關(guān)于《電機(jī)與拖動(dòng)》課內(nèi)實(shí)驗(yàn)與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合的探索

張東升

摘 要 《電機(jī)與拖動(dòng)》這門課要體現(xiàn)應(yīng)用特點(diǎn)，就要突出理論知識(shí)的應(yīng)用和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，以應(yīng)用為目的，加強(qiáng)實(shí)用性，降低理論難度，力求深入淺出，通俗易懂。本文針對(duì)目前《電機(jī)及拖動(dòng)》在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中遇到的困難和問(wèn)題，進(jìn)行了教學(xué)改革探索，如：明確教學(xué)目標(biāo)、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法并提出了還存在的問(wèn)題及下一步改進(jìn)方向。

關(guān)鍵詞 電機(jī)及拖動(dòng) 實(shí)驗(yàn) 教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G647文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

（1）《電機(jī)與拖動(dòng)》課程是自動(dòng)化類專業(yè)的主干課程，也是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，具有理論性強(qiáng)，綜合性強(qiáng)與實(shí) 踐性強(qiáng)的特點(diǎn)。它是將“電機(jī)學(xué)”和“電力拖動(dòng)系統(tǒng)有 機(jī)結(jié)合的課程，學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)不僅學(xué)到了電機(jī)與拖動(dòng)的基 本知識(shí)，為后續(xù)專業(yè)課程打好基礎(chǔ)，其邏輯推理的能力、 抽象思維能力、自學(xué)能力等也有很大程度提高。如何讓學(xué) 生在有限的時(shí)間內(nèi)盡快掌握電機(jī)的基本理論知識(shí)，激發(fā)學(xué) 生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，為后續(xù) 課程打下基礎(chǔ)，是一件值得探討的問(wèn)題。

（2）如果有條件可以選擇在實(shí)驗(yàn)室上第一節(jié)課。

在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)可以直接把電機(jī)拆開，把電機(jī)的內(nèi)部世界 展現(xiàn)在同學(xué)們面前，這樣做的日的是為了消除同學(xué)們對(duì)電 機(jī)結(jié)構(gòu)的神秘感，把抽象的事物具體化，把學(xué)生從對(duì)電機(jī) 的神秘感中解脫出來(lái)，增強(qiáng)其學(xué)好電機(jī)的信心。在拆和裝 的過(guò)程中，對(duì)下一步驟的要領(lǐng)及注意事項(xiàng)加以說(shuō)明;對(duì)電 機(jī)的各組成部分，說(shuō)明其在電機(jī)里的作用，一個(gè)看似“簡(jiǎn) 單”的拆裝，使學(xué)生對(duì)電機(jī)學(xué)習(xí)產(chǎn)生了濃厚的興趣。

①簡(jiǎn)要介紹課程的主要內(nèi)容。

對(duì)電機(jī)及拖動(dòng)的基本概念及相關(guān)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)史 以及發(fā)展的前沿作了系統(tǒng)概述，從學(xué)習(xí)該課程的任務(wù)、學(xué) 習(xí)目的-重點(diǎn)-難點(diǎn)到學(xué)習(xí)方法，以及學(xué)習(xí)該課程用到的基 本知識(shí)和基本定律都給學(xué)生作些簡(jiǎn)單介紹。

②引入大量工程生活應(yīng)用案例。

用一些學(xué)生感興趣的電力拖動(dòng)實(shí)例，例如機(jī)器人裝 置，磁懸浮列車，甚至是日常生活變頻空調(diào)知識(shí)等，大大提高學(xué)生所學(xué)知識(shí)的趣味性及應(yīng)用性的認(rèn)識(shí)，使學(xué)生變被動(dòng) 學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，并具有刻苦學(xué)習(xí)的動(dòng)力。

（3）仔細(xì)研究教材，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。

本課程內(nèi)容多，涉及面廣，既有傳統(tǒng)的電機(jī)，又有新型 電機(jī);既有電機(jī)的基本原理，又有電機(jī)在應(yīng)用中的具體特 性;既有低壓電器，又有控制理論。結(jié)合學(xué)校辦學(xué)理念，著 重以培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力為目標(biāo)。在確定教學(xué)計(jì)劃時(shí)，結(jié)合 專業(yè)特點(diǎn)，根據(jù)社會(huì)對(duì)人才的需求，在教學(xué)內(nèi)容上作了較大 的調(diào)整。

強(qiáng)化基礎(chǔ)和實(shí)用內(nèi)容。例如補(bǔ)充講解電機(jī)理論中常用的基本電磁定律及組成電 機(jī)的材料特性，特別是鐵磁材料的特性，為電機(jī)理論的講授 作好鋪墊;在三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速章節(jié)中補(bǔ)充了變頻調(diào)速的 特性和應(yīng)用事例;此外，補(bǔ)充講解了直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)等新型 電機(jī)。盡管這此內(nèi)容占用了部分課時(shí)，但從學(xué)生掌握知識(shí)的 層面上看，還是值得的。

