面向创新型人才培养的电机学课程教学改革探索与实践

面向创新型人才培养的电机学课程教学改革探索与实践

王鑫张恒艳

哈尔滨远东理工学院黑龙江哈尔滨150001

摘要：针对电机学课程理论性强，内容多，而且难以适应电力行业发展的问题，提出了以应用为目标的知识结构，改革教学方法，激发学习兴趣，采用计算机辅助分析和应用人才培养结合起来，为电机学的学习提供了有益的途径。

关键字：电机学课程；教学改革；适应

电机学是电气工程与自动化专业的技术基础课程，且要求涵盖面更宽。该课程具有理论性及抽象性强，所涉及知识面广，牵涉到电、磁、力、热等多学科知识，理论与实际联系紧密等众多特点。正是这些特点使得电机学是公认一门教师难教、学生难学的课程，学生在听课过程中往往被电磁量的变化、非线性关系，电机内部折算，时空矢量图，谐波与基波，暂态与稳态等搞得头晕眼花，渐渐失去了该课程学习的兴趣。

电机学课程作为一门专业基础课程，在构建电气工程及其自动化这一专业的理论体系中发挥积极的作用，为解决电机学课程理论性强、内容多的突出问题，尽最大可能的将该课程与后续课程做好衔接，服务相关行业，必须在教学方法、教学手段和质量评价方面下大功夫，提出科学的教学方法和教学手段，进行电机学课程教学方法和教学手段的模式改革，进而提高教学质量。

本文从教学内容、教学方法、教学手段三个方面来探讨电机学课程教学改革。

一、教学内容改革

随着电机学课程教学学时数的减少、高校扩招导致的学生生源质量下降，为达到预期的教学效果，必须对电机学课程教学内容进行改革，课时少了并不能简单地压缩教学内容，还要进一步拓宽课程知识面，对不同知识点的课时数适当进行修改，以达到应用为主，扩大知识面，适应相关行业的知识结构的目。课程体系结构需要与应用技术型人才培养目标相一致，根据地方应用型本科院校对人才所需知识能力及结构要求,重新构建电机学的课程体系，适应相关行业为目标，以扩大知识面为宗旨，提高创新能力和动手实践能力。比如，传统的教材内容对电机结构、电磁原理、稳态和暂态进行全面深入的讲授，偏向了设计和制造类专业，而自动化相关行业要求的是较宽的是知识面和较强的适应能力，主要将电机作为原件来进行讲授，而且电磁原理上以够用为原则，突出应用性，因此授课内容去掉了暂态部分。随着现代自动化程度的提高，自动控制系统中作为测量、放大、执行及运算的控制电机应用广泛，因此，增加了电机学的衔接内容的控制电机部分，增加了部分新技术、新原理知识，增加实践教学环节，提高操作技能。教师要将课程最新发展状态和科研成果对学生进行讲解，改变过去一份讲稿讲几年的现象。

除了对理论教学内容进行改革，还要对实验内容进行改革，减少验证性实验内容，增加综合性、设计性内容，尤其是与教师科研相关的内容可适当增加。经过理论与实验教学内容改革，学生既掌握了电机学课程知识点，为后续课程学习打下了良好基础，也对电极的发展动态和科研成果有了一定的了解，对学生以后的工作和学习起到了很好的作用。

二、改革教学方法，提高学生的学习积极性

传统讲述式教学方法对学生短时间掌握学科知识、打好专业基础非常有效，但学生学习状态过于被动，使得积极性主动性不高，不利于能力培养。为提高学生的学习积极性，针对行业特色和转型要求，启发学生的思维能力、提高自我学习的能力，采用启发式、对比式、互动式等现代教学方式，这些教学方式更加注重学生能力培养，更容易激发学习潜能和学习积极性主动性，更有利于培养学生创新思维和解决问题能力，但这些教学方式也要求学生课前做好充足的预习、教师备课环节做更多的准备工作。

