基于MATLAB仿真的电机与电力拖动交互式课堂教学模式探究

夏华凤许等

摘要：《电机与电力拖动》作为电气、机电及自动化专业的一门专业课程，涉及的知识面宽、概念抽象、实践性和工程性较强。为提高课堂教学质量，进行了基于MATLAB仿真的《电机与电力拖动》交互式课堂教学模式研究，在课堂教学中实时穿插虚拟实验，让学生参与实验的操作，并根据所讲内容的需要自行修改一些数据观察结果，实现理论联系实践，加深学生对学习内容的认识与理解，充分调动学生学习的主动性和积极性，培养学生的动手能力和创新能力。

关键词：电机与电力拖动；交互式课堂教学模式；MATLAB仿真；虚拟实验；

中图分类号：G64文献标识码：A文章编号：10054634（2015）05007004

《电机与电力拖动》作为电气、机电及自动化类专业的一门专业课程，涉及电学、磁学、电磁学、动力学、热学及机械等学科知识，公式推导繁琐，与工程实践联系紧密，教师的讲解和学生的学习都存在一定的困难。实验教学在于化抽象为具体，将课堂上靠语言、公式描述的抽象概念转化为实物及其各种运行状态。传统灌输式实验教学虽然完成了教学任务，培养了学生最基本的实验技能，但无法达到实验课的要求，没有发挥学生的主观能动性，不能开拓学生的创造性思维，起不到提高动手能力和运用理论知识去分析、解决问题的能力。虚拟实验技术应运而生，即利用计算机技术及其图形功能，用虚拟模型来仿真实际的物理实验过程以达到实验目的的应用系统。作为一种全新的教学手段，虚拟实验的仿真系统可以根据实验者的操作给出和真实环境中完全一样的实验响应，给实验者身临其境的逼真感，突破了时空限制，具有开放性和经济实用性等特点，而且可以弥补传统实验存在的空白，比如电机的过载和堵转。本课程的虚拟实验室建设已成为国内外研究的热点。

文章进行基于MATLAB仿真的《电机与电力拖动》交互式课堂教学模式的研究，在课堂教学中实时穿插虚拟实验，将理论与实践相联系；采用教师讲授与学生主动参与实验操作的交互式课堂教学模式，从而加深学生对所学内容的认识与理解，提高学生学习的主观能动性、创造性及动手能力。

1交互式课堂教学模式设计

基于MATLAB仿真的《电机与电力拖动》课程交互式课堂教学模式的研究，依据课程教学大纲要求，结合电机拖动基础的课程特点，通过MATLAB/Simulink仿真软件建立典型对象（变压器、交直流电机及其拖动系统等）的M文件及仿真模型库，每个实验配有详细的说明，实验结果包括关键参数的实时监测、实验数据和曲线显示及动态变化过程的观察，形象而直观；然后，将建立的M文件和仿真模型合理超链接到理论教学的PPT中，教师在进行理论讲解的过程中，实时调入虚拟实验或者演示或者让学生上台操作，理论紧密联系实践，使理论得以及时消化，同时调动了学生学习的兴趣，达到事半功倍的效果；最后，将构建的习题仿真模型库和教学PPT一起共享给学生，让大家自行学习实践，从而更好地理解和掌握所学知识，实现学中做和做中学，提高动手能力和创新能力。

以项目驱动法设计每次课的PPT，将虚拟仿真实验合理地嵌入到理论教学中，保证课堂教学效果。交互式课堂教学模式如图1所示。