电机系列课程群建设与实践研究
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摘要：电机系列课程群对于自动化专业和电气工程及其自动化专业起着重要的作用，在实际的教学中遇到了教学困难的问题，本文主要针对这一现象，提出了一系列的教学改革措施，并付诸于实践，取得了良好的效果。
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）33-0066-02
《电机与拖动》和《电机学》课程是电气与控制工程学院面向自动化专业和电气工程及其自动化专业本科生开设的专业基础课程[1]，该课程群在这两个专业的教学培养计划中起到承上启下的作用。一方面对于所学过的基础课程中很多相关的知识点，起到复习、巩固和加深理解的作用，另―方面又培养了学生的实际分析问题能力和训练了动手操作能力，为后续深入学习自动控制系统理论打下坚实的基础。针对该课程群的特点，改革和优化教学内容，利用课堂上的理论讲授、课后的实验教学、实践动手环节、模型演示以及专题讨论相结合等多种教学方法和手段进行教学改革，取得了显著的教学效果。
一、该课程群的重要性
目前，高等教育的任务着眼于人才的培养，将培养出具有厚基础、宽口径、素质高、能力强的应用型、复合型人才作为第一要素，故对于学生的创造能力、综合能力和素质培养成为我国高等教育今后发展的主要方向[2]。在我国高校的教学体系中，专业技术课程是联系学生基础理论课程与专业课程的一个很重要的环节，提高学生对后续相关的专业课程的理解并对专业课程的掌握产生浓厚的学习兴趣[3]。因此，作为高等工科院校而言，专业基础课程的教学与研究的教学模式与重视程度会直接影响学生的毕业质量，尤其是对培养学生的综合素质上的影响显得尤为突出。
电机系列课程群是高等院校自动化专业和电气工程及其自动化专业的一门重要的专业基础课，虽然该课程群和电路课程都属于专业基础课，但两者的特点迥异，该课程的特点是概念多、理论性强、与工程实际衔接紧密，因此学习本课程对培养学生具有科学的分析问题能力，以及树立学生理论联系实际的工程观、解决现场技术问题等方面都具有重要的作用。该课程包含的理论基础知识面较广，涉及到前期所学过的物理、电路、高等数学等多门学科，需要这些课程的相关知识来支撑，具有一定的逻辑严密性。
二、采取的相关措施
（一）显现电机课程群的特点，突出习题例题精讲
对于初学电机课程群的学生而言，当在不了解课程群的性质和特点的情况下，就会在学习内容、学习方法以及考虑问题的突破口上或思维方式上出现不适应的现象，尤其表现在平时的学生作业中，部分学生只抓住了所学公式中的数学关系，而不能通过公式中的符号真正理解到它们所表征的实际物理本质，为了让这些学生尽快了解该课程群的性质，帮助学生较熟练地掌握电机课程群的解题方法及技巧，在课堂上任课教师所选用的习题都是在长期的电机课程群教学实践和经验中提炼和总结而来，包含了学生必须掌握的电机课程群的所有基本内容，题型具有一定的代表性，同时部分题目存在一定的广度和深度，需要教师引导学生从多个角度同时深入分析，最终得出结论，有的题目不但包含了基础知识，同时反映了电机领域的新技术和新成果。在内容的体系安排上，注意到内容的衔接性，指明每一章内容的重点知识，对主要内容进行细致的分类、归纳和总结。解题方法具有一般通用性的同时还具有典型意义，学生通过对这些精选习题的讨论，对公式、解题方法的理解上升到对电机课程群问题物理本质的理解，这是一个质和量的飞跃，需要任课教师下狠功夫才能达到该要求。
（二）加强电机模型室的建设
由于学生刚开始接触学习电机课程，缺少对其内部结构的直观认识，这直接影响到电机课程的理论教学水平，给学生的学习带来一定困难，一定程度上影响了教学效果。近几年来，在原有基础上，经过课程组老师的共同努力，电机模型室更具规模和水平，收集的模型及实物也更加全面，增加了部分微特电机和控制电机，还有相当数量的零部件，有的还能反映现代电机技术成就及发展趋势，部分电机可供学生自行拆装。
（三）改革传统的教学模式，注重学生能力的培养
随着现代技术的发展，要求我们培养的学生不再是“单一型”人才，而是具有能够独立思考、有创造性思维能力、锐意进取、能适应新形势发展需要的高素质“开拓型”人才。为了适应社会对人才的要求，在人才培养方面，必须改革课程教学方法，提高人才质量，这是摆在我们面前的重要任务。
1.上好绪论课。在教学中，上好绪论课是非常重要的环节，因为学生接触电机课程群是从绪论开始的，绪论主要从以下三个方面进行介绍：为什么学习该门课程；学习该门课程的主要内容是什么；如何学好该门课程，即学习方法的介绍。最后介绍一些学习经验，促使学生在以后的学习中，能够提高自己的学习效率。
