湖南城市學(xué)院機(jī)械與電氣工程學(xué)院 湖南 益陽 413000

引言

以目標(biāo)成果為導(dǎo)向（Outcome-Based Education，OBE）的教育理念在工程教育專業(yè)認(rèn)證的三大教育理念中顯得尤為突出。堅(jiān)持以學(xué)生為中心，突出教育全過程的持續(xù)改進(jìn)性。成果導(dǎo)向教育是基于學(xué)習(xí)與產(chǎn)出相協(xié)調(diào)發(fā)展的教育模式，通過以預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出為中心進(jìn)行組織、實(shí)施和評(píng)價(jià)，以學(xué)習(xí)成果驅(qū)動(dòng)課程活動(dòng)和學(xué)生學(xué)習(xí)的產(chǎn)出評(píng)價(jià)，是目前國內(nèi)外高等教育發(fā)展的趨勢[1]。尤其是在以工程教育專業(yè)認(rèn)證為前提條件下推動(dòng)課程教學(xué)改革，深入學(xué)習(xí)貫徹全國教育大會(huì)精神，堅(jiān)持“以本為本”，推進(jìn)“四個(gè)回歸”的成都宣言，扎實(shí)落實(shí)打造“金課”、淘汰“水課”的重要舉措[2]。構(gòu)建一套基于目標(biāo)成果為導(dǎo)向的教學(xué)內(nèi)容豐富、教學(xué)方法先進(jìn)的教學(xué)模式，以此打造一批優(yōu)質(zhì)的一流課程。

本文以《電機(jī)學(xué)》課程為研究對象，針對《電機(jī)學(xué)》課程理論性強(qiáng)、邏輯分析困難，并且具有對實(shí)踐操作能力要求高的特點(diǎn)，結(jié)合學(xué)?！峨姍C(jī)學(xué)》課程的實(shí)際教學(xué)情況，在OBE理念下探討《電機(jī)學(xué)》課程教學(xué)改革。形成以學(xué)生為中心提升課程達(dá)成度的教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)以目標(biāo)成果為導(dǎo)向的教育教學(xué)模式。

1 教學(xué)模式改革

以目標(biāo)成果為導(dǎo)向的教學(xué)模式注重教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)過程與教學(xué)成果三位一體，實(shí)施教學(xué)前先確定教學(xué)目標(biāo)，按照既定的教學(xué)目標(biāo)實(shí)施教學(xué)，而教學(xué)成果則是學(xué)生學(xué)習(xí)之后目標(biāo)達(dá)成度的評(píng)價(jià)。《電機(jī)學(xué)》課程專業(yè)性非常強(qiáng)，通過借助電磁場能量之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，構(gòu)建數(shù)學(xué)方程和向量圖進(jìn)行原理分析和數(shù)學(xué)推理，具有知識(shí)點(diǎn)多、理論性強(qiáng)、學(xué)習(xí)難度大，對學(xué)生的綜合能力要求較高等特點(diǎn)。工程專業(yè)認(rèn)證使得基于知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)模式：章節(jié)知識(shí)點(diǎn)講解--課程實(shí)驗(yàn)--課程設(shè)計(jì)--期中期末考試的傳統(tǒng)教學(xué)模式向基于目標(biāo)成果為導(dǎo)向的教學(xué)模式：第一階段：“企業(yè)參觀--制定目標(biāo)”激發(fā)學(xué)生的興趣，并且確定目標(biāo)；第二階段：依據(jù)第一階段制定的目標(biāo)完成“學(xué)習(xí)內(nèi)容--設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并仿真--開展課程設(shè)計(jì)與研討”，形成按目標(biāo)實(shí)施內(nèi)容的學(xué)習(xí)；在完成第二階段的過程后實(shí)施第三階段“達(dá)成度計(jì)算--綜合考核”。

基于知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)模式主要從講授知識(shí)的角度來完成《電機(jī)學(xué)》內(nèi)容的教學(xué)，通過課程設(shè)計(jì)、課程實(shí)驗(yàn)等輔助教學(xué)手段深化對知識(shí)的理解。對于《電機(jī)學(xué)》這門課程來說，按照傳統(tǒng)的這種教學(xué)模式，理論知識(shí)與實(shí)際需求不能很好結(jié)合，容易讓學(xué)生失去對本門課程學(xué)習(xí)的興趣，很難達(dá)到很好的教學(xué)效果。

