論電機實驗教學的改革與創新

摘要：近年來，電機學課程學時逐漸減少，而該課程又是電氣工程及其自動化專業的重要基礎課，是一門教師難教學生難學的課程，特別是電機學理論性強，抽象概念多，涉及的基礎理論和知識面廣，平常是通過實驗來驗證和加深對課程的理解，幫助對課程的學習，但由于電機牽涉電、磁、熱、力等綜合知識，普通實驗并不能深入了解電機的結構和具體的性能，達不到需要的效果。另一方面，現在大學畢業生普遍動手能力差，根本不能適應社會的需要，這種狀況必須改變，學校應該在教學過程中具重提高學生動手能力的培養。所以，電機實驗改革顯得尤為重要。通過電機實驗教學的改革，開辦電機拆裝實習，更改電機實驗教學內容，增加電機設計和性能改造等項目，可提高學生的動手能力和創新才能，更好地學好電機學課程。

關鍵詞：電機學；實驗改革；電機拆裝；動手；創新

作者簡介：歐陽明（1965-），男，湖南長沙人，長沙理工大學電氣與信息工程學院，副教授；王旭紅（1969-），女，湖南株洲人，長沙理工大學電氣與信息工程學院，教授。（湖南 長沙 410076）

中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）23-0075-01

電機學是各種電類專業必開的專業技術基礎課，是電氣工程及其自動化專業的重要課程之一，該課程系統地闡述各類電機的基本結構、工作原理和運行特性，具有普遍性和實用性，是一門集具體設備和復雜的電磁理論于一體的技術學科。既復雜又抽象，學好這門學科不僅可為后面所學的專業課程的學習做好準備，而且也為他們將來從事的工程設計、設備安裝與維修、系統調試等專業方面的工作打下堅實的基礎。另一方面，現在大學畢業生普遍存在動手能力差、眼高手低等現象，根本不能適應社會的需要，為了改變這種不利的狀況，學校在教學中有必要增加這方面的知識教學，改革教學內容，注重提高學生動手能力的培養。所以，電機實驗改革顯得尤為重要。電機實驗不僅是學好電機學課程的基礎，也是培養學生動手能力和創新能力的有效途徑。更新實驗教學內容，改革實驗教學方法勢在必行，并且也是行之有效的。

一、轉變觀念，培養學生動手能力

隨著我國經濟建設的不斷發展，電能和電機的需要量越來越大，特別是電動機。據有關部門統計，電動機的用電量占電網總負載用電量的60%以上。由此可見，電動機是用電大戶，是國民經濟各部門最主要的原動力和拖動設備，可以說電動機的社會擁有量之多、應用范圍之廣、在生產中的地位之重要和影響之大是其他任何設備不能與之相比的。然而，電動機經常需要維護和維修，特別是中小容量的電動機故障更易產生。年小修率幾乎達到95%以上，中修率達到20%，大修率約為15%。由此可見，保養好電動機，發生故障后將其迅速修復有著十分重要的意義。現在各類學校畢業的有關電類的學生大都對電機結構不是十分了解。動手能力非常差，一旦電動機出現故障，哪怕是很小很簡單的故障都無從下手、束手無策，這勢必會影響生產的正常運行。針對這一情況，在設置電機實驗時，增加電機拆裝實習的內容，讓學生親自動手，使學生對電機拆裝和電機結構有清楚的認識。增加綜合性和創造性實驗內容，如利用可編程控制器來做電機實驗、采用PLC實際應用模擬技術平臺來開發電機實驗項目等，對其畢業后工作中遇到實際問題能正確有效地處理有著十分重要的意義。

1.電機拆裝實習工場的布置和規劃

電機拆裝實習工場要求具有實效性和真實性?？筛鷵W校規模和學生人數進行綜合考慮，一般可開設一個較大的實習工間，布置20個工作臺，按每班40個人計算，每2個人一個工作臺，配合進行工作，電機容量一般選擇在1.5kＷ～5kＷ之間。每個學生從電機拆卸開始（包括端蓋、軸承、繞組、接線盒等）到測定、計算、重新繞線、接線及浸漆烘干、總裝、試驗、試車整個過程都親自動手。通過實習、動手發現問題并解決問題，提高動手能力和操作技能，使學生對電機有比較清楚的認識。

2.建立電機拆裝實習的考核與評估體系

在學生實習過程中和實習任務完成后，教師應對每個學生進行考核和評估，建立完整的考核評估體系。電機拆裝實習考核從四個方面進行考核，即勞動紀律和態度、電機的拆卸和安裝、定子繞組的修理和故障處理、實習創新。

（1）勞動紀律和態度的考核。勞動紀律和態度反映學生的思想素質，在實習過程中如發現問題應及時教育。考核包括日?？记诤腿粘＜o律等方面。教師應根據學生具體表現給出優、良、中、不及格的評價。

（2）電機拆卸和安裝方面的考核。對學生在電機拆卸和安裝方面進行考核，并按百分制進行評分。評分標準按表1所示。

表１ 電機拆卸和安裝考核評分表

（3）定子繞組修理和故障處理方面的考核。對電機拆裝實習中定子繞組修理和故障處理是最關鍵的部分，教師在最后要對學生定子繞組修理進行考核評估，評分標準如表2所示。

通過對學生進行電機拆裝實習，人人動手，實地操作，使學生的動手能力得到大為提高。

二、改變傳統，培養學生創新能力

在做電機實驗時改變實驗內容，更新實驗方法。減少傳統演示性和驗證性實驗，增加對動手能力要求較高的綜合性實驗和創造性實驗。另外，再增加電機設計和電機性能改造等內容，開拓學生綜合思維，培養學生的設計能力和開拓進取精神，培養學生的創新能力。

1.改變實驗內容，增加綜合性和創造性實驗

在做電機實驗時，增加綜合性和創造性實驗內容，如利用可編程控制器來做電機實驗，采用PLC實際應用模擬技術平臺來開發電機實驗項目（例如三相異步電動機星／三角（Ｙ／△）換接起動，五相步進電動機的模擬控制等）；增加電力電子對電機控制的實驗內容；增加電力拖動實驗的內容等。做到使學生對電機應用有更深的了解，開發他們的創造性思維，培養他們的創造性熱情和才能。

2.培養設計和創新才能，增加電機設計和性能改造內容

為了培養學生的設計和創新才能，做電機實驗時特地增加了電機設計和電機性能改造內容，例如將三相電動機改造為單相異步電動機，讓學生了解如何制定電機改造設計方案、如何查找電機工程手冊、如何提高電動機性能等。通過對電機改造和性能提高的設計計算等鍛煉，使學生的設計和創新意識、才能有很大的提高。

三、結論

改變電機實驗的傳統模式，增加電機拆裝實習內容，能提高學生的動手能力；改變電機實驗內容，減少演示性和驗證性實驗，增加電機綜合性和創造性實驗，利用PLC可編程控制技術和電力電子及電力拖動技術，能開發學生的創新思維和培養學生的創新才能；增加電機設計和電機性能改造等內容，可提高學生的設計能力和創造性才能。這些改進，對學生畢業后提升工作能力和適應社會有很重要的現實意義。

參考文獻：

[1]許實章.電機學[M].北京:機械工業出版社，1999.

[2]歐陽明.電機拆裝實習指導書[Z].2000.

（責任編輯：劉輝）