電機(jī)與拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究與實(shí)踐——基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)

劉興華，蘇盈盈，楊君玲

一、電機(jī)與拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)課的地位與作用

電機(jī)與拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)課涉及模擬電路、電源設(shè)計(jì)、自動(dòng)控制、供電保護(hù)等專業(yè)技術(shù)及其應(yīng)用，跨自動(dòng)控制、電子、計(jì)算機(jī)等諸多學(xué)科，涉及的理論知識(shí)面較廣，涵蓋了電、磁、熱和機(jī)械、化學(xué)等綜合知識(shí)。電機(jī)拖動(dòng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活中，如機(jī)床、軋制生產(chǎn)線、電力機(jī)車、風(fēng)車、水泵、電動(dòng)工具乃至家用電器等。電機(jī)與拖動(dòng)是普通高等工科學(xué)校電氣類專業(yè)的基礎(chǔ)課、必修課。電機(jī)與拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)是電機(jī)學(xué)、電機(jī)與拖動(dòng)等相關(guān)課程的重要組成部分，是電機(jī)學(xué)、電機(jī)與拖動(dòng)理論教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，通過電機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能夠使學(xué)生進(jìn)一步鞏固和加深對(duì)所學(xué)電機(jī)基礎(chǔ)理論知識(shí)的理解，為提高學(xué)生的綜合能力奠定良好的基礎(chǔ)。隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力是普通高等工科學(xué)校的重要責(zé)任，也是滿足社會(huì)對(duì)有創(chuàng)新精神的綜合型、應(yīng)用型、技能型合格人才的需要。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀及存在的主要問題

總體而言，目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)都是依附于理論教學(xué)，以理論知識(shí)或陳舊的知識(shí)為主體，而且大多數(shù)實(shí)驗(yàn)課程是驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)式的傳授教學(xué)，也可概括為“偏基礎(chǔ)，重理論，輕實(shí)驗(yàn)”。

近年來，從社會(huì)用人單位調(diào)查反饋的信息來看，畢業(yè)生情況很不樂觀，集中表現(xiàn)在：專業(yè)知識(shí)舊，動(dòng)手能力差，應(yīng)用能力弱，綜合能力缺，商務(wù)能力無，團(tuán)隊(duì)合作少，社會(huì)知識(shí)空，創(chuàng)新能力低。對(duì)此，課題組成員充分認(rèn)識(shí)到，電機(jī)與拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在某些環(huán)節(jié)上存在一定的局限性，背離了 “高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)”的社會(huì)需求。

（一）對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)重視程度不夠

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是課程教學(xué)的重要環(huán)節(jié)之一，而且是實(shí)踐教學(xué)的基礎(chǔ)，如果實(shí)驗(yàn)教學(xué)得不到重視，那么重視實(shí)踐教學(xué)就無從談起。張敬賢在《論“重理論、輕實(shí)踐”現(xiàn)象的根源》一文中，從歷史根源和社會(huì)大環(huán)境兩個(gè)方面闡述了重理論、輕實(shí)踐的必然性。學(xué)校對(duì)實(shí)驗(yàn)教師還不夠重視，比如在職稱申報(bào)時(shí)，給實(shí)驗(yàn)教師的指標(biāo)比例很低，而且實(shí)驗(yàn)教師評(píng)到副高職稱就封頂，沒有評(píng)正高的機(jī)會(huì)，同等職稱（同為中級(jí)或同為副高）的實(shí)驗(yàn)教師比專任教師職稱系數(shù)平均相差0.25檔。而且實(shí)驗(yàn)教師的勞動(dòng)強(qiáng)度和技術(shù)含量并不比專任教師低，經(jīng)濟(jì)利益的不平等導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教師不安心實(shí)驗(yàn)崗位，缺乏工作熱情，教學(xué)積極性不高，設(shè)備出現(xiàn)故障，不是想辦法積極維修，而是給廠家直接聯(lián)系，如果過了質(zhì)保期廠家就會(huì)收取維修費(fèi)、工本費(fèi)等，無形增加了成本。從傳統(tǒng)角度而言，實(shí)驗(yàn)教學(xué)只是理論教學(xué)的一小部分，是對(duì)理論知識(shí)理解的一個(gè)補(bǔ)充和對(duì)理論知識(shí)的驗(yàn)證，依附理論教學(xué)而存在，例如48學(xué)時(shí)的課程，實(shí)驗(yàn)課可能只有6～8學(xué)時(shí)。長(zhǎng)此以往，將背離應(yīng)用型大學(xué)的整體發(fā)展要求。

