审核评估背景下“电机及电力拖动基础”课程教学改革研究

期刊: 素质教育 DOI: PDF下载

杨旭,刘尚争,刘忠超,陶太洋,张辽,翟天嵩

南阳理工学院,河南南阳473004

摘要

本科教育教学审核评估是对中央深化教育评价改革要求的具体落实,也是推进教育教学工作持续向好、高质量发展的重大举措。本文以新一轮审核评估为契机,并结合工程教育认证理念,探讨了“电机及电力拖动基础”课程改革与实践。首先,梳理了新一轮审核评估工作对课程建设的要求。然后,深入挖掘课程的德育元素,建立了该课程的教学目标。其次,以电机及电力拖动技术的发展概况为例,设计了该课程的教学流程。最后,探索了以“学生中心、产出导向、持续改进”为理念的课程建设实施路径。


关键词

审核评估;电机及电力拖动基础;教学改革

正文


基金项目:河南省高等教育教学改革研究与实践项目“审核评估背景下应用型本科人才培养质量标准体系研究与实践”(2021SJGLX263);南阳理工学院2021年度课程思政建设项目“电机及电力拖动基础”课程思政示范课;2022年度课程思政建设项目“电机学”课程思政示范课。


中图分类号:G642  文献标识码:A

Research on the Teaching Reform of "Fundamentals of Electric Machinery and Electric Drive" under The Background of Review and Evaluation

Yang Xu, Liu Shangzheng, Liu Zhongchao, Tao Taiyang, Zhang Liao

Nanyang Institute of Technology Nanyang Henan 473004 China

ABSTRACT:The audit and evaluation of undergraduate education and teaching is the specific implementation of the central government's requirements for deepening the reform of education evaluation, and it is also a major measure to promote the sustainable and high-quality development of education and teaching. Taking a new round of audit and evaluation as an opportunity and combining with the concept of engineering education certification, this paper discusses the course reform and practice of "fundamentals of electric machinery and electric drive". Firstly, the requirements of the new round of audit and evaluation for curriculum construction are sorted out. Secondly, we dig deeply into the moral education elements of the course and establish the teaching objectives of the course. Thirdly, taking the overview of the development of electric machinery and electric drivetechnology as an example, the teaching process of this course is designed. Finally, it explores the implementation path of curriculum construction based on the concept of "student-centered, output-oriented and continuous improvement".

Keywords:audit and evaluation; fundamentals of electric machinery and electric drive; reform of teaching

0引言

20211月,教育部制定了《普通高等学校本科教育教学审核评估实施方案(20212025年)》。202210月,国务院教育督导委员会办公室印发《关于做好“十四五”期间普通高等学校本科教育教学审核评估工作的通知》,要求普通高校做好新一轮审核评估工作[1-2]。审核评估明确以推进本科教育教学改革为主线,强化“学生中心、产出导向、持续改进”理念,拟推动高校的体制机制、课程体系、教学方法等重点领域取得新进展,实现新突破[3]

南阳理工学院自动化专业为“河南省一流本科专业”,工程教育认证自评报告已经通过审查,进入现场考查阶段。接下来,该专业需同时迎接工程质量认证现场考查和本科教育教学审核评估。“电机及电力拖动基础”课程是自动化专业的核心课程,既有理论基础课的性质,又有技术专业课的特点[4]。该课程在人才培养方案中具有承上启下的作用,但存在公认的“难学、难教”等问题[5]。本文针对以上问题,对“电机及电力拖动”课程进行改革,为推动教学质量提升和工程人才培养提供有效地保障。

1 审核评估对本科课程的要求

新一轮审核评估指标体系突出了“学生中心、产出导向、持续改进”三大理念。课程建设是新一轮本科教育教学审核评估的主要内容,其主要目的是以评促建、以评促改、以评促管、以评促强,促进课程内涵发展、特色发展、创新发展[6-7]。围绕三大理念,课程改革和建设的标准和要求如下:

