《電機(jī)與拖動》課程教學(xué)改革與探索研究

【摘要】在分析電機(jī)與拖動課程特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，遵循高職院校學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)，特從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實驗教學(xué)這三個方面進(jìn)行教學(xué)改革研究，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性和分析與解決問題的能力。

【關(guān)鍵詞】電機(jī)與拖動；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法；實驗教學(xué)

一、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，主次分明

對本課程而言，它是由《電機(jī)原理》和《拖動基礎(chǔ)》兩門課組成，原理是為應(yīng)用服務(wù)的，因此對于電機(jī)原理部分應(yīng)遵循“少而精”的講解原則，適當(dāng)刪減部分理論性強(qiáng)又較為抽象的內(nèi)容，增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的針對性和實用性。例如講到直流電機(jī)的電樞繞組部分，可以簡單介紹一下繞組中常用的基本知識，對于繞組展開圖可略去不講；在講變壓器這章時，明確對變壓器的了解是為后面學(xué)習(xí)交流異步電動機(jī)做鋪墊，因此可確定變壓器的基本原理、負(fù)載運(yùn)行時的電磁關(guān)系、基本方程以及等效電路作為重點(diǎn)講授內(nèi)容，至于變壓器的運(yùn)行特性等不必詳細(xì)講解。對于拖動基礎(chǔ)部分，重點(diǎn)突出電動機(jī)的機(jī)械特性以及起動、制動和調(diào)速，結(jié)合工程實際，分析原理及特點(diǎn)。

二、采用提問——比較的教學(xué)方法

電機(jī)與拖動這門課程概念多、公式多，對高職院校的學(xué)生來說，學(xué)習(xí)難度有點(diǎn)大。為調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，可以在課堂授課過程中，采取提問的方式引導(dǎo)學(xué)生鞏固舊知識、思考新知識，同時也加強(qiáng)了互動。比如在學(xué)習(xí)三相交流異步電動機(jī)時，首先向?qū)W生提出一個問題：“為什么不說三相交流電動機(jī)，異步是怎么得名的？”這樣引起學(xué)生對問題的思考，告訴學(xué)生這要從三相交流異步電動機(jī)的工作原理說起，分三個方面展開，首先是電生磁（右手螺旋定則判斷）：給三相對稱的定子繞組通入三相對稱電流進(jìn)而產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場，這個磁場的轉(zhuǎn)速用ns表示；然后是磁生電（右手定則判斷）：轉(zhuǎn)子導(dǎo)體相對切割旋轉(zhuǎn)磁場感應(yīng)電動勢和電流；最后就是電磁力（左手定則判斷）：轉(zhuǎn)子載流導(dǎo)體在磁場中受到電磁力的作用，從而形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)使電動機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)速用n表示，并且n的方向和ns相同，但n要小于ns。因為如果兩者相等，則轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場之間就沒有相對運(yùn)動，因而磁通就不切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，轉(zhuǎn)子電動勢、轉(zhuǎn)子電流以及轉(zhuǎn)矩也就都不存在。這樣，轉(zhuǎn)子就不可能繼續(xù)以n的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。因此，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速之間必須要有差別。這就是異步電動機(jī)名稱的由來。這樣帶著問題講解，學(xué)生更容易接受理解，提高了教學(xué)效果。

另外在知識的傳授過程中，還可以采用比較法教學(xué)，即相關(guān)知識點(diǎn)之間可以通過對比找出異同，便于學(xué)生對知識的理解和消化。例如在講述直流電機(jī)的工作原理時，可將發(fā)電機(jī)和電動機(jī)對比起來講，從能量轉(zhuǎn)換、電壓平衡關(guān)系和轉(zhuǎn)矩性質(zhì)等方面考慮。直流發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，，是制動性轉(zhuǎn)矩；直流電動機(jī)是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，，是拖動性轉(zhuǎn)矩。再比如講述他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性時，先給出固有機(jī)械特性表達(dá)式，在固有機(jī)械特性基礎(chǔ)上改變電樞回路電阻、電源電壓和磁通量等參數(shù)，可得到相應(yīng)的人為機(jī)械特性，即電樞回路串電阻人為機(jī)械特性、降低電樞電壓人為機(jī)械特性、減弱勵磁磁通人為機(jī)械特性。三種人為機(jī)械特性的表達(dá)式均可以用一種簡單形式表示即，這樣可以對比理想空載轉(zhuǎn)速和機(jī)械特性斜率，簡單明了的總結(jié)出三種人為機(jī)械特性的特點(diǎn)：與固有機(jī)械特性相比，電樞回路串電阻人為機(jī)械特性的理想空載轉(zhuǎn)速不變，但機(jī)械特性的斜率隨串聯(lián)電阻的增大而增大，機(jī)械特性變軟；降低電樞電壓人為機(jī)械特性的理想空載轉(zhuǎn)速隨電壓的降低而正比減小，但是機(jī)械特性的斜率不變，即為一組平行的直線；弱磁人為機(jī)械特性的理想空載轉(zhuǎn)速、機(jī)械特性的斜率隨磁通的降低均變大，機(jī)械特性變軟。

三、加強(qiáng)實驗教學(xué)注重能力培養(yǎng)

（1）系統(tǒng)編制實驗指導(dǎo)書，精心選擇實驗項目，使每個實驗都能起到工程訓(xùn)練的目的。這樣保證每個參加實驗的學(xué)生目的明確、思路清晰、步驟正確；（2）強(qiáng)調(diào)人人動手、獨(dú)立完成實驗。在目前實驗條件下，通過分班開設(shè)實驗，增加實驗組次的方法，來滿足實驗教學(xué)要求，使每個學(xué)生都能獲得實踐的機(jī)會。對實驗確實存在困難的學(xué)生，指導(dǎo)教師要耐心啟發(fā)學(xué)生，幫助分析實驗要領(lǐng)，但決不包辦代替。堅持要求學(xué)生獨(dú)立完成實驗，提高動手操作能力；（3）注重“多層式”實驗教學(xué)模式。實驗教學(xué)可以借鑒理論教學(xué)采取循序漸進(jìn)的方式引導(dǎo)學(xué)生有目的、有條理的進(jìn)行實驗。首先從驗證性實驗開始入手，旨在學(xué)生認(rèn)知和掌握《電機(jī)與拖動基礎(chǔ)》課程的基本理論知識；其次進(jìn)入到綜合性、設(shè)計性實驗，讓學(xué)生自己設(shè)計實驗方案，充分調(diào)動學(xué)生實驗的主動性和創(chuàng)造性；最后上升到工程案例分析實驗，使學(xué)生了解和掌握電機(jī)在工業(yè)自動化控制中的工程應(yīng)用。采用“多層式”實驗教學(xué)模式，充分以學(xué)生為主體，注重培養(yǎng)學(xué)生的知識應(yīng)用能力，為日后走上相關(guān)工作崗位打下堅實的實踐基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]許曉峰．電機(jī)及拖動[M]．北京：高等教育出版社，2007

[2]趙麗清．如何設(shè)置《電拖》教學(xué)內(nèi)容培養(yǎng)應(yīng)用型人才[J]．中國科技信息，200B（tz）：213～215

[3]李發(fā)海，王巖．電機(jī)與拖動基礎(chǔ)[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2008

[4]林嵩．比較教學(xué)法在《電機(jī)及拖動》課程中的應(yīng)用[J]．科技資訊．2006（20）：213～214