（二）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一，多以驗(yàn)證為主

實(shí)驗(yàn)課程采用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教材編寫模式及實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，實(shí)驗(yàn)步驟都非常詳細(xì)，但實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較單一，如直流電機(jī)認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)、單相變壓器參數(shù)測(cè)試、異步電機(jī)正反轉(zhuǎn)等。而對(duì)社會(huì)需求較廣的同步電機(jī)實(shí)驗(yàn)大綱上則沒有體現(xiàn)，對(duì)綜合性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)比較籠統(tǒng)，沒有結(jié)合社會(huì)需求，只是從理論上可行的設(shè)計(jì)，學(xué)生只是按部就班地機(jī)械式操作，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)占了較大的比例，缺乏廣泛性和應(yīng)用性，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)非常不利。

（三）實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和手段滯后

現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)多數(shù)是以老師按照實(shí)驗(yàn)操作步驟講解一遍，然后將事先連接好的線路進(jìn)行演示，同時(shí)強(qiáng)調(diào)一下注意事項(xiàng)，接下來就是同學(xué)們按照線路圖再自行接線操作，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。綜合性（設(shè)計(jì)性）實(shí)驗(yàn)也只是給出了固定的設(shè)計(jì)模式，多以教師傳授知識(shí)和技能為主，沒有真正調(diào)動(dòng)學(xué)生自主設(shè)計(jì)的積極性，工程設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)手段缺乏先進(jìn)性，設(shè)計(jì)方式主要是利用理論課上講的理論推導(dǎo)公式，學(xué)生感到猶如一次作業(yè)題，對(duì)這樣的實(shí)驗(yàn)沒有興趣，實(shí)驗(yàn)效果不佳。

（四）實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定缺乏科學(xué)性

目前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)雖然在考核表中占20%的分值，但實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定不是依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)操作情況打分，而是以提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式來體現(xiàn)，這就難免會(huì)有抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告的現(xiàn)象，還有可能出現(xiàn)抄襲者比被抄襲者的成績(jī)高的情況，這也是導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)課不被重視的原因之一。有的學(xué)生來做實(shí)驗(yàn)，心里存在一種誤區(qū)：實(shí)驗(yàn)做不做都無所謂，只要有幾個(gè)同學(xué)做，自己課后把實(shí)驗(yàn)報(bào)告拷貝一份就萬(wàn)事大吉了。雖然總成績(jī)中也要求有一定比例的實(shí)驗(yàn)成績(jī)，但根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告并不能真實(shí)地反映該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。教師僅根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行評(píng)分，既不利于提高學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的積極性和主動(dòng)性，也不利于動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，達(dá)不到開設(shè)實(shí)驗(yàn)課的真正目的。

（五）學(xué)生的安全意識(shí)淡薄

有的學(xué)生對(duì)電機(jī)與拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)的安全意識(shí)淡薄，習(xí)慣于忽略名牌數(shù)據(jù)和注意事項(xiàng)，隨意旋轉(zhuǎn)電源或設(shè)備按鈕，在接實(shí)驗(yàn)線路圖時(shí)不認(rèn)真觀察實(shí)物與線路圖的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，眼高手低。由于強(qiáng)電實(shí)驗(yàn)本身對(duì)安全性要求是非常高的，加之電機(jī)是旋轉(zhuǎn)設(shè)備，因此馬虎不得。在要求學(xué)生增強(qiáng)安全意識(shí)的同時(shí)，還要有應(yīng)急方案作雙保險(xiǎn)，否則，就可能導(dǎo)致比較昂貴的設(shè)備損壞或意外人身事故。