1.1 坚持以学生为中心

课程教学要以学生为中心,把学生发展作为一切工作的出发点和落脚点。教学主体由教师转变为学生,教学评价体系由传统的教师“教什么、怎么教、教的怎么样”转变为学生“学什么、怎么学、学的怎么样”。教师需转变教育教学理念,积极推动课程教学从“以教为中心”向“以学为中心”转变,科学合理的设计教学内容和考核方式,推动教学内容和评价方法改革。同时,利用信息技术为教育赋能,改革“教”与“学”的形态,采用线上线下混合式教学、智慧教室教学等新型教学模式。

1.2坚持产出导向理念

产出导向教育(Outcome Based Education,OBE)理念是学生中心理念的延伸,课程教学设计和实施的目标是学生的学习成果。通过预期学习成果来组织、实施和评价课程教学,教师必须对学生学习该课程应具备能力和水平有清楚的构想,然后寻求设计和实施恰当的教育方式来保证学生达到预期课程目标。对于应用型人才培养,教师应具有相应的产学研用能力,并结合生产实际,培养学生的实践动手能力。另外,新一轮审核评估提出以“立德树人”成效为根本标准的评估体系。因此,专业课程还必须进行“课程思政”建设。

1.3 坚持持续改进理念

持续改进机制是质量保障“评价—反馈—改进”得以闭环运行的前提。持续改进需要对“产出”进行过程性和结果性评价和反馈,教师通过评价和反馈持续改进后续教学,而学生通过评价和反馈弥补所学知识的不足并及时矫正。课程目标的持续改进主要通过课程教学大纲进行体现。课程教学大纲的制订或修订遵循OBE教育的反向设计原则,以落实课程目标对毕业要求指标点的支撑,实现课程要求达成度为目标。

2电机及电力拖动基础课程教学目标

为了更具体的描述审核评估背景下课程改革与实践情况,以自动化专业核心课程“电机及电力拖动基础”为例进行说明。该课程主要使学生掌握常用交直流电机、控制电机及变压器的基本结构和工作原理;掌握电机的运行性能、分析计算、选择及实验方法;具备理论分析计算能力和实验操作技能,为学习后续专业课程和今后的工作创造必要条件。该课程的主要内容如图1所示。

图片1.png

1“电机及电力拖动基础”课程主要内容

“电机及电力拖动基础”课程的任务是使学生通过本大纲所规定的全部教学内容的学习,使学生掌握常用交直流电机、控制电机及变压器的基本结构和工作原理,以及电机的运行性能、分析计算、选择及实验方法;具备理论分析计算能力和实验操作技能,为学习后续专业课程和今后的工作创造必要条件。该课程坚持立德树人根本任务,立足自动化行业培养高质量应用型人才,突出价值塑造、知识传授和能力培养,服务学生全面发展,课程的主要目标为:

德育目标:引领学生体会自动化工程师的巧夺天工,帮助学生建立科学创新理念;激发学生的爱国情怀和责任担当,坚定理想信念,树立正确的人生观;培养学生辩证唯物主义世界观,具备发现事物变化规律的科学研究思维;培养学生辩证唯物主义价值观,具备解决复杂工程实际问题中的能力以及科学素养和职业规范。

