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摘要：电机学是电气工程专业重要的专业基础课，也是动力工程专业的主干专业课，具有授课对象范围广、理论性强、与工程实际联系日益紧密等特点。传统讲授式教学模式实施难度大，效率低，利用现代教育技术对电机学课程进行尝试性的改革，较好地提高了学生的学习积极性，提高了学习效率，学习效果明显。
关键词：电机学；现代教育技术；整合；手段
作者简介：吴旭升（1976-），男，浙江浦江人，海军工程大学科研部，教授，博士生导师；严海峰（1973-），男，湖北武汉人，海军工程大学训练部，高工。（湖北 武汉 430033）
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）36-0120-02
电机学课程是海军工程大学（以下简称“我校”）电气工程专业重要的专业基础课，也是动力工程等专业的主干专业课，同时还是其他专业合训分流后的必修课。与其它课程相比，电机学具有以下的几个特点：授课对象范围广，涵盖了从本科教育到博士研究生教育，从学历教育到在职培训等各个层次；理论性强，涉及的基础理论深，知识面宽，内容抽象，知识体系多学科交叉；和工程实际联系日益紧密，实践要求高。
电机学是一门公认难学难教的课程，采用传统的课堂讲授教学模式实施起来难度大、效率低：课堂讲授的时候，往往需要对本科所涉及的数学、电、磁、热、力等基础知识进行补课，系统性和完整性的教学要求难以兼顾各种类型学生的学习。虽然组织教员对教学内容进行多媒体化制做，同时和其他学校也交流了一些多媒体课件，但成效并不显著。但有一名学生的情况非常富有启示性：该生考入本专业时成绩比较靠后，本科学习期间的数学、物理等基础课的成绩也不突出，但是在电机学课程的学习上，该生的成绩一直拔尖，尤其在实践动手方面。对这名学生进行了解后发现，该生的父亲是某地农机站的技术人员，从小就在父亲身边看着大人修理各种机械，对电机内在的各种机械非常熟悉和热爱。例如在讲授电动机飞车内容的时候，其他同学的理解都比较滞后，但这名同学因为小时候见过飞车的事故修理，所以理解得很快很透彻。
传统教学对学习持“去情境化”的观点，认为知识一旦从具体情境中总结、抽象出来，便以语言符号的方式成为概括性的知识。这种高度概括的抽象知识，反映了客观事物的共性，是对具体情境本质的描述，对抽象知识的学习可以自然迁移到各种具体情境中，而教学就是向学生的头脑中传输组织化、系统化的知识。然而现实的情况却是：“去情境”的抽象化教学导致了“惰性知识”的产生，学生常常难以用课堂获得的知识来解决现实中的真实问题，现行的评价又使学生倾向于机械记住解决问题的“典型步骤”，满足于得到正确的答案，却不知道自己在做什么、为什么这么做。[1]
可见，要想提高电机学课程的教学效果，必须进行课程改革。近年来，国内引进了一大批国外著名大学的公开课，如哈佛、耶鲁、麻省理工等的公开课。这些课程的效果好，深受教师和学生们的喜爱，但从其教学手段上看，并没有采取太多的多媒体教学，其比例比国内许多同类课程更少，所以仅仅改变教学手段而不在学习观、教学观等方面做出变革是达不到预期效果的。为此，请了教育技术专家为课程把脉诊断，用现代教育技术理论指导课程改革。
一、正确看待信息技术手段
为了求得好的教学效果，各校都对电机学课程开展了教学手段上的革新。这些革新基本上都是把多媒体技术加入课程，制做的动画等多媒体课件使课程的观赏性大大提高，然而教学实践的效果并未达到预期。教学手段的改革是不是仅仅把多媒体技术引入课堂就行了？信息技术应用于教育的基本形式，就是强调要把以多媒体和网络为标志的信息技术作为学习者自主学习、自主探究的认知工具，运用信息化教学环境尤其是网络教学环境来促进教育深化改革，提升教学质量与学生的综合素质，因此，多媒体课件只是信息化教学的一小部分。