基于目標(biāo)成果導(dǎo)向的教學(xué)模式按照三個(gè)階段進(jìn)行，每個(gè)階段之間相互聯(lián)系又相互促進(jìn)。通過引導(dǎo)學(xué)生參觀電力企業(yè)初步了解《電機(jī)學(xué)》課程中所涉及的一些電力設(shè)備：變壓器、直流電機(jī)、同步電機(jī)等，讓學(xué)生對這些設(shè)備有一個(gè)初步的感官上的認(rèn)識(shí)，了解《電機(jī)學(xué)》這門課的應(yīng)用前景，激發(fā)學(xué)生的興趣，并確定明確的目標(biāo)。第二階段依據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)組織合適的教學(xué)形式和安排教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)形式通過對教材中知識(shí)講解、MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、小組討論等方式進(jìn)行。將實(shí)際工程實(shí)例中應(yīng)用到的知識(shí)點(diǎn)以“問題”的形式發(fā)給學(xué)生。學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)資料或通過仿真、實(shí)驗(yàn)等方式來尋求解決問題的方法和途徑。第三階段綜合考核與達(dá)成度計(jì)算，通過自主學(xué)習(xí)、分組研討、實(shí)物操作等途徑完成既定學(xué)習(xí)目標(biāo)，并通過恰當(dāng)?shù)目己朔绞絹碓u(píng)判學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成度。既是對課程教學(xué)質(zhì)量的評(píng)價(jià)也是對學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量的一種反映。與基于知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)模式相比，基于目標(biāo)成果的教學(xué)模式不僅實(shí)現(xiàn)了教育理念的轉(zhuǎn)變，而且融合了多種教學(xué)方式，不僅達(dá)到了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣而且也能夠提高學(xué)生的實(shí)際操作能力和創(chuàng)新能力[3]。

2 教學(xué)內(nèi)容改革

秉承“電機(jī)學(xué)”經(jīng)典教材的知識(shí)脈絡(luò)，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法突出教學(xué)內(nèi)容的重難點(diǎn)，使學(xué)生在具體場景中提升解決問題的能力。以測定三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的工作特性為例。首先可從多角度查看實(shí)驗(yàn)場景和實(shí)驗(yàn)設(shè)備，滿足不同學(xué)生的認(rèn)知需求；然后從元器件件庫中選取相關(guān)元器件搭建控制電路并與控制對象進(jìn)行關(guān)聯(lián)；最后通過具體操作及采集表計(jì)的數(shù)據(jù)，篩選分析后繪制相應(yīng)的特性曲線。

3 提升達(dá)成度教學(xué)方法

電機(jī)學(xué)理論性強(qiáng)、實(shí)踐要求高，理論教學(xué)具有一定的深度。將提升學(xué)生對電機(jī)電路與內(nèi)部磁路分析能力與實(shí)際操作能力作為學(xué)習(xí)目標(biāo)。結(jié)合本課程的特點(diǎn)，提升課程教與學(xué)的達(dá)成度，實(shí)現(xiàn)課程學(xué)習(xí)的預(yù)期目標(biāo)，具體通過以下教學(xué)方法進(jìn)行。

課程實(shí)驗(yàn)：電機(jī)學(xué)課程實(shí)驗(yàn)基本屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，而且受實(shí)驗(yàn)條件的限制，以并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測試進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生無法理解轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算方法以及如何使用空載減速法測定受試電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，為了加深學(xué)生對空載減速法工作過程的分析與理解，在課程實(shí)驗(yàn)中增加了仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。通過仿真實(shí)現(xiàn)對空載減速法電路的動(dòng)態(tài)分析，使學(xué)生能夠加深對該方法的理解，在仿真的基礎(chǔ)上再去搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)以便更好地理解轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測試方法。

課程設(shè)計(jì)：課程設(shè)計(jì)是電機(jī)學(xué)學(xué)習(xí)過程重要的一環(huán)，能有效促進(jìn)對電機(jī)學(xué)理論的理解，以設(shè)計(jì)過程體現(xiàn)學(xué)習(xí)的目標(biāo)成果。例如一臺(tái)繞線式異步電動(dòng)機(jī)在Y/y連接下，采用MATLAB/Simulink設(shè)計(jì)調(diào)壓調(diào)速仿真模型，對維持轉(zhuǎn)軸上負(fù)載轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速下降到1000r/min時(shí)分析能量的傳遞；對采用串電阻調(diào)速，轉(zhuǎn)速下降到1000r/min時(shí)分析能量的傳遞。能更好地將理論分析運(yùn)用到實(shí)際當(dāng)中，以理論指導(dǎo)實(shí)際，實(shí)際促進(jìn)理論的理解。

課程討論與交流：在學(xué)習(xí)電機(jī)學(xué)課程的過程中，增加課程內(nèi)容的討論與交流環(huán)節(jié)。以小組為單位進(jìn)行的討論與交流，能夠有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新能力的提高。

線上與線下教學(xué)相結(jié)合：采用線下與線上相結(jié)合的教學(xué)方式，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與線下課堂教學(xué)的融合，同時(shí)還可以將課程討論、課程設(shè)計(jì)，課程仿真實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化。通過這種多途徑的教學(xué)方式滿足學(xué)生的不同需求，服務(wù)更多的學(xué)生群體[4]。

4 結(jié)束語

本文在 OBE 理念下探討電機(jī)學(xué)課程教學(xué)改革，研究形成以目標(biāo)成果為導(dǎo)向的教學(xué)模式，提出制定預(yù)期目標(biāo)、按照既定目標(biāo)安排教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)度、教學(xué)成果與達(dá)成度計(jì)算三維一體的教學(xué)模式。以學(xué)生為中心，結(jié)合電機(jī)學(xué)課程的特點(diǎn)，構(gòu)建電機(jī)的等效仿真模型與知識(shí)類比分析方法，有效促進(jìn)學(xué)生理解。結(jié)合課程預(yù)定目標(biāo)成果，探討了電機(jī)學(xué)課程達(dá)成度提升的教學(xué)方法，為打造電機(jī)學(xué)金課奠定基礎(chǔ)。