启发式教学方法启发式教学以学生为中心，能充分发挥学生主体作用和教师主导作用，教师是知识启发者，学生是知识发现及创造者。启发式教学的启发点要放在难点、重点及容易混淆的知识点上。

电机学教学过程中，我们主要学习四种电机，分别为直流电机、变压器、异步电机、同步电机，其实电机学中有很多相似的内容，如各种电机的学习内容，可以用八个字描述各种电机所要学习内容，即原理、结构、特性、应用，学生电机学是否学好，就看每种电机的这八个字是否学好。学好一种电机，另外一种电机的学习将变得更容易，如直流电动机的起动、制动、调速方法，异步电动机的起动、制动、调速方法；异步电机向量图与同步电机向量图，教师采用对比法教学可以起到很好的效果，降低了学生学习新知识的难度，同时又加深了对旧知识的理解掌握，而且学生在复习时更容易记忆，难以忘记。

三、加强计算机辅助分析与应用能力培养的有机结合

为进一步提高学生的应用能力，针对电机学课程的抽象性和复杂性，将计算机辅助分析应用到电机学课程的教学过程，提高学生的理解程度，比如将原理结构、绕组排列、生产加工做成动画或者视频文件，可以用大量的图形图片自然来展示电机的应用领域，这样，就可以改变抽象和难以理解的知识点的授课难度，展示生动具体的教学过程，在灵活应用计算机辅助分析与应用能力教学改革与探索结合的基础上，学习知识的同时，提高学生的综合素质的能力。

MATLBA具有强大的数值计算处理能力和方便实用的绘图功能，广泛应用于各个领域的分析、设计和仿真工作。Simulink是在MATLBA环境下，实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点,在电机与电力拖动的教学中，利用其电力系统仿真工具箱提供的现有算法程序可完成不同电机系统的建模和仿真，用一系列直观、运动的图像使抽象概念更加形象生动。充分发挥MATLAB软件在处理实验数据、图表绘制、数值运算及数据可视化方面的强大优势，完善电机理论教学和实践教学的内容，克服传统的理论教学与实践教学的脱节，激发学生学习理论知识的兴趣。MATLAB仿真软件不仅在不依赖于硬件设备的基础上处理电机实验数据、绘制图表，而且教师可以在多媒体课堂上演示，学生也可以课下实践。

面对实验设备不足的现实问题，在实际教学过程中，电机学课程的实践教学相对较为难以开展。为了更好加深学生对理论知识的理解，提高学生的学习兴趣，在教学过程中MATLBA仿真软件引入电机学的实践教学过程中，让学生通过仿真软件来进行，比如变压器、直流、交流电机的建模与仿真，不仅有助于学生理解和掌握该课程中的难点，使之不再感到抽象，既调动了学生学习的积极性，又大大提高了教学效果和质量。

电机学是一门非常重要的专业基础必修课，通过对该课程的学习使学生掌握各种常见电机的基本理论和分析方法，为后续课程学习及工作打下理论基础，该课程特点鲜明，具有理论性和抽象性强、难教难学等特点。因此教师要根据现实情况对教学内容进行改革，同时要充分发挥不同教学方法和手段的优点，选用合理的教学方法和教学手段，达到既传授了学生知识又培养了学生能力的教学效果，从而大大提高教学质量。

参考文献：

［1］郑孝东.提高电机学课程教学质量的途径和措施［J］.中国电力教育,2009(9):134-135.

［2］张文忠,魏云冰,冯巧玲.以能力培养为导向的引导式电机学教学［J］.中国电力教育，2010(16):78-79.

［3］朱显辉,师楠,苏勋文,康红明.关于提高电机学教学质量的思考［J］.中国电力教育,2014(33):50-51.

［4］刘慧娟,张威,张奕黄.探究式教学法在“电机学”教学中的应用［J］.电气电子教学学报，2008,3(30):116-117,120.

［5］陈亚爱.电机与拖动基础及MATLAB仿真［M.北京:机械工业出版社，2011.