電機控制實驗課程改革初探

摘 要：根據近年來韓山師范學院物理與電子工程系電機控制實驗課程的開展情況，該文總結了我校電機實驗室的現狀，并提出針對性的改革，從多方面闡述電機控制實驗課程的改革措施。實踐證明，這些措施非常有效，極大的提高了學生的實踐動手能力和學習的積極性，達到了電機控制實驗課程開展的目的。

關鍵詞：電機控制實驗 實驗課程改革 教學改革

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）05（c）-0240-02

現有的實驗課程模式和教學目標使我們在人才培養的方法和要求上受到很大的限制[1]，再加上進年來畢業生就業的難度逐步增加，導致學生心中怨氣增加，變得更加無心探究專業技術。最后導致培養的畢業生在理論研究的領域里缺乏鉆研思想，在技術應用領域內缺乏能力與經驗，培養出來的學生變成“接線工”，只會按照書本步驟一步一步操作，知其然而不知其所以然。 該文根據電機控制實驗課程開設的實際情況，總結若干問題，并對課程在教學實踐的改革進行探討。

1 電機控制實驗室現狀分析

我校實驗設備采用的是DDSZ-1型電機及電氣技術實驗裝置。該實驗設備主機與實驗部件以掛件的形式分離，上課時學生只要將需要用到的掛件掛接到主機控制臺上，就可以開展電機控制實驗，外圍接線簡單，可以避免不需要的部件對實驗操作的影響，減少安全隱患。經過這近年實驗課程的開展，該實驗課程表現出來的問題有以下幾個方面。

先總結實驗設備的問題。雖然實驗設備集成化、模塊化提高有利于實驗的操作，也提高實驗的成功率，但是也引發了不少問題，如學生把所有精力都放在如何提高接線的準確性上面，而沒有精力去思考實驗原理及實驗現狀分析；因為學生對設備內部原理不了解，稍微出現點問題，如保險管燒斷得簡單故障，學生都沒辦法獨立處理，增加老師的管理壓力。

還有實驗課程本身安排的問題，如：由于實驗機組數量較少，實驗分組一般以4～5人一組。實驗時出現有人操作，有人旁觀的現象，只有個別學生是認真進行實驗，其他人都是濫竽充數，養成學生相互依賴的壞習慣。

實驗時一般都給學生發放有固定的實驗講義，實驗講義以驗證實驗為主，缺乏應用性綜合實驗，缺乏開放性的探究實驗，不能讓學生發揮想象力來，不利于學生創新能力和實踐能力培養。

因為實驗課程以班級為單位，而且有現成的實驗講義做參考，導致學生提交實驗報告雷同率很高，很多學生相互抄襲，這樣實驗報告失去了最初的目的。很多學生都把精力放在抄實驗報告上面，根本沒時間去分析實驗的原理和實驗目的，更不用說實驗總結等探索性的分析。這樣的實驗不僅浪費學生的時間，也增加了學生的厭學情緒，導致惡性循環。

2 從教師自身進行改革

高校教師跟中學老師的教學方法有著本質的區別，高校老師給予學生是一種思想，是一個自由的發展平臺。讓學生在這種自由創新的空間中形成你自己的、正確的、科學的思想。最終把學生培養成有自己觀察、分析、解決問題的能力。所以針對本實驗課程，教師應做到以下幾點。

2.1 要有明確的教學目標

電機控制實驗課程目的在于培養學生掌握基本的電機控制實驗方法與操作技能。培養學生學會根據實驗目的，實驗內容及實驗設備擬定實驗線路，選擇所需儀表，確定實驗步驟，測取所需數據，進行分析研究，得出必要結論，從而完成實驗報告[2]。很多老師對實驗報告的要求很高，書上都的詳細原理也要學生全部抄入實驗報告，其實這樣會產生很多負面的影響，大大增加了學生的負擔，做了很多無用的工作。所以教師應該明確實驗教學目標，讓學生把學習放在實驗原理分析及總結上面，把評價重點放在實驗操作上面。

2.2 引導學生做好預習

電機實驗跟其他實驗最大的區別是，電機屬于強電實驗，控制電壓比較高，而且電機實驗課跟理論課緊密結合的，所以上課前應該引導學生做好預習，實驗時向學生強調操作安全規范，在確保安全的情況下讓學生獨立完成實驗。除了電機控制系統實驗外，都讓學生自己撿查線路，出了問題自己分析、解決。由于實驗有保護裝置，實驗中的誤操作一般不會出現安全事故或損壞實驗器材。

