張海剛,王步來,徐 兵,錢 平,萬 衡,宗 劍
(上海應用技術學院,上海,201418 )
“電機與拖動”課程教學改革探索
張海剛,王步來,徐 兵,錢 平,萬 衡,宗 劍
(上海應用技術學院,上海,201418 )
在《電機及拖動基礎》試點專業課程改革中,針對課程特點,將科學素質教 育和工程素質教育融入到課堂教學。以創新能力培養為目標,按照創新教育的思 路,培養學生正確的學習方法和創新意識也是開展教學改革的目的。
電機與拖動;創新性;教學改革;電磁學
“電機與拖動”是自動化和電氣工程類專業的主干課程之一,在電氣工程和 自動化專業人才培養過程中具有非常重要的作用。該課程既有理論基礎課的性 質,又有技術專業課的特點。理論概念抽象、電磁關系復雜、涉及的知識面廣。 為了使學生更好地掌握電機與拖動課程的知識,必須根據課程特點進行教學方法 的改革。在校級精品課程的建設中,我們從教學內容、教學方法、教學手段、實 驗形式等多方面進行了改革和嘗試,將科學素質教育和工程素質教育融入到課堂 教學和實驗教學中,根據實際情況自編了多媒體教學課件、建立透明電機及電機 演示模型室,采取靈活多樣、生動活潑的授課方式,改革實驗教學和考核方式,實現了教學形式和手段的多元化,逐步形成了該課程的教學特色,收到了較好的教 學效果。
(1) 編寫了符合國家教育部電氣、電子、自動化等相關專業本科教學要求的、 具有我院特點的教學大綱、授課計劃,執行效果良好。
(2) 教學環節由課堂教學、生產現場教學、答疑、作業、實驗、考試等環節 組成,各環節配合緊密,有更新內容,注重培養學生分析、解決問題的能力和方法。
(3) 有完整的教學檔案:包括教學大綱、授課計劃、教材、參考教材、教案、 多媒體教學課件、習題集、試卷、作業本、學生上課考勤、學生平時成績記錄、 教學總結等。
(1) 采用啟發式教學,講思路、講方法、講新知識點與以往知識的聯系;介紹當前國際、國內的技術、產業的發展;難點、重點突出,理論聯系實際。
(2) 積極使用電化教學、自行研究、制作了多媒體教學課件,使用的效果良好。
(3) 教學中使用變壓器、電動機的教學模型和實物、整機和另部件),提高了教學的可觀性、生動性。
(4) 課后定時間、定地點認真輔導、答疑,每周二次。
(5) 認真批改學生的全部作業。
(6) 重視實踐環節,某些課時到現場生產線,聯系實際進行教學。
3.1 根據工程需要,精選教學內容
由電機學、電機拖動及電機控制三部分內容構成的“電機與控制”課程包含的多,有交直流電機及拖動、變壓器、常用低壓電器等等,如何根據工程實際需 要進行取舍,并將這些內容有機地融為一體,使學生在有限的學時里了解、應用 好電機,這對課程內容的整合提出了很高的要求。在教學內容的組織上進行分類:簡單了解的、重點掌握的、自學拓展的、邊講邊做的四個層次。
電機與拖動原理涉及電、磁、力三個方面,在講課前,首先要重點復習兩個基本定律:電磁感應定律和電磁力定律。在此基礎上,講好電機的三個“基本”: 基本結構、基本運行原理、基本運行特性。基本結構采用實物教學,簡潔明了,化不多的學時,學生便能了解電機的基本組成結構;基本運行原理重點介紹,講清電-磁-力三者的關系,電生磁、磁電作用產生力,即以磁場為媒介完成電能與 機械能的轉換過程;基本運行原理在實驗中得到進一步的理解。能量變換裝置原 理和外特性,從使用電機的角度講述相關內容(直流、交流電機等電磁能量變換 裝置的工作原理、外特性和靜態模型)。
3.2 利用學校資源,豐富實驗內容
考慮到電機與拖動課程的工程性、實踐性較強,在課程設置時,理論與實驗的學時為 3:1,加強了實踐環節。在實驗內容設計時,充分利用學校的資源,創 造良好的工程環境。從幾十千瓦的發電機到幾十瓦的控制電機,從保險絲到各種 控制電器,從電機的基本特性到電機的基本控制方法等等,豐富的實驗內容,展寬了學生的視野,讓學生有更多的感性認識、更多的動手機會。
在實驗教學中,不斷強化工程化教育,注重培養學生解決實際問題的綜合能力,同時合作、表達、創新能力。
3.3 探索教學方法,培養創新人才
傳統的電機教學中,電機的結構,尤其是繞組的組成,老師在黑板上畫得、講得很辛苦,學生看得、聽得很枯燥,一堂課下來,學生仍不知電機長得什么樣。 采用實物教學后,可以在較短的時間里認識電機。將制成鐵芯的硅鋼片、繞制繞 組的銅線、透明的電機帶到教室,邊講邊展示,電機散件學生看得見、摸得著, 電機的結構及繞組的分布一目了然。講完電機工作原理后,給電機通上電源轉一 下,最后用多媒體展示不同種類的電機內部結構、外部形狀及實際應用場合,整堂課生動形象,學生聽得有趣。常用電器設備的教學在實驗室進行(上課前已讓學生查閱常用電器設備的符號、結構、原理、分類等資料),從認識到原理、再到使用,一氣呵成。如接觸 器:學生可以看到它的電磁、觸頭兩個系統;看到主、付兩種觸頭;看到得電、失電兩個過程,然后讀線路圖,了解接觸器的接線和作用,并嘗試將接觸器接入控制系統,實現電機的啟停控制。通過這一過程,學生對接觸器及其使用已完全掌握了。
在課程改革階段中,已經對 20010 屆、2011 屆“電氣工程及自動化”、“自 動化”、“創新班”等專業的多個班級的學生開設、講授“電機與拖動”課程,效 果較好。
課程改革使“電氣工程及自動化”、“自動化”、“創新”等專業的的全體學生 收益。
開展課程改革就組建了課程改革小組,小組中的教師既講授“電機與拖動” 這門專業基礎課,又講授該專業的其他專業課,這樣就可以更好地擺正、處理這 門專業基礎課與其他專業課的關系,使這門專業基礎課更好地為學習其他專業課 打好基礎。
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張海剛,男,1973年出生,博士,上海人,高級工程師,主要研究方向為電氣自動化。
"Motor and Drive" Teaching Reform
Zhang Haigang,Wang Bulai,Xu Bing,Qian Ping,Wan Heng,Zong Jian
(Shanghai Institute of Technology,Shanghai,201418)
In the "Motor and Drag" Professional Pilot curriculum reform, for course features,the scientific quality education and engineering quality education will be assimilated into the classroom teaching. Taking innovation ability as the goal, according to the ideas of innovative education,to to cultivate students to learn the correct method and sense of innovation is also the purposes of teaching reform .
motor and drag; innovation; teaching reform; Electromagnetism
G642
A