《電機與拖動基礎》課程教學改革研究

林向華

（溫州職業技術學院 浙江 溫州 325025）

《電機與拖動基礎》是電氣自動化技術專業主干課程之一，通過該課程的學習使學生掌握常用電機的基本結構、工作原理、運行特性、內部電磁物理過程和能量關系等知識。由于課程理論性強、概念抽象、專業性特征明顯，而且隨著高等院校的擴招，高職學生的素質和基礎都有所下降，理解能力、學習的主動性和本科生已存在較大差距。所以在教學過程中面對學生重點不再是純理論知識的灌輸，實驗也不應是做寥寥幾個按實驗指導書上的實驗步驟照葫蘆畫瓢、按部就班機械性的操作。通過對《電機與拖動基礎》傳統教學的改革，應該扭轉對于該課程 “教師難教，學生難學，教學效果不顯著”的共識。

1 教學方式的改革

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

隨著教學設施的改善，為《電機與拖動基礎》課程采用先進教學方法和教學手段準備了物質條件。首先，根據教材與課程標準制作PowerPoint教學電子課件。但是，由于電機工作原理、特性及基本分析方法等的理解確實困難，僅僅Power-Point電子課件和靜態圖片應該是遠遠不夠，為了更好的幫助學生的理解，利用3DMAX做了大量的動態多媒體畫面。如在分析三相異步電動機的等效電路時，由于旋轉電機的結構特點使學生無法理解，根據三相異步電動機的分析方法、等效電路與變壓器類似，制作了定轉子一相耦合電路動態示意圖，圖中動態轉子鐵芯、轉子電路圍繞著靜態定子鐵芯、定子電路旋轉，能讓學生直觀理解異步電動機的分析方法，并與單相變壓器作比較，經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，使抽象的教學內容非常形象的展示在學生眼前。其次，采用多媒體教學方式后，教學內容更加充實豐富，教學方式靈活多樣，可采用啟發、討論、案例教學、實物演示、項目化教學、講練結合等多種教學方法。最后，要注重學生的學習效果，培養自學能力，教和學是互動的兩個方面。無論教學方法多么完善，沒有學生學習的積極性，是達不到教學效果和教學目標的，所以在課內不但要精心組織、精心講授，更重要的是引導學生建立系統的知識結構，尊重學生的主體地位，盡量多教給學生如何理解、分析、歸納、總結問題，避免死記硬背、機械地理解問題，引導學生學會舉一反三，掌握學習方法，培養自學能力，提高學生學習的積極性。

2 教學內容的建設

《電機與拖動基礎》是一門理論性很強的專業基礎課，在理論教學過程中注重技術應用能力的培養，強調電機基本原理、基本結構、基本特性、等效電路分析的同時，重視電機實訓環節、實踐應用能力和電機新技術介紹。該課程教學計劃改革后課時數從108學時減為56學時，其中包括三分之一為實踐課學時，所以必須對教學內容根據學生需求進行有選擇的取舍。電機是根據電磁感應原理工作的，而電磁場理論抽象難懂，也是高職學生學習這門課程枯燥無味的一個重要原因，應該做適當處理。直流電機轉子繞組的繞制和交流電動機定子繞組的繞制，對于注重電機應用的專業類學生可以刪減，提倡學習積極性高的學生自學。變壓器、交流電機空載運行和負載運行中，數學分析和數學推導難度大、內容多，而大部分學生的高等數學基礎差，特別微積分知識，對于他們來說理解起來難度非常大，可以做適當取舍，重點給學生講清楚結論及物理意義。另外，部分教材仍然存在著只追求理論深度而忽視應用廣度的問題，對不斷更新變化的電機拖動新技術反應不夠及時，內容陳舊，與實際應用脫節，針對上述情況，在教學中，對一些與專業學習聯系不多且用處不大的理論問題作適當的精簡、壓縮、整合，增加對應用性較強的知識點及工程中已經應用且較為成熟的新型高性能電機內容的講解與介紹。

3 加強實踐教學

《電機與拖動基礎》實踐教學內容包括實驗教學、實訓教學和帶學生下企業實地參觀實習。

在實驗教學中，減少驗證性的實驗內容，增加綜合性和設計性的實驗內容。驗證性實驗就是把課堂帶進實驗室，為了驗證直流電機的機械特性，先讓學生熟悉教材的理論內容，掌握直流電機的固有機械特性和人為機械特性的概念，清楚各類人為機械特性和固有機械特性間的關系，給出詳細的實驗指導書，內容包括實驗目的、預習要點、實驗步驟、實驗接線圖、實驗表格和注意事項等，為了保證學生的動手能力，可以先做一次演示實驗，再分組進行，驗證性實驗可以培養學生理論聯系實際能力。設計性的實驗突出了學生的主體地位，打破被動格局，提高了學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習平臺；設計性實驗教學對實驗教師提出了更高的要求，老師應該對實驗項目“定題不定法”，以學生自擬方案進行實驗教學活動，準備工作是極為重要的，教師必須查閱文獻資料，不斷充實自己，必須根據學生實際情況，實驗室現有條件而認真選題，必須在實驗室對可能被學生選中的方案進行試驗，做到心中有數以便進行指導。

在自動化技術專業和電機電器技術專業中實訓教學要求學生做好兩個內容，一是根據教師給的技術指標繞制一只小功率三相異步電動機，為了學生及實訓設備安全，該三相異步電動機額定電壓為38V，繞制好以后，要求測試這只學生自制三相異步電動機的技術要求，是否符合要求；二是根據教師給的技術指標繞制一只小功率單相電源變壓器。

4 教材的建設

教材是教師從事教學所用的材料，是學生學習此課程最重要的參考書，《電機與拖動基礎》以前一直選用機械工業出版社出版徐虎主編的《電機與拖動基礎》作為課用教材，從使用的情況來看，該教材中專特色鮮明，突出理論數學分析，而不重視電機拖動部分的應用，是典型傳統教學所需的教材，不適合現在高職學生要求重實踐和應用，強調工學結合方式的教學要求，考慮到高職教育的改革趨勢和電機新技術、新工藝的發展，現選用蘇紹興主編的《電機應用技術》，該教材由機械工業出版社出版，是浙江省重點教材，該教材突出電機技術的應用，滿足專業人才培養方案的要求。

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