基于“工程教育专业认证”的三相异步电机拆装实训教学改革*

王金聪，谢永华，宋文龙，贾鹤鸣

（东北林业大学机电工程学院，黑龙江 哈尔滨 150040）

目前我国高等教育的理论与实践脱节现象普遍存在，只注重理论知识学习、不重视工程实际应用在工程人才教育中特别常见。为与时俱进达到“工程教育专业认证”标准，各大高校在人才培养方案上增大了实践教学环节中实训设计操作的比重，调整了相对应的实训考核方案比重。电机学在电气工程及自动化专业课中占有不可替代的地位，三相异步电机拆装实训是践行专业认证理念新开设的实践教学，通过电机的拆装，电机绕组的缠制、下线，使学生从实训中加深对理论知识的理解，即加深对三相异步电机的基本结构和原理的认识。

1 三相异步电机拆装实训教学考核目标

基于“工程教育专业认证”的OBE 理念，基本主旨是“以学生为中心，以能力培养为导向”，作为电气工程及其自动化专业基础课，“电机拖动”课程为后续的“运动控制”和“交流调速”课程奠定了学习基础，因此三相异步电机的课程体系、课程内容、课程目标等都应围绕学生实践能力和工程实践能力培养来组织制定[1]。基于“工程教育专业认证”的三相异步电机拆装实训教学目标是学生在掌握理论知识的同时增加动手实践能力[2]，具体如下。

1） 通过对三相异步电机进行拆卸、绕组绕制和嵌线以及绝缘处理、绕组连线和整机装配调试的过程，培养学生分析解决复杂工程问题的能力和工程实践的能力。

2） 熟悉三相异步电机的操作规范和技术标准，并将其写入实习报告中，锻炼学生语言组织和撰写能力。

3） 结合实训内容，通过具体实际操作，掌握三相异步电机的基本结构、基本原理以及拆装方法，能够检测各零部件是否正常并对其编号，方便对照。

4） 能够根据实训内容制定合理拆装实习方案。

5） 能够根据实训的实际进程，发现实训方案存在的不足和问题，优化实习方案，并通过实践进行验证。

6） 能够对三相异步电机进行正确装配、调试，并完成电机的上电测试，对测试结果进行分析从而得到合理、有效的结论。

7） 通过撰写实习日志和实习报告环节，强化学生的工程实践意识，培养学生文献检索、归纳总结和沟通表达能力。

8） 在实习实训过程中能自觉按照实验室要求进行操作，遵守安全操作规范。

9） 在认识实习过程中能主动与小组其他成员合作，通过小组分工协作完成三相异步电机的拆装，锻炼学生各司其职并互相合作的综合能力。

2 三相异步电机拆装实训教学考核标准制定

“电机学”作为本专业主修的专业基础课，三相异步电机拆装实训教学考核标准的制定，从本质上直接反应了学生的学习态度、效果和教师的备课重点、难点。一整套好的考核标准可以更好地辅助教师准备实训项目内容，更好地把握教学内容的难点讲解和重点分析，同时也可以让学生知道实训课程的侧重点，做好课前预习和课后复习。根据毕业指标分解要求，三相异步电机拆装实训教学考核分为两大部分：一是根据学生考勤和工艺指标、技术指标的课堂验收情况，给出考核表中操作部分的成绩；二是在实训结束后，学生以组为单位，在一周内提交实习日志和实习报告，指导教师根据实习日志和实习报告的撰写内容和完成情况批阅后公平公正地给出成绩。

综合操作成绩与实习日志、实习报告成绩，来确定学生实习的总评成绩。本实训教学考核从实训前的预习报告、实操过程中的操作技能和实训日志、实训后的实习报告撰写多个维度来制定，更科学、更有效地对学生进行全方位考核。针对每一项考核项目制定相对应的考核细则，尽可能把各项指标落实到具体的分数上，以更好地体现考核重点的权重。

在传统的电机学实验中，学生使用浙江天煌科技实业有限公司的实验平台和电机导轨，通过传统的原理图进行接线，改变输入电阻值和输出负载功率，来进行三相异步电机的启停实验和机械特性曲线实验[3]。学生只能通过片面的实验数据，将其带入到理论公式得出计算数值跟理想状态进行对比，绘制曲线，完成实验报告。学生按部就班地实验操作，很难有独立思考能力和动手能力的锻炼，至于团队之间的配合和互相协作更是谈不上[4]。针对以上存在的问题，本文提出基于“工程教育专业认证”的三相异步电机拆装实训教学考核标准，具体细则如下。

在实训课程开课之前，有效预习对于学生学好当日课程有着至关重要的作用，预习报告直接体现了学生的预习效果，本预习报告重点针对电机原理理解和方案设计，二者的权重分别为0.3 和0.4，预习思考题是对预习效果的简单考核，见表1。

表1 预习报告考核标准

根据“工程教育专业认证”的具体要求，实训课程加强了动手实践能力考核，实训操作考核标准作为三相异步电机拆装实训的重要考核标准，主要从实验步骤安排和实验现象分析及故障诊断、排查这两大方面进行考核，再根据学生的操作规范度和对仪器设备熟悉度来全面考核他们的实训操作能力，见表2。