信息技术的引入缩小了师生在知识上的差距，学生对于知识的获得已不再局限于教师和教材，丰富的网络资源可以充分满足学生们的求知欲望。几千年来教育工作者们一直在谈论的“教学相长，师生并进”，随着信息时代里教师中心论的打破，建立以“学”为中心的教学模式由于技术上的突破变成了可能。信息技术已经深入到人类生活的每一个角落，它正在改变人们的思维方式和完成任务的方式。怀着对新技术有效支持和改善课堂教学与学习的期望，笔者将多媒体、计算机、网络通信等信息技术引入课堂。但是，在实际教学中，很多教师往往还是停留在以其作为书本、板书等传统教学媒体的高级替代物的阶段。把信息技术看成一种辅助教学的手段使用，只是因为它具有强大复杂的功能，无法适应将信息技术作为思维工具技术的应用。教师面对这些新技术，不是选择最能发挥其效能的新技术，而是倾向选择与自己习惯的教育方式最贴近的技术，并用自己习惯的教学方式来应用这些工具，[2]这样就会出现越是革命性的技术越是容易被拒绝。在“工具论”而不是“环境论”技术观下的信息化教学，因此没有撼动非信息条件下传统教学的主导地位。
二、信息技术与课程的整合
信息技术与课程的整合，就是通过将信息技术有效地融合于各科的教学过程中来营造一种信息化教学环境，实现一种既能发挥教师主导作用又能充分体现学生主体地位的以“自主、探究、合作”为特征的教与学的方式，从而把学生的主动性、积极性、创造性较充分发挥出来，使传统的以教师为中心的课堂教学结构发生根本性变革——由教师为中心的教学结构转变为“教师为教学的主导——学生为学习的主体相结合”的教学结构。[3]
根据国内多年的实践与思考，这种深层次的整合需要以下途径与方法来实现：要运用先进的教育理论，例如新建构主义和奥苏贝尔有意义接收式学习理论来指导“整合”；要紧紧围绕“主导—主体相结合”教学结构的创建来进行整合；要运用“学教并用”教学设计理论进行“整合”课的教学设计；要重视各学科教学资源的建设和信息化学习工具的搜集与开发——这是实现信息技术与课程整合的必要前提；要结合不同学科特点创建能支持新型教学结构的教学模式。 三、具体实施
经过多年建设，实施教育信息化所需的软、硬件基础设施建设都已完善，配套的教学资源也初具规模，教学的主导者——教师，则处于相对被忽视的地位。教师的信息素养和教学理念是信息化教学开展的第一要素，同时在教师专业化发展的背景下，在信息社会—— 一个学习型社会里，教师更应在教学研究能力和终身学习能力方面有所提升，运用信息技术促进自身的专业化发展。[4]这实际上对现代教师提出了更高的要求，为此组织对电机学任课教师进行了教育信息化理论的培训，以提高这几个方面的能力：现代教育观念、信息化教学设计与实施能力、教学信息资源获取及应用能力、教学研究和终身学习能力。培训后的教师，结合自身的教学实践与课程特点，创造出能有效支持信息化的教学环境来实施新型的教学方式与学习方式，从而把学生的主动性、积极性乃至创造性发挥出来，达到培养学生的创新意识、创新思维与创新能力的目的。
1.教学目标的新认识
电机学课程的学习者都是合训专业学生，包括电气工程专业和动力工程专业，其本科阶段的培养目标是定位于培养面向实际岗位的指挥与工程技术管理人才。[5]这一目标决定了不能把掌握知识和理论的精深与系统性作为衡量教学的唯一标准，评价的目的是发展而不是甄别，教学的重心是放在对知识的灵活运用和综合素质与能力的培养上，以面向实际的应用问题为对象，以学生的参与为手段，教学相长，由师生共同形成对课程的认知与理解。在此基础上，再满足那些学有余力或者有进一步深造愿望的学生。
2.满足各类学生的需求
