電機與拖動課程教學改革初探

海玲 劉俊霞 楊嘉鵬 劉巖 劉智勇

摘 要 針對電機與拖動基礎課程理論知識難且實踐性較強的特點，結合應用型本科院校的教學現狀，以培養工程實踐為目標，整合和優化理論與實驗實操的教學內容，在理論基礎夠用扎實的同時，旨在培養工程實踐和應用能力；采取項目式教學法、案例教學法、現場體驗式教學法等多樣化的教學方法和手段，化抽象為具體，增強學生的感性認識；考核方式多元化，調動學生的積極性和主動性，全面增強教學效果。

關鍵詞 電機與拖動課程；實驗；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）02-0088-03

1 前言

傳統學科體系下的電機與拖動課程主要包括電機、電機拖動、控制電機三大部分的教學內容，內容多而繁雜、概念抽象難懂，是學生公認的難學課程之一；教學內容注重知識的連貫性和系統性，缺乏針對性和應用性，很難適應當前以“工程實踐”為目標的應用型本科人才培養的需求[1]。新的電機理論和技術層出不窮，新的應用如雨后春筍。基于此，電機與拖動基礎課程的改革勢在必行，應從教學內容、教學手段、實驗實踐創新、考核方法等方面進行改革和嘗試，以更好地適應應用型人才的培養要求。

2 整合和優化教學內容，適應應用型人才培養目標

緊密圍繞應用型本科人才培養，以“工程實踐”為目標，即培養具備較強的分析和解決實際問題的能力、較強的專業實踐能力、一定的創新創造能力、必要的社會適應能力和終身學習能力的應用型本科人才[2]。結合電類專業特點，把原有分散學習的三門課程整合為電機與拖動一門課程，課程內容以項目式的教學模式展開，將分散的知識點融合于一個個的具體任務中，通過任務的實現，達到循序漸進提高理論學習能力、動手實踐能力、自主設計創新能力，在打牢理論基礎的前提下，合理優化創新實驗實踐環節。

理論教學內容的整合優化 該課程在理論知識結構上的要求表現為：理論基礎知識廣而夠用，難度可適當降低，對于公式推導和證明可不做過高要求；但要把握好前后內容的銜接，重視理論內容的實際應用。以此知識結構作為指導，將電機與拖動課程優化為四大項目模塊。

項目一：直流電機與拖動控制。具體包括直流電動機的認識，直流電動機的啟動，直流電動機的調速、制動控制實現。

項目二：變壓器應用。具體包括單相變壓器的結構，三相變壓器的應用，變壓器的故障分析。

項目三：交流電機與拖動控制。具體包括三相異步電動機的認識，三相異步電動機的啟動方式，常用低壓電器控制器件應用，三相異步電動機點動、連續控制線路，三相異步電動機正反轉控制，三相異步電動機調速及狀態分析，三相異步電動機制動方式，使用軟啟動器啟動，單相異步電動機的認識及使用。

項目四：常用控制電機。具體內容包括伺服電機的基礎知識及使用、測速發電機的認識、步進電動機的認識及應用等。

其中每個項目中設計若干個教學任務，任務的設置以掌握電機的基本原理、基本概念、基本特性和培養應用能力作為教學重點，弱化原有課程中的純理論教授，更重視理論的實際應用，在整個教學過程中，時刻讓學生感受到理論知識與實際應用的結合，不僅讓更多的學生參與課堂教學，更使學生體會到自身的主體地位。

實驗實踐內容的整合優化 根據應用與任務的聯系程度，實驗實踐環節可獨立設置，以加大實驗實踐的課時比例，提高學生動手能力的同時，也有意識地鍛煉學生自主解決問題的能力。在這個過程中，學生是課堂的主體，教師要注重啟發和引導。在實驗實踐性質上，每個實驗實踐項目又對應于驗證性、設計性或綜合性的特點[3]。如直流電動機特性實驗、三相異步電動機特性實驗屬于驗證性實驗，一般屬于經典的、基礎的項目，主要為了加深學生對理論知識的理解。

再如三相異步電動機的啟動、調速、制動實驗，設計性較強，讓學生自由分組后進行，并且設計接線線路、數據記錄表格、理論分析、通電調試等，都由學生課前繪制好電氣原理圖、接線圖后，自己或分組協同來做，教師做好啟發和引導，每次完成后可選擇三到四組學生通電進行測試。這一類實驗就被稱為設計性實驗。設計性實驗不但項目本身可以任學生在一定范圍內選擇，而且做到具體實驗的設計性，這些項目一般來說相對難度不是太大，線路的設計本身也是可以有多種實現形式的，也就是說接線方法不是唯一的，通過多次練習、實踐，找出最優化的方式。

