《電機學(xué)》模塊化教學(xué)改革實踐及思考

何笠 孫盼 周斌華 趙鏡紅 吳旭升

摘要：隨著軍隊轉(zhuǎn)型的深入，傳統(tǒng)教學(xué)模式弊端凸顯，《電機學(xué)》模塊化教學(xué)改革緊密結(jié)合當(dāng)前教學(xué)現(xiàn)狀，打破傳統(tǒng)以事例型教學(xué)為主體的教學(xué)模式，采用模塊化體系教學(xué)模式，將《電機學(xué)》整合成三個基本模塊：結(jié)構(gòu)模塊、原理模塊、維護模塊，將所有的典型電機類型融為一體，從更高的角度、更深的層次去理解和分析電機，同時提出了切實可行的改革實踐措施和建議，為學(xué)員學(xué)習(xí)創(chuàng)造了全新的學(xué)習(xí)模式，實現(xiàn)《電機學(xué)》課程教學(xué)質(zhì)量的跨越式發(fā)展。

關(guān)鍵詞：《電機學(xué)》；模塊化；教學(xué)方法；改革

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）02-0230-03

部隊?wèi)?zhàn)略轉(zhuǎn)型對軍隊院校發(fā)展和人才培養(yǎng)工作提出了更高的要求，尤其是對機電干部的專業(yè)技能要求越來越高。軍隊院校是機電干部培養(yǎng)的基地和大本營，必須大力開展教學(xué)改革，一切向打贏看齊，主動作為，逆勢而上，實現(xiàn)教學(xué)模式和教學(xué)方法的革新[1]?！峨姍C學(xué)》課程是電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)員和部隊機電干部的必修課程，是部隊干部開展工作的主要技能知識，一直以來，《電機學(xué)》課程教學(xué)內(nèi)容陳舊、教學(xué)模式單一、與部隊裝備脫節(jié)，開展《電機學(xué)》模塊化教學(xué)改革實踐來適應(yīng)部隊形勢任務(wù)的變化是院校應(yīng)該承擔(dān)的責(zé)任和義務(wù)，必須高度重視，努力作為，將改革工作深入下去。

一、《電機學(xué)》模塊化教學(xué)改革的意義

電氣工程專業(yè)基礎(chǔ)課程既有完整的理論體系，又有很強的實踐性，是把理論基礎(chǔ)應(yīng)用到工程實踐的典范課程。如何在有限的學(xué)時內(nèi)獲得最佳的教學(xué)效果，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新精神，是課程教學(xué)必須把握的一個難題[2-4]。

1.傳統(tǒng)教學(xué)模式的弊端?！峨姍C學(xué)》是電氣工程專業(yè)的主干專業(yè)基礎(chǔ)課，講授典型電磁機械的結(jié)構(gòu)原理及使用維護知識，理論性強，知識抽象，學(xué)習(xí)難度大。長期以來，電機學(xué)延續(xù)傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容，按照電機結(jié)構(gòu)原理開展教學(xué)，教學(xué)模式千篇一律，面對復(fù)雜的理論，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，教學(xué)效果不佳?！峨姍C學(xué)》傳統(tǒng)教學(xué)安排將不同類型的電機人為割裂開，學(xué)生很難從電磁大格局上把握各類電機的結(jié)構(gòu)原理，不能系統(tǒng)地掌握典型電機的使用維護知識。

2.適應(yīng)軍隊?wèi)?zhàn)略轉(zhuǎn)型的需求。當(dāng)前隨著軍隊的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，加強人才隊伍建設(shè)是提升部隊?wèi)?zhàn)斗力的重要一環(huán)，軍隊院校要積極投身改革浪潮，轉(zhuǎn)變?nèi)瞬排囵B(yǎng)模式，以部隊需要為牽引，以實戰(zhàn)化為改革方向，以提升崗位任職能力為目標(biāo)，不斷革新人才培養(yǎng)思路，建立適應(yīng)作戰(zhàn)訓(xùn)練任務(wù)的新型育人模式，大力開展教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式改革，構(gòu)建新的育人模式，推動人才培養(yǎng)質(zhì)量逐步提升。

