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摘 要 “电机与拖动基础”课程是自动化专业一门重要的专业基础课，在专业学习中占有很重要的地位。针对本课程难教难学的状况，本文根据自动化专业培养目标和课程特点从教学内容、教学方法和手段、课程考核等方面对该课程的教学改革进行了探讨。
关键词 电机与拖动基础 教学方法 改革
中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2017.11.057
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， such as teaching contents，teaching methods and means， and examination mode etc.
Keywords Electrical Machine & Drive； teaching methods； reform
0 引言
“电机与拖动基础”课程是自动化专业的专业核心课程，由于这门课程涉及到电学、磁学和力学等相关知识，[1]知识面广、概念多且内容抽象，教学效果不理想，因此我们根据应用型本科人才的培养目标对该课程的教学进行了改革和探索。
1 教学内容改革
选用合适的教材是展开教学的第一步，由于我校以应用型人才为培养目标，因此自2010年也就是从2008级自动化专业开始改用适合于应用型本科层次的许晓峰主编的国家级规划教材《电机与拖动》，并根据理论与实践相结合的原则对教学内容进行了改革。具体来讲：
（1）根据实际应用情况合理分配学时。由于本课程内容多但只有48个学时（理论42+实验6），因此教学时需对课程内容作适当删减以高效地利用相对较少的学时。比如直流电机只进行简单介绍，变压器和交流电机作为重点进行讲解，符合现实的应用情况。对于交流电机的内容，则侧重于拖动部分即异步电动机的起动、调速与制动。
（2）增加直线电机、开关磁阻电机和无刷直流电机等应用型内容，使课程教学体现现代科技的发展。
（3）把与电机控制相关的PLC、自动控制原理、电力传动控制等的课程设计、实训等实践环节引入本课程教学中，以增强课程间的融合，更好地实现本专业的培养目标。[2]本课程内容共划分为六个知识模块，课程总学时为48，其中理论学时42，实验学时6。课程重点：直流电动机、变压器和三相异步电机的原理和运行特性及机械特性。课程难点：变压器的并联运行、交流电机旋转磁场概念和电机内部的电磁关系、三相感应电动机的电压方程和等效电路。课程具体学时安排如表1所示。
实践教学的设计思想：對课程重点内容的基本原理进行验证，帮助学生理解课程重点内容，培养学生对工程问题的观察和分析能力。根据本课程重点和学生具体情况，实践教学分成两块进行设计。第一块是在本课程的理论教学中设计一定数量的仿真实验模块，加深学生对课程核心内容的理解，通过课堂仿真实验增强学生对电机特性、电机内部物理过程的感性认识；第二块是实物实验，让学生亲自动手操作，通过增加综合性和设计性实验项目加强学生对相关理论知识的掌握，使学生对电机及拖动系统有全局认识，增强工程观念，提高他们分析和解决具体问题的能力。本课程的实验学时为6学时，实验教学大纲中提供共12个学时的6个实验以供选择，具体实验项目：两个必做实验：实验一、三相异步电动机的起动（综合性实验）；实验二、三相异步电动机的正反转控制（验证性实验）。四个选做实验：实验三、直流并励电动机机械特性及调速性能的测定（综合性实验）；实验四、单相变压器实验（设计性实验）；实验五、三相异步电动机的顺序控制（验证性实验）；实验六、三相异步电动机的制动控制（验证性实验）。
2 教学方法和教学手段改革
“电机与拖动基础”课程概念和公式多，内容抽象不好理解，所以老师首先注意着手培养学生学习兴趣，通过灵活运用多种教学方法来增强教学效果。
2.1 激发学生学习兴趣
