以“學(xué)生發(fā)展”為中心的電機(jī)類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究與探索

李艷貞 許世有 張 磊 王 莉

（河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院 河南·鄭州 450001）

《電機(jī)學(xué)》、《電機(jī)與拖動(dòng)》等電機(jī)類課程，是自動(dòng)化專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程研究的內(nèi)容理論性強(qiáng)且注重工程實(shí)踐，在課程體系里有著非常重要的作用。相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，既是課程教學(xué)的重要組成部分，又是培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力和自我創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。如何讓學(xué)生愉快高質(zhì)量完成實(shí)驗(yàn)課，提高實(shí)際操作動(dòng)手能力、分析問題和解決問題能力，本文積極探索了一種實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式。

1 改革課前預(yù)習(xí)模式，充實(shí)課前預(yù)習(xí)內(nèi)容，將實(shí)驗(yàn)室提前“搬到”學(xué)生面前

改革前，《電機(jī)學(xué)》、《電機(jī)與拖動(dòng)》等電機(jī)類實(shí)驗(yàn)課普遍的做法是，將實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書直接發(fā)給學(xué)生，學(xué)生據(jù)此寫出預(yù)習(xí)報(bào)告，大部分的學(xué)生將實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中的關(guān)鍵內(nèi)容事先抄一遍，雖然達(dá)到了一定的預(yù)習(xí)效果，但由于不了解具體實(shí)驗(yàn)設(shè)備，預(yù)習(xí)效果僅僅體現(xiàn)在預(yù)習(xí)報(bào)告上，達(dá)不到進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室就能做實(shí)驗(yàn)的目的。

改革后的做法是，按教學(xué)大綱將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目先行錄制成預(yù)習(xí)教學(xué)視頻，剪輯成若干個(gè)單元，制成主題視頻，實(shí)驗(yàn)前至少一周，通過學(xué)習(xí)通網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)將實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、預(yù)習(xí)報(bào)告和預(yù)習(xí)視頻作為線上課程資源一起發(fā)到學(xué)習(xí)通上，使學(xué)生達(dá)到全面預(yù)習(xí)和自主學(xué)習(xí)的效果，同時(shí)在學(xué)習(xí)通上進(jìn)行防拖拽、防窗口切換、原位播放等設(shè)置，發(fā)布任務(wù)點(diǎn)，通過考核通過率數(shù)據(jù)確保每位學(xué)生課前預(yù)習(xí)和自主學(xué)習(xí)質(zhì)量。

實(shí)驗(yàn)教師將實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、預(yù)習(xí)報(bào)告和預(yù)習(xí)視頻一起提前發(fā)給了學(xué)生，避免了學(xué)生實(shí)驗(yàn)開始前只有實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的枯燥無味，同時(shí)也盡可能地讓學(xué)生做到了實(shí)驗(yàn)前的充分預(yù)習(xí)。尤其是，預(yù)習(xí)報(bào)告、預(yù)習(xí)視頻形象生動(dòng)、趣味性強(qiáng)。預(yù)習(xí)報(bào)告有相關(guān)的理論知識(shí)問答、實(shí)驗(yàn)原理圖、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)采集表格和注意事項(xiàng)，預(yù)習(xí)視頻有實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)設(shè)備介紹、實(shí)驗(yàn)接線和操作演示、實(shí)驗(yàn)過程注意事項(xiàng)等，融講解、圖片和視頻為一體，內(nèi)容豐富詳實(shí)，既可以重復(fù)觀看，使學(xué)生在預(yù)習(xí)時(shí)就身臨其境感受到實(shí)驗(yàn)室的真實(shí)環(huán)境，又對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有了充分的了解，達(dá)到了較充分的預(yù)習(xí)目的，保證了實(shí)驗(yàn)課的質(zhì)量。

這種新的課前預(yù)習(xí)模式，不僅提高了學(xué)生對(duì)電機(jī)類實(shí)驗(yàn)課程的預(yù)習(xí)效果，增強(qiáng)了學(xué)生們自主學(xué)習(xí)的興趣、主動(dòng)性和自覺性，而且保證了學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開展實(shí)驗(yàn)操作前的課堂聽課質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

2 建立新的過程評(píng)價(jià)考核機(jī)制，提高課堂效率

為了使實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式獲得更好實(shí)效，實(shí)驗(yàn)室還建立了新的過程評(píng)價(jià)考核機(jī)制，旨在提高學(xué)生實(shí)際操作能力的同時(shí)，有意識(shí)地鍛煉學(xué)生自主分析問題和解決問題的能力，提高課堂質(zhì)量。

