《電機(jī)與拖動(dòng)》課程教學(xué)改革與探索研究

【摘要】在分析電機(jī)與拖動(dòng)課程特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，遵循高職院校學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)，特從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)這三個(gè)方面進(jìn)行教學(xué)改革研究，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性和分析與解決問(wèn)題的能力。

【關(guān)鍵詞】電機(jī)與拖動(dòng)；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

一、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，主次分明

對(duì)本課程而言，它是由《電機(jī)原理》和《拖動(dòng)基礎(chǔ)》兩門課組成，原理是為應(yīng)用服務(wù)的，因此對(duì)于電機(jī)原理部分應(yīng)遵循“少而精”的講解原則，適當(dāng)刪減部分理論性強(qiáng)又較為抽象的內(nèi)容，增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的針對(duì)性和實(shí)用性。例如講到直流電機(jī)的電樞繞組部分，可以簡(jiǎn)單介紹一下繞組中常用的基本知識(shí)，對(duì)于繞組展開圖可略去不講；在講變壓器這章時(shí)，明確對(duì)變壓器的了解是為后面學(xué)習(xí)交流異步電動(dòng)機(jī)做鋪墊，因此可確定變壓器的基本原理、負(fù)載運(yùn)行時(shí)的電磁關(guān)系、基本方程以及等效電路作為重點(diǎn)講授內(nèi)容，至于變壓器的運(yùn)行特性等不必詳細(xì)講解。對(duì)于拖動(dòng)基礎(chǔ)部分，重點(diǎn)突出電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性以及起動(dòng)、制動(dòng)和調(diào)速，結(jié)合工程實(shí)際，分析原理及特點(diǎn)。

二、采用提問(wèn)——比較的教學(xué)方法

電機(jī)與拖動(dòng)這門課程概念多、公式多，對(duì)高職院校的學(xué)生來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)難度有點(diǎn)大。為調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，可以在課堂授課過(guò)程中，采取提問(wèn)的方式引導(dǎo)學(xué)生鞏固舊知識(shí)、思考新知識(shí)，同時(shí)也加強(qiáng)了互動(dòng)。比如在學(xué)習(xí)三相交流異步電動(dòng)機(jī)時(shí)，首先向?qū)W生提出一個(gè)問(wèn)題：“為什么不說(shuō)三相交流電動(dòng)機(jī)，異步是怎么得名的？”這樣引起學(xué)生對(duì)問(wèn)題的思考，告訴學(xué)生這要從三相交流異步電動(dòng)機(jī)的工作原理說(shuō)起，分三個(gè)方面展開，首先是電生磁（右手螺旋定則判斷）：給三相對(duì)稱的定子繞組通入三相對(duì)稱電流進(jìn)而產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速用ns表示；然后是磁生電（右手定則判斷）：轉(zhuǎn)子導(dǎo)體相對(duì)切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流；最后就是電磁力（左手定則判斷）：轉(zhuǎn)子載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到電磁力的作用，從而形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)速用n表示，并且n的方向和ns相同，但n要小于ns。因?yàn)槿绻麅烧呦嗟?，則轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間就沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因而磁通就不切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)、轉(zhuǎn)子電流以及轉(zhuǎn)矩也就都不存在。這樣，轉(zhuǎn)子就不可能繼續(xù)以n的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速之間必須要有差別。這就是異步電動(dòng)機(jī)名稱的由來(lái)。這樣帶著問(wèn)題講解，學(xué)生更容易接受理解，提高了教學(xué)效果。

另外在知識(shí)的傳授過(guò)程中，還可以采用比較法教學(xué)，即相關(guān)知識(shí)點(diǎn)之間可以通過(guò)對(duì)比找出異同，便于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和消化。例如在講述直流電機(jī)的工作原理時(shí)，可將發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)對(duì)比起來(lái)講，從能量轉(zhuǎn)換、電壓平衡關(guān)系和轉(zhuǎn)矩性質(zhì)等方面考慮。直流發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，，是制動(dòng)性轉(zhuǎn)矩；直流電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，，是拖動(dòng)性轉(zhuǎn)矩。再比如講述他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性時(shí)，先給出固有機(jī)械特性表達(dá)式，在固有機(jī)械特性基礎(chǔ)上改變電樞回路電阻、電源電壓和磁通量等參數(shù)，可得到相應(yīng)的人為機(jī)械特性，即電樞回路串電阻人為機(jī)械特性、降低電樞電壓人為機(jī)械特性、減弱勵(lì)磁磁通人為機(jī)械特性。三種人為機(jī)械特性的表達(dá)式均可以用一種簡(jiǎn)單形式表示即，這樣可以對(duì)比理想空載轉(zhuǎn)速和機(jī)械特性斜率，簡(jiǎn)單明了的總結(jié)出三種人為機(jī)械特性的特點(diǎn)：與固有機(jī)械特性相比，電樞回路串電阻人為機(jī)械特性的理想空載轉(zhuǎn)速不變，但機(jī)械特性的斜率隨串聯(lián)電阻的增大而增大，機(jī)械特性變軟；降低電樞電壓人為機(jī)械特性的理想空載轉(zhuǎn)速隨電壓的降低而正比減小，但是機(jī)械特性的斜率不變，即為一組平行的直線；弱磁人為機(jī)械特性的理想空載轉(zhuǎn)速、機(jī)械特性的斜率隨磁通的降低均變大，機(jī)械特性變軟。

三、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)注重能力培養(yǎng)

（1）系統(tǒng)編制實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，精心選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使每個(gè)實(shí)驗(yàn)都能起到工程訓(xùn)練的目的。這樣保證每個(gè)參加實(shí)驗(yàn)的學(xué)生目的明確、思路清晰、步驟正確；（2）強(qiáng)調(diào)人人動(dòng)手、獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。在目前實(shí)驗(yàn)條件下，通過(guò)分班開設(shè)實(shí)驗(yàn)，增加實(shí)驗(yàn)組次的方法，來(lái)滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求，使每個(gè)學(xué)生都能獲得實(shí)踐的機(jī)會(huì)。對(duì)實(shí)驗(yàn)確實(shí)存在困難的學(xué)生，指導(dǎo)教師要耐心啟發(fā)學(xué)生，幫助分析實(shí)驗(yàn)要領(lǐng)，但決不包辦代替。堅(jiān)持要求學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，提高動(dòng)手操作能力；（3）注重“多層式”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以借鑒理論教學(xué)采取循序漸進(jìn)的方式引導(dǎo)學(xué)生有目的、有條理的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。首先從驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)開始入手，旨在學(xué)生認(rèn)知和掌握《電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)》課程的基本理論知識(shí)；其次進(jìn)入到綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性；最后上升到工程案例分析實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生了解和掌握電機(jī)在工業(yè)自動(dòng)化控制中的工程應(yīng)用。采用“多層式”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，充分以學(xué)生為主體，注重培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力，為日后走上相關(guān)工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的實(shí)踐基礎(chǔ)。

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