从课程一开始就注意激发学生的学习兴趣，帮助他们树立信心，消除他们在学习本课程时的畏难情绪。在绪论课中和学生一起回顾电机的诞生、发展及应用，启发学生联想生活中用到的电机设备，如电扇、电吹风、电动车、洗衣机、电梯等，让学生认识到电机与生活息息相关，[3]学习本课程非常有用。
2.2 运用“比较教学法”帮助学生加深理解
（1）前后比较，就是把新知识跟已学的旧知识相比较分析，辨析异同，以便于学生归纳和记忆。比如在学习异步电动机时，可把它与已学过的变压器进行比较：异步电机定子加电压、转子开路时相当于变压器空载，转子堵转时相当于变压器短路，这时它们的电磁关系、工作原理、等效电路的结构和基本方程形式都完全相同。主要区别在于：异步电机基本方程中的变比，除了绕组匝数比，还要考虑绕组系数；异步电机的主磁路除了铁磁材料外还包含气隙，磁阻较大，故励磁电流较大；异步电机转子旋转时为了得出等效电路除了要象变压器那样进行绕组折算还有频率的折算。这样既复习了变压器部分，又使学生明确了异步电机与变压器的异同，提高了学习效率。 （2）归类比较，即把相似或性质相同的知识点按一定的标准归类，然后进行比较，防止前后的知识相互混淆。比如他励直流电机的3种人为机械特性，尽管电枢电阻、电压或磁通不一样，但3种人为特性方程都可写成n = n0 - Tem形式，则可以结合机械特性图象比较它们的理想空载转速n0和斜率 ，分清各自的特点，避免相互混淆。
2.3 用“启发式教学法”培养学生自主学习能力
用启发式教学法代替老师一人讲到底的填鸭式教学，课堂上首先明确学习目标，老师有针对性地对重要知识点提问，启发和引导学生思考而不是直接给出结论，从而培养学生通过思考自主获取知识的能力。
例如，在学习三相异步电动机工作原理时，可先复习变压器的工作原理，即变压器的原边通过交变磁场将能量传递到副边，并说明，跟变压器相似，电动机的定子和转子间也没有电气联系，然后提问：为什么异步电机的定子绕组通电后它就能旋转起来？注意观察学生的反应，接着提问圆形旋转磁场的产生条件，启发学生思考后回答问题。最后老师总结：第一步是“电生磁”，然后“磁生电”，最后“电磁力”。之后继续提问：异步电动机名称中“异步”二字的含义？从而加深了学生对异步电机原理的理解，有助于培养其创造性思维。
2.4 合理运用多种教学手段
本课程内容多且学时少，传统的黑板板书要占用大量时间，而且手绘的图形不规范也会影响教学效果。
课程教学中根据教学内容的不同特点选择如板书、實物投影、动画、虚拟电路等合适的教学手段，力求取得最佳的教学效果：讲解工作原理时，采用多媒体课件并配合板书理论推导；讲解有关概念时，采用文本并配以图片；分析异步电机等效电路时，通过多媒体动态示意图使抽象的教学内容能够被非常形象地展示给学生；对电机内部结构问题，可以通过图片或动画形式来展现，还可到实验室直接对照实物讲解，增强学生的感性认识；学习电机机械特性时除了可用静态图片和动画形式，还可利用MATLAB仿真软件来进行演示，使学生直观地看出当某些参数变化时机械特性曲线的变化特点和规律。
3 改革课程考核方式
为了实现考核内容的全面化和考核过程的科学化，我们改革了《电机与拖动基础》课程的考试制度，总成绩=期末考试（闭卷）€？0%+平时成绩€？0%。考核内容以能力考核为重点，减少单纯靠死背就能得分的试题，着重考核学生综合运用所学知识解决实际问题的能力。为了实现期末考试的教考分离，该课程的试题库正在建设中。平时成绩除了作业和课堂考勤外，将实验、读书笔记、小论文、课堂发言和答疑情况也计入其中，这样力求做到课程考核的客观公正，充分调动学生的学习积极性。
4 结语
通过对“电机与拖动基础”课程教学的改革，提高了学生的学习积极性，增强了学生的动手能力及创新意识，取得了一定的成果，我们将在以后的教学中不断探索、实践和完善，为更好地培养工程应用型人才继续作出不懈的努力。
基金项目：《电机与拖动基础》课程于2017年3月获南昌工程学院校级重点建设课程立项，本论文是该项目的研究成果
参考文献
[1] 陈岚萍，李云峰.专业课程《电机与拖动》教学方法的探索与研究[J].内江科技，2011.1：197.
[2] 黄松柏.《电机与拖动》课程教学改革探讨[J].轻工科技，2013.4：146.