2.搞好启发式教学。教学是互动的，避免传统的教师“填鸭式”教学方法，在课堂教学中，要以学生为中心，采用启发式教学非常重要。教师根据教学任务和学习的客观规律来安排教学内容，从学生对于基础知识和接受能力的角度出发，通过教和学的相互作用，将教师主导地位和学生主体地位紧密衔接、统一起来，引导学生积极思考、大胆创新，不怕出错，敢于质疑一切，也就是采取启发、诱导、调动学生的学习兴趣和积极性，激发学生的内在思维，做到一边讲，一边提出问题，引导学生对老师提出的问题进行思考，让学生经过思考后得出结论和解决问题的方法，并用自己的语言表述推论的理由，最后把学生所得的结论和方法逐个进行点评。启发式教学中，要营造一种轻松的教学氛围，让学生敢于提出问题，敢于回答问题，不怕问题。在此过程中，教师启发时机和启发技巧的运用非常关键，做得好，能够真正起到启发学生思维、活跃课堂气氛的作用。近年来，我们采用了启发式教学方法，获得了很好的教学效果，课堂气氛活跃，学生敢于质疑并积极思考解决问题。
3.课堂上开展探讨式教学。在教学中进行课堂上的知识探讨，可以提高学生学习的主动性和反应能力，激发学生的思维活动。由于电机课程群比较抽象，所以在完成每一个章节或一些重点、难点内容的授课之后，就需要进行相应的习题课或讨论课，以利于学生多方位的理解，最终得以攻克难关，掌握这些重点难点内容。师生间多方面交流，相互探讨，各抒己见，建立了融洽的师生关系，并从中了解到每个学生对于本课程掌握知识的具体情况，以便在教学中，抓理解能力强的学生和理解能力弱的学生，带动中间学生，共同进步，完成教与学的任务。同时鼓励学生打破书本、老师的局限，提出和探讨某些问题与异于书本上的新的解决方法。
4.开发系列多媒体课件。电机系列多媒体教学课件是在长期电机实践中逐步积累开发完成的，包括交流绕组磁动势演示课件、电机学难点学习课件、电机学课堂教学PPT课件。这些课件主要以高精度的矢量图形、二维和三位动画的形式展示了电机学中的抽象概念以及电机的结构，弥补了教材展现形式单一的不足，对于电机这门与工程实践结合紧密的课程，起到了很好的辅助教学作用。
5.实验实践性教学资源建设。2000年以来，学校重新建设了电机及其控制实验室，全部更新了原有的电机设备，新研制了能反映教学内容和特点的变压器、直流电机、异步电机、同步电机以及控制电机等多种新式机组，采用了大量高性能、智能化、现代测试系统和设备，研制了水平一流的电机多功能综合实验台。新建实验室包括实验室、实验教学讨论与交流室、电机教学模型室三个部分。
教学实习是实践教学中非常重要的一个环节，教师重视强化教学实习的质量和效果，与国内规模、水平均一流的希玛集团（胡家庙电机厂）等建立了稳定、良好的教学实习基地关系。我校实习队表现了优良的校风和学风，参加实习的学生普遍反映收获很大。
6.注重学生特长的培养。考虑到不同层次学生的兴趣和爱好，分别开辟了电机维修、设计制作、合作实验研究、专业外语著作翻译、理论专题研究及论文撰写等多个方向组，供其选择，以利于学生特长的培养。如电机维修组：这部分学生虽然理论知识比较薄弱，在分析问题时比较困难，但其动手能力特别强，擅长于动手操作，主要培养其以后从事电气设备的维护与维修，这样既提高了他们的学习兴趣，又发挥他们的特长；实验研究组：这部分同学不但理论基础厚实，同时具有一定的创新意识。他们可以对于电机课程现有的实验方法进行相应的改进，新实验方法的提出对于他们的理论研究水平以及综合素质的提高都有重要的意义，为此，组织部分有兴趣的学生加强对实验的学习研究和改进。
（四）提高教师的综合素质，加强教师队伍建设
建立一套“因材施教、教学互动、学以致用”的教学新模式。充分利用现代化多媒体、虚拟化教学资源平台在自动化专业课程群中的应用，建立全覆盖的“课堂理论教学、虚拟演示、课后网络化互动”的教学新方法；建立一套“理论教学、科研项目、企业实践”相结合的教学新流程，形成科研与教学互动的长效机制，推动学生尽早尽快参与科研项目、加入科研团队，提高学生“学、研、用”能力，使其能快速适应现代工业的需要。
青年教师在完成随堂听课环节后，在主讲教师的指导下完成备课教案，并提出试讲申请，经考查后安排试讲。通过试讲后，报请学院并需通过学院组织的试讲。若未能通过试讲，则应继续进行教学培训，直到通过试讲。鼓励和积极创造机会帮助中青年教师到国外进修学习，了解和掌握国外电机学科发展的动态，学习国际先进理念和经验，提升教师水平。
三、取得的效果
自2009年试用该教学方法以来，学生成绩稳步提高，《电机课程》班级平均成绩由原先的62分逐步提升至目前的74分左右，取得了满意的效果。同时，在新的人才培养模式和计划中，充分结合本学科特点和优势建设新的课程体系，将课内外教学有机结合，设置课外学分，在创新基地培养学生自主学习、勇于实践、大胆创新的做法取得很好的成效，鼓励倡导学生积极参加创新活动，在本学科相关国内外的各类大赛中均取得显著成果。
参考文献：
[1]汤蕴谬.电机学[M].北京：机械工业出版社，2002.
[2]刘涤尘.电气工程及其自动化专业人才培养模式的探讨与实践[J].中国电力教育，2014，（4）.