丁曉冬

摘要電機(jī)與拖動(dòng)因?yàn)槔碚撦^為深?yuàn)W，研究對(duì)象種類較多，并且與生產(chǎn)實(shí)踐聯(lián)系密切,成為一門難教難學(xué)的課程。本文結(jié)合多年的教學(xué)實(shí)踐，提出合理選擇教學(xué)內(nèi)容，使用多媒體技術(shù)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)等幾個(gè)方面的措施,以提高該課程的實(shí)際教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞電機(jī)拖動(dòng)教學(xué)改革電機(jī)教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

電機(jī)與拖動(dòng)是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程研究的內(nèi)容理論性強(qiáng)且注重工程實(shí)踐,是電氣工程專業(yè)系統(tǒng)知識(shí)中重要的承上啟下的環(huán)節(jié)。該門課程涉及電、磁、運(yùn)動(dòng)學(xué)等理論, 具有理論較為抽象深?yuàn)W，具體研究對(duì)象種類繁多的特點(diǎn)，要求學(xué)生除了有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)知識(shí)外,還要有較強(qiáng)的動(dòng)手能力。因此學(xué)生普遍感覺這門課程學(xué)習(xí)起來比較困難。

為了在有限的課時(shí)內(nèi)幫助學(xué)生吸收消化課程的內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生分析解決工程實(shí)踐問題的能力，筆者結(jié)合自身的教學(xué)實(shí)踐，簡(jiǎn)單談一下體會(huì)。

1 精心選擇教學(xué)內(nèi)容，注意使用對(duì)比的方法

電機(jī)出現(xiàn)迄今已有近二百多年的歷史，其基本原理沒有改變。但是經(jīng)過眾多科學(xué)家和工程技術(shù)人員的不斷努力，各種新技術(shù)、新材料、新工藝、新方法不斷應(yīng)用在電機(jī)的設(shè)計(jì)、制造和控制上。這就使電機(jī)及拖動(dòng)這門課程的內(nèi)容既有理論上的經(jīng)典性，又有實(shí)踐上的創(chuàng)新性。這就要求教師在對(duì)教材內(nèi)容加以研究的基礎(chǔ)上,既要保留經(jīng)典理論的知識(shí)體系要點(diǎn)，又要結(jié)合專業(yè)知識(shí)的新發(fā)展，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理的取舍, 使學(xué)生既能汲取到百年理論積淀的精華，又能感受到科學(xué)技術(shù)蓬勃發(fā)展的活力。

教師在對(duì)教材中教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行取舍時(shí)應(yīng)注意協(xié)調(diào)理論深度和應(yīng)用廣度的關(guān)系,注重培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)和解決問題的能力。教師在分析電機(jī)基本理論時(shí)，要注意理清主線，將各種電機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理進(jìn)行聯(lián)系和對(duì)比。例如變壓器的工作原理相對(duì)容易理解，那么可以在講解異步電動(dòng)機(jī)時(shí)將電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子分別對(duì)應(yīng)變壓器的原邊和副邊，這兩種電機(jī)的T型等效電路具有高度的相似性，可以放在一起，讓學(xué)生對(duì)比兩個(gè)電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)上的異同點(diǎn)，加深學(xué)生的理解。又比如直流電機(jī)和交流電機(jī)都有疊繞組、波繞組，繞組的術(shù)語也相同，可以進(jìn)行對(duì)比分析。

學(xué)生畢業(yè)后從事電氣方面的工作，大部分工作內(nèi)容都與電機(jī)拖動(dòng)即電機(jī)的實(shí)際使用相關(guān)聯(lián)，對(duì)于電力拖動(dòng)部分的內(nèi)容，教師一定要理論聯(lián)系實(shí)際，仍然可以采取對(duì)比的方式進(jìn)行講授。例如直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)都存在電力拖動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性判斷問題，判斷條件的結(jié)論相同，但是涉及到的電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性不同。又比如電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)問題，直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)都可以使用反接制動(dòng)、能耗制動(dòng)和回饋制動(dòng)，制動(dòng)方法名稱相同，但是具體的實(shí)現(xiàn)方法不同。

2 合理運(yùn)用多媒體手段，化抽象為具體

傳統(tǒng)教學(xué)方法主要是借助于黑板書寫，對(duì)各種電機(jī)進(jìn)行理論分析，介紹原理，尤其是偏重建立數(shù)學(xué)模型，分析等效電路。這種方式對(duì)于電機(jī)實(shí)際工作情境的表達(dá)無能為力，抽象的理論與具體的對(duì)象脫節(jié)，無法激發(fā)學(xué)生研究電機(jī)的興趣和動(dòng)力，教學(xué)效果不好。

運(yùn)用多媒體技術(shù)是解決這一矛盾的最佳途徑。 筆者通過購(gòu)買、網(wǎng)上下載等方式，獲得了直流電機(jī)、交流電機(jī)、變壓器和各種控制電機(jī)的視頻資料、圖片和動(dòng)畫，根據(jù)授課內(nèi)容，對(duì)這些素材進(jìn)行選擇性的編輯，制作成為筆者所需要的多媒體資料。

