应用型大学《电机学》课程教学改革研究

刘团结+胡艳丽+杨国诗

摘要：近年来，许多高校在教育教学改革的探索中注重培养学生解决问题的能力，即强化应用型人才培养。《电机学》是电气工程及其自动化专业重要的基础课程之一，针对目前学时缩减、课程任务重的情况，如何合理地改进教学方法，从原来的理论教学转变成应用实践教学是值得关注的问题。

关键词：应用型;电机学;教学方法;考核

中图分类号：G642.41     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2016）07-0097-02

一、引言

实践教学和应用型人才培养从20世纪80年代以来在国际高教中掀起了一股新的潮流。为了满足中国经济社会发展及推进中国高等教育大众化的需求，国内很多本科高校也认识到，培养学生实践能力和创新能力是相当重要的，教育教学的改革势在必行。淮南师范学院自2000年升本以来，着力加强电气信息工程类工科专业的建设，依托于本地煤矿、电力等主导行业及其衍生产业（如矿用电子产品、控制设备、监测仪器仪表等），立足服务于本市及周边地区地方中小企业，培养地方性、本科应用型人才。签于此办学定位，学院不断进行教学改革，其中课程建设就是一个重要方面。

《电机学》主要是讲授电机的结构、原理、特性和应用等方面的内容，涉及了电、磁、机等多个学科的知识，具有较强综合性、理论性和工程性。该课程是一门公认的难教难学的课程之一，学生普遍反映课程内容多，理解困难，导致学生学习很被动，师生的付出与收获都不成比例。在近几年的教学实践中，学院教师在《电机学》教学方面加强理论与实践的有机结合，在课程教学上进行了有益探索与实践，取得了一定的成效。

二、优化课程体系，改革教学内容

目前我校的《电机学》课程压缩为70学时，2013年我们对《电机学》课程大纲进行了重新修订，对课程内容及学时进行优化，目前大多数教材都是以变压器、直流电机、同步电机、异步电机为主。我们着重讲述四种电机的结构、原理、稳态运行的特性及分析方法;对教学难点，诸如电机运行的暂态分析、谐波等这些有助于后续课程学习的知识点，则要求学生有选择性地掌握;对涉及到的工程问题，诸如电机参数测定，并联运行等内容放在实践和实验环节来解决，减轻课堂教学课时少的压力;对直流电机部分工艺、设计等方面的知识进行删减;将永磁电机、伺服电机等内容放在后续专业选修课程中;另外针对电气工程及其自动化的人才培养特点，将变压器、同步电机、异步电机作为主要内容学习。

三、整合教学资源，改进教学方法

《电机学》是一门理论与实际联系十分紧密的课程，若学生在学习这门课程时对实物没有一定的感性认识，很难较好地接受授课内容，所以在教学中必须注意理论知识和工程实际相结合。

该课程教学在使用多媒体课件时给出大量的电机实物照片和结构模型同时，将购买的部分电机实物及能通电演示的四种透明电机模型等教学资源进行整合，放置在固定教室的陈列柜中，让学生零距离与电机接触，在讲述电机结构时，将陈列柜中已拆卸的电机取出，在课堂上逐一向学生讲解。教师向学生讲解电机原理时，可对透明电机模型通电演示，学生对每一个部件都有一定的认识，在此基础上对电机进行特性分析，把原本抽象问题变得生动具体。另外，学生空余时间也可到教室进行参观学习，对电机的内部结构有更加深刻的认识，这种教学的效果要明显优于理论教学。

教学内容举例：交流电机在分析时首先找到其共同点，转子绕组有电流，定子绕组有正弦交流电流，气隙磁场为脉振的磁动势等。在分析时，首先要掌握有关线圈和交流绕组的概念，这样可以帮助理解交流电机的构成;教学中，要理解机械角和电角度的概念，可以帮助学生建立时空观概念，把空间上的差别映射到时间上。同时，交流电机教学中还要理解极距、相带和的槽间角概念，有助于简化分析。因此，在交流电机教学开始，任课教师需把这些相关内容的术语解释清楚，同时采取实物展示板书或者板书的方式进行解释。