過程評(píng)價(jià)考核機(jī)制是將實(shí)驗(yàn)分為三部分進(jìn)行考核：第一部分，考核課前預(yù)習(xí)。實(shí)驗(yàn)教師可以通過學(xué)習(xí)通網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)線上通過率數(shù)據(jù)考核預(yù)習(xí)報(bào)告和預(yù)習(xí)視頻學(xué)習(xí)情況。第二部分，考核實(shí)際操作。一是將實(shí)驗(yàn)過程分為若干單元，例如分為三相交流電的使用、原理圖接線、實(shí)驗(yàn)前初始狀態(tài)檢查、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)采集等單元，在實(shí)驗(yàn)過程中按單元對(duì)學(xué)生實(shí)際操作能力、分析問題和解決問題能力、數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性進(jìn)行評(píng)價(jià)和指導(dǎo)，注重引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生，確保學(xué)生是實(shí)驗(yàn)課堂的主體。二是對(duì)重點(diǎn)單元的重點(diǎn)部分進(jìn)行直接考核；三是設(shè)立一個(gè)考核實(shí)驗(yàn)，學(xué)生需要獨(dú)立完成考核實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程。第三部分，考核實(shí)驗(yàn)報(bào)告。分為課前預(yù)習(xí)和課后總結(jié)兩部分，重點(diǎn)是課后總結(jié)部分。

改革前，由于預(yù)習(xí)效果不好，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備生疏，接線、操作不熟練，上課時(shí)即使是顯得手忙腳亂但還是做不完實(shí)驗(yàn)，碰到一點(diǎn)問題就認(rèn)為是儀器的問題，就要老師來解決問題，不會(huì)想也沒有時(shí)間考慮出現(xiàn)問題的緣由，更顧不上分析問題和解決問題。改革后，由于學(xué)生在課前對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目預(yù)習(xí)充分，教師可以直接在課堂上對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目某些單元直接考核，例如三相交流電源的使用，原來課堂上講解和演示至少需要5分鐘，現(xiàn)在改為1分鐘考核，學(xué)生完成的又快又好，提高了實(shí)驗(yàn)課堂效率。

3 開放課堂內(nèi)容，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，提高實(shí)踐課質(zhì)量

改革前，學(xué)生上課都是匆匆接線，匆匆采集數(shù)據(jù)做實(shí)驗(yàn)，沒有時(shí)間思考，也沒有時(shí)間分析實(shí)驗(yàn)原理，更沒有時(shí)間解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題，或者說，學(xué)生都是為了完成實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn)，沒有在預(yù)習(xí)之后提出自己新的見解，預(yù)習(xí)效果比較差。改革后，通過課前預(yù)習(xí)模式和建立新的過程評(píng)價(jià)考核機(jī)制，使課堂效率和學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量大大提高。老師也有時(shí)間提出一些開放性問題，讓學(xué)生討論思考；有時(shí)間設(shè)置一些“跳一跳”才能夠著的挑戰(zhàn)性難題，讓學(xué)生自己解決。同樣，學(xué)生也有時(shí)間在課堂上提出自己的疑惑，和老師、同學(xué)一起探討與驗(yàn)證。針對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不同的性質(zhì)特點(diǎn)，特別是設(shè)計(jì)性或綜合性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，老師在課堂上有時(shí)間將學(xué)生隨機(jī)分組進(jìn)行課堂延伸，共同思考與解決老師提出的問題。在實(shí)驗(yàn)過程中遇到問題要先自行解決，實(shí)在解決不了的再尋求老師和同學(xué)幫助，大大提高了實(shí)驗(yàn)課質(zhì)量。

這種開放實(shí)驗(yàn)課堂內(nèi)容，有利于激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性和參與實(shí)驗(yàn)的積極性，有利于培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作意識(shí)和團(tuán)隊(duì)精神，有利于提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力，能夠變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”，能夠做到教學(xué)相長(zhǎng)，實(shí)際效果好，發(fā)展前景廣闊，應(yīng)該成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

通過這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革，讓學(xué)生明白了做實(shí)驗(yàn)的最終目的，還是要增強(qiáng)自身的動(dòng)手實(shí)踐能力；讓學(xué)生明白了實(shí)驗(yàn)不僅是檢驗(yàn)一個(gè)學(xué)生動(dòng)手能力高低的標(biāo)準(zhǔn)，更是學(xué)生提升專業(yè)能力最佳途徑，因此做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候?qū)W生應(yīng)該拿出自己的專業(yè)態(tài)度和能力，認(rèn)真完成各個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟，不應(yīng)敷衍了事，在實(shí)驗(yàn)中提高自己的綜合能力，為今后進(jìn)入社會(huì)工作打下堅(jiān)實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)。

