《電機(jī)與拖動基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革研究

林向華

（溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 浙江 溫州 325025）

《電機(jī)與拖動基礎(chǔ)》是電氣自動化技術(shù)專業(yè)主干課程之一，通過該課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握常用電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、運(yùn)行特性、內(nèi)部電磁物理過程和能量關(guān)系等知識。由于課程理論性強(qiáng)、概念抽象、專業(yè)性特征明顯，而且隨著高等院校的擴(kuò)招，高職學(xué)生的素質(zhì)和基礎(chǔ)都有所下降，理解能力、學(xué)習(xí)的主動性和本科生已存在較大差距。所以在教學(xué)過程中面對學(xué)生重點不再是純理論知識的灌輸，實驗也不應(yīng)是做寥寥幾個按實驗指導(dǎo)書上的實驗步驟照葫蘆畫瓢、按部就班機(jī)械性的操作。通過對《電機(jī)與拖動基礎(chǔ)》傳統(tǒng)教學(xué)的改革，應(yīng)該扭轉(zhuǎn)對于該課程 “教師難教，學(xué)生難學(xué)，教學(xué)效果不顯著”的共識。

1 教學(xué)方式的改革

傳統(tǒng)教學(xué)方式基本上從始至終都是教師講，學(xué)生聽，師生間互動差，老師板書要占用大量的時間。而學(xué)習(xí)主動性好的學(xué)生為了更好的消化當(dāng)節(jié)課的內(nèi)容，也跟著做了大量的筆記，一節(jié)課下來，老師和學(xué)生都累死累活，但教學(xué)效果比較差。例如從直流電動機(jī)的工作原理開始介紹，一直講到直流電動機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩Tem和電樞感應(yīng)電動勢Ea的計算公式，中間介紹了直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，并結(jié)合該示意圖重點講解Tem的產(chǎn)生和Ea的建立，在黑板上不但畫出了直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，而且還做了比較多的板書，大部分學(xué)生都做了筆記。但是課后調(diào)查的結(jié)果是學(xué)生只知直流電動機(jī)通直流電流后能旋轉(zhuǎn)，由于對Tem和Ea的概念相當(dāng)模糊，電動機(jī)為什么能旋轉(zhuǎn)起來，還是搞不清楚。

隨著教學(xué)設(shè)施的改善，為《電機(jī)與拖動基礎(chǔ)》課程采用先進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)手段準(zhǔn)備了物質(zhì)條件。首先，根據(jù)教材與課程標(biāo)準(zhǔn)制作PowerPoint教學(xué)電子課件。但是，由于電機(jī)工作原理、特性及基本分析方法等的理解確實困難，僅僅Power-Point電子課件和靜態(tài)圖片應(yīng)該是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，為了更好的幫助學(xué)生的理解，利用3DMAX做了大量的動態(tài)多媒體畫面。如在分析三相異步電動機(jī)的等效電路時，由于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點使學(xué)生無法理解，根據(jù)三相異步電動機(jī)的分析方法、等效電路與變壓器類似，制作了定轉(zhuǎn)子一相耦合電路動態(tài)示意圖，圖中動態(tài)轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子電路圍繞著靜態(tài)定子鐵芯、定子電路旋轉(zhuǎn)，能讓學(xué)生直觀理解異步電動機(jī)的分析方法，并與單相變壓器作比較，經(jīng)頻率歸算和繞組歸算后，最后得到了與單相變壓器非常相似的T形等效電路，使抽象的教學(xué)內(nèi)容非常形象的展示在學(xué)生眼前。其次，采用多媒體教學(xué)方式后，教學(xué)內(nèi)容更加充實豐富，教學(xué)方式靈活多樣，可采用啟發(fā)、討論、案例教學(xué)、實物演示、項目化教學(xué)、講練結(jié)合等多種教學(xué)方法。最后，要注重學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，培養(yǎng)自學(xué)能力，教和學(xué)是互動的兩個方面。無論教學(xué)方法多么完善，沒有學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，是達(dá)不到教學(xué)效果和教學(xué)目標(biāo)的，所以在課內(nèi)不但要精心組織、精心講授，更重要的是引導(dǎo)學(xué)生建立系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu)，尊重學(xué)生的主體地位，盡量多教給學(xué)生如何理解、分析、歸納、總結(jié)問題，避免死記硬背、機(jī)械地理解問題，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會舉一反三，掌握學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)自學(xué)能力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

2 教學(xué)內(nèi)容的建設(shè)

