“電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)”課程教學(xué)方法和手段的探討

李瑾

摘 要 “電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)”課程是自動(dòng)化專業(yè)一門(mén)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，專業(yè)學(xué)習(xí)中占有很重要的地位。針對(duì)本課程難教難學(xué)的狀況，本文根據(jù)自動(dòng)化專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和課程特點(diǎn)對(duì)課程教學(xué)方法和手段的改革進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞 電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ) 教學(xué)方法 改革

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2018.06.060

The Exploration and Practice on Teaching Reform of

"Electrical Machine & Drive" Course

LI Jin

（School of Mechanical & Electrical Engineering， Nanchang Institute of Technology， Nanchang， Jiangxi 330099）

Abstract "Electrical Machine & Drive" course is an important basic specialty course in automation specialty； it plays an important role in the area of specialty. It is hard to teach and learn， hence， according to training target of automation specialty and the characteristics of "Electrical Machine & Drive" course， this paper has discussed teaching reform of the course teaching methods and means.

Keywords Electrical Machine & Drive； teaching methods； reform

0 引言

“電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)”課程是自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)核心課程，其理論性強(qiáng)，課程涉及的知識(shí)面廣，概念多且抽象，公式多，造成了這門(mén)課程老師難教，學(xué)生難學(xué)，教學(xué)效果有限，因此我們根據(jù)應(yīng)用型本科院校“以應(yīng)用為主體，以能力為中心，以實(shí)用、夠用為原則”的教學(xué)理念對(duì)本課程教學(xué)方法和手段進(jìn)行了改革和探索。

1 教學(xué)方法改革

“電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)”課程概念多且抽象，公式多，難以理解，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)有一定的難度，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高。所以我們首先從激發(fā)興趣入手，采用“雙主”教學(xué)方式，靈活運(yùn)用多種教學(xué)方法從而增強(qiáng)教學(xué)效果。

1.1 激發(fā)興趣

從學(xué)習(xí)課程的最開(kāi)始階段就幫助學(xué)生樹(shù)立信心，克服畏難情緒，同時(shí)趣味性教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。[1]在緒論課中通過(guò)舉一些日常生活中的電機(jī)設(shè)備應(yīng)用的實(shí)例如電扇、電動(dòng)牙刷、電吹風(fēng)、電動(dòng)車、電梯等，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到電機(jī)的應(yīng)用就在身邊。[2]另外在直流電機(jī)和交流電機(jī)的教學(xué)中分別加入一些如無(wú)刷直流電機(jī)、直線電機(jī)、永磁電機(jī)、開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)、超聲波電機(jī)等新材料、新原理電機(jī)的介紹，讓學(xué)生了解電機(jī)的最新發(fā)展方向，也使它們能認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)電機(jī)方面的知識(shí)非常有用從而增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣。

1.2 運(yùn)用“比較教學(xué)法”幫助學(xué)生加深理解

比較教學(xué)法變單向教學(xué)為互動(dòng)教學(xué)，通過(guò)多方面、多角度的比較，能加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的印象，且有利于學(xué)生分析和解決問(wèn)題。

（1）前后比較，就是把新知識(shí)跟已學(xué)的舊知識(shí)相比較，找出相同和不同點(diǎn)以便于歸納和記憶。[3]比如學(xué)習(xí)異步電機(jī)時(shí)，把它與已學(xué)過(guò)的變壓器進(jìn)行比較：異步電機(jī)轉(zhuǎn)子開(kāi)路時(shí)相當(dāng)于變壓器空載，轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時(shí)相當(dāng)于變壓器短路，它們的電磁關(guān)系、工作原理、等效電路和基本方程等都完全相同。主要區(qū)別如下：異步電機(jī)基本方程中的變比，除了原邊和副邊的匝數(shù)比，還有繞組系數(shù)；要畫(huà)出異步電機(jī)等效電路，不僅要進(jìn)行跟變壓器類似的繞組折算，還需頻率折算。[4]通過(guò)這樣的比較，既復(fù)習(xí)了變壓器部分，又搞清楚了異步電機(jī)與變壓器的異同，加深了對(duì)異步電機(jī)等效電路的理解，不僅學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)輕了，學(xué)習(xí)效率也更高。

（2）歸類比較，即把相似的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行比較，防止混淆。比如他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的3種人為機(jī)械特性，3種特性方程中雖然電樞電壓、電樞電阻或磁通不同，但是表達(dá)式均可寫(xiě)成 no- Tem形式，則可以結(jié)合人為特性曲線比較它們的理想空載轉(zhuǎn)速和斜率，從而掌握每種特性的特點(diǎn)，防止互相混淆。

再比如他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的3種制動(dòng)方法：能耗制動(dòng)，反接制動(dòng)和回饋制動(dòng)，可從進(jìn)入制動(dòng)狀態(tài)的條件，機(jī)械特性曲線的特點(diǎn)，機(jī)械特性表達(dá)式，所串制動(dòng)電阻的計(jì)算公式和制動(dòng)效果等幾個(gè)方面進(jìn)行比較；還有異步電動(dòng)機(jī)的變極調(diào)速和變頻調(diào)速方法的特點(diǎn)、機(jī)械特性等也都可以進(jìn)行比較以加深印象。