三、改革實(shí)施方案及整改措施

《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》（2010-2020年）提出：在“用好現(xiàn)有人才、引進(jìn)急需人才、培養(yǎng)未來人才”的基礎(chǔ)上，實(shí)施“應(yīng)用型教學(xué)能力培養(yǎng)戰(zhàn)略，以雙師型教師為重點(diǎn)，創(chuàng)新體制機(jī)制，建立應(yīng)用型教師建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和科學(xué)評(píng)價(jià)及激勵(lì)機(jī)制”。教育部在 《關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》中也明確指出：“實(shí)踐教學(xué)對(duì)于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力具有特殊作用?！睂W(xué)校為此也做了大量工作，出臺(tái)了相關(guān)政策，但最終要見到實(shí)效，將是一項(xiàng)艱巨而長(zhǎng)期的系統(tǒng)工程。筆者結(jié)合從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)掌握的第一手資料，設(shè)想從以下幾個(gè)方面完善和提高電機(jī)與拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

（一）轉(zhuǎn)變觀念，重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)

實(shí)踐教學(xué)在整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中是最具活力和最有生命力的部分，是學(xué)生步入社會(huì)的橋梁和紐帶。實(shí)踐與理論同等重要，既密不可分，又獨(dú)立于理論教學(xué)。而實(shí)驗(yàn)教學(xué)又是實(shí)踐教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。就學(xué)校而言，要重視實(shí)驗(yàn)教師的培養(yǎng)，制定激勵(lì)政策，提高實(shí)驗(yàn)教師的積極性，對(duì)實(shí)驗(yàn)教師的職稱晉升適當(dāng)提高指標(biāo)比例、縮小或拉平實(shí)驗(yàn)教師與專職教師的職稱系數(shù)差距，評(píng)優(yōu)、評(píng)獎(jiǎng)等不僅僅考慮論文的發(fā)表數(shù)量和課題的多少，還要將進(jìn)校的經(jīng)歷及解決實(shí)際問題的能力作為主要考核指標(biāo)，提高應(yīng)用技術(shù)開發(fā)的業(yè)務(wù)水平和技術(shù)創(chuàng)新能力。還可以制定一些傾斜政策，在績(jī)效考核中兌現(xiàn)待遇或報(bào)銷適當(dāng)?shù)牟盥醚a(bǔ)貼和生活補(bǔ)貼。就實(shí)驗(yàn)教師而言，要注重自身能力的提升，加強(qiáng)綜合素質(zhì)培養(yǎng)，提高實(shí)驗(yàn)課堂的指導(dǎo)能力和實(shí)踐業(yè)務(wù)水平，與企業(yè)接軌。就學(xué)生而言，應(yīng)珍惜學(xué)校提供的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所和設(shè)施設(shè)備，充分利用好課堂的90分鐘和課后的開放平臺(tái)，積極參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)，認(rèn)真做好每一個(gè)實(shí)驗(yàn)。對(duì)此，2013年11月22日重慶大學(xué)電氣學(xué)院著名專家劉和平教授在為我院師生所作的學(xué)術(shù)報(bào)告中，也提出了應(yīng)該提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度和加大改革力度。

（二）采用探究法進(jìn)行電機(jī)與拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

原來的電機(jī)與拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)教材內(nèi)容比較單一，有些內(nèi)容需要規(guī)劃、梳理，厘清實(shí)驗(yàn)操作流程，嘗試探究法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。如直流電機(jī)章節(jié)比較深?yuàn)W的內(nèi)容，可以先做實(shí)驗(yàn)，后講理論知識(shí)，采用探究法教學(xué)。對(duì)此，課題組成員曾提過這樣的建議，先對(duì)電機(jī)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)有個(gè)感性的認(rèn)識(shí)后，再回過頭來聽老師的理論講解，實(shí)施效果要好于先上理論后上實(shí)驗(yàn)課。在整合實(shí)驗(yàn)教材的基礎(chǔ)上，要減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的比例，增加學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的比例，豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在學(xué)校制定的課程基本框架和要求下，由學(xué)生自己制訂實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，自由選擇，彈性學(xué)習(xí)，從而提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。

