《電機應用技術》教學實施方案研究

作為自動化專業一門重要的專業基礎課，《電機應用技術》教學實施方案的確定對最終的教學效果起到至關重要的作用，所以，有必要根據浙江大學城市學院的實際情況，詳細探討該課程的教學實施方案。

教學目標 以往的教材都注重對電機的理論分析。而本課程教學則會從學校實際出發，以培養應用型人才為宗旨，著重從應用角度出發，分析直流電機、變壓器、異步電機和微特電機等的基本結構、工作原理、電磁關系和運行特性，重點掌握各種電機的外特性，為掌握本專業和學習后續課程打下基礎。

在專業課程體系中的定位 《電機應用技術》是浙江大學城市學院自動化專業的專業方向課程，該課程的學習將為后續《電氣控制與PLC應用》《交直流調速技術》和畢業設計等課程環節建立必要的基礎，是自動化專業承上啟下的重要專業課程。

在專業能力培養中的定位 該課程定位于讓學生樹立以交直流電機為控制對象的完整的自動控制系統的概念，結合已學過的電路原理、數字電子技術基礎、模擬電子技術基礎、單片機、電力電子技術等課程，搭建以電機為控制對象的閉環控制系統，并完成對電機性能的調試和控制。

與核心課程群中其他課程在知識體系與能力培養上的整體設計 《電機應用技術》與自動化專業的其他核心課程之間的關系，如下圖所示。在一個完整的閉環控制系統中，《計算機控制》《單片機》《PLC》是控制手段，《電力電子技術》《數電》《模電》提供電機的驅動電路，《電機應用技術》構成系統的控制對象，《運動控制技術》和《控制系統設計》提供系統的理論概念和分析方法，《自動控制理論》《系統建模與仿真》《智能控制》偏重原理性地介紹和理論的分析，主要定位培養學生的系統概念和理論分析能力。

基礎知識要求 要求掌握直流電機的結構和基本工作原理、直流電動機的電力拖動、變壓器基本工作原理和變壓器組別判斷、交流電機的結構和基本工作原理、三相異步電動機的電力拖動、同步電機、微特電機以及電動機的容量選擇等。知識點：電力拖動系統的運動方程式;直流電機的工作原理、內部結構、用途、運行特性以及他勵直流電機的起動、調速和制動;變壓器的結構和工作原理、變壓器空載運行和負載運行特性、變壓器的接線組別判斷;三相異步電動機的工作原理、內部結構、用途、工作特性、參數的測定、運行特性、三相異步電動機的起動、制動和調速問題;了解伺服電機、步進電機、測速發電機、無刷直流電動機的結構和基本工作原理。

能力培養要求 培養學生了解直流電機、變壓器、交流電機的運行特性分析，同時結合已經學習過的電路原理、數字電子技術基礎、模擬電子技術基礎、單片機、電力電子技術等課程，搭建以電機為控制對象的閉環系統，樹立閉環反饋系統的整體概念，完成對電機的性能分析和控制。技能點：能夠搭建以電機為控制對象的閉環控制系統，并對電機性能進行分析，同時借助單片機等控制手段完成對電機的智能控制，能夠獨立完成閉環系統硬件搭建和調試，掌握PID等經典控制算法在實際系統中的應用。

實踐教學要求 利用課外時間以三四人的小組為單位，搭建直流電機的閉環控制系統，要求完成硬件系統搭建、軟件程序編寫與調試以及報告的撰寫。通過本次設計，增加學生對電機理論知識的感性認識，完成理論到實踐的轉換。

作業要求 隨堂課后作業、課外引導性項目實踐設計、網上在線測試。隨堂與課堂講授知識點匹配的作業要求跟隨進度完成;課外引導性項目實踐設計分6周完成，完成硬件系統搭建、軟件程序編寫與調試以及報告的撰寫，實施分組進行。

考核要求 在理論考試中，加強基礎、強調應用、注重引導、形式多樣。充分利用試題的設計與收集，合理設計試題，著重考查學生對基本概念的理解掌握及應用所學知識的能力，淡化理論的推導和復雜的數學計算，著重考察學生綜合應用電機及拖動知識的能力。調動學生積極性，結合教學互動，讓學生參與到理論教學中來。開學初讓學生組成學習小組，人數限定在2人或3人，指定組長，上一節課會將下節重要內容布置下去，每節課都預留部分時間，讓學生對本節重點內容進行講解。評價比例為：期末考試成績占40%，平時成績占60%，其中平時作業加到課率15%、課堂情況10%、平時測試15%、綜合性設計（注重學生的個性化發展）20%。

課程特色 ①教學內容強調實用性，即在課程教學內容中強調加強專業基礎、淡化煩瑣計算、側重實際應用，重點培養學生分析問題和解決問題的能力，實現“縱向能提升、橫向可擴展”。②教學手段強調多樣性，即以應用型人才的培養為目標，形成“理論、實踐、應用”三段式教學模式;以項目引導、學科競賽為契機，推動師生科研互動，充分調動學生的學習主動性。③考核方式強調靈活性，即采取多種考核方式，強化學習過程的監控，增加平時考核比例，加強實驗實踐環節的過程考核;針對應用型人才培養目標，建立層次性實踐教學體系，強化基本應用能力的培養，體現教學效果的實效性。

【該論文由2013年浙江省高等學校課堂教學改革項目《基于建模和解模理念的項目驅動式電機應用技術課堂教學改革》（Kg2013510）和2012浙江大學城市學院課堂教學改革項目《基于建模和解模理念的項目驅動式lt;電機應用技術gt;課堂教學方法改革》（KG1203）資助】