李 輝，季海婷，韓 力

(重慶大學 電氣工程學院，重慶400044)

“電機學”是電氣工程及自動化等專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，其教學內(nèi)容綜合反映了電學、磁學、動力學和熱力學等學科的知識。該課程的特點是理論性強、學科綜合性強以及與工程實際聯(lián)系緊密等，教學中存在著難教和難學的現(xiàn)象［1］。

本文以“電機學”課程的教學模式改革探索為例，分析了該課程傳統(tǒng)教學中存在的問題，并在現(xiàn)有基于問題學習PBL 的教學模式基礎(chǔ)上，提出了基于實際工程問題學習PEPBL 的教學模式改革。

1 基于PEPBL 的教學模式改革

我院課程組把原有的“電機學”一門課程分為“電機學(一)”和“電機學(二)”兩門課程。

“電機學(一)”作為必修課，面向電氣工程與自動化專業(yè)所有學生。其主要內(nèi)容包含磁路、直流電機、變壓器、交流電機共同問題，感應(yīng)電機和同步電機的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和基本分析方法，側(cè)重三相、對稱、基波和穩(wěn)態(tài)運行特性層面的分析;

“電機學(二)”作為專業(yè)基礎(chǔ)選修課，主要面向今后將在電機方向和電力系統(tǒng)方向做畢業(yè)設(shè)計的學生。主要內(nèi)容包括變壓器和交流旋轉(zhuǎn)電機的諧波、暫態(tài)和不對稱運行等相關(guān)理論。

此外，機電能量轉(zhuǎn)換以及特殊電機等相關(guān)內(nèi)容則劃歸到高年級電機方向的專業(yè)選修課程里。這樣就減輕了學生的學習負擔，使“電機學”課程的教學內(nèi)容更有針對性。

PEPBL 就是引入工程問題并采用啟發(fā)式和探究式相結(jié)合的教學方法［3］。在“電機學”課堂教學中增加每章節(jié)學習前引入工程問題教學環(huán)節(jié)，提高學生學習的針對性的認識。比如，在學習變壓器章節(jié)前，教師會向?qū)W生提出一些啟發(fā)式問題:變壓器在變壓的同時會變頻嗎?變壓器自身會消耗功率嗎?為什么在實際接電網(wǎng)運行的變壓器中，變壓器電壓要提升5%?是變壓器電壓調(diào)整率的原因嗎?

我們讓學生從這些提問中思考和理解如何應(yīng)用基本理論去分析、解決實際工程問題的思路和方法，從而進一步提高學生學習的積極性。另外，在教師提出啟發(fā)式問題后可以為學生提供解決問題的思路，以及查閱資料的方向，這樣就為課外的實際工程問題討論環(huán)節(jié)提供了指引作用。

我們在課堂演示時使用了教學模型與實物部件相并用的方法以解決講授機械結(jié)構(gòu)復雜，平面圖缺乏立體感的內(nèi)容時可能遇到的困難。例如應(yīng)用沖片實物和三相繞組等教學模具。使用動畫演示，可以使電機的運行工作過程形象化。電機教學中最常用的軟件是Matlab 及PSpice，在課堂上可以進行仿真演示，并且可以借鑒國外教科書上提供的仿真題供學生課下學習參考。

2 基于PEPBL 的實踐環(huán)節(jié)改革

為了加強“電機學”課程開始前的認知實習環(huán)節(jié)，我們增加了在參觀實習之前對學生開設(shè)4 ～6 學時的“走進電機世界”的感觀認識課程。開設(shè)此課程第一目標就是激發(fā)學生對“電機學”的感性認識，為后面的課程學習奠定了基礎(chǔ);另一個目標是帶領(lǐng)學生梳理之前學過的基礎(chǔ)課程，如“大學物理”、“電路原理”和“電磁場原理”等課程，讓學生回想此前學過的概念、理論和方法。在基本知識梳理好之后總結(jié)出理論知識在實際電機中的應(yīng)用，讓學生感受到之前所學枯燥的理論知識其實在“電機學”中是有實際應(yīng)用的。

通過課外討論環(huán)節(jié)鍛煉學生分析工程問題能力、提高學生綜合素質(zhì)。“電機學”課程中設(shè)置了由研究生為主的助教團隊，課外討論方式由助教主導。比如，學生小組經(jīng)過討論，選擇感興趣的實際工程問題，就可以聯(lián)系助教確定小組研究報告題目。在后面的討論學習過程中小組可以主動聯(lián)系助教尋求查閱資料的方式及討論研究報告的思路等，助教可以帶領(lǐng)小組成員到圖書館實際查閱，組織大家自由交流討論。助教在這個過程中也還需要記錄學生的學習過程，為后期綜合成績評價提供依據(jù)。

我們在“電機學”實驗環(huán)節(jié)中增加了計算機仿真內(nèi)容，以及學生自主設(shè)計的實驗項目。對于學生自主設(shè)計實驗環(huán)節(jié)，在學生擬好實驗方案后，經(jīng)實驗教師同意便可安排實驗。實驗過程中，課程組同樣重視學生的過程學習以及過程考評。在實驗操作中，安排學生扮演不同角色，如實驗設(shè)計者、實驗操作者和實驗記錄者等。

3 結(jié)語

針對本文提出的基于PEPBL 的“電機學”教學模式和教學方法，課程組設(shè)計了相應(yīng)的綜合成績評價體系和考核辦法［4］。實驗成績除了傳統(tǒng)實驗報告質(zhì)量考核外，增加了學生實驗環(huán)節(jié)的動手能力和小組實驗的組織協(xié)調(diào)能力的考核;針對該課程內(nèi)容多，學生掌握知識點難的問題，增加了課程平時作業(yè)和階段測試內(nèi)容，特別是增加了該課程的學習過程評價。

我們對“電機學”課程教學過程提出了PEPBL教學模式。已在我校部分教學班實施。學生的問卷調(diào)查結(jié)果顯示，80%的學生很歡迎這種教學方式，認為在實際的工程問題應(yīng)用中能得到理論知識、學習能力和團隊合作的鍛煉。當然也有一些學生反映存在的不足。比如，自主實驗設(shè)計難度大，很難完成。過程評價不夠精確，人為因素偏差較大等問題。針對這些問題，課程組將在教學過程中不斷與學生交流，改革思路，以完善PEPBL 教學模式，進一步促進為“電機學”課程的教學改革。

［1］ 張文忠，魏云冰，馮巧玲. 以能力培養(yǎng)為導向的引導式“電機學”教學［J］.北京.中國電力教育，2004，16:78 ～79

［2］ Cindy E. Hmelo-Silver. Problem-Based Learning:What and How Do Students Learn?［J］. Educational Psychology Review. 2004，16(3):235 ～266

［3］ 許曉峰.工程應(yīng)用型“電機與拖動”課程改革初探踐［J］.南京:電氣電子教學學報，2004，33(增刊):97 ～99

［4］ 肖金鳳，朱榮輝，盛義發(fā). 電氣工程及其自動化專業(yè)電機學教學改革研究［J］. 天津.電力系統(tǒng)及其自動化學報，2003.15(6):97 －99