（4）積極開展教學(xué)方法和方式的改革。

①充分利用電腦輔助教學(xué)。近幾年來(lái)由于多媒體課件的使用，結(jié)束了多年來(lái)“一只 粉筆，一塊黑板”的歷史，但教學(xué)方法和手段還須進(jìn)一步的 創(chuàng)新和改革，教學(xué)方法要多樣化。

在教學(xué)中采用多媒體動(dòng)畫等手段，來(lái)增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn) 識(shí)，從而加深對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握。如通過(guò)電生磁，三 相對(duì)稱繞組通入三相對(duì)稱電流產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng);磁生電，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切制轉(zhuǎn)下導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流;電磁力，載流體 在磁場(chǎng)作用下受電動(dòng)力作用，形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋 轉(zhuǎn)，學(xué)生就很輕松的掌握了異步電機(jī)的工作原理。

②采用對(duì)比教學(xué)法。

改變過(guò)去直流電機(jī)與三相異步電動(dòng)機(jī)并重的安排，突出三相異步電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用;刪去一些繁鎖的理論推導(dǎo) ，如：刪去三相 異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中的數(shù)學(xué)推導(dǎo)公式，采用直觀 的圖形來(lái)講解 。這樣做的好處是只要學(xué)生具備最基 本的電磁感應(yīng)定律知識(shí)， 就可以掌握旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)理論;變壓器和三相異步電動(dòng)機(jī)等值電路的推導(dǎo) 以變壓器為主 ，重點(diǎn)放在電機(jī)拖動(dòng)的應(yīng)用上，這樣難度就大大降低 了;刪去同步電機(jī)中大量的矢 量計(jì)算和磁場(chǎng)計(jì)算，只講同步電機(jī)的原理和應(yīng)用、 同步電機(jī)特點(diǎn)及同步電機(jī)與異步電機(jī)區(qū) 別;對(duì) 直流電機(jī)的電樞反應(yīng)用圖解物理分析的方法取代以 往復(fù)雜抽象的磁路計(jì) 算;對(duì)抽象的電機(jī)繞組，通 過(guò)看錄像和實(shí)習(xí)增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí) ，在此基礎(chǔ)上 ，再在 理論上加以提 高;對(duì)單相異步電動(dòng)機(jī)原理也是 以圖解來(lái)代替復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算 ，重點(diǎn)放在起動(dòng)和應(yīng)用上;對(duì)直流電動(dòng)機(jī) 、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)電阻計(jì)算 ，借助機(jī)械特性曲線 ，用簡(jiǎn)化的直線 方程取代復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算;除了對(duì)控制電機(jī)的介紹外 ，對(duì)直線電動(dòng)機(jī) 、錐形電動(dòng)機(jī) 、微形電動(dòng)機(jī) 等新穎或?qū)嵱秒姍C(jī)也作了介紹等等 。通過(guò)對(duì)教材的 處理 ，對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容的改革，使電機(jī)學(xué)中最難學(xué) 的部分通過(guò)物理概念和各種圖解的分析 ，變成學(xué)生 較易于接受的知識(shí) ，從而化解了課程的難度 ，縮短 了理論課時(shí) ，經(jīng)過(guò)幾年教學(xué)實(shí)踐 ，學(xué)生反映良好。

（5）創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量。

①實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)同等重要，相輔相成。在基 本實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上增加課外實(shí)驗(yàn)。基本實(shí)驗(yàn)的目的主要是為 了培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，鞏固已學(xué)理論知識(shí)。課外實(shí)驗(yàn)是 根據(jù)學(xué)生的興趣和能力組成興趣小組在教師的引導(dǎo)下在課 外完成，主要目的是調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

②提倡學(xué)生進(jìn)行虛擬的實(shí)驗(yàn)仿真。介紹學(xué)生學(xué)習(xí) MATLAB軟件，可以輕松方便的建立各種電機(jī)的模型，測(cè)試 特性，為學(xué)生將來(lái)畢業(yè)設(shè)計(jì)拓寬方向。

③實(shí)踐教學(xué)與國(guó)家職業(yè)技能鑒定相結(jié)合。通過(guò)實(shí) 驗(yàn)、實(shí)習(xí)訓(xùn)練，對(duì)學(xué)生參加電工中級(jí)證、高級(jí)證實(shí)際操作 能力有很大的幫助，大部分學(xué)生在畢業(yè)前達(dá)到了中級(jí)和高 級(jí)維修電工的要求，絕大部分學(xué)生考取高級(jí)電工證。

總之，電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)是一門理論性很強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ) 課，通過(guò)教學(xué)改革，注重理論聯(lián)系實(shí)際，注重實(shí)踐教學(xué)的 實(shí)效性，使教學(xué)與實(shí)驗(yàn)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，不斷探索、不斷 完善，進(jìn)一步提高教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量。

基金項(xiàng)目：銀川能源學(xué)院教學(xué)質(zhì)量工程項(xiàng)目。

參考文獻(xiàn)

[1] 嚴(yán)光宇.《電機(jī)與拖動(dòng)》課程的改革實(shí)踐[J].機(jī)械職業(yè)教育，2007（09）.