《电机应用技术》教学新体系探究

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  针对《电机应用技术》课程基本概念多、内容抽象难懂等特点,笔者借助浙江省课堂教学改革研究项目平台,进一步完善基于建模和解模理念的项目驱动式课堂教学模式,在三个转变方面进行了深入探索:通过问题讨论、随堂练习、学生参与课堂教学等方法,探索以教为主向以学为主转变;将引导性项目贯穿理论教学周期,通过课外实践加深学生对课程知识的理解和掌握,探索以课堂教学为主向课内外结合转变;通过改革考核方式,完善评价体系,注重学习过程评价,探索以结果评价为主向结果过程评价结合为主转变。通过两个学期的摸索,在《电机应用技术》课程上建立了独特的教学体系。
  向以学为主转变
  2013-2014学年第一学期,《电机应用技术》课程由学生自由组合,两三人一组,在保证每组都有机会制作PPT进行汇报外,还有近三分之一同学参与了两次PPT的汇报和制作,通过鼓励学生上讲台讲课的方式强化了学生团队建设。这一学期试点,总体效果达到了调动学生学习积极性,增加学生参与课堂教学程度,尝试了以教为主向以学为主的转变。不过,在评分标准方面还需要细化,还有学生的参与度提高了,但相对课堂练习时间减少了。
  2014-2015学年第一学期,《电机应用技术》课程由学生自由组合分为18组,整体学生的参与度和上课效果还不错。在上一个教学过程中出现过的评分标准细化、课堂练习时间减少等问题,本学期都进行了相应调整。细化评分标准,课堂表现的10分中,教师评分占40%,组长对组内成员评分占30%,小组之间互评占30%,虽然计算起来比较麻烦,但总体效果不错,同时,要求学生们自制的PPT中必须有相应教学内容的配套习题讲解。这样一来,他们通过对习题的讲解深化了自己对所学内容的了解与掌握,在以教为主向以学为主的转变中进行了更为深入的探索。
  向课内外结合转变
  2013-2014学年第一学期,从建模和解模两个角度出发来安排引导性项目,带领学生通过采取建模手段在MATLAB平台的仿真模块中搭建直流电机双闭环控制系统,在解模方面则是完成直流电机自动控制系统设计实物调试,使之了解直流电机的实际性能和实用电机的新型控制方法。从建模和解模的角度引入引导性项目,探索了以课堂教学为主向课内外结合转变的教学方式,学生们收获良多。通过一个学期的实践,发现虽然通过一个完整的直流电机控制系统设计,能够帮助学习比较好的同学尽快掌握直流电机的工作原理和控制方式,但是对于那些学习不是很用心、知识掌握一般的同学帮助有限。因为这批学生有可能对单一的小项目会比较容易掌握,而对于一个综合性的大项目一下子让他们掌握,中间不加引导则会比较困难,所以后续需要尝试将一个大项目分解成为诸多二级小项目,应该会对这批学生有所帮助。
  2014-2015学年第一学期,利用电机实验室设备更新的契机,引导学生从直流电机机械特性、起动、调速和制动等方面着手,将直流电机自动控制系统分解成6个二级子项目,帮助全体学生从机械特性、起动、调速和制动等几部分着眼去全方位、多角度了解直流电机的工作原理及控制方式,最终再汇集成为一个大的综合性设计项目。这样开展下来,学生们感觉好多了,不管是学习较好还是学习一般,都有适合自己的项目去帮助他们掌握和理解课本相关知识,使得他们对知识的掌握更加全面和深入。通过此类引导性项目的设计,对学生融会贯通运动控制相关课程内容十分有帮助。这一学期,在以课堂教学为主向课内外结合转变的教学方式探索中又有了更进一步的体会,积累了更为丰富的经验。
  向结果过程评价结合为主转变
  在理论考试中,加强基础、强调应用、注重引导、形式多样。充分利用试题的设计与收集,合理设计试题,着重考查学生对基本概念的理解掌握及应用所学知识的能力,淡化理论的推导和复杂的数学计算,着重考察学生综合应用电机及拖动知识的能力。
  2013-2014学年第一学期,评价比例为:期末考试占40%,平时成绩占60%,其中平时作业 到课率15%、课堂情况10%、期中考试15%、综合性设计报告20%。这一学期下来,发现虽然和原来的考核比例相比考核方式有所改进,极大地增加了平时成绩的考核比重,尝试了以结果评价为主向结果过程评价结合为主转变。但随着考核比例的调整,也在一定程度上带来问题,比如期中考试的15%,很多学生不准备,考试下来成绩相差非常大。
  2014-2015学年第一学期中,在总结上一轮经验的基础上,改变原本1次期中考试的形式,安排3次小测试,将期中考试15%的比例进行分解,各占5%,督促学生及时掌握所学内容。评价比例依然为:期末考试占40%,平时成绩占60%,其中平时作业 到课率15%、课堂情况10%、三次单元测试15%、综合性设计20%。在引导性项目中,改变以报告为主的评价方式,调整评价比例为:引导性项目实物调试结果占50%、引导性项目设计报告占50%。这一学期,在以结果评价为主向结果过程评价结合为主转变中又进行了深入探索和尝试,总体效果还比较令人满意。通过科学合理的考核方式,学生平时的学习积极性得到提高,实现了学习的过程监控,学习风气也明显改善。
  通过《电机应用技术》课程的课堂教学改革策略研究与实践,在很大程度上改变了工科学生对抽象理论知识学习的畏难情绪,极大地调动了大家的学习积极性,为其他工科类似课程的教学改革奠定了基础。
  【本文由2013年浙江省高等学校课堂教学改革项目(Kg2013510)和浙江大学城市学院自动化核心课程群(HX1203)资助】
  (作者单位:浙江大学城市学院信电分院)
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