传统的课堂教学面对不同需求的学生，往往众口难调。基础好的同学，不需要教师在课堂上对数学、物理等前期知识补课。但对于另外一些学生来说，如果不给予补课，就无法在他们“已经知道的”与“需要知道的”的知识之间架设起桥梁，新的知识就无法纳入其已有的知识结构中去，有意义学习的动机也无从确立。为此电机学网络课程里，笔者对每一知识点都预先公布了学习目标、重点难点内容、学习方法，并且把涉及到的高数、物理等“旧”学习材料联接过来，在时间和空间上帮助学生在自己已有的知识和新学的知识间建立起联系。
3.突出实践教学
传统的教学实验一般以实验指导书为依据，来验证课堂学习的理论，这并不能满足培养学生的动手实践能力、创新能力的目标，对实验的评价依据也仅是学生交来实验报告，实验数据没有大的偏差即可，难以引起学生的重视。[6]从教学的角度看，实践环节往往相对滞后于理论讲授。例如，异步电机的理论教学完成后，才做异步电机的工作特性与起动、调速试验。为此，将课堂搬到实验室，将理论教学和实践融为一体。例如，在电机绕组展开内容的讲解时，安排学生进行绕线和嵌线工艺的学习与操作，然后再来讲解绕组理论，与传统教学法相比，学习的效果要好得多。
上述三点的实施使学习具备了“以真实问题为起点，以学习兴趣为动力，以学习活动的体验为外显行为”的条件，还需要“以分析性思考为内隐行为，以指导和反馈为外部支持”才能成为一个完整的有效学习活动，这就需要构建以学生为中心的学习环境。
4.构建以学生为中心的学习环境
笔者以全军统一的“网络课程教学应用系统”为平台，开发了电机学网络课程。该网络课程包括了按照一定教学目标、教学策略组织起来的教学内容以及为实现上述教学目标、策略和内容的教学活动，其目的是创造一个以学生为中心的学习环境。这个学习环境包括作为主体的学习者群体、学习者赖以进行学习活动的各种学习资源和学习活动的核心——学习任务，它是开放的，可以随时和全军其它院校和本校内部各课程进行信息的交换。
在这个学习环境里，可以获得比在“现实教室”交流更优越的交流体验，归属感、成就感和认同感得以满足。个体学习和协作学习并存，实现了学生新旧知识的交互，学生和教师的交互，学生和学生的交互，学生和学习资源的交互；在网络虚拟课堂里，通过教师解答已不再是解决问题的唯一途径，学生转变为学习的积极参与者，自己去主动地探究，搜寻解决之道，改变了传统的知识被动接受者的地位，学生参与教研和科研活动的积极性高涨；网络的开放性、共享性使教学资源的开发呈现出革命性变革，资源数量呈爆炸式增长，根据教学内容、教学对象的不同，灵活选用适合的资源，也可以提出问题，要求学生自己搜寻相关的资源来解决；通过虚拟试验、多媒体课件、案例、讨论交流，将教学内容转化为一定情景下的真实任务，与学生的未来岗位相结合，构建情景化；实现了评价标准的多样化，既注意来自教师的外部评价，也重视学生的自我评价，通过自测、讨论强调自我反思和自我评价，将过程性评价上升到和总结性评价同等重要的地位，以促进学生的发展。
四、结语
经过以上的几项改革，电机学课程学习者的学习驱动力较以前有较大提高，提问、讨论变得明显活跃起来，学习效果明显提升，学生分析、解决问题的能力得到提高，培养了学生的创新意识，为后续课程的学习和继续深造打下了坚实的基础。在教学实践中，这些举措虽然受到很多学生的欢迎，但也暴露出一些问题。比如“主导—主体式教学”要想取得好的效果，教师需要投入更多的精力在里面，否则效果反而会差，但这又受教学科研任务分配、人员编制等因素影响，有些东西还需要调整；电气工程专业课程体系中的很多课程还停留在传统教学模式上。笔者希望发挥电气工程学科的特色和优势，通过电机学的建设，带动其他课程的发展。
参考文献：
[1]施良方.学习论[M].北京：人民教育出版社，2001.
[2]张建伟.从传统教学观到建构性教学观——兼论现代教育技术的使命[J].教育理论与实践，2001，（9）.
[3]何克抗.信息技术与课程深层次整合的理论与方法[J].电化教育研究，2005，（1）：7-15.
[4]王艾萌.电机学教学方法的创新探索与实践[J].中国电力教育，
2004，（1）：87-89.