3 改革教學方法與手段，增強教學效果

電機與拖動課程最大的特點是應用性較強，增強教學效果的有效方法是采用多樣化的教學方法和手段，提高學生的學習興趣，以培養學生的工程應用能力。

項目式教學法 把原有章節的內容按照大的模塊劃分，分為四大項目，每個項目之下細分為一個個任務，每堂課按照任務進行，能夠使學生目標明確，既掌握理論基礎知識，同時理論還轉化為了實踐，達到學習知識和培養技能的目標。如在進行項目三“交流電動機及其拖動控制”時，將此大項目分解為若干個具體任務，任務的設置以能力漸進原則進行。每個任務的提出對照著實際的工作情景，如在工業現場中很多時候會看到生產機械的相反運動，起重機起吊貨物、搖臂鉆床鉆孔時在搖臂上的上下運動等。通過實際的情景凝練出具體項目下的任務，任務的解決必須依靠具體的理論基礎，在打牢基礎的前提下，教師一步步引導，讓學生自己設計電路、拆裝器件、安裝調試。隨著一個個任務的完成，學生的動手能力、理論知識的應用能力、創新能力會逐漸形成和提高。

案例教學法 在組織教學過程中，充分搜集課程內容中緊密結合工程應用的案例，如三相異步電動機在拖動機床部件運行中的應用，可以剖析其中的理論基礎知識，每個理論知識在實際中的應用。讓學生在每堂課的學習中更加明確目標，清楚地知道重要知識點究竟解決了什么樣的生產實際，因為理論基礎知識有用，學生才會被牢牢吸引，懷著要搞清搞懂的主動心態投入教學，從被動學習到我要學，教學效果會顯著增強。

講練結合式教學法 傳統教學方式中的滿堂灌已不能適應現代的課程，按照項目下每個任務的特點，可以靈活地采用邊講邊練的方法。如在進行電動機基礎知識部分授課時，除了采用多媒體、板書講解工作原理、結構，同時配合學生的簡單拆裝練習，讓學生既明白任務中的理論知識點，同時把抽象不易理解的難點通過練很容易地內化于心。

現場體驗式教學法 在課程進行過程中，可以穿插現場體驗，包括校內實驗實訓基地的體驗。如在進行直流電動機項目時，校內實驗實訓基地的實物電機就可以作為教學對象，不僅能使學生直觀地認識直流電機的結構，還能帶著學生現場拆裝，加深學生對原理的理解；同時包括校外實訓基地，在課程結束后，能夠參觀企業電器設備的維修維護，真正把所學知識用于解決實際問題，用所學的理論知識指導實踐。

4 采用多樣化的考核方式，完善評價激勵機制

大作業考核 按照課程中設置的四大項目的特點，對于設計性較強的項目，如三相異步電機部分，不僅是理論的重點，而且是實際應用中的重點。為了使學生更好地掌握這部分內容，設置大作業考核方式，包括課前預習的標準電氣原理圖繪制、接線圖預繪制，課上電路原理分析，具體接線實施，萬用表測試、調試，通電測試，課后小結。通過對課前、課上、課后的全程監督，達到牢固掌握理論知識，逐步提高實踐、設計能力的教學目的。

過程考核 摒棄傳統教學模式中單一考核的方式，注重整個教學過程中每一個項目，項目下每一個任務的考核。對于理論性偏強的任務，在期末的理論試卷考核中可適當加重考核比例，同時配合驗證性實驗，以夯實基礎；對于實踐性較強的任務，在理論知識的基礎上，拓展動手操作的實踐考核，融入中低難度的設計思想，進行綜合考核。

具體考核方式及權重比例：

項目一采用理論考核+實驗、實踐考核方式，權重比例占20%；

項目二采用理論考核+實驗、實踐考核方式，權重比例占15%；

項目三采用綜合考核的方式，包括過程項目教學作業考核+理論考核+實操抽考項目+實操選考項目，權重比例占50%；

項目四采用理論考核+實驗考核方式，權重比例占15%。

其核心理念，一是減小原期末考試在綜合評定中所占的比重，增大和加強實驗、實踐環節所占的比重；二是注重對實踐環節中實驗過程的考核，改革以往只看實驗報告、實驗數據評定實驗成績的方式。這樣的考核方式既能激勵教師在教學過程中更好地履行教學責任，及時地發現和總結教學經驗和問題，又能全面體現學生的學習動態，充分調動學生自主學習的積極性。

通過理論教學內容的整合優化，實驗實踐內容的整合優化，教學方法與手段的改革，考核方式的多樣化，全方位增強教學效果。

參考文獻

[1]許曉峰，衣麗葵.“電機與拖動”課程改革與教材建設的研究[J].中國電力教育，2009（10）：112-113.

[2]邢哲，祝長生.電工電子基礎課在應用型本科培養中的作用及教學改革[J].教育教學論壇，2014（14）：39-40.

[3]鐘國梁，盧帆興，李明輝.“電機與拖動基礎”核心課程教學改革與實踐[J].中國電力教育，2013（5）：63-64.