在教学过程中教师要避免“填鸭式”的教学方法，应以培养学生独立获取知识、分析解决问题的能力为主。我们采用提前布置、课堂讨论、课下总结的方法：教师针对要讲述的内容，可提前布置思考题，督促学生课下自学;在课堂上通过适当的提问，然后师生共同讨论，激发学生的学习热情;在教师的引导下，要求学生对所学电机从结构、原理、特性的角度进行归纳、整理，比较各种电机的共性与个性，使学生对系统的理论知识掌握更加牢固。

四、改进实验教学，提高实践能力

1.实验教学改革。对于工科学生来说，实验教学是一个重要环节，学生通过实验不仅能加深理论知识，还能锻炼动手能力。《电机学》实验教学是整个电机课程教学中的一个重要环节，学生理论课所学知识要通过实验课进行验证，同时训练操作技能。在做实验的过程中加深对理论知识的理解，增强记忆，激发学生学习积极性，同时帮助学生主动地去思考问题、探索问题，从而培养学生实践动手能力。目前，该课程的实验是四类电机的参数测定、运行特性和起动、调速。在实验教学中，避免传统的机械插拔式接线，加大设计型实验，给出实验要求、仪器及注意事项;让学生在实验前撰写预习报告，进行线路详细设计，经实验教师检查后方可进行。另外，在学完每一种电机时，需进入工程训练中心，对学生进行电机拆解、绕线、嵌线、组装及控制实训，使学生对电机的结构、绕组展开图、运行等理论知识和实际有机结合，加深对电机理论知识的理解，增强其实践动手能力，并培养学生工程理念，形成真正符合应用型的人才培养模式。

2.科研与实验结合。教师在《电机学》教学中若能把专业实验与科研相结合，有利于促进科研成果向教学资源及时转化。教师安排的实验内容要丰富，使课程实验和科学研究贴近，同时从实验中使学生学到教师科学研究的思维方法，这样可以使专业知识的教育跟上学科的发展，从而培养符合时代需要的创新型专业人才。科研与实验结合具体做法是：①教师在研究科研项目的过程中把在国际国内学术刊物及学术会议上发表的电机类科技论文给学生讲解，并把论文中成果的有关实验项目、实验方法和实验技术路线转化为电机学实验的教学内容。②在实验中积极观察学生的动手能力及协调能力，吸纳部分学有专长的学生参与到教师在研项目当中。

五、考核方法改革

根据工程应用型人才方案，同时根据课程的应用型特性，该课程考核时改变单一的闭卷笔试方法，转而注重学生实践能力方面的考核。期末考试采用闭卷笔试和上机操作相结合的方式，该成绩占总成绩的70%，平时成绩占总成绩的30%。其中，期末考试在试卷出题时以实践应用环节为基础，以学生会用为原则，考查变压器的运行方式、参数测定、运用;直流电机的运行特性、起动、调速和制动;感应电机的运行、工作特性和参数测定;同步电机的稳态分析等。实验考试应包含实验大纲所规定的重点实验，特别是设计性实验，包括口试和现场操作两大部分。学生在操作过程中，老师要不断检查接线等方面，针对实验内容和实验现象进行随机提问，并记录学生的实验熟练程度和动手能力，当场打分数。学生的平时成绩包括出勤率、作业完成情况和课堂表现。出勤率列入考核范围可以控制学生的随意逃课行为，课后作业完成情况能够充分反映学生对课堂讲解知识的理解掌握能力，老师通过批改作业能够及时观察授课效果，课堂表现主要考查学生课堂参与程度、回答问题的情况等，提高学生学习的积极性。考核方法的改革可以很好地激发学生的学习自主性。

六、教学效果和体会

通过优化课程体系、改革教学内容、整合教学资源、改进理论教学方法、改进实验教学方法和改进考核方法等环节的具体实施，从近三年的教学情况来看，教学效果有所提高。

过去学生普遍感到《电机学》理论性太强，抽象难懂，存在厌学心理，学习时始终处于被动的状态。通过理论和实验教学改革，为学生提供了良好的实验与上机环境。通过实验激发学生学习的兴趣，从而凋动了学生学习自觉性，提高了学生学习问题、解决问题和独立工作的能力。

课程教学改革是一项复杂的系统工程，该课程教学组将在以后的教学实践中不断深化《电机学》课程教学和实验教学改革，使本课程的教学质量能够再上一个新的台阶。

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