3.當(dāng)前《電機學(xué)》課程教學(xué)現(xiàn)狀。伴隨著學(xué)校60多年的發(fā)展歷史，《電機學(xué)》課程教學(xué)形成了較大規(guī)模，凝練出不少教學(xué)特色，教學(xué)實驗條件建設(shè)、教師隊伍建設(shè)都走上了新的臺階，建立了完善的《電機學(xué)》教學(xué)體系。然而，隨著部隊的轉(zhuǎn)型發(fā)展，教學(xué)內(nèi)容與崗位需求之間的矛盾逐漸顯現(xiàn)，實戰(zhàn)化作戰(zhàn)訓(xùn)練對官兵的技能提出了更高的要求，因此學(xué)校的教學(xué)改革勢在必行，《電機學(xué)》課程必須主動適應(yīng)實戰(zhàn)化，向部隊崗位需求靠攏，主動作為，搶抓機遇，迎接挑戰(zhàn)，改革教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式，推進院校和部隊聯(lián)教聯(lián)訓(xùn)，實現(xiàn)《電機學(xué)》課程教學(xué)質(zhì)量的跨越式發(fā)展。

二、《電機學(xué)》模塊化教學(xué)的基本內(nèi)涵

《電機學(xué)》是一門將電、磁、力、機械、運動等基礎(chǔ)物理問題綜合應(yīng)用的課程，其典型特點是電磁過程伴隨著空間運動，理論分析離不開電機結(jié)構(gòu)。一直以來，傳統(tǒng)的電機教學(xué)是以事例型教學(xué)為主體，即針對每種類型電機分別從基本結(jié)構(gòu)、基本原理和使用維護三個方面開展教學(xué)，這種教學(xué)方法實質(zhì)上是局部問題教學(xué)，學(xué)員對局部知識掌握較好，但是這種教學(xué)方法并不能讓學(xué)生從宏觀上掌握電機學(xué)的本質(zhì)[5-9]。《電機學(xué)》模塊化教學(xué)將《電機學(xué)》整合成三個基本模塊：結(jié)構(gòu)模塊、原理模塊、維護模塊，如圖1所示。每個模塊的教學(xué)思想分別是結(jié)構(gòu)——基于設(shè)計要素講電機結(jié)構(gòu)；原理——基于電機模型講電機原理；維護——基于使用要素講電機維護。

三大模塊既獨立成篇又不可分割，既對立又統(tǒng)一。結(jié)構(gòu)模塊主要針對電機的設(shè)計制造，同時又是感性認識電機的基礎(chǔ)，屬于《電機學(xué)》的入門模塊；原理模塊主要針對電機的原理與特性、模型與控制，是電機的理論核心，屬于電機學(xué)的核心模塊；維護模塊主要針對電機學(xué)的實際應(yīng)用，它更加貼近實際，貼近使用，屬于電機的外延模塊。這三個模塊可以獨立成篇，結(jié)構(gòu)模塊學(xué)習(xí)完畢可以很好的了解電機的結(jié)構(gòu)組成。對于有一定電機基礎(chǔ)的人而言，原理模塊能夠使其更加系統(tǒng)的了解電機運行規(guī)律；對于使用者而言，只需熟知維護模塊，就能勝任本職崗位。與此同時，三個模塊又是有機的整體，結(jié)構(gòu)模塊是基礎(chǔ)，沒有結(jié)構(gòu)也就沒有其他模塊；原理模塊是核心，不懂原理也就不能理解結(jié)構(gòu)，更無法參透各種維護手段；維護模塊是終端，所有的模塊都圍繞維護服務(wù)。該教學(xué)思想打破了現(xiàn)有的事例型教學(xué)思想，將所有的典型電機類型融為一體，建立大電機概念，我們可稱其為體系型教學(xué)。體系型教學(xué)思想的本質(zhì)是從更高的角度、更深的層次去理解和分析電機，有利于學(xué)生的綜合能力拓展。

