李宏偉，聶 晶

（石河子大學 機械電氣工程學院，新疆 石河子 832000）

《電機學》課程教學改革的實踐

李宏偉，聶 晶

（石河子大學 機械電氣工程學院，新疆 石河子 832000）

教師應注重基礎理論，以培養(yǎng)學生應用基礎理論分析和解決問題的能力及加強工程觀念為主線，提出改革后《電機學》課程的教學內(nèi)容，對教學形式及教學手段的改革進行了總結(jié)。通過現(xiàn)代化的教學手段，以工程目的為主導的系列實驗和相關(guān)電機專題的研究等改革措施來實現(xiàn)教學目標。

電機學；改革；教學內(nèi)容；教學形式

一、引言

《電機學》課程是電氣類學生的一門專業(yè)基礎課，教學內(nèi)容涉及的電、磁基礎理論知識多，具有理論性強、概念抽象、計算復雜的特點，同時也是學生學習專業(yè)后續(xù)課程的基礎。通過本課程的學習，不但要求學生掌握《電機學》課程中的基本知識和分析方法、同時能對相關(guān)的專業(yè)知識融會貫通。因此教師在有限的授課過程中需要對教學內(nèi)容進行精心設計，注重教學形式及教學手段的改革，在掌握基本內(nèi)容的基礎上激發(fā)學生的學習熱情，達到教學目標。

二、教學內(nèi)容的改革

確立了電機學教學內(nèi)容的新體系，形成以電機的穩(wěn)態(tài)特性為主，以變壓器、異步電機、同步電機和直流電機四種電機為主要內(nèi)容的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形式。抓住每種電機的四個基本要求：基本結(jié)構(gòu)和用途；基本工作原理；基本特性；基本分析方法，進行系統(tǒng)地講解和全面地分析。四種電機的教學內(nèi)容如下。

在實際教學過程中，對教學內(nèi)容的把握上，進行了如下調(diào)整。

1.以變壓器、異步電機、同步電機和直流電機四種典型通用電機為教學重點，著重講解其工作原理和穩(wěn)態(tài)運行特性，以及各類電機的共同性問題。突出本專業(yè)本科教學應掌握的基本概念、基本理論和基本分析方法，提高學生解決工程實際問題的能力。

2.突出重點內(nèi)容，減少章節(jié)和層次，較大幅度壓縮篇幅。針對目前《電機學》教學時數(shù)（課內(nèi)時間80學時左右），有較多的削減。精簡內(nèi)容：電機結(jié)構(gòu)的細節(jié)，如繞組；電機運行中的專題性問題，如直流電機換向等。此外，對例題、思考題和習題也進行了精選和梳理。

3.諧波問題、不對稱問題和暫態(tài)過程是電機學本科教材中不可缺少的基本內(nèi)容，也是初學者的幾個難點問題，對其要求應適度。諧波問題和不對稱問題著重介紹基本概念和分析手段，以及對電機運行的影響，為今后的工作打下一定的基礎；暫態(tài)過程僅介紹其物理概念，有助于后續(xù)課程的學習。

4.對當前科學技術(shù)和生產(chǎn)發(fā)展中的一些熱點問題給予關(guān)注。如交流調(diào)速；變壓器、異步電機的經(jīng)濟運行；同步電機的各種運行方式等。

三、教學形式的改革

通過多年教學實踐和總結(jié)交流，對教學形式、方法進行了如下改革。

1.堅持小班授課形式，在教學組織上，重點以講授概念、原理、分析過程為主，引導學生積極思考。課堂教學中，有提問、學生上講臺講解、相互討論等互動方式。

2.提高講課效果是課堂教學的核心。對教學內(nèi)容、教材有深刻理解，對教學對象（學生）有深入了解，注重講課藝術(shù)，提高講課效果，在講課中結(jié)合新的科技成果或生產(chǎn)實際中遇到的問題，深入淺出地講清較深奧的理論問題，而不是照本宣科，這樣開闊了學生的視野，提高了學生的學習興趣。

3.向?qū)W生介紹電機學課程的學習方法，消除學習的畏難情緒。根據(jù)電機學的特點，將課堂教學與習題、實驗、實習等教學環(huán)節(jié)緊緊相扣，又與網(wǎng)絡教學相配合，幫助學生正確掌握學習方法，要求學生聽好課，課后復習弄懂原理，再通過例題學會解題方法。根據(jù)實際情況，適當安排一定學時的習題講解和答疑，讓學生有機會自己講解題方法和學習的心得體會等以活躍課堂氣氛。

4.通過實驗、實習逐步了解電機結(jié)構(gòu)，直觀地觀察和分析，使理論更結(jié)合實際。目前本課程的實驗是四類電機的參數(shù)測定、運行特性和起動、調(diào)速；實習環(huán)節(jié)主要是繞制三相異步電機定子繞組，我們將考慮擴充電機實習的選做內(nèi)容，如直流電機繞組的繞制等內(nèi)容，以進一步發(fā)揮實習的效果。

