工程教育认证背景下应用技术型高校电机学课程教学大纲的改革研究与实践

彭志华,尹进田,唐 杰,林 立,黄国华

(邵阳学院 电气工程学院,422000,湖南邵阳)

工程教育认证的主要目的是提升工程教育质量,实现工程教育的国际互认,提升国际竞争力。我国各大高校正在积极推进工程教育专业认证工作,对于应用技术型高校,在进行工程教育认证时,需要对专业人才培养方案、教学大纲、规章制度等进行改革。教学大纲是专门人才培养方案在课程中的具体体现,传统教学大纲已经很难满足人才培养要求,因而编制出适合应用技术型人才培养且符合工程教育认证理念的教学大纲是保证人才培养质量的关键[1-8]。邵阳学院电气工程及其自动化专业率先申请了工程教育专业认证,电机学作为其专业核心课程,编制出符合工程教育专业认证和应用型人才培养的课程教学大纲迫在眉睫。文章以电机学课程为例,阐述如何对电机学课程教学大纲进行重新编写,并对大纲中的教学目标、教学内容、教学环节和方法、课程考核方法和成绩评定等进行改革,以确保课程目标和毕业要求的合理达成。

(1)教学目标方面:传统教学大纲教学目标不具体、不可衡量、不明确。

(2)教学内容方面:传统教学大纲侧重基本理论和基本特性的教学,工程应用方面知识较少,重理论轻实践。

(3)教学环节和方法方面:传统教学大纲主要采用多媒体PPT 进行讲授式教学,教学环节和教学方法较为单一。

(4)课程考核和成绩评定方面:传统教学大纲中课程考核偏重学生知识,成绩评定主要采用简单的考勤成绩+课后作业+期末考试的方式,过程考核过少,一纸定成败,考核手段单一,成绩评定难以体现学生的真实水平。

根据工程教育认证理念和学校应用技术型高校办学定位,对电机学教学大纲进行了重新编写,主要对课程教学目标、教学内容、教学环节和方法、课程考核方法和成绩评定等进行改革,注重学生的主体地位,注重培养学生工程思维和动手能力等,具体如下。

2.1 课程教学目标

电机学课程教学目标一共有5 个,分别如下。

目标1:能够辨识电气设备中直流电机、变压器、交流绕组、异步电机、同步电机的基本结构;
能够合理分析直流电机、变压器、交流绕组、异步电机、同步电机内部的电磁关系。

目标2:能够利用直流电机、变压器、异步电机及同步电机的基本理论推导出电势平衡方程式与等效电路,建立数学模型,并能分析出直流电机、变压器、异步电机及同步电机工程实际运行过程中的基本运行特性。

目标3:能够合理分析直流电机、变压器、异步电机及同步电机正常运行过程中的转速、频率、电流、电压等参量变化。

目标4:能根据直流电机、变压器、异步电机及同步电机的基本结构、基本理论、基本特性等辅助电气设备安全稳定运行,维持电力系统有功功率和无功功率平衡。

目标5:能不断学习加深对电机的认识,具有终身学习意识。

课程目标1 和4 主要支撑毕业要求2 中的指标点2.1 关键环节与参数表达;
课程目标2 和3 主要支撑毕业要求4 中的指标点4.2 实验实施;
课程目标5 主要支撑毕业要求12 中的指标点12.1 自主学习意识。

2.2 课程教学内容

改革教学内容,在整个教学内容设置上,着重体现工程教育认证理念,以学生为中心,融入课程思政,以直流电机为例,具体设置如表1 所示。

表1 直流电机教学内容

2.3 课程教学环节和方法

(1)课堂采用讲授教学方式,主要讲解直流电机、变压器、交流绕组、异步电机及同步电机的基本理论、特性、等效电路、参数及辅助电气设备安全稳定运行等的应用。要求学生具备合理使用直流电机、变压器、三相同步电机及三相异步电机辅助电气设备安全稳定运行的能力,简单认知直流电机、变压器、交流绕组、同步电机、异步电机发展趋势及相关新技术,以适应电力系统发展对新的工程技术的需求。课堂采用引导式教学方式,尽量采用与现实生活贴近的实物把抽象的电机知识引入课堂,结合项目式教学、对比式教学等教学形式,使学生能更好地融入课堂学习,提高学生学习效果,培养学生工程思维和创新能力。

(2)采用多媒体课件和白板备课,教学过程中采用板书、PPT、视频和直流电机实物等,增强教学的直观性和提高课堂教学的信息量。

(3)建立班级QQ 群,加强和学生的联系,课内提问和课外答疑相结合,每次课后及时答疑。

(4)课程实验教学,让学生能够正确完成实验电路接线,学会测量电机内部的参数、分析电机运行性能、掌握电机应用,培养工程思维。

2.4 课程考核与成绩评定

(1)课程考核内容如表2 所示。

表2 电机学课程考核内容

(2)过程考核评分标准(以课堂表现为例)如表3所示。

表3 电机学课堂表现考核评分标准

2.5 课程考核环节及课程目标达成度评价

毕业要求达成度和课程目标总达成度计算:

通过对电机学课程教学大纲进行改革,学生近三年的课程目标达成度如图1 所示。从图1 可以看出,课程目标1~5 达成度都有不同程度的增加,学生的动手能力增强,学生的过程成绩考核更加合理,学生的学习积极性也不断提高。

图1 电机学课程学生课程目标达成情况

基于工程教育认证理念重新编写电机学课程教学大纲,对教学大纲中的教学目标、教学内容、教学环节和方法、课程考核方法和成绩评定等进行了改革,进一步加强了过程考核和形成性评价,同时也注重培养学生工程思维和创新能力等,通过持续改进,取得了较好效果,学生课程目标达成度明显提高,学生学习积极性和学习兴趣明显提升,取得满意的教学效果。

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