课程目标1具有电机及变压器的原理、结构、特点、性能分析能力;掌握常见负载的类型、特点及机械特性曲线;掌握电力拖动系统的组成,运动方程式的应用等。

课程目标2具有电动机的启动、制动、调速方案分析和选择、性能比较、设计计算能力。

课程目标3具有简单电力拖动系统的设计、折算和运行状态等分析能力。

课程目标4具有测量电机的机械特性和工作特性,变压器的短路、开路及运行特性,模拟直流电机的起动、调速和改变转向方法的能力。

课程目标5具有鼠笼式交流电机直接起动、星形—三角形起动、绕线型交流电机串可变电阻器起动和调速实验的能力。

“电机及电力拖动基础”课程的课程目标及课程目标对毕业要求的支撑关系如表1所示。

1 课程目标对毕业要求的支撑关系

课程目标

毕业要求观测点

支撑说明

毕业要求

1

1-3能够将自动化学科基础及专业知识用于推演、分析自动化工程问题,并寻求解决方法。

具有电机及变压器的原理、结构、特点、性能分析能力掌握常见负载的类型、特点及机械特性曲线;掌握电力拖动系统的组成,运动方程式的应用等。

1.工程知识:能够将数学、自然科学、工程基础和自动化专业知识用于解决自动化领域复杂工程问题。

2

1-4能够将自动化专业知识和数学模型用于复杂工程问题解决方案的比较和综合。

具有电动机的启动、制动、调速方案分析和选择、性能比较、设计计算能力。

3

2-2能够基于科学原理和数学模型,对自动化领域复杂工程问题的关键环节进行识别和表达。

具有简单电力拖动系统的设计、折算和运行状态等分析能力。

2.问题分析:能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达自动化领域复杂工程问题,并通过文献研究对复杂工程问题进行分析,以获得有效结论。

4

4-1能够基于科学原理,采用文献研究或相关方法,对自动化领域中的复杂工程问题进行分析并制定解决方案。

具有测量电机的机械特性和工作特性,变压器的短路、开路及运行特性,模拟直流电机的起动、调速和改变转向方法的能力。

4.研究:具备初步的科学探究能力,能够基于科学原理并采用科学方法对自动化领域中的复杂工程问题进行研究,包括设计实验方案、开展实验验证、分析与解释实验数据,并通过信息综合得到合理有效的结论。

5

5-3能够运用恰当的工具对自动化领域的复杂工程问题进行模拟和预测,并分析其局限性。

具有鼠笼式交流电机直接起动、星形—三角形起动、绕线型交流电机串可变电阻器起动和调速实验的能力。

5.使用现代工具:能够针对自动化领域中的复杂工程问题,开发、选择与使用恰当的软硬件平台、各类信息资源、现代仪器仪表和工程工具,以及信息技术工具,对复杂工程问题进行预测与模拟,并能够对结果的优势和不足进行科学的解释和分析。

其中,毕业要求是高等工程教育的重要指标,共12条,用于评估学生是否符合毕业要求,以确保毕业生具备进入职场的基本能力和素质。“电机及电力拖动基础”课程共支撑自动化专业的4个毕业要求,分别为1工程知识、2问题分析、4研究、5使用现代工具。每一条毕业要求进一步细化为更具体、易落实的观测点,如表1中的1-31-42-24-15-1所示。

3“电机及电力拖动基础”课程教学设计流程

针对“电机及电力拖动基础”课程“难教、难学”的特点,课程教采用了“提出问题→引入案例→解决问题”模式,利用学生关注的、鲜活的现实问题和案例吸引学生的注意力,充分激发学生的学习兴趣和热情。以电机及电力拖动技术的发展概况为例,以学生为中心,融入OBE理念的教学设计流程图如图2所示

图片2.png

2教学设计流程图

如图2所示,围绕电机及电力拖动技术的发展概述这一主题(绪论部分,第一次课),采用线上线下混合式教学模式,用问题和案例吸引学生的注意力,激发学生思考问题、解决问题,发挥他们的主观能动性,使学生在不知不觉中接受了新的知识。

4 “电机及电力拖动基础”教学改革实现路径

4.1 全面运用现代教育技术

“电机及电力拖动基础”课程全面深入地运用现代信息技术来促进教学改革与发展,借助于“超星学习通”“腾讯会议”“微信”等平台进行线上线下混合式教学,构建开放、共享、交互、协作的教学氛围。利用智慧教学平台,从多维度增强学生对该课程的直观感受、专业自信和“课程思政”认同。

4.2采用线上线下混合式教学方式

1)课前——资源共享,自主学习

教师将课程相关的课件、动画、仿真资源等内容提前发布到“超星”学习通平台上,学生通过该平台自主进行学习、发现问题并寻求答案。在该阶段,学生主要通过课件提问、私信留言等方式与老师互动交流。