[5]张文忠，魏云冰.以能力培养为导向的引导式“电机学”教学[J].中国电力教育，2010，（16）：78-79.
[6]何克抗.我国教育信息化理论研究新进展[J].中国电化教育，
2011，（1）：1-19.
关键词：电机学；现代教育技术；整合；手段
作者简介：吴旭升（1976-），男，浙江浦江人，海军工程大学科研部，教授，博士生导师；严海峰（1973-），男，湖北武汉人，海军工程大学训练部，高工。（湖北 武汉 430033）
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）36-0120-02
电机学课程是海军工程大学（以下简称“我校”）电气工程专业重要的专业基础课，也是动力工程等专业的主干专业课，同时还是其他专业合训分流后的必修课。与其它课程相比，电机学具有以下的几个特点：授课对象范围广，涵盖了从本科教育到博士研究生教育，从学历教育到在职培训等各个层次；理论性强，涉及的基础理论深，知识面宽，内容抽象，知识体系多学科交叉；和工程实际联系日益紧密，实践要求高。
电机学是一门公认难学难教的课程，采用传统的课堂讲授教学模式实施起来难度大、效率低：课堂讲授的时候，往往需要对本科所涉及的数学、电、磁、热、力等基础知识进行补课，系统性和完整性的教学要求难以兼顾各种类型学生的学习。虽然组织教员对教学内容进行多媒体化制做，同时和其他学校也交流了一些多媒体课件，但成效并不显著。但有一名学生的情况非常富有启示性：该生考入本专业时成绩比较靠后，本科学习期间的数学、物理等基础课的成绩也不突出，但是在电机学课程的学习上，该生的成绩一直拔尖，尤其在实践动手方面。对这名学生进行了解后发现，该生的父亲是某地农机站的技术人员，从小就在父亲身边看着大人修理各种机械，对电机内在的各种机械非常熟悉和热爱。例如在讲授电动机飞车内容的时候，其他同学的理解都比较滞后，但这名同学因为小时候见过飞车的事故修理，所以理解得很快很透彻。
传统教学对学习持“去情境化”的观点，认为知识一旦从具体情境中总结、抽象出来，便以语言符号的方式成为概括性的知识。这种高度概括的抽象知识，反映了客观事物的共性，是对具体情境本质的描述，对抽象知识的学习可以自然迁移到各种具体情境中，而教学就是向学生的头脑中传输组织化、系统化的知识。然而现实的情况却是：“去情境”的抽象化教学导致了“惰性知识”的产生，学生常常难以用课堂获得的知识来解决现实中的真实问题，现行的评价又使学生倾向于机械记住解决问题的“典型步骤”，满足于得到正确的答案，却不知道自己在做什么、为什么这么做。[1]
可见，要想提高电机学课程的教学效果，必须进行课程改革。近年来，国内引进了一大批国外著名大学的公开课，如哈佛、耶鲁、麻省理工等的公开课。这些课程的效果好，深受教师和学生们的喜爱，但从其教学手段上看，并没有采取太多的多媒体教学，其比例比国内许多同类课程更少，所以仅仅改变教学手段而不在学习观、教学观等方面做出变革是达不到预期效果的。为此，请了教育技术专家为课程把脉诊断，用现代教育技术理论指导课程改革。
一、正确看待信息技术手段
为了求得好的教学效果，各校都对电机学课程开展了教学手段上的革新。这些革新基本上都是把多媒体技术加入课程，制做的动画等多媒体课件使课程的观赏性大大提高，然而教学实践的效果并未达到预期。教学手段的改革是不是仅仅把多媒体技术引入课堂就行了？信息技术应用于教育的基本形式，就是强调要把以多媒体和网络为标志的信息技术作为学习者自主学习、自主探究的认知工具，运用信息化教学环境尤其是网络教学环境来促进教育深化改革，提升教学质量与学生的综合素质，因此，多媒体课件只是信息化教学的一小部分。