《電機(jī)與拖動基礎(chǔ)》是一門理論性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，在理論教學(xué)過程中注重技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)電機(jī)基本原理、基本結(jié)構(gòu)、基本特性、等效電路分析的同時，重視電機(jī)實訓(xùn)環(huán)節(jié)、實踐應(yīng)用能力和電機(jī)新技術(shù)介紹。該課程教學(xué)計劃改革后課時數(shù)從108學(xué)時減為56學(xué)時，其中包括三分之一為實踐課學(xué)時，所以必須對教學(xué)內(nèi)容根據(jù)學(xué)生需求進(jìn)行有選擇的取舍。電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，而電磁場理論抽象難懂，也是高職學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程枯燥無味的一個重要原因，應(yīng)該做適當(dāng)處理。直流電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的繞制和交流電動機(jī)定子繞組的繞制，對于注重電機(jī)應(yīng)用的專業(yè)類學(xué)生可以刪減，提倡學(xué)習(xí)積極性高的學(xué)生自學(xué)。變壓器、交流電機(jī)空載運(yùn)行和負(fù)載運(yùn)行中，數(shù)學(xué)分析和數(shù)學(xué)推導(dǎo)難度大、內(nèi)容多，而大部分學(xué)生的高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)差，特別微積分知識，對于他們來說理解起來難度非常大，可以做適當(dāng)取舍，重點給學(xué)生講清楚結(jié)論及物理意義。另外，部分教材仍然存在著只追求理論深度而忽視應(yīng)用廣度的問題，對不斷更新變化的電機(jī)拖動新技術(shù)反應(yīng)不夠及時，內(nèi)容陳舊，與實際應(yīng)用脫節(jié)，針對上述情況，在教學(xué)中，對一些與專業(yè)學(xué)習(xí)聯(lián)系不多且用處不大的理論問題作適當(dāng)?shù)木?、壓縮、整合，增加對應(yīng)用性較強(qiáng)的知識點及工程中已經(jīng)應(yīng)用且較為成熟的新型高性能電機(jī)內(nèi)容的講解與介紹。

3 加強(qiáng)實踐教學(xué)

《電機(jī)與拖動基礎(chǔ)》實踐教學(xué)內(nèi)容包括實驗教學(xué)、實訓(xùn)教學(xué)和帶學(xué)生下企業(yè)實地參觀實習(xí)。

在實驗教學(xué)中，減少驗證性的實驗內(nèi)容，增加綜合性和設(shè)計性的實驗內(nèi)容。驗證性實驗就是把課堂帶進(jìn)實驗室，為了驗證直流電機(jī)的機(jī)械特性，先讓學(xué)生熟悉教材的理論內(nèi)容，掌握直流電機(jī)的固有機(jī)械特性和人為機(jī)械特性的概念，清楚各類人為機(jī)械特性和固有機(jī)械特性間的關(guān)系，給出詳細(xì)的實驗指導(dǎo)書，內(nèi)容包括實驗?zāi)康摹㈩A(yù)習(xí)要點、實驗步驟、實驗接線圖、實驗表格和注意事項等，為了保證學(xué)生的動手能力，可以先做一次演示實驗，再分組進(jìn)行，驗證性實驗可以培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際能力。設(shè)計性的實驗突出了學(xué)生的主體地位，打破被動格局，提高了學(xué)生做實驗的主動性和積極性，提供了師生共同討論和交流的和諧學(xué)習(xí)平臺；設(shè)計性實驗教學(xué)對實驗教師提出了更高的要求，老師應(yīng)該對實驗項目“定題不定法”，以學(xué)生自擬方案進(jìn)行實驗教學(xué)活動，準(zhǔn)備工作是極為重要的，教師必須查閱文獻(xiàn)資料，不斷充實自己，必須根據(jù)學(xué)生實際情況，實驗室現(xiàn)有條件而認(rèn)真選題，必須在實驗室對可能被學(xué)生選中的方案進(jìn)行試驗，做到心中有數(shù)以便進(jìn)行指導(dǎo)。

在自動化技術(shù)專業(yè)和電機(jī)電器技術(shù)專業(yè)中實訓(xùn)教學(xué)要求學(xué)生做好兩個內(nèi)容，一是根據(jù)教師給的技術(shù)指標(biāo)繞制一只小功率三相異步電動機(jī)，為了學(xué)生及實訓(xùn)設(shè)備安全，該三相異步電動機(jī)額定電壓為38V，繞制好以后，要求測試這只學(xué)生自制三相異步電動機(jī)的技術(shù)要求，是否符合要求；二是根據(jù)教師給的技術(shù)指標(biāo)繞制一只小功率單相電源變壓器。

4 教材的建設(shè)

教材是教師從事教學(xué)所用的材料，是學(xué)生學(xué)習(xí)此課程最重要的參考書，《電機(jī)與拖動基礎(chǔ)》以前一直選用機(jī)械工業(yè)出版社出版徐虎主編的《電機(jī)與拖動基礎(chǔ)》作為課用教材，從使用的情況來看，該教材中專特色鮮明，突出理論數(shù)學(xué)分析，而不重視電機(jī)拖動部分的應(yīng)用，是典型傳統(tǒng)教學(xué)所需的教材，不適合現(xiàn)在高職學(xué)生要求重實踐和應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)工學(xué)結(jié)合方式的教學(xué)要求，考慮到高職教育的改革趨勢和電機(jī)新技術(shù)、新工藝的發(fā)展，現(xiàn)選用蘇紹興主編的《電機(jī)應(yīng)用技術(shù)》，該教材由機(jī)械工業(yè)出版社出版，是浙江省重點教材，該教材突出電機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，滿足專業(yè)人才培養(yǎng)方案的要求。

［1］許曉峰，衣麗葵.“電機(jī)與拖動”課程改革與教材建設(shè)的研究[J].中國電力教育,2009(5):112-113.

［2］厲虹，張巧杰.以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標(biāo)的“電機(jī)與拖動”教學(xué)改革研究[J].中國電力教育,2010(4):57-59.

［3］張慶賀，王斌.關(guān)于電機(jī)實驗若干問題的改進(jìn)[J].科技資訊,2008(15):98-99.

［4］王福興.突破傳統(tǒng)模式加強(qiáng)能力訓(xùn)練[J].實驗室科學(xué),2006,6(3):28-29.