[3] 熊凤，杨青，赵学军.《电机与拖动基础》教学若干方面的实践与探索[J].科学咨询（科技·管理），2013.1：71-72.
关键词 电机与拖动基础 教学方法 改革
中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2017.11.057
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， such as teaching contents，teaching methods and means， and examination mode etc.
Keywords Electrical Machine & Drive； teaching methods； reform
0 引言
“电机与拖动基础”课程是自动化专业的专业核心课程，由于这门课程涉及到电学、磁学和力学等相关知识，[1]知识面广、概念多且内容抽象，教学效果不理想，因此我们根据应用型本科人才的培养目标对该课程的教学进行了改革和探索。
1 教学内容改革
选用合适的教材是展开教学的第一步，由于我校以应用型人才为培养目标，因此自2010年也就是从2008级自动化专业开始改用适合于应用型本科层次的许晓峰主编的国家级规划教材《电机与拖动》，并根据理论与实践相结合的原则对教学内容进行了改革。具体来讲：
（1）根据实际应用情况合理分配学时。由于本课程内容多但只有48个学时（理论42+实验6），因此教学时需对课程内容作适当删减以高效地利用相对较少的学时。比如直流电机只进行简单介绍，变压器和交流电机作为重点进行讲解，符合现实的应用情况。对于交流电机的内容，则侧重于拖动部分即异步电动机的起动、调速与制动。
（2）增加直线电机、开关磁阻电机和无刷直流电机等应用型内容，使课程教学体现现代科技的发展。
（3）把与电机控制相关的PLC、自动控制原理、电力传动控制等的课程设计、实训等实践环节引入本课程教学中，以增强课程间的融合，更好地实现本专业的培养目标。[2]本课程内容共划分为六个知识模块，课程总学时为48，其中理论学时42，实验学时6。课程重点：直流电动机、变压器和三相异步电机的原理和运行特性及机械特性。课程难点：变压器的并联运行、交流电机旋转磁场概念和电机内部的电磁关系、三相感应电动机的电压方程和等效电路。课程具体学时安排如表1所示。
实践教学的设计思想：對课程重点内容的基本原理进行验证，帮助学生理解课程重点内容，培养学生对工程问题的观察和分析能力。根据本课程重点和学生具体情况，实践教学分成两块进行设计。第一块是在本课程的理论教学中设计一定数量的仿真实验模块，加深学生对课程核心内容的理解，通过课堂仿真实验增强学生对电机特性、电机内部物理过程的感性认识；第二块是实物实验，让学生亲自动手操作，通过增加综合性和设计性实验项目加强学生对相关理论知识的掌握，使学生对电机及拖动系统有全局认识，增强工程观念，提高他们分析和解决具体问题的能力。本课程的实验学时为6学时，实验教学大纲中提供共12个学时的6个实验以供选择，具体实验项目：两个必做实验：实验一、三相异步电动机的起动（综合性实验）；实验二、三相异步电动机的正反转控制（验证性实验）。四个选做实验：实验三、直流并励电动机机械特性及调速性能的测定（综合性实验）；实验四、单相变压器实验（设计性实验）；实验五、三相异步电动机的顺序控制（验证性实验）；实验六、三相异步电动机的制动控制（验证性实验）。
2 教学方法和教学手段改革
“电机与拖动基础”课程概念和公式多，内容抽象不好理解，所以老师首先注意着手培养学生学习兴趣，通过灵活运用多种教学方法来增强教学效果。
2.1 激发学生学习兴趣
从课程一开始就注意激发学生的学习兴趣，帮助他们树立信心，消除他们在学习本课程时的畏难情绪。在绪论课中和学生一起回顾电机的诞生、发展及应用，启发学生联想生活中用到的电机设备，如电扇、电吹风、电动车、洗衣机、电梯等，让学生认识到电机与生活息息相关，[3]学习本课程非常有用。
