电机与拖动课程教学改革初探

海玲 刘俊霞 杨嘉鹏 刘岩 刘智勇

摘 要 针对电机与拖动基础课程理论知识难且实践性较强的特点，结合应用型本科院校的教学现状，以培养工程实践为目标，整合和优化理论与实验实操的教学内容，在理论基础够用扎实的同时，旨在培养工程实践和应用能力；采取项目式教学法、案例教学法、现场体验式教学法等多样化的教学方法和手段，化抽象为具体，增强学生的感性认识；考核方式多元化，调动学生的积极性和主动性，全面增强教学效果。

关键词 电机与拖动课程；实验；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2018）02-0088-03

1 前言

传统学科体系下的电机与拖动课程主要包括电机、电机拖动、控制电机三大部分的教学内容，内容多而繁杂、概念抽象难懂，是学生公认的难学课程之一；教学内容注重知识的连贯性和系统性，缺乏针对性和应用性，很难适应当前以“工程实践”为目标的应用型本科人才培养的需求[1]。新的电机理论和技术层出不穷，新的应用如雨后春笋。基于此，电机与拖动基础课程的改革势在必行，应从教学内容、教学手段、实验实践创新、考核方法等方面进行改革和尝试，以更好地适应应用型人才的培养要求。

2 整合和优化教学内容，适应应用型人才培养目标

紧密围绕应用型本科人才培养，以“工程实践”为目标，即培养具备较强的分析和解决实际问题的能力、较强的专业实践能力、一定的创新创造能力、必要的社会适应能力和终身学习能力的应用型本科人才[2]。结合电类专业特点，把原有分散学习的三门课程整合为电机与拖动一门课程，课程内容以项目式的教学模式展开，将分散的知识点融合于一个个的具体任务中，通过任务的实现，达到循序渐进提高理论学习能力、动手实践能力、自主设计创新能力，在打牢理论基础的前提下，合理优化创新实验实践环节。

理论教学内容的整合优化 该课程在理论知识结构上的要求表现为：理论基础知识广而够用，难度可适当降低，对于公式推导和证明可不做过高要求；但要把握好前后内容的衔接，重视理论内容的实际应用。以此知识结构作为指导，将电机与拖动课程优化为四大项目模块。

项目一：直流电机与拖动控制。具体包括直流电动机的认识，直流电动机的启动，直流电动机的调速、制动控制实现。

项目二：变压器应用。具体包括单相变压器的结构，三相变压器的应用，变压器的故障分析。

项目三：交流电机与拖动控制。具体包括三相异步电动机的认识，三相异步电动机的启动方式，常用低压电器控制器件应用，三相异步电动机点动、连续控制线路，三相异步电动机正反转控制，三相异步电动机调速及状态分析，三相异步电动机制动方式，使用软启动器启动，单相异步电动机的认识及使用。

项目四：常用控制电机。具体内容包括伺服电机的基础知识及使用、测速发电机的认识、步进电动机的认识及应用等。

其中每个项目中设计若干个教学任务，任务的设置以掌握电机的基本原理、基本概念、基本特性和培养应用能力作为教学重点，弱化原有课程中的纯理论教授，更重视理论的实际应用，在整个教学过程中，时刻让学生感受到理论知识与实际应用的结合，不仅让更多的学生参与课堂教学，更使学生体会到自身的主体地位。

实验实践内容的整合优化 根据应用与任务的联系程度，实验实践环节可独立设置，以加大实验实践的课时比例，提高学生动手能力的同时，也有意识地锻炼学生自主解决问题的能力。在这个过程中，学生是课堂的主体，教师要注重启发和引导。在实验实践性质上，每个实验实践项目又对应于验证性、设计性或综合性的特点[3]。如直流电动机特性实验、三相异步电动机特性实验属于验证性实验，一般属于经典的、基础的项目，主要为了加深学生对理论知识的理解。

再如三相异步电动机的启动、调速、制动实验，设计性较强，让学生自由分组后进行，并且设计接线线路、数据记录表格、理论分析、通电调试等，都由学生课前绘制好电气原理图、接线图后，自己或分组协同来做，教师做好启发和引导，每次完成后可选择三到四组学生通电进行测试。这一类实验就被称为设计性实验。设计性实验不但项目本身可以任学生在一定范围内选择，而且做到具体实验的设计性，这些项目一般来说相对难度不是太大，线路的设计本身也是可以有多种实现形式的，也就是说接线方法不是唯一的，通过多次练习、实践，找出最优化的方式。