信息技术的引入缩小了师生在知识上的差距，学生对于知识的获得已不再局限于教师和教材，丰富的网络资源可以充分满足学生们的求知欲望。几千年来教育工作者们一直在谈论的“教学相长，师生并进”，随着信息时代里教师中心论的打破，建立以“学”为中心的教学模式由于技术上的突破变成了可能。信息技术已经深入到人类生活的每一个角落，它正在改变人们的思维方式和完成任务的方式。怀着对新技术有效支持和改善课堂教学与学习的期望，笔者将多媒体、计算机、网络通信等信息技术引入课堂。但是，在实际教学中，很多教师往往还是停留在以其作为书本、板书等传统教学媒体的高级替代物的阶段。把信息技术看成一种辅助教学的手段使用，只是因为它具有强大复杂的功能，无法适应将信息技术作为思维工具技术的应用。教师面对这些新技术，不是选择最能发挥其效能的新技术，而是倾向选择与自己习惯的教育方式最贴近的技术，并用自己习惯的教学方式来应用这些工具，[2]这样就会出现越是革命性的技术越是容易被拒绝。在“工具论”而不是“环境论”技术观下的信息化教学，因此没有撼动非信息条件下传统教学的主导地位。
二、信息技术与课程的整合
信息技术与课程的整合，就是通过将信息技术有效地融合于各科的教学过程中来营造一种信息化教学环境，实现一种既能发挥教师主导作用又能充分体现学生主体地位的以“自主、探究、合作”为特征的教与学的方式，从而把学生的主动性、积极性、创造性较充分发挥出来，使传统的以教师为中心的课堂教学结构发生根本性变革——由教师为中心的教学结构转变为“教师为教学的主导——学生为学习的主体相结合”的教学结构。[3]
根据国内多年的实践与思考，这种深层次的整合需要以下途径与方法来实现：要运用先进的教育理论，例如新建构主义和奥苏贝尔有意义接收式学习理论来指导“整合”；要紧紧围绕“主导—主体相结合”教学结构的创建来进行整合；要运用“学教并用”教学设计理论进行“整合”课的教学设计；要重视各学科教学资源的建设和信息化学习工具的搜集与开发——这是实现信息技术与课程整合的必要前提；要结合不同学科特点创建能支持新型教学结构的教学模式。 三、具体实施
经过多年建设，实施教育信息化所需的软、硬件基础设施建设都已完善，配套的教学资源也初具规模，教学的主导者——教师，则处于相对被忽视的地位。教师的信息素养和教学理念是信息化教学开展的第一要素，同时在教师专业化发展的背景下，在信息社会—— 一个学习型社会里，教师更应在教学研究能力和终身学习能力方面有所提升，运用信息技术促进自身的专业化发展。[4]这实际上对现代教师提出了更高的要求，为此组织对电机学任课教师进行了教育信息化理论的培训，以提高这几个方面的能力：现代教育观念、信息化教学设计与实施能力、教学信息资源获取及应用能力、教学研究和终身学习能力。培训后的教师，结合自身的教学实践与课程特点，创造出能有效支持信息化的教学环境来实施新型的教学方式与学习方式，从而把学生的主动性、积极性乃至创造性发挥出来，达到培养学生的创新意识、创新思维与创新能力的目的。
1.教学目标的新认识
电机学课程的学习者都是合训专业学生，包括电气工程专业和动力工程专业，其本科阶段的培养目标是定位于培养面向实际岗位的指挥与工程技术管理人才。[5]这一目标决定了不能把掌握知识和理论的精深与系统性作为衡量教学的唯一标准，评价的目的是发展而不是甄别，教学的重心是放在对知识的灵活运用和综合素质与能力的培养上，以面向实际的应用问题为对象，以学生的参与为手段，教学相长，由师生共同形成对课程的认知与理解。在此基础上，再满足那些学有余力或者有进一步深造愿望的学生。
2.满足各类学生的需求
传统的课堂教学面对不同需求的学生，往往众口难调。基础好的同学，不需要教师在课堂上对数学、物理等前期知识补课。但对于另外一些学生来说，如果不给予补课，就无法在他们“已经知道的”与“需要知道的”的知识之间架设起桥梁，新的知识就无法纳入其已有的知识结构中去，有意义学习的动机也无从确立。为此电机学网络课程里，笔者对每一知识点都预先公布了学习目标、重点难点内容、学习方法，并且把涉及到的高数、物理等“旧”学习材料联接过来，在时间和空间上帮助学生在自己已有的知识和新学的知识间建立起联系。