表2 实训操作考核标准

实习日志在每一门实训课程中都不可或缺，日志记载着学生工程实践经历，记录每天的实践内容以及遇到的不同问题，团队之间相互合作分析问题并共同解决的过程。日志是每一天实训的小总结，问题的解决对于学生是对其自我分析、解决问题的综合能力的考验。见第78 页表3。

实习报告是整个实训实习的总结，按规范要求整合、撰写整个实训课程中的现象结果，针对实训过程中出现的问题进行分析讨论，以保证实训报告的完整性。通过实训报告可以看出学生的综合报告撰写能力，根据报告的规范性和完整性对其进行考核，见第78 页表4。

表3 实训日志考核标准

表4 实训报告考核标准

综合表1~表4 的考核标准，根据整个实训课程的考核要点从实习日志、实训操作（工艺指标和技术指标） 和实习报告三方面进行总体考核要求的设定，根据专业认证的OBE 成果导向，考核注重学生的自我学习能力，对方案的论证与确定，遇到问题主动分析并解决的能力，更好地诠释了专业认证的思想，见表5。其中，工作内容包括绕线、下线、绝缘、装配。

表5 实训实习考核指标标准总表

3 三相异步电机拆装实训课程达成度评价

实训课程达成度评价是一个目标值，即在本专业课程中三相异步电机拆装实训对应毕业指标的权重高低。对于三相异步电机拆装实训课程的开设是否具有合理性，是对其进行评价的前提，如果开设的课程不合理，对其达成度评价更没有意义。针对不同课程的培养目标和对应的毕业指标的要求，对其达成度的评价也是层出不穷，只能具体问题具体分析，不同的课程采用不同的评价方法。本实训课程是考核学生的动手实践能力，实际操作指标占总考核成绩的50%，报告的撰写和梳理占50%。

4 三相异步电机拆装实训实习教学改革

4.1 传统的三相异步电机拆装实验

在传统的电机实训实验中，是不可能让学生亲自动手拆装三相异步电机的，而是通过传统的仿真软件进行教学。学生在学习“电机拖动”理论知识之后，通过仿真软件对三相异步电机原理和构造有了基本了解，可以通过仿真软件模拟三相异步电机的拆卸和安装，了解三相异步电机是由前后端盖、转子和定子组成[5]。通过安装可以了解定子的线圈缠绕方式，计算三相异步电机线圈的绕制圈数，通过下线考验学生的耐心和细心程度，运用虚拟仿真软件，学生只需要按照正确顺序拖动电机元件就可以自行安装，省掉下线和拆线圈环节，减少了学生深入了解电机结构和原理的实践机会。

传统的三相异步电机拆装实验侧重的是教师的讲解，通过对其基本结构和原理的阐述，运用仿真软件来展示各个元部件，短短几分钟完成几何机械的拆装，学生更多的学习还是借助于教师的讲授。跟传统的理论课程类似，学生上课积极性不高，一味地讲授造成教师的备课方式较以往没有太大的改变，理论知识点枯燥，学生通过教师布置的任务书按部就班地完成任务，缺乏遇到问题时自主分析和解决问题的能力，教师长期运用枯燥的理论也缺乏上课的积极主动性。

4.2 三相异步电机拆装实训教学模式改革

根据“工程教育专业认证”的OBE 理念，从学生入学到毕业共4 年，按照毕业要求对应的指标点培养学生具备十大能力，输出成为自动化相关领域的“工程师”。专业认证关注培养的是学生自主动手实践能力，通过学生自我解决问题，培养其具有一定分析处理复杂工程问题的能力。本实训教学模式从传统的仿真软件模拟演示到现实的三相异步电机的拆装，从本质上改善了教学质量，提高了学生的积极性，有效锻炼了学生动手实践的能力，培养了学生自我分析问题的能力。较传统教学方法，改革的实训教学模式让教师更注重学生个人能力的培养，学生通过动手实操加深了对知识重点的掌握，引导学生思考其职业观。

不可否认，基于“工程教育专业认证”的教学模式改革，应该利用好慕课、超星等线上资源，让学生实现课前自我预习了解、课后自我巩固提高，教师通过多元化的教学资源，设计吸引学生的实训课程，提高学生的学习效率，培养符合毕业要求的合格的大学生。

5 结束语

基于“工程教育专业认证”的三相异步电机拆装实训课程，从本质上改善了“教师讲授、学生听讲”的传统教育模式，调动了课堂的气氛，培养了学生自我创造力和团队协作能力。学生根据下发的实验任务书提前进行预习，在实训过程中，教师对基本原理进行讲解，学生自行分组，将组内具体问题做到具体分析，合理分工，解决具体问题，遇到难点可以自我分析和互相合作攻克，这与专业认证的以培养学生成果为导向相契合，锻炼了学生自我学习的主观能动性，提高了学生的工程动手实践能力，学会了理论联系实际。

随着“新工科”潮流的兴起，全国各大高校积极迎接“工程教育专业认证”，专业要发展，教学模式就必须要与时俱进，改革势在必行。当然，从认证角度来看，可持续改进的步伐不能停止。在提升教学质量的前提下，通过与时俱进的教学方法改革来不断地进行自我改善，将教学模式进行升级。专业认证的道路任重而道远，将会推动教学改革的新时代发展，为国家培养、输出更优秀的现代化建设接班人。