《电机学》课程教学改革的实践

李宏伟，聂 晶

（石河子大学 机械电气工程学院，新疆 石河子 832000）

《电机学》课程教学改革的实践

李宏伟，聂 晶

（石河子大学 机械电气工程学院，新疆 石河子 832000）

教师应注重基础理论，以培养学生应用基础理论分析和解决问题的能力及加强工程观念为主线，提出改革后《电机学》课程的教学内容，对教学形式及教学手段的改革进行了总结。通过现代化的教学手段，以工程目的为主导的系列实验和相关电机专题的研究等改革措施来实现教学目标。

电机学；改革；教学内容；教学形式

一、引言

《电机学》课程是电气类学生的一门专业基础课，教学内容涉及的电、磁基础理论知识多，具有理论性强、概念抽象、计算复杂的特点，同时也是学生学习专业后续课程的基础。通过本课程的学习，不但要求学生掌握《电机学》课程中的基本知识和分析方法、同时能对相关的专业知识融会贯通。因此教师在有限的授课过程中需要对教学内容进行精心设计，注重教学形式及教学手段的改革，在掌握基本内容的基础上激发学生的学习热情，达到教学目标。

二、教学内容的改革

确立了电机学教学内容的新体系，形成以电机的稳态特性为主，以变压器、异步电机、同步电机和直流电机四种电机为主要内容的网状结构形式。抓住每种电机的四个基本要求：基本结构和用途；基本工作原理；基本特性；基本分析方法，进行系统地讲解和全面地分析。四种电机的教学内容如下。

在实际教学过程中，对教学内容的把握上，进行了如下调整。

1.以变压器、异步电机、同步电机和直流电机四种典型通用电机为教学重点，着重讲解其工作原理和稳态运行特性，以及各类电机的共同性问题。突出本专业本科教学应掌握的基本概念、基本理论和基本分析方法，提高学生解决工程实际问题的能力。

2.突出重点内容，减少章节和层次，较大幅度压缩篇幅。针对目前《电机学》教学时数（课内时间80学时左右），有较多的削减。精简内容：电机结构的细节，如绕组；电机运行中的专题性问题，如直流电机换向等。此外，对例题、思考题和习题也进行了精选和梳理。

3.谐波问题、不对称问题和暂态过程是电机学本科教材中不可缺少的基本内容，也是初学者的几个难点问题，对其要求应适度。谐波问题和不对称问题着重介绍基本概念和分析手段，以及对电机运行的影响，为今后的工作打下一定的基础；暂态过程仅介绍其物理概念，有助于后续课程的学习。

4.对当前科学技术和生产发展中的一些热点问题给予关注。如交流调速；变压器、异步电机的经济运行；同步电机的各种运行方式等。

三、教学形式的改革

通过多年教学实践和总结交流，对教学形式、方法进行了如下改革。

1.坚持小班授课形式，在教学组织上，重点以讲授概念、原理、分析过程为主，引导学生积极思考。课堂教学中，有提问、学生上讲台讲解、相互讨论等互动方式。

2.提高讲课效果是课堂教学的核心。对教学内容、教材有深刻理解，对教学对象（学生）有深入了解，注重讲课艺术，提高讲课效果，在讲课中结合新的科技成果或生产实际中遇到的问题，深入浅出地讲清较深奥的理论问题，而不是照本宣科，这样开阔了学生的视野，提高了学生的学习兴趣。

3.向学生介绍电机学课程的学习方法，消除学习的畏难情绪。根据电机学的特点，将课堂教学与习题、实验、实习等教学环节紧紧相扣，又与网络教学相配合，帮助学生正确掌握学习方法，要求学生听好课，课后复习弄懂原理，再通过例题学会解题方法。根据实际情况，适当安排一定学时的习题讲解和答疑，让学生有机会自己讲解题方法和学习的心得体会等以活跃课堂气氛。

4.通过实验、实习逐步了解电机结构，直观地观察和分析，使理论更结合实际。目前本课程的实验是四类电机的参数测定、运行特性和起动、调速；实习环节主要是绕制三相异步电机定子绕组，我们将考虑扩充电机实习的选做内容，如直流电机绕组的绕制等内容，以进一步发挥实习的效果。

5.该课程物理概念比较多，比较抽象，要抓主要矛盾，深入浅出反复强化基本概念。例如“归算”，变压器和异步电机中都有，本质相同，但具体内容各不相同，需要向学生讲清这一基本概念，不断学习深入理解，既搞清共性，又能认识个性。