5.該課程物理概念比較多，比較抽象，要抓主要矛盾，深入淺出反復強化基本概念。例如“歸算”，變壓器和異步電機中都有，本質(zhì)相同，但具體內(nèi)容各不相同，需要向?qū)W生講清這一基本概念，不斷學習深入理解，既搞清共性，又能認識個性。

6.結(jié)合電機特點講解重點問題，掌握電機的運行性能和分析計算。對于四類電機采用對比方法講解，舉一反三，逐步加深理解，使學生學會認識事物的規(guī)律，掌握共性和個性。

四、教學手段的改革

授課采用黑板、粉筆等傳統(tǒng)的教學與多媒體教學相結(jié)合的教學手段。傳統(tǒng)的教學手段和現(xiàn)代教學手段各有缺點，傳統(tǒng)的教學手段可以做到一邊講，一邊板書、畫圖，板書和畫圖的時間留給學生思考，這樣可以讓學生在課堂中消化所講的內(nèi)容，課后可以查閱教師提供的參考資料結(jié)合課堂教學內(nèi)容以加深對所學內(nèi)容的理解，但課堂信息量有限；現(xiàn)代多媒體教學手段減少了板書和畫圖時間，課堂中可適當增加信息量，從而彌補了傳統(tǒng)教學手段信息量不足的缺點，帶來的新問題是，由于信息變化太快，學生沒有時間思考，對所學內(nèi)容都是一知半解，從而加重了學生課后負擔。當然這些問題可以在以后的教學過程中通過完善多媒體課件，并將修改過的課件及時上傳到網(wǎng)上供學生瀏覽、復習來解決。

由于電機的結(jié)構(gòu)、原理十分復雜，學生普遍感到抽象，采用多媒體課件的一些圖片和動畫演示的同時，輔助于透明的真實的電機模型。這些便于攜帶的電機模型可以在課堂上和實驗室內(nèi)直接演示結(jié)構(gòu)和工作原理，在提高學生學習興趣的同時，加深對電機原理的理解和掌握。在課堂學習的同時，組織學生觀看電機錄像，內(nèi)容包括變壓器、異步電機、同步電機和直流電機，加深了對電機結(jié)構(gòu)、原理、制造工藝、應用等方面知識的理解。

電機學是一門理論與實際緊密聯(lián)系的課程，對于初學的學生，沒有實踐對實物很難有概念，因此，因此要充分利用多媒體、實物模型、電視錄像和網(wǎng)絡資源等豐富教學內(nèi)容，同時結(jié)合教學內(nèi)容通過實驗和實習不斷增強對電機的感性認識，進而加強對理論知識的理解。

五、實踐教學內(nèi)容的設計與改革

電機學實踐教學是整個電機學課程教學中的重要環(huán)節(jié)，通過實踐不僅能驗證理論，訓練操作技能。在實際的操作過程中，能夠加深理解，增強記憶，激發(fā)學習興趣，同時促進學生自覺主動地去思考、去探索，進一步從理論和實踐中汲取知識，開拓思維，從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

目前電機學實踐教學有三種形式：（1）實驗；（2）實訓；（3）綜合實踐。

1.實驗。課程實驗內(nèi)容與教學內(nèi)容密切聯(lián)系，重點的教學內(nèi)容通過講課、習題、直至實驗，反復從不同角度加強理解，既不重復又不斷深入。通過實驗使學生掌握這四類常用電機的實驗方法以及對測試數(shù)據(jù)的分析處理。研究型實驗由學生自主提出實驗方案，教師審核后安排實驗。通過設計和研究型性實驗，學生不僅加深對基礎理論知識的理解，更激發(fā)了創(chuàng)造力。

2.實訓。通過電機實訓，使學生通過自己動手繞制電機，對電機的結(jié)構(gòu)，作用原理都有較深刻認識。通過測試，看到電機轉(zhuǎn)起來，自己的勞動已付之于實際，增添成就感。

3.綜合實踐。近年來，課程組在抓好課堂教學、實驗教學和實踐教學的基礎上，著力發(fā)掘大學生的科技創(chuàng)新潛力，鼓勵學生積極申報大學生研究訓練計劃項目，在項目實施過程中對學生進行嚴格督促，耐心指導。通過綜合實踐項目不僅加深了對《電機學》等課程的認識，而且讓學生在創(chuàng)新和摸索中擴展了知識面，培養(yǎng)了實際分析問題、解決問題的能力。

六、結(jié)束語

為適應電氣工程及其自動化專業(yè)招生、培養(yǎng)對電機學的教學要求，根據(jù)新版培養(yǎng)計劃的教學安排，在保證教學質(zhì)量的前提下，我們將對課程體系進行進一步的改革與研究，保持四大機的基本理論、基本概念外，大膽更新教學內(nèi)容，采取吸收學科前沿技術(shù)，充實教材內(nèi)容，融入電力電子變流技術(shù)，機電能量轉(zhuǎn)換技術(shù)，矢量控制系統(tǒng)技術(shù)及計算機應用等技術(shù)理論，從基礎、實用出發(fā)，精選教學內(nèi)容，修訂教學計劃，使學生能更加主動、合理地學好電機學知識。

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