的锻炼很大。在轻松的心态下,每一个参加者都想谈谈自己对问题的认识和见解,展现自己的风采。同时,对学生的交流和表达也起到很好的培养作用。

由于目前国内高校招生规模较大,而且电机与拖动这类课程均采用大班授课,课时有限、教师精力也有限,很多教师多年来形成了讲解式教学的惯性思维方式,总觉得讨论式教学既不实际,又不对路,有一种本能的抵触心理。以至于总是看到教师站在讲台前一个人滔滔不绝的讲着,学生在下边听得昏昏欲睡。

由于学时限制,也由于课程性质的差异,完全采取讨论式教学当然不可取。只能在几次课程的阶段性总结和习题课中采用讨论方式。在直流电机电动与制动运行部分中,介绍完基本分析方法后,给学生一道习题,涉及到能耗制动、回馈制动、反接制动和倒拉反转等知识点,学生可以自己思考,也可以和邻近的同学讨论。有了基本思路后,教师鼓励学生把自己的想法写在黑板上,两个学生分别用不同方法作出了分析求解,但都存在问题。同学们就此自由地发表意见,指出错误所在,同时提出更为简洁有效的方法。经过讨论,同学们对这类问题有了很好的掌握。教师也从中了解了同学们的学习程度。讨论式教学的课程气氛轻松又热烈,同学们主动参与。课后还有同学围着教师,提出自己的想法。

3 启发式教学与程式化教学

程式化教学中教师的讲课往往追求讲得细讲得透,面面俱到,不给学生思考的空间,教师也不希望学生当时提问,打断自己的思路。教师在上课之前就没想过要与学生互动,只是准备把所有的知识点包括推导过程都详细地讲给学生,觉得这样才是对学生负责。在讲课中不采用或很少采用启发式,其结果是讲课过程沉闷、枯燥,学生印象不深。

国外教学中有一种方式叫概念校验(concept checking),是指一个问题或方法讲解完后,不是直接问学生是否理解,而是通过针对本方法的几个知识点以其他的方式来提问,来判断学生是否理解及理解程度。我们在本课程的讲授中准备了灵活多样的问题提出方法,在一个关键概念出现后让学生从其他方面思考,加深印象。在讲解完直流电机能耗制动和反接制动后,画出两个制动曲线,紧接着给学生提出一个问题:在最大电枢电流相同的情况下,哪种方式的制动效果好?学生如果能准确清楚的分析好这个问题,不但反映出他们对这两个过程有较好掌握,也反映出他们理解了电磁转矩的概念,对于电力拖动系统转动方程也是理解的。

启发式教学不能简单地理解为向学生发问。那种简单的提问,由学生机械地回答,起不到好的启发作用;教师通过严谨的分析,深刻揭示所讲课程内容的内在规律,其透视出来的思路对学生才有很好的启发作用[3]。提问不应该是盲目的和下意识的,要起到启发引导学生思维才是我们的目的。

4 实践教学与理论教学

实验教学是高校教学中的重要组成部分,是培养学生创新意识和创新能力的有力教学环节。但很多课程重理论轻实验的现象比较严重,实验教学长期处于从属地位,且实验教学本身也是以验证性内容居多,从对学生的能力培养来看略显不足。近几年来,我们重视对实验环节的关注,编写新的实验指导书,开发设计性实验和综合性实验,改进了一些精品实验项目,把理论知识和实验紧密结合起来,形成理论课和实验课之间的动态良性循环,同时也使实验成为创新教育中的重要一环。引导学生通过实验理解和巩固已学到的知识,尤其是精品实验项目更使同学们收获良多。这时的实验已经成为一种获取知识的必要手段,是一种既动脑又动手的学习新知识的方法,同时又可培养学生的实践能力和科研能力。这样就可以在理论和实践双重的高度上获得科技知识,这比仅仅在理论单方面获取的知识要深刻、牢固得多。