6.结合电机特点讲解重点问题，掌握电机的运行性能和分析计算。对于四类电机采用对比方法讲解，举一反三，逐步加深理解，使学生学会认识事物的规律，掌握共性和个性。

四、教学手段的改革

授课采用黑板、粉笔等传统的教学与多媒体教学相结合的教学手段。传统的教学手段和现代教学手段各有缺点，传统的教学手段可以做到一边讲，一边板书、画图，板书和画图的时间留给学生思考，这样可以让学生在课堂中消化所讲的内容，课后可以查阅教师提供的参考资料结合课堂教学内容以加深对所学内容的理解，但课堂信息量有限；现代多媒体教学手段减少了板书和画图时间，课堂中可适当增加信息量，从而弥补了传统教学手段信息量不足的缺点，带来的新问题是，由于信息变化太快，学生没有时间思考，对所学内容都是一知半解，从而加重了学生课后负担。当然这些问题可以在以后的教学过程中通过完善多媒体课件，并将修改过的课件及时上传到网上供学生浏览、复习来解决。

由于电机的结构、原理十分复杂，学生普遍感到抽象，采用多媒体课件的一些图片和动画演示的同时，辅助于透明的真实的电机模型。这些便于携带的电机模型可以在课堂上和实验室内直接演示结构和工作原理，在提高学生学习兴趣的同时，加深对电机原理的理解和掌握。在课堂学习的同时，组织学生观看电机录像，内容包括变压器、异步电机、同步电机和直流电机，加深了对电机结构、原理、制造工艺、应用等方面知识的理解。

电机学是一门理论与实际紧密联系的课程，对于初学的学生，没有实践对实物很难有概念，因此，因此要充分利用多媒体、实物模型、电视录像和网络资源等丰富教学内容，同时结合教学内容通过实验和实习不断增强对电机的感性认识，进而加强对理论知识的理解。

五、实践教学内容的设计与改革

电机学实践教学是整个电机学课程教学中的重要环节，通过实践不仅能验证理论，训练操作技能。在实际的操作过程中，能够加深理解，增强记忆，激发学习兴趣，同时促进学生自觉主动地去思考、去探索，进一步从理论和实践中汲取知识，开拓思维，从而培养学生的创新能力。

目前电机学实践教学有三种形式：（1）实验；（2）实训；（3）综合实践。

1.实验。课程实验内容与教学内容密切联系，重点的教学内容通过讲课、习题、直至实验，反复从不同角度加强理解，既不重复又不断深入。通过实验使学生掌握这四类常用电机的实验方法以及对测试数据的分析处理。研究型实验由学生自主提出实验方案，教师审核后安排实验。通过设计和研究型性实验，学生不仅加深对基础理论知识的理解，更激发了创造力。

2.实训。通过电机实训，使学生通过自己动手绕制电机，对电机的结构，作用原理都有较深刻认识。通过测试，看到电机转起来，自己的劳动已付之于实际，增添成就感。

3.综合实践。近年来，课程组在抓好课堂教学、实验教学和实践教学的基础上，着力发掘大学生的科技创新潜力，鼓励学生积极申报大学生研究训练计划项目，在项目实施过程中对学生进行严格督促，耐心指导。通过综合实践项目不仅加深了对《电机学》等课程的认识，而且让学生在创新和摸索中扩展了知识面，培养了实际分析问题、解决问题的能力。

六、结束语

为适应电气工程及其自动化专业招生、培养对电机学的教学要求，根据新版培养计划的教学安排，在保证教学质量的前提下，我们将对课程体系进行进一步的改革与研究，保持四大机的基本理论、基本概念外，大胆更新教学内容，采取吸收学科前沿技术，充实教材内容，融入电力电子变流技术，机电能量转换技术，矢量控制系统技术及计算机应用等技术理论，从基础、实用出发，精选教学内容，修订教学计划，使学生能更加主动、合理地学好电机学知识。

[1]刘之景.经典电磁学与现代化内容相结合的教学探索[J].大学物理，1998，17（9）：35-37.

[2]梁振光.MATLAB在“电磁场”教学中的应用[J].电气电子教学学报，2004，26（3）：105-106.

[3]马文蔚，苏惠惠，陈鹤鸣.物理学原理在工程技术中的应用（第二版）[M].北京：高等教育出版社，2001.

[4]杨宪章.工程电磁场[M].第一版.北京：中国电力出版社，2007.

G642.0

A

1674-9324（2014）20-0281-02