“电机与拖动基础”课程教学的改革与实践

李 瑾

南昌工程学院机械与电气工程学院副教授，主要从事电力电子方面的研究。

0 引言

作为自动化专业的专业必修课，《电机与拖动基础》课程（以下简称电拖课程）涉及的基础理论和知识面较广，专业性特征明显，理论性与实践性都很强。目前很多院校在该课程教学中还是始终面临着教师难教、学生难学的“两难”问题，主要原因如下：

（1）电拖课程概念多且抽象，公式多，具有专业性特征明显、理论性强、理论与实践结合强的特点，是一门集电学、磁学、力学、热学、机械学于一体的综合实用性课程，要学好这门课程，必须要具备较强的数学与物理理论基础[1]。可见由于课程本身的性质和特点造成该课程难教难学，尤其是对于数学与物理基础薄弱的学生，难度更大，使很多学生有畏难情绪。

（2）目前，该课程的很多教材运用了大量的数学公式和烦琐的理论推导，这使学生在课程学习中感觉到枯燥乏味，而教材内容对电机近年来的先进控制技术、工程应用等介绍甚少，教材内容陈旧、脱离工程实践，使学生觉得该课程“学而无用、学后不知所用”[2]，不利于课程教学中对学生工程实践应用能力的培育。

（3）课程多采用课堂讲授这种传统教学方法，学生完全依赖于教师教学，只能被动地接受知识，课堂教学氛围枯燥，造成学习兴趣低落，严重影响了教学效果[3]。

面对电拖课程难教难学的现状，本课程教学团队根据2018 版自动化专业培养方案中“培养具有创新精神、工程实践能力和持续学习能力的应用型工程技术人才”的指导思想，结合课程本身的特点，以我校自动化本科专业学生作为研究对象，探索符合应用型工程技术人才培养目标的《电机与拖动基础》课程建设方案，通过优化教学内容，改革教学方法和教学手段，构建网络化教学平台等对该课程进行了教学改革的研究和实践，以期增强学生的学习兴趣，提高该课程教学质量，以更好地实现应用型人才的培养目标。

1 教学内容改革

自动化专业为我校的校级重点建设专业，《电机与拖动基础》课程是该专业的核心课程，通过本课程的学习，使学生掌握电机的基本结构、原理及相关计算，会分析电力拖动系统各种运行状态，能合理选择和使用电机，为学习《运动控制》《现代控制理论》等后续专业课程打下坚实的基础，为从事专业技术工作做好基本培养和锻炼。课程重点：直流电机、变压器和三相异步电机的原理及特性。课程难点：变压器的并联运行、交流电机旋转磁场概念和电机内部的电磁关系、三相感应电动机的电压方程和等效电路。

考虑到该课程内容多而学时相对偏少，且为了提高学生对课程实验的重视程度，在2018 版自动化专业培养方案中我们将原电拖课程共48 个学时中的6 个实验学时全部改为理论学时，另增加一门8 个学时单独开课的实验课，并根据应用型人才的培养目标对教学体系进行了如下改革：

（1）对课程内容作适当删减以高效利用相对较少的学时。比如将重点放在变压器和交流电机部分，且交流电机中侧重于拖动部分即异步电动机的起动、调速与制动。

（2）新的课程教学大纲中增加了6 个理论学时，因此增加了直线电机、伺服电动机、步进电动机和无刷直流电机等应用型内容，使课程教学体现先进性、方向性和创新性。

（3）把与课程相关的PLC、运动控制、DSP 等的实验和实训环节引入电拖课程教学