關于《電機與拖動》課內實驗與生產實踐相結合的探索

張東升

摘 要 《電機與拖動》這門課要體現應用特點，就要突出理論知識的應用和實踐能力的培養，以應用為目的，加強實用性，降低理論難度，力求深入淺出，通俗易懂。本文針對目前《電機及拖動》在實驗教學過程中遇到的困難和問題，進行了教學改革探索，如：明確教學目標、改進實驗教學方法并提出了還存在的問題及下一步改進方向。

關鍵詞 電機及拖動 實驗 教學改革

中圖分類號：G647文獻標識碼：A

（1）《電機與拖動》課程是自動化類專業的主干課程，也是一門重要的專業基礎課，具有理論性強，綜合性強與實 踐性強的特點。它是將“電機學”和“電力拖動系統有 機結合的課程，學生通過學習不僅學到了電機與拖動的基 本知識，為后續專業課程打好基礎，其邏輯推理的能力、 抽象思維能力、自學能力等也有很大程度提高。如何讓學 生在有限的時間內盡快掌握電機的基本理論知識，激發學 生的學習興趣，增強學生學習的積極性和主動性，為后續 課程打下基礎，是一件值得探討的問題。

（2）如果有條件可以選擇在實驗室上第一節課。

在實驗室內可以直接把電機拆開，把電機的內部世界 展現在同學們面前，這樣做的日的是為了消除同學們對電 機結構的神秘感，把抽象的事物具體化，把學生從對電機 的神秘感中解脫出來，增強其學好電機的信心。在拆和裝 的過程中，對下一步驟的要領及注意事項加以說明;對電 機的各組成部分，說明其在電機里的作用，一個看似“簡 單”的拆裝，使學生對電機學習產生了濃厚的興趣。

①簡要介紹課程的主要內容。

對電機及拖動的基本概念及相關科學技術的發展簡史 以及發展的前沿作了系統概述，從學習該課程的任務、學 習目的-重點-難點到學習方法，以及學習該課程用到的基 本知識和基本定律都給學生作些簡單介紹。

②引入大量工程生活應用案例。

用一些學生感興趣的電力拖動實例，例如機器人裝 置，磁懸浮列車，甚至是日常生活變頻空調知識等，大大提高學生所學知識的趣味性及應用性的認識，使學生變被動 學習為主動學習，并具有刻苦學習的動力。

（3）仔細研究教材，調整教學內容。

本課程內容多，涉及面廣，既有傳統的電機，又有新型 電機;既有電機的基本原理，又有電機在應用中的具體特 性;既有低壓電器，又有控制理論。結合學校辦學理念，著 重以培養學生的應用能力為目標。在確定教學計劃時，結合 專業特點，根據社會對人才的需求，在教學內容上作了較大 的調整。

強化基礎和實用內容。例如補充講解電機理論中常用的基本電磁定律及組成電 機的材料特性，特別是鐵磁材料的特性，為電機理論的講授 作好鋪墊;在三相異步電動機調速章節中補充了變頻調速的 特性和應用事例;此外，補充講解了直流無刷電動機等新型 電機。盡管這此內容占用了部分課時，但從學生掌握知識的 層面上看，還是值得的。

（4）積極開展教學方法和方式的改革。

①充分利用電腦輔助教學。近幾年來由于多媒體課件的使用，結束了多年來“一只 粉筆，一塊黑板”的歷史，但教學方法和手段還須進一步的 創新和改革，教學方法要多樣化。

在教學中采用多媒體動畫等手段，來增強學生的感性認 識，從而加深對理論知識的理解和掌握。如通過電生磁，三 相對稱繞組通入三相對稱電流產生圓形旋轉磁場;磁生電，旋轉磁場切制轉下導體感應電動勢和電流;電磁力，載流體 在磁場作用下受電動力作用，形成電磁轉矩，驅動電動機旋 轉，學生就很輕松的掌握了異步電機的工作原理。

②采用對比教學法。

改變過去直流電機與三相異步電動機并重的安排，突出三相異步電動機的應用;刪去一些繁鎖的理論推導 ，如：刪去三相 異步電動機旋轉磁場中的數學推導公式，采用直觀 的圖形來講解 。這樣做的好處是只要學生具備最基 本的電磁感應定律知識， 就可以掌握旋轉磁場理論;變壓器和三相異步電動機等值電路的推導 以變壓器為主 ，重點放在電機拖動的應用上，這樣難度就大大降低 了;刪去同步電機中大量的矢 量計算和磁場計算，只講同步電機的原理和應用、 同步電機特點及同步電機與異步電機區 別;對 直流電機的電樞反應用圖解物理分析的方法取代以 往復雜抽象的磁路計 算;對抽象的電機繞組，通 過看錄像和實習增強感性認識 ，在此基礎上 ，再在 理論上加以提 高;對單相異步電動機原理也是 以圖解來代替復雜的數學計算 ，重點放在起動和應用上;對直流電動機 、三相異步電動機的起動、制動電阻計算 ，借助機械特性曲線 ，用簡化的直線 方程取代復雜的數學計算;除了對控制電機的介紹外 ，對直線電動機 、錐形電動機 、微形電動機 等新穎或實用電機也作了介紹等等 。通過對教材的 處理 ，對傳統教學內容的改革，使電機學中最難學 的部分通過物理概念和各種圖解的分析 ，變成學生 較易于接受的知識 ，從而化解了課程的難度 ，縮短 了理論課時 ，經過幾年教學實踐 ，學生反映良好。

（5）創新實踐教學，提高教學質量。

①實踐教學與理論教學同等重要，相輔相成。在基 本實驗的基礎上增加課外實驗。基本實驗的目的主要是為 了培養學生的動手能力，鞏固已學理論知識。課外實驗是 根據學生的興趣和能力組成興趣小組在教師的引導下在課 外完成，主要目的是調動學生的積極性和主動性，培養學生的創新精神和實踐能力。

②提倡學生進行虛擬的實驗仿真。介紹學生學習 MATLAB軟件，可以輕松方便的建立各種電機的模型，測試 特性，為學生將來畢業設計拓寬方向。

③實踐教學與國家職業技能鑒定相結合。通過實 驗、實習訓練，對學生參加電工中級證、高級證實際操作 能力有很大的幫助，大部分學生在畢業前達到了中級和高 級維修電工的要求，絕大部分學生考取高級電工證。

總之，電機及拖動基礎是一門理論性很強的技術基礎 課，通過教學改革，注重理論聯系實際，注重實踐教學的 實效性，使教學與實驗有機地結合起來，不斷探索、不斷 完善，進一步提高教學水平和教學質量。

基金項目：銀川能源學院教學質量工程項目。

參考文獻

[1] 嚴光宇.《電機與拖動》課程的改革實踐[J].機械職業教育，2007（09）.