2.2 运用“比较教学法”帮助学生加深理解
（1）前后比较，就是把新知识跟已学的旧知识相比较分析，辨析异同，以便于学生归纳和记忆。比如在学习异步电动机时，可把它与已学过的变压器进行比较：异步电机定子加电压、转子开路时相当于变压器空载，转子堵转时相当于变压器短路，这时它们的电磁关系、工作原理、等效电路的结构和基本方程形式都完全相同。主要区别在于：异步电机基本方程中的变比，除了绕组匝数比，还要考虑绕组系数；异步电机的主磁路除了铁磁材料外还包含气隙，磁阻较大，故励磁电流较大；异步电机转子旋转时为了得出等效电路除了要象变压器那样进行绕组折算还有频率的折算。这样既复习了变压器部分，又使学生明确了异步电机与变压器的异同，提高了学习效率。 （2）归类比较，即把相似或性质相同的知识点按一定的标准归类，然后进行比较，防止前后的知识相互混淆。比如他励直流电机的3种人为机械特性，尽管电枢电阻、电压或磁通不一样，但3种人为特性方程都可写成n = n0 - Tem形式，则可以结合机械特性图象比较它们的理想空载转速n0和斜率 ，分清各自的特点，避免相互混淆。
2.3 用“启发式教学法”培养学生自主学习能力
用启发式教学法代替老师一人讲到底的填鸭式教学，课堂上首先明确学习目标，老师有针对性地对重要知识点提问，启发和引导学生思考而不是直接给出结论，从而培养学生通过思考自主获取知识的能力。
例如，在学习三相异步电动机工作原理时，可先复习变压器的工作原理，即变压器的原边通过交变磁场将能量传递到副边，并说明，跟变压器相似，电动机的定子和转子间也没有电气联系，然后提问：为什么异步电机的定子绕组通电后它就能旋转起来？注意观察学生的反应，接着提问圆形旋转磁场的产生条件，启发学生思考后回答问题。最后老师总结：第一步是“电生磁”，然后“磁生电”，最后“电磁力”。之后继续提问：异步电动机名称中“异步”二字的含义？从而加深了学生对异步电机原理的理解，有助于培养其创造性思维。
2.4 合理运用多种教学手段
本课程内容多且学时少，传统的黑板板书要占用大量时间，而且手绘的图形不规范也会影响教学效果。
课程教学中根据教学内容的不同特点选择如板书、實物投影、动画、虚拟电路等合适的教学手段，力求取得最佳的教学效果：讲解工作原理时，采用多媒体课件并配合板书理论推导；讲解有关概念时，采用文本并配以图片；分析异步电机等效电路时，通过多媒体动态示意图使抽象的教学内容能够被非常形象地展示给学生；对电机内部结构问题，可以通过图片或动画形式来展现，还可到实验室直接对照实物讲解，增强学生的感性认识；学习电机机械特性时除了可用静态图片和动画形式，还可利用MATLAB仿真软件来进行演示，使学生直观地看出当某些参数变化时机械特性曲线的变化特点和规律。
3 改革课程考核方式
为了实现考核内容的全面化和考核过程的科学化，我们改革了《电机与拖动基础》课程的考试制度，总成绩=期末考试（闭卷）€？0%+平时成绩€？0%。考核内容以能力考核为重点，减少单纯靠死背就能得分的试题，着重考核学生综合运用所学知识解决实际问题的能力。为了实现期末考试的教考分离，该课程的试题库正在建设中。平时成绩除了作业和课堂考勤外，将实验、读书笔记、小论文、课堂发言和答疑情况也计入其中，这样力求做到课程考核的客观公正，充分调动学生的学习积极性。
4 结语
通过对“电机与拖动基础”课程教学的改革，提高了学生的学习积极性，增强了学生的动手能力及创新意识，取得了一定的成果，我们将在以后的教学中不断探索、实践和完善，为更好地培养工程应用型人才继续作出不懈的努力。
基金项目：《电机与拖动基础》课程于2017年3月获南昌工程学院校级重点建设课程立项，本论文是该项目的研究成果
参考文献
[1] 陈岚萍，李云峰.专业课程《电机与拖动》教学方法的探索与研究[J].内江科技，2011.1：197.
[2] 黄松柏.《电机与拖动》课程教学改革探讨[J].轻工科技，2013.4：146.
[3] 熊凤，杨青，赵学军.《电机与拖动基础》教学若干方面的实践与探索[J].科学咨询（科技·管理），2013.1：71-72.