3.突出实践教学
传统的教学实验一般以实验指导书为依据，来验证课堂学习的理论，这并不能满足培养学生的动手实践能力、创新能力的目标，对实验的评价依据也仅是学生交来实验报告，实验数据没有大的偏差即可，难以引起学生的重视。[6]从教学的角度看，实践环节往往相对滞后于理论讲授。例如，异步电机的理论教学完成后，才做异步电机的工作特性与起动、调速试验。为此，将课堂搬到实验室，将理论教学和实践融为一体。例如，在电机绕组展开内容的讲解时，安排学生进行绕线和嵌线工艺的学习与操作，然后再来讲解绕组理论，与传统教学法相比，学习的效果要好得多。
上述三点的实施使学习具备了“以真实问题为起点，以学习兴趣为动力，以学习活动的体验为外显行为”的条件，还需要“以分析性思考为内隐行为，以指导和反馈为外部支持”才能成为一个完整的有效学习活动，这就需要构建以学生为中心的学习环境。
4.构建以学生为中心的学习环境
笔者以全军统一的“网络课程教学应用系统”为平台，开发了电机学网络课程。该网络课程包括了按照一定教学目标、教学策略组织起来的教学内容以及为实现上述教学目标、策略和内容的教学活动，其目的是创造一个以学生为中心的学习环境。这个学习环境包括作为主体的学习者群体、学习者赖以进行学习活动的各种学习资源和学习活动的核心——学习任务，它是开放的，可以随时和全军其它院校和本校内部各课程进行信息的交换。
在这个学习环境里，可以获得比在“现实教室”交流更优越的交流体验，归属感、成就感和认同感得以满足。个体学习和协作学习并存，实现了学生新旧知识的交互，学生和教师的交互，学生和学生的交互，学生和学习资源的交互；在网络虚拟课堂里，通过教师解答已不再是解决问题的唯一途径，学生转变为学习的积极参与者，自己去主动地探究，搜寻解决之道，改变了传统的知识被动接受者的地位，学生参与教研和科研活动的积极性高涨；网络的开放性、共享性使教学资源的开发呈现出革命性变革，资源数量呈爆炸式增长，根据教学内容、教学对象的不同，灵活选用适合的资源，也可以提出问题，要求学生自己搜寻相关的资源来解决；通过虚拟试验、多媒体课件、案例、讨论交流，将教学内容转化为一定情景下的真实任务，与学生的未来岗位相结合，构建情景化；实现了评价标准的多样化，既注意来自教师的外部评价，也重视学生的自我评价，通过自测、讨论强调自我反思和自我评价，将过程性评价上升到和总结性评价同等重要的地位，以促进学生的发展。
四、结语
经过以上的几项改革，电机学课程学习者的学习驱动力较以前有较大提高，提问、讨论变得明显活跃起来，学习效果明显提升，学生分析、解决问题的能力得到提高，培养了学生的创新意识，为后续课程的学习和继续深造打下了坚实的基础。在教学实践中，这些举措虽然受到很多学生的欢迎，但也暴露出一些问题。比如“主导—主体式教学”要想取得好的效果，教师需要投入更多的精力在里面，否则效果反而会差，但这又受教学科研任务分配、人员编制等因素影响，有些东西还需要调整；电气工程专业课程体系中的很多课程还停留在传统教学模式上。笔者希望发挥电气工程学科的特色和优势，通过电机学的建设，带动其他课程的发展。
参考文献：
[1]施良方.学习论[M].北京：人民教育出版社，2001.
[2]张建伟.从传统教学观到建构性教学观——兼论现代教育技术的使命[J].教育理论与实践，2001，（9）.
[3]何克抗.信息技术与课程深层次整合的理论与方法[J].电化教育研究，2005，（1）：7-15.
[4]王艾萌.电机学教学方法的创新探索与实践[J].中国电力教育，
2004，（1）：87-89.
[5]张文忠，魏云冰.以能力培养为导向的引导式“电机学”教学[J].中国电力教育，2010，（16）：78-79.
[6]何克抗.我国教育信息化理论研究新进展[J].中国电化教育，
2011，（1）：1-19.