3 改革教学方法与手段，增强教学效果

电机与拖动课程最大的特点是应用性较强，增强教学效果的有效方法是采用多樣化的教学方法和手段，提高学生的学习兴趣，以培养学生的工程应用能力。

项目式教学法 把原有章节的内容按照大的模块划分，分为四大项目，每个项目之下细分为一个个任务，每堂课按照任务进行，能够使学生目标明确，既掌握理论基础知识，同时理论还转化为了实践，达到学习知识和培养技能的目标。如在进行项目三“交流电动机及其拖动控制”时，将此大项目分解为若干个具体任务，任务的设置以能力渐进原则进行。每个任务的提出对照着实际的工作情景，如在工业现场中很多时候会看到生产机械的相反运动，起重机起吊货物、摇臂钻床钻孔时在摇臂上的上下运动等。通过实际的情景凝练出具体项目下的任务，任务的解决必须依靠具体的理论基础，在打牢基础的前提下，教师一步步引导，让学生自己设计电路、拆装器件、安装调试。随着一个个任务的完成，学生的动手能力、理论知识的应用能力、创新能力会逐渐形成和提高。

案例教学法 在组织教学过程中，充分搜集课程内容中紧密结合工程应用的案例，如三相异步电动机在拖动机床部件运行中的应用，可以剖析其中的理论基础知识，每个理论知识在实际中的应用。让学生在每堂课的学习中更加明确目标，清楚地知道重要知识点究竟解决了什么样的生产实际，因为理论基础知识有用，学生才会被牢牢吸引，怀着要搞清搞懂的主动心态投入教学，从被动学习到我要学，教学效果会显著增强。

讲练结合式教学法 传统教学方式中的满堂灌已不能适应现代的课程，按照项目下每个任务的特点，可以灵活地采用边讲边练的方法。如在进行电动机基础知识部分授课时，除了采用多媒体、板书讲解工作原理、结构，同时配合学生的简单拆装练习，让学生既明白任务中的理论知识点，同时把抽象不易理解的难点通过练很容易地内化于心。

现场体验式教学法 在课程进行过程中，可以穿插现场体验，包括校内实验实训基地的体验。如在进行直流电动机项目时，校内实验实训基地的实物电机就可以作为教学对象，不仅能使学生直观地认识直流电机的结构，还能带着学生现场拆装，加深学生对原理的理解；同时包括校外实训基地，在课程结束后，能够参观企业电器设备的维修维护，真正把所学知识用于解决实际问题，用所学的理论知识指导实践。

4 采用多样化的考核方式，完善评价激励机制

大作业考核 按照课程中设置的四大项目的特点，对于设计性较强的项目，如三相异步电机部分，不仅是理论的重点，而且是实际应用中的重点。为了使学生更好地掌握这部分内容，设置大作业考核方式，包括课前预习的标准电气原理图绘制、接线图预绘制，课上电路原理分析，具体接线实施，万用表测试、调试，通电测试，课后小结。通过对课前、课上、课后的全程监督，达到牢固掌握理论知识，逐步提高实践、设计能力的教学目的。

过程考核 摒弃传统教学模式中单一考核的方式，注重整个教学过程中每一个项目，项目下每一个任务的考核。对于理论性偏强的任务，在期末的理论试卷考核中可适当加重考核比例，同时配合验证性实验，以夯实基础；对于实践性较强的任务，在理论知识的基础上，拓展动手操作的实践考核，融入中低难度的设计思想，进行综合考核。

具体考核方式及权重比例：

项目一采用理论考核+实验、实践考核方式，权重比例占20%；

项目二采用理论考核+实验、实践考核方式，权重比例占15%；

項目三采用综合考核的方式，包括过程项目教学作业考核+理论考核+实操抽考项目+实操选考项目，权重比例占50%；

项目四采用理论考核+实验考核方式，权重比例占15%。

其核心理念，一是减小原期末考试在综合评定中所占的比重，增大和加强实验、实践环节所占的比重；二是注重对实践环节中实验过程的考核，改革以往只看实验报告、实验数据评定实验成绩的方式。这样的考核方式既能激励教师在教学过程中更好地履行教学责任，及时地发现和总结教学经验和问题，又能全面体现学生的学习动态，充分调动学生自主学习的积极性。

通过理论教学内容的整合优化，实验实践内容的整合优化，教学方法与手段的改革，考核方式的多样化，全方位增强教学效果。

参考文献

[1]许晓峰，衣丽葵.“电机与拖动”课程改革与教材建设的研究[J].中国电力教育，2009（10）：112-113.

[2]邢哲，祝长生.电工电子基础课在应用型本科培养中的作用及教学改革[J].教育教学论坛，2014（14）：39-40.

[3]钟国梁，卢帆兴，李明辉.“电机与拖动基础”核心课程教学改革与实践[J].中国电力教育，2013（5）：63-64.