2.3 上好第一堂實驗課

第一堂實驗課對保證該課程以后的順利開展有著重要的作用，特別是電機控制這種強電實驗。大部分學生在上電機實驗課之前都沒接觸過電機，有一種好奇感和新鮮感，第一次做這樣的實驗就難免出現思維混亂，理論與實際操作對不上號的情況。所以在第一堂電機實驗課程中，應給學生詳細講解實驗設備原理與安全操作規范，最好能安排一個簡單的電機啟動實驗，全程操作一遍，避免太過理論化的教學。

3 從實驗設備進行改革

3.1 增加實驗設備的數量

因為設備數量的原因，現在實驗分組一般以4～5人一組，增加實驗設備后就可以安排到2～3人一組。人數少了，學生才能自己動手操作，避免出現有人操作，有人旁觀的現象，有利于培養學生掌握基本實驗方法和操作技能。

3.2 改進實驗設備

現在的實驗設備，電機等都是以實物的形式給學生使用。為了增強學生對實物的直觀性，應采購外殼透明、通電后能正常工作實物模型。使學生能夠清晰地看到電機內電機磁極、繞組、電刷等部件在實際工作中的運行情況。雖然這些模型的電氣性能與實際電機之間還存在差別，但不影響學生對電機工作原理的感觀認知[3]。這樣對學生深入理解電機運行機理有很好的幫助。

4 從教學方法進行改革

4.1 應規范操作步驟

讓學生嚴格按照以下操作步驟進行實驗。

正確選擇組件和儀表。實驗前先熟悉該次實驗所用的組件，記錄電機銘牌和選擇儀表量程，然后依次排列組件和儀表便于測取數據。

按圖接線。根據實驗線路圖及所選組件、儀表、按圖接線，線路力求簡單明了，按接線原則是先接串聯主回路，再接并聯支路。為查找線路方便，每路可用相同顏色的導線或插頭。

起動電機，觀察儀表。在正式實驗開始之前，先熟悉儀表刻度，并記下倍率，然后按一定規范起動電機，觀察所有儀表是否正常（如指針正、反向是否超滿量程等）。如果出現異常，應立即切斷電源，并排除故障；如果一切正常，即可正式開始實驗。

測取數據。預習時對電機的試驗方法及所測數據的大小作到心中有數。正式實驗時，根據實驗步驟逐次測取數據。

認真負責，實驗有始有終。實驗完畢，須將數據交指導教師審閱。經指導教師認可后，才允許拆線并把實驗所用的組件、導線及儀器等物品整理好[4]。

4.2 實驗任務分工

即使每組人員減少至2～3人，也不可能所有人都從頭到尾完成整個實驗，所以實驗任務分工就顯得很重要。應該正確引導學生，以團隊合作的方式來完成實驗課程，接線、審核、操作、記錄數據等都落實到具體組員身上，讓實驗有條不紊地進行。在實驗課程中表現出來，分工明確的學生組別往往都是優先優質完成實驗任務，而且實驗過程中出現問題的概率大大降低。

4.3 建立合理的評分體制

學生之間相互學習、攀比、競爭的心態是普遍存在的，可以通過這點來調動學生的積極性。如讓各小組實驗效果進行對比，看哪一組做得做快，接線最規范，在分組中選出最好的一組，給予適當的加分獎勵。通過實際實施的效果證明，這種方法有很好的作用。學生會自覺的預習，認真接線，認真總結，學習氣氛非常濃厚，實驗課程效率也非常高。

5 結語

通過各種改革嘗試，提高了電機控制實驗課程的合理性，讓學生真正掌握電機控制技術，加深對電機控制理論的理解。同時，在實驗實操過程中，學生的動手能力，團隊合作能力及處理問題的能力都得到了提高，有很好的教學效果。通過這樣的改革，大大提高了學生求學的自主性和積極性，很多學生為了更好完成任務，經常提出加長實驗時間的要求，這是一種非常好的現象，也是高校教育應該要達到的目的。

參考文獻

[1]薛曉萍.電機與拖動實驗課的開放式教學探討[J].中國電力教育，2008（123）：149-151.

[2]許月琳.“項目教學法”在電機與拖動課程中的實踐[J].廣西輕工業，2008（115）：135-136.

[3]劉霞.電機與拖動基礎課程實驗教學改革與探索[J].大眾科技，2010（139）：127-128.

[4]王玲芝.《控制電機》課程設計的探討與研究[J].西安航空技術高等專科學校學報，2013（1）：91-93.