三、《電機學(xué)》模塊化教學(xué)改革實踐

《電機學(xué)》課程模塊化教學(xué)的三個模塊是融為一體的，通過結(jié)構(gòu)模塊的實踐教學(xué)對電機結(jié)構(gòu)有了清晰完整的認識，才能正確理解和掌握原理模塊中的理論知識。同樣，結(jié)構(gòu)模塊的實踐教學(xué)如果脫離了原理教學(xué)，將使學(xué)生缺乏對電機的直觀認識，降低學(xué)習(xí)興趣，影響教學(xué)效果，因此要對《電機學(xué)》傳統(tǒng)的教學(xué)方法進行改革，理論教學(xué)和實踐環(huán)節(jié)結(jié)合起來，交互進行[10]。將結(jié)構(gòu)模塊、原理模塊、維護模塊按照電機種類劃分成不同的子模塊，然后根據(jù)實際的授課對象層次和授課學(xué)時數(shù)的不同，科學(xué)合理的選取不同的子模塊來構(gòu)建《電機學(xué)》課程。秉承理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)理念，充分利用新改建的電機實驗室、電機虛擬實驗室和電機拆裝室，總結(jié)多年來部隊保障經(jīng)驗，建立部隊實操考核試題庫，理論考核與實操考核相結(jié)合，具體教學(xué)方法如圖2所示。理論聯(lián)系實際，將三個模塊有機結(jié)合起來授課。在講授某一種類型電機時，可先將課堂設(shè)在實驗室，通過結(jié)構(gòu)子模塊，拆開電機實物進行講解，讓學(xué)生了解電機的結(jié)構(gòu)組成、形狀、材料等，建立對電機結(jié)構(gòu)的感性認識，為講解電機原理打下基礎(chǔ)。然后通過學(xué)習(xí)原理子模塊，講解電機的運行原理，分別從磁路和電路上將結(jié)構(gòu)子模塊內(nèi)的各個組成部分聯(lián)系起來，同時配合虛擬電機實驗室的原理演示，深入淺出的將電機的理論和實踐聯(lián)系起來。最后學(xué)習(xí)維護子模塊，從電機的原理驗證、啟動、停機、維護保養(yǎng)等方面提高學(xué)員處理實際問題的能力，解決部隊崗位任職實操水平低的問題。

充分發(fā)揮虛擬電機實驗室的作用。電機虛擬實驗室是理論教學(xué)和實踐教學(xué)外的第三種教學(xué)手段，它作為中間橋梁將理論教學(xué)和實踐教學(xué)緊密的聯(lián)系在一起，通過虛擬電機實驗室，學(xué)員可以通過動畫來了解電機的結(jié)構(gòu)組成，還可以模擬電機的運行來多角度觀察電機的運行過程，有效幫助學(xué)員解決內(nèi)容抽象、學(xué)習(xí)枯燥的問題，大大提高學(xué)習(xí)效果。改革課程考核方式，考驗學(xué)員的動手能力。除了傳統(tǒng)的試卷考核以外，引入實操考核環(huán)節(jié)，依托部隊電機使用管理過程中的常見操作和問題，設(shè)置不同類型的考題，學(xué)員獨立完成實操過程，然后在實驗記錄本上記錄解決問題的方法，分析解決問題的原理，得出解決方案，從而鍛煉學(xué)員解決實際問題的能力。

四、小結(jié)

《電機學(xué)》講授典型電磁機械的結(jié)構(gòu)原理及使用維護知識，是電氣工程專業(yè)的主干專業(yè)基礎(chǔ)課，模塊化教學(xué)模式實踐是順應(yīng)部隊發(fā)展需求而開展的重要教學(xué)改革活動，它將幾大模塊有機結(jié)合，重視對學(xué)生創(chuàng)新和自學(xué)能力的培養(yǎng)，充分挖掘每個教學(xué)環(huán)節(jié)的功能，建立了切實可行的改革實踐措施，為《電機學(xué)》課程的實戰(zhàn)化教學(xué)提供了基礎(chǔ)，為學(xué)員學(xué)習(xí)建立了良好的全新環(huán)境。

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Abstract：With the deepening of the military transformation，the disadvantages of the traditional teaching mode are highlighted.The modular teaching reform closely combines with the current teaching situation，breaks the traditional teaching mode with case teaching as the main body，and adopts the modular teaching mode.Integration of "Electrical Science" into three basic modules：structural module，principle module，maintenance module，the integration of all typical motor types into one，from a higher perspective，a deeper level to understand and analyze the motor，At the same time，some practical measures and suggestions are put forward to create a new learning mode for the students and to realize the leapfrog development of the teaching quality of the course of Electrical Science.

Key words："Electrical Science"；modularization；teaching methods；reform