4 收集反饋學(xué)生意見，持續(xù)改進(jìn)教學(xué)模式

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)以老師講解為主，學(xué)生聽完按著實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的步驟一步一步做，根本就不去思考為什么這么做，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象不理解，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生完全處于被動(dòng)的狀態(tài)，而現(xiàn)在用的這種新模式更應(yīng)該不斷地改進(jìn)。

目前實(shí)驗(yàn)課程組教師通過觀察實(shí)驗(yàn)效果、向?qū)W生做問卷調(diào)查、微信小程序征求意見等方式，認(rèn)真對(duì)待每一份收集到的反饋建議，并積極地回應(yīng)。了解學(xué)生對(duì)于新的教學(xué)模式的看法，找出存在的問題和需要改進(jìn)的地方，提出整改意見，持續(xù)改進(jìn)。如果大部分的學(xué)生不喜歡這樣的教學(xué)方式，或許是因?yàn)樾碌慕虒W(xué)方式學(xué)生還不太適應(yīng)，應(yīng)該在反饋中尋找一些中立的看法，把問題的重點(diǎn)放在他們身上。這樣的教學(xué)方式可以讓學(xué)生們更加積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)，并掌握其中的知識(shí)。

本教學(xué)改革將信息技術(shù)與教育教學(xué)進(jìn)行深度融合，利用好互聯(lián)網(wǎng)找到合適的方法提高教育教學(xué)的質(zhì)量。例如，在《電機(jī)與拖動(dòng)》課程教學(xué)中，根據(jù)不同學(xué)生的思維方式，結(jié)合思維導(dǎo)圖、對(duì)分課程等方式精心設(shè)計(jì)授課內(nèi)容，改革授課方式，得到了良好的教學(xué)效果。

通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革，老師們深深地體會(huì)到：教學(xué)方式改變之后并不是一成不變的，它會(huì)隨著社會(huì)的發(fā)展而發(fā)展，它是一個(gè)不斷改進(jìn)的過程,現(xiàn)在的教學(xué)方式僅僅適用于現(xiàn)在，未來它會(huì)變得越來越好。自2020年以來，受新冠疫情的影響，僅有線下教學(xué)顯然是不行的，線上教學(xué)迅速必須走進(jìn)每家每戶，學(xué)生們?cè)诩疑蠈W(xué)，但隨著疫情的減弱，各個(gè)學(xué)校都陸續(xù)地開學(xué)，但線上或混合教學(xué)卻沒有停止，保障云課堂與線下授課質(zhì)量實(shí)質(zhì)等效。

從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，應(yīng)該將這種以“學(xué)生發(fā)展”為中心的電機(jī)類實(shí)驗(yàn)課程教育方式持續(xù)完善，構(gòu)建“迭代”式實(shí)驗(yàn)機(jī)制，探索實(shí)驗(yàn)課線上+線下混合模式，并實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。也只有如此，才可以培養(yǎng)出緊密圍繞應(yīng)用型本科人才，以“工程實(shí)踐”為目標(biāo)，培養(yǎng)具備較強(qiáng)的分析和解決實(shí)際問題的能力、較強(qiáng)的專業(yè)實(shí)踐能力、一定的創(chuàng)新創(chuàng)造能力、必要的社會(huì)適應(yīng)能力和終身學(xué)習(xí)能力的應(yīng)用型本科人才。

5 結(jié)語

本文在新工科背景下探索了一種以“學(xué)生發(fā)展”為中心的電機(jī)類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新模式，用改變課前預(yù)習(xí)模式、建立新的課堂考核機(jī)制和指導(dǎo)方式、開放課堂內(nèi)容、收集反饋持續(xù)改進(jìn)等內(nèi)容改變電機(jī)類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。改變課前預(yù)習(xí)模式，既能增強(qiáng)學(xué)生們自主學(xué)習(xí)的興趣，又可以提高實(shí)驗(yàn)課堂質(zhì)量；既能建立新的課堂考核機(jī)制和指導(dǎo)方式，又能提高課堂效率。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新模式，對(duì)加強(qiáng)培養(yǎng)“未來新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)需要的是實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)、具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的高素質(zhì)復(fù)合型新工科人才”具有重要意義。