電機拖動精品課程建設探討
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摘 要 “電機與拖動基礎”是高等工科院校電氣工程及其自動化專業的一門重要技術基礎課程，該門課程具有一定的綜合性和復雜性。在課程的教學設計上通過教學體系設計、教學平臺建設、立體化教學資源庫開發、多層次實踐教學體系設計以及多元教學方法整合。創新了課程開發方法，形成了鮮明的特色。實踐證明，在提高教學效果、培養學生工程實踐能力和應用創新能力方面取得了較好的效果，為培養合格本科工程應用型人才打下了基礎。
關鍵詞 電機與拖動基礎;精品課程;教學設計
Du Yuxiang
Guangzhou Nanyang Polytechnic Vocational and Technical College，College of Mechatronics and Automobile ， guangdong guangzhou 510980
Abstract “Motor and Drive Foundation” is an important technical basic course for electrical engineering and Automation Specialty in Higher Engineering colleges， which has a certain degree of comprehensiveness and complexity. In the course of teaching design， we should design teaching system， build teaching platform， develop three-dimensional teaching resource bank， design multi-level practical teaching system and integrate multiple teaching methods. The method of curriculum development has been innovated and distinct features have been formed. Practice has proved that good results have been achieved in improving teaching effect， cultivating students’engineering practice ability and application innovation ability， laying a foundation for training qualified undergraduate engineering application talents.
Key words Motor and Drive Foundation; Excellent Course; Teaching Design
引言
《電機與拖動》是機電一體化類專業的專業基礎課，是“電機學”與“電力拖動”兩門課程的綜合，也是《自動控制原理》、《自動控制系統》、《電力電子技術》等課程的必修課程。隨著工業自動化水平的提高以及電機制造、計算機軟硬件、半導體相關產業的不斷發展，對電機拖動課程的教學不斷提出新的要求。該課程的特點是理論性強、實踐性強、適應性強、銜接性強，同時其課程概念多、推導多、抽象，涉及電學、磁學及熱學等多方面的內容，使其具有綜合性、復雜性的特點，學生在學習的過程當中有相當的難度，它要求學生除了具有扎實的理論知識外，還應有較強的動手能力[1]。
1 研究目的及意義
由于課程理論深、難度大、涉及面廣、信息量大、課時相對緊張，為了合理利用課堂時間，減輕學生課后壓力，提高講課效果，方便學生對有關內容的理解和自學，加強實驗教學效果，培養學生綜合分析問題和解決問題的能力，我們也完善了教學輔助材料的建設，進一步完善課程體系和教材建設，豐富教學輔導材料;完善實踐教學條件;豐富網絡教學資源。課題的成果在理論教學上的幫助很大，增加了學生的學習興趣，教學效果也得到了提高。
2 研究基本內容
該課程所在課題組教師近年來致力于學科建設和課程教學改革，自行編寫課程標準和實驗指導書，自主研發了一套比較完善的多媒體課件，并在教學中進行了使用，取得了很好的教學效果。該課程的任課教師治學嚴謹，教學手段先進，教學方式豐富多彩，不斷創新，充分激發了學生的學習熱情，為后續課程的教學打下了堅實的理論基礎。
為了搞好本門課程的教學，我們經過幾年的教學改革與實踐，結合自身的實際條件，本著“以培養學生的工程實踐技能為主、側重方法能力和社會能力培養”的宗旨，勇于探索，大膽實踐，在教學設計上推行“一個體系、兩條主線、三個平臺、四項結合、五維立體化教學資源庫、六層次實踐教學體系、多元教學方法整合”，創新了課程開發方法，逐步形成了鮮明的課程特色，取得了顯著成績。
實驗室建設方面：同時有多臺可拆裝電機，供學生拆裝。準備了半成品繞組連線電機。學生按要求將定子線圈連接完整，使繞組這個既難講又難懂卻很實用的部分完全搬到實驗室進行，不但增加了直觀性，而且使學生的理解能力和動手能力得到提高。
3 研究思路及方法
3.1 教學體系設計
根據“電機與拖動基礎”課程特點，同時結合我院培養工程應用型人才的宗旨，以“曉結構、懂原理、重應用、能創新”為原則，結合兄弟院校的教學經驗，我們科學合理地整合教學內容，修訂教學大綱，編訂教學計劃，設計出有自己特色的課程體系。