在講解電機(jī)結(jié)構(gòu)和原理的過程中，對(duì)應(yīng)教材的文字描述，有針對(duì)性地播放視頻、圖片和動(dòng)畫，素材的時(shí)間不一定要長(zhǎng)，前后不一定要連貫，但是一定要重點(diǎn)突出，單元內(nèi)容完整，能夠使學(xué)生獲得對(duì)電機(jī)結(jié)構(gòu)的整體認(rèn)識(shí)，使學(xué)生對(duì)涉及到的電磁原理的認(rèn)知由抽象變?yōu)榫唧w，由不可見變?yōu)榭梢?。例如交流電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是一切交流電機(jī)的基礎(chǔ), 但是磁場(chǎng)是看不見摸不著的一種物質(zhì)，只進(jìn)行書面的理論推導(dǎo)，學(xué)生難以理解，這時(shí)就可以利用多媒體動(dòng)畫動(dòng)態(tài)地演示單相電流時(shí)產(chǎn)生的脈振磁場(chǎng)和三相對(duì)稱電流時(shí)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，同時(shí)播放物理實(shí)驗(yàn)中相關(guān)磁場(chǎng)形成和工作的視頻，幫助學(xué)生理解旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的形成過程。又比如電機(jī)繞組部分的內(nèi)容，只看教材中的平面展開圖效果不好，這時(shí)可以通過多媒體動(dòng)畫和電機(jī)制造視頻完整地演示電機(jī)繞組的布置過程并配以解說。

合理使用多媒體技術(shù)，可以在短時(shí)間內(nèi)將抽象的理論轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生感興趣的影音信息，有利于學(xué)生的接受和理解，提高了教學(xué)效果。

3 重視實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)，了解電機(jī)故障與維修的知識(shí)

與其他專業(yè)技術(shù)課程相比較，電機(jī)與拖動(dòng)課程的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)比較多，很明顯地體現(xiàn)出本課程與工程實(shí)踐密切聯(lián)系的特點(diǎn)。分析實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置就會(huì)發(fā)現(xiàn)，驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容占據(jù)了主導(dǎo)地位，這也能體現(xiàn)出本課程理論性強(qiáng)的特點(diǎn)。正是因?yàn)椤膀?yàn)證”的性質(zhì)，所以學(xué)生往往是機(jī)械地按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的步驟去操作，記錄相應(yīng)數(shù)據(jù)，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，而不去思考實(shí)驗(yàn)過程為什么這樣設(shè)計(jì)，不去動(dòng)腦分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表達(dá)出來的意義，這樣根本就沒有達(dá)到“驗(yàn)證”的目的。

要充分實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)對(duì)理論教學(xué)的重要作用，筆者有如下幾點(diǎn)體會(huì)：（1）充分利用實(shí)驗(yàn)設(shè)備，增大設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例，引導(dǎo)、鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)造性的思維，提高學(xué)生分析和解決問題的能力。但是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)必須要選擇性地保留，不能因?yàn)檫^分強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)性而忽視對(duì)基本理論的掌握， 畢竟只有“先會(huì)走，才能跑”。（2）實(shí)驗(yàn)就是一個(gè)認(rèn)知的過程，學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程出現(xiàn)問題和錯(cuò)誤在所難免，在保證不損壞實(shí)驗(yàn)設(shè)備和學(xué)生人身安全的情況下，老師要大膽放手，不要干涉學(xué)生的操作，允許學(xué)生多次失誤，充分信任學(xué)生自己解決問題的能力。從筆者指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的經(jīng)歷來看，大多數(shù)學(xué)生完全有能力也很樂于自己分析解決問題，老師僅僅是在關(guān)鍵問題上進(jìn)行提示。（3）筆者所在實(shí)驗(yàn)室專門購(gòu)置了2-3kw的電機(jī)讓學(xué)生進(jìn)行拆裝練習(xí)，加深對(duì)電機(jī)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)。通過參觀企業(yè)，把電機(jī)的生產(chǎn)制作過程展示給學(xué)生；通過播放視頻，把電機(jī)的故障現(xiàn)象、故障原因判斷和維修過程介紹給學(xué)生。盡可能利用各種方式使學(xué)生接觸工程實(shí)踐的內(nèi)容，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，為從事電氣專業(yè)工作打下基礎(chǔ)。

4 展望

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在電機(jī)與拖動(dòng)課程的教學(xué)中, 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)愈來愈多地被引入課堂教學(xué)，借助EDA、Matlab等專業(yè)軟件，建立電機(jī)不同工作情況的模型，通過仿真來模擬電機(jī)的實(shí)際工作狀態(tài)，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)反映出的電機(jī)運(yùn)行的狀況，可以有效的彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)設(shè)備不能完全表達(dá)實(shí)際生產(chǎn)工況的缺憾。

參考文獻(xiàn)

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