（三）健全實(shí)驗(yàn)考核評(píng)價(jià)體系，實(shí)施學(xué)分制

健全實(shí)驗(yàn)考核評(píng)價(jià)體系，不僅要提交紙質(zhì)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，還要現(xiàn)場(chǎng)操作、現(xiàn)場(chǎng)評(píng)定和打分，提高實(shí)驗(yàn)分?jǐn)?shù)的比重，督促每個(gè)學(xué)生都能自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生從做中學(xué)，提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α１热缬?jì)算機(jī)系已經(jīng)將理論和實(shí)驗(yàn)單獨(dú)計(jì)算學(xué)分，試行一學(xué)期，學(xué)生對(duì)實(shí)踐環(huán)節(jié)的重視程度明顯提高，反饋效果良好。如果有條件，還可以引入企業(yè)，與學(xué)校共同培養(yǎng)、共同考核把關(guān)，加大實(shí)驗(yàn)教學(xué)的力度，實(shí)現(xiàn)學(xué)校與社會(huì)應(yīng)用型人才需求的良性接軌。

（四）實(shí)施案例教學(xué)，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)

案例教學(xué)是一種模擬或者重現(xiàn)現(xiàn)實(shí)生活中的一些場(chǎng)景，讓學(xué)生把自己植入案例場(chǎng)景，通過研討來進(jìn)行學(xué)習(xí)的一種教學(xué)方法。通過案例分析、視、聽、練，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，縮短輔導(dǎo)周期，延長(zhǎng)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)時(shí)間，為學(xué)生自行探索、自由爭(zhēng)辯、自發(fā)研究、提高動(dòng)手能力提供拓展空間。

（五）實(shí)現(xiàn)資源共享，規(guī)范開放流程

充分利用電氣工程實(shí)驗(yàn)中心網(wǎng)站，實(shí)現(xiàn)資源共享，規(guī)范開放流程，將相關(guān)資料和視頻進(jìn)行共享，使得電機(jī)與拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)立足于電專業(yè)或非電專業(yè)，在服務(wù)理論的同時(shí)，提升學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)、課程設(shè)計(jì)和設(shè)備改造意識(shí)和研發(fā)能力。為了讓學(xué)生文明操作，合理利用開放資源，先讓學(xué)生和實(shí)驗(yàn)老師預(yù)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間，擬定實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室要遵守實(shí)驗(yàn)室的各項(xiàng)規(guī)章制度，最好是以小組的形式進(jìn)行預(yù)約，這樣可以培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作精神和團(tuán)隊(duì)意識(shí)，也是學(xué)生走向社會(huì)應(yīng)該具備的良好素質(zhì)之一。

四、結(jié)語(yǔ)

電機(jī)與拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革取得了較好效果，但要完全適應(yīng)應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)的發(fā)展要求，還需進(jìn)一步優(yōu)化整合實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，注重學(xué)生科學(xué)素質(zhì)和探索精神的培養(yǎng)，要利用網(wǎng)絡(luò)資源和開放平臺(tái)，堅(jiān)持以學(xué)生為本，由學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，自主適應(yīng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，自主開發(fā)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)教師根據(jù)實(shí)際情況因材施教，有效引導(dǎo)，在強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng)和實(shí)驗(yàn)主體流程，使學(xué)生在獲取知識(shí)的同時(shí)，注重分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法要在理論與實(shí)驗(yàn)相互促進(jìn)方面有新的突破。實(shí)施“探究法”教學(xué)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教師和學(xué)生之間的溝通和探討，摸清學(xué)生需求，突出現(xiàn)代教育技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的特色，采用多媒體和教學(xué)資源上網(wǎng)等方法，方便學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，加深學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論和方法的理解，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)驗(yàn)的良性互動(dòng)，從而培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

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