在重構課程體系時，按照系統的思維方式，研究出“雙閉環、自適應”的反饋機制，以增強培養過程的自適應性和穩定性。第一個閉環，根據前一個培養周期中發現的問題及電機的最新發展對人才培養提出的新要求，對課程內容進行一次自我調整和總體優化，實現前饋控制。第二個閉環，針對學生的知識結構、實際動手能力與就業后所需電機知識存在差異這一問題，對教學內容進行實時改革與更新，增強人才培養的針對性和時效性，實現反饋控制。 在課程的設計上把握兩個主線，即從單一的知識傳授轉向綜合素質培養為主線，從簡單的重復驗證轉向工程實踐技能培養為主線。
3.2 教學平臺建設
以傳統課堂為第一平臺，以教與學的改革引導學生自主學習，通過采用多元教學方法整合等教學改革措施，促進學生自主學習和創新學習。
以網絡環境為第二平臺，在現有實驗設備的基礎上，結合傳統和現代的測試方法、儀器，開發了基于網絡的電機拖動課程仿真教學平臺。該平臺以虛擬電子儀器為主體，通過軟件與計算機網絡結合，學生可以通過校園網進行遠程測量和實驗，不僅可以解決實驗儀器數量不足的問題，還可培養學生運用先進虛擬儀器技術的實踐能力和創新能力。學生在課堂上學習原理之后，當天就可以在課后進行仿真實驗，在實驗的過程當中通過自己動手測試、觀察，可以進一步探究電機原理、加深理解。同時因為軟件的可擴充性，學生亦可根據自己的情況開展個性實驗。隨著信息量的增大，學生的視野也在擴大，學生的學習方式、思維方式也逐漸地改變，學生的地位由被動的受教育者變為主動探究的學習者，向自主化和個性化發展。
以實訓、實驗室為第三平臺，在我的工程實踐中心，教師帶領學生積極參與到實際的工程項目中去，比如我們設計的工程實訓項目“運動控制系統”，可以使學生對一個電機的調速系統從構思、設計、實現、運作等四個方面得到系統的工程能力的訓練。
3.3 立體化教學資源庫開發
課程開發組的教師先后開發了集紙質教材、教學文件、電子教材、網絡教材、視頻教材于一體的五維立體化教學資源庫，為學生課堂學習、自學提供良好的環境和豐富的學習資源。
3.4 多層次實踐教學體系設計
實踐教學對學生綜合素質和職業技能的培養具有重要影響，根據“電機與拖動基礎”課程綜合性、實踐性較強的特點，我們設計了“現場參觀―基本實驗―綜合實訓―現場實訓―社會實踐―科技創新”六個層次的實踐教學體系。第一層次帶領學生到實習工廠和實訓基地現場參觀;第二層次在實驗室完成，主要讓學生掌握電機使用、維護和開發的基本技能和基本方法;第三層次在工程實踐中心完成，通過項目合作的形式完成對學生綜合技能的訓練;第四層次在實訓企業完成，完成對學生職業技能的訓練;第五層次通過學生的社會實踐完成，增強對未來崗位的認識和理解;第六層次主要針對動手能力較強的學生，帶領他們參加各種科技競賽、參與教師科研，這是提升學生綜合能力和創新能力的有效途徑。
3.5 多元教學方法整合
根據學生的認知特點，堅持“教師為主導，學生為主體”的思想，我們探索和實踐出一套行之有效的“多元”教學方法，并根據授課需要對其進行整合[2]。此外，“電機與拖動基礎”課程教學法很多，比如項目驅動法、案例教學法、開放式教學法、討論式教學法等。每一種教學方法不是孤立的，是相輔相成的，具體的教學過程可能都是幾種教學方法的整合使用。多元教學方法的整合，目的就是通過教學過程的設計實現知識、技能、素質一體化，教、學、做一體化，將專業能力、方法能力、社會能力集成于學生“能力的實訓過程”中。
4 研究結果及其分析
4.1 自編多媒體課件
由于課程本身的特點，采用傳統的教學手段，學生學起來很吃力。使用計算機技術和多媒體技術改變過去傳統的教學手段，為該課程的教學注入了新的活力。這樣不僅可以極大地降低理解難度，而且可以激發學習興趣。
4.2 完成課程標準
按照“以能力為本位，以職業實踐為主線，以項目課程為主體的模塊化專業課程體系”的總體設計要求，以工作任務模塊為中心構建的工程項目課程體系。徹底打破學科課程的設計思路，僅僅圍繞項目任務完成的需要來選擇和組織課程教學內容，突出工作任務與知識的聯系，讓學生在職業實踐活動的基礎上掌握知識，增強課程內容與職業崗位能力要求的相關性，提高學生的就業能力。
4.3 制作課程習題集參考標準
本課程理論性較強，內容抽象不好理解，需要課后習題加以鞏固所學的基本知識點，編寫習題集參考標準是讓學生自主練習時起到參考作用，更好地完成課程的學習。
4.4 建立課程試題庫
課程試題庫的建設，是對本課程教學較有經驗的教師根據學生的學習基礎和學習的基本情況編寫的，期中或者期末可以隨機選擇一套作為試題，平時加強基本知識的掌握也可使用，教師可以網上指導講解，增加學生學習的興趣和效果。
4.5 編寫電機拖動實驗指導書
《電機拖動實驗指導書》根據“電機與拖動”課程教學的基本要求，基于學院電機拖動實驗平臺的基礎上而編寫的。能滿足機電類專業學生對“電機與拖動”課程實驗的要求，《電機與拖動實驗指導書》共有8個實驗，包括直流發電機、直流并勵電動機、單相變壓器、單相電容啟動異步電動機等內容，為培養學生獨立實驗的能力，書中有些實驗內容寫得比較簡略，留有部分內容讓學生自己完成。
4.6 開發建設自動化實驗室
準備了半成品繞組連線電機。學生按要求將定子線圈連接完整，使繞組這個既難講又難懂卻很實用的部分完全搬到實驗室進行，不但增加了直觀性，而且使學生的理解能力和動手能力得到提高。同時有多臺可拆裝電機，供學生拆裝。
4.7 名師講課錄像
錄像由本課程教學經驗豐富的教師錄制，生動直觀，學生可以在學院網站聽課學習，豐富了學生的課外教學資源，增加了學生學習方式的多元化，提高了學習效果。
5 結束語
通過對“電機與拖動基礎”精品課程建設的探索，為培養合格工程應用型人才打下了一定的基礎。我們還將在實踐中不斷探索、改進和完善，以適應新的教育形式的需要。
參考文獻
[1] 劉啟新，張麗華.改革《電機與拖動》教學培養合格本科應用型人才[J].南京工程學院學報，2003，（2）：25-28.
[2] 李山，賀曉蓉，賀娟.建構主義學習理論在“電機學”課程中的應用[J].中國電力教育，2010，（20）：83-85.
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