5 课堂教学与网络教学

由于学时的限制,要在有限的课堂教学时间内让学生把所有的理论知识完全掌握几乎是不可能的。为了保证教学进度,教师只能采用讲解教学法。但如果能充分利用网络教学,便有可能解决这个问题[4]。

我们在”电机与拖动”课程建设过程中开发了大量的资源。教学资源是进行网络教学过程的物质保证,课程教学资源平台主要包括:电子教案、教学参考资料、课件、阶段测试、教师教学录像,实验指导书、习题解答以及试题库等。但仅仅把这些资源挂在网教平台上是远远不够的,要经常根据平台的统计数据,了解学生的动态,知道他们都关注哪些内容,教师也可以适当进行引导。同学们访问最多的部分是习题解答和阶段测试,看得出他们非常想学好这门课程,同时也想了解自己的学习程度。我们将每个阶段基本概念和重点部分以选择题的形式发布在阶段测试栏目中,同学们对这种形式非常感兴趣,点击率非常高。网教平台建立以来,为促进学生主动学习和自主测评提供了良好的网上学习环境。为了促进学生协作学习、交流沟通、师生教学互动,网教平台还包括“网上答疑”“留言板”“教学建议”等交流板块,使得师生教学互动,学生协作学习、交流沟通,不再受上课时间、答疑时间、课程学习小组活动等时间和形式方面的限制,极大地拓展了互动、协作、交流沟通的空间。

6 深入式教学与结论式教学

在课程学时不断缩减的过程中,如果还象过去那样对各个部分讲的面面俱到是不可能的,但”电机与拖动”课程作为一个整体,应该让学生对电机本身的结构有一个基本的了解,一些重要的理论基础也应讲清楚,所有的部分都只给一个结论性的东西恐怕也是我们教学过程中的误区,也不利于学生基本理论的学习和基础的夯实,对于学生今后的专业应用和自身的发展后劲也会带来消极影响。

因此,在教学过程中采用重点部分深入式教学、非重点部分结论式教学,同类部分中先遇到者采用深入式教学、后遇到者采用结论式教学[5]。例如直流电机的结构和原理作为重点应仔细讲解,因学生第一次接触到电机的概念,对直流电机内部结构有一个清楚了解有助于他们对原理的理解和掌握。在学习基本原理时,鼓励学生们用想象的方法帮助理解抽象的理论。同时对直流电机内部结构讲解清楚后,后面的交流电机结构可以简略,只着重阐述不同点。在讲解变压器部分时,比较详细地分析其磁路结构和折合的思想,得出等值电路,在后面遇到异步电机时,同学们理解起来会比较容易,教师也只需强调同步速和旋转磁场的概念。

7 结语

师资队伍的素质是教学质量的保证。”电机与拖动”课程组成立以来,一直注重提高教师的水平,鼓励教师深入钻研教材,改进教学方法,完善教学课件。经常开展课程教学内容、实验内容、教学方法和教学手段等的讨论,并针对学生提出的意见讨论改进方法;进行了不定期的听课交流,让每位教师了解自己的薄弱环节,能够有的放矢地加以改进。

当然,在大幅度缩减学时后,尽管采取了各种手段和方法,教学效果达到或超过以前的水平确实相当困难,这需要教师和学生共同努力。但通过多种措施并举,尽可能让学生把本课程作为整体较好地掌握,为后续课程打下较为坚实的基础,是从事本课程教学的教师要思考的问题。

[1]王卫东,勾燕洁,马伯渊,等.PBL教学法在“电机与拖动”课程中的应用[J].中国电力教育,2012(5):63-64.

[2]李晓茹.多媒体教学的体会[M].北京:高等教育出版社,2007.

[3]蔡惟铮.创新思维与启发式教育[M].北京:高等教育出版社,2007.

[4]潘静.电动机的数字控制教学方法改革与研究[J].辽宁工业大学学报:社会科学版,2012,14(5):120-121.

[5]张丽,邱阳,王振翀.比较教学法在“电机与拖动”课程教学中的应用[J].中国教育技术装备,2010(3):35-36.

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