1.3 用“啟發(fā)式教學(xué)法”培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

避免老師一人講到底的填鴨式教學(xué)法，而是采用啟發(fā)式教學(xué)法，上課時(shí)先明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，老師就重要的知識(shí)點(diǎn)提問(wèn)，啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生有針對(duì)性地思考問(wèn)題與回答問(wèn)題，做到“引而不發(fā)，先聽(tīng)后評(píng)”，使學(xué)生在獲得電機(jī)技術(shù)知識(shí)的同時(shí)能學(xué)會(huì)思考問(wèn)題，從而激發(fā)其求知欲，培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。

1.4 討論式教學(xué)法

圍繞知識(shí)點(diǎn)在相關(guān)工程問(wèn)題與自然現(xiàn)象中的應(yīng)用實(shí)際，采取老師引導(dǎo)、師生自由討論的形式進(jìn)行課堂教學(xué)，討論中老師只指點(diǎn)分析方法及思路，由學(xué)生自己思考。對(duì)于一題多方案、多解答的命題，有趣的應(yīng)用方向，讓同學(xué)們之間相互討論以拓寬思路，最后由老師作總結(jié)。通過(guò)討論式教學(xué)可調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，進(jìn)而培養(yǎng)其分析和解決問(wèn)題的能力。

2 教學(xué)手段改革

2.1 靈活運(yùn)用多種教學(xué)手段

電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)課程內(nèi)容豐富而學(xué)時(shí)少，若采用傳統(tǒng)的黑板板書(shū)的教學(xué)手段，會(huì)浪費(fèi)很多時(shí)間造成課堂信息量小，很難完成教學(xué)任務(wù)；而且繪制的電路圖或電機(jī)結(jié)構(gòu)圖不規(guī)范不工整，教學(xué)效果不好。

我們通過(guò)將現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用于本課程教學(xué)，而且針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容選擇如板書(shū)、電子課件、實(shí)物投影、動(dòng)畫(huà)、虛擬電路等適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)手段來(lái)獲得最優(yōu)的教學(xué)效果。

2.2 拓寬師生課外交流渠道

教學(xué)不僅包括課堂教學(xué)，還包括課外師生的交流與學(xué)習(xí)，而且課外有著更為重要的意義。我們努力把研究性、主題性學(xué)習(xí)作為本科生學(xué)習(xí)的主要方式。

（1）課外多與學(xué)生交流本學(xué)科的發(fā)展方向，并指導(dǎo)學(xué)生閱讀《大電機(jī)技術(shù)》、《電氣傳動(dòng)》、《電機(jī)與控制應(yīng)用》等專業(yè)期刊以擴(kuò)大學(xué)生的視野，拓寬知識(shí)面。

（2）提供與本課程內(nèi)容相關(guān)的英文文獻(xiàn)讓學(xué)生閱讀和翻譯，鼓勵(lì)學(xué)生撰寫(xiě)讀書(shū)筆記、寫(xiě)小論文以提高學(xué)生的科研能力及閱讀和利用英文科技文獻(xiàn)的能力。

（3）固定時(shí)間、地點(diǎn)答疑。老師在課外固定的時(shí)間（每周兩次，一次兩節(jié)課）和地點(diǎn)答疑以規(guī)范和促進(jìn)師生之間的交流和溝通。鼓勵(lì)學(xué)生多提問(wèn)，并把學(xué)生提出的問(wèn)題和解答情況做記錄，寫(xiě)教學(xué)反思和教學(xué)總結(jié)以不斷提高教學(xué)質(zhì)量。

（4）充分利用網(wǎng)絡(luò)資源。學(xué)生登錄本課程的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，可瀏覽其中豐富的教學(xué)資源并對(duì)課程教學(xué)提出意見(jiàn)和建議。老師加入到班級(jí)同學(xué)QQ群，學(xué)生能夠以在線提問(wèn)或者QQ留言的方式跟老師溝通，也可選擇Email等錯(cuò)交流的方式。另外還可以設(shè)立師生交流論壇等，開(kāi)辟師生交流的新通道。

（5）老師和學(xué)生一起參與比賽和科研活動(dòng)。除了挑戰(zhàn)杯、電子設(shè)計(jì)大賽、 創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新計(jì)劃大賽這些活動(dòng)可以給師生提供共同參與、交流合作的機(jī)會(huì)，我們還實(shí)施了大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃，比如在08自動(dòng)化專業(yè)吸收了兩名同學(xué)參與自己申報(bào)立項(xiàng)的一個(gè)有關(guān)電機(jī)調(diào)速的省級(jí)科研課題，通過(guò)科研訓(xùn)練，這兩名同學(xué)能夠熟練地運(yùn)用Matlab軟件完成電力電子電路和交流電機(jī)調(diào)速方面的仿真實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)老師的指導(dǎo)還在省級(jí)期刊上發(fā)表論文一篇。通過(guò)師生共同參與科研活動(dòng)，既能充分發(fā)揮學(xué)生的積極性，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力，也能增進(jìn)師生感情。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)“電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)”課程在教學(xué)方法和手段等方面的改革，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了其動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神，為進(jìn)一步探索應(yīng)用型本科自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)方案打下了一定的基礎(chǔ)。教學(xué)改革是一項(xiàng)系統(tǒng)且復(fù)雜的工程，今后我們會(huì)不斷探索和實(shí)踐以更好地培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才。

參考文獻(xiàn)

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