2)课堂——精准授课,多种教学模式互动融合

进行线下课堂小测,结合线上预习测试成绩,得到学生自主学习的反馈数据。教师根据反馈数据,进行精准授课,重点讲解概念、原理、分析方法。学生带着问题进行听课,重点对典型应用、科学问题等进行针对性的讨论。

3)课后——知识巩固,提高进阶

学生通过工程案例、资源扩展、作业等环节巩固知识。教师利用“腾讯会议”、“微信”等平台与学生进行讨论,并“润物细无声”的融入课程思政。另外,可将课程学习延伸到实验室,对所学知识进行仿真和实验验证,使学生真正达到灵活掌握知识,并具备解决该课程相关工程问题的能力。

4.3采用多维评价考核方式

采用多维评价考核形式,增加过程考核的占分比,使学生平时就要做到真正透彻理解专业知识,避免学生平时不学、考试前通过死记硬背而临时突击的应试性学习。成绩构成为平时成绩、实验成绩、期末考试成绩,其中平时成绩主要考查线上学习情况,包括线上视频学习、线上测试、线上提交作业;实验成绩由实验预习、实验操作、实验报告组成。本课程各考核方式与课程目标的对应关系如表2所示。

2各种考核方式对课程目标的对应关系

课程

目标

毕业要求

观测点

考核环节与成绩比例

支撑权重(%

作业(20%

实验(20%

期末考试(60%

1

1-3

100

0

0

20

2

1-4

0

0

50

30

3

2-2

0

0

50

30

4

4-1

0

50

0

10

5

5-1

0

50

0

10

总计

100

100

100

100

课程考核结束后,需要开展课程目标的达成情况评价与分析,并将评价结果用于开展日常教学的持续改进。课程目标的达成情况评价主要根据课程教学大纲和“自动化专业课程目标达成情况评价办法”进行。评价方法主要包括:课程过程考核分析法(直接分析法)和学生调查问卷法(间接分析法)。前者根据学生课程的过程考核内容、考核成绩,以及各种考核方式在总评成绩中所占比例,参照目标分数进行评价;后者则是通过学生评学结果来反映学生对课程知识与能力的掌握情况。

课程目标达成情况分析结果,主要用于分析课程的教学质量,了解每一个学生对课程目标达成存在的问题和短板,形成课程评价报告,对教学内容、教学方法、考核方式、评价方式,以及个体帮扶等方面提供持续改进的依据。

5 结语

新一轮审核评估工作强化了“学生中心、产出导向、持续改进”理念,重点关注学生“学会了什么”,引导教师全身心的投入教学工作,增强学生学习体验感、获得感。本文以“电机及电力拖动基础”为例,给出了应用型本科高校课程教学改革的路径和策略。重点把思想政治教育内容、专业知识、社会发展需求相融合,提高课堂教学质量,加强课程饱和度、课程深度、学业紧张度,为提升学生自身能力和素养提供经验参考。

参考文献

[1]余国江,孟雪楠.分类评估:普通高等学校本科教育教学审核评估(20212025)的核心特征[J].延边大学学报(社会科学版),2023,56(03):102-109+143.

[2]刘慧,侯琛.应用型本科高校内部质量保障体系研究[J].科教导刊,2023(14):4-6.

[3]张安富,刘飞平.专业认证与审核评估的同频共振[J].高等工程教育研究,2021(06):81-85.

[4]杨旭,刘忠超,田金云.基于知识分类的“电机及电力拖动”教学方法改革与实践[J].教育现代化,2017,4(24):41-43.

[5]胡哲源,张焕龙,姜利英等.工程教育专业认证体系下的自动化专业课程建设研究[J].中国现代教育装备,2018(07):78-80.

[6]李建文,李永刚,付媛等.“电机学”课程思政要素与实施路径[J].电气电子教学学报,2021,43(02):118-121+130.

[7]陈磊.高校自我评估效能提升的路径探析[J].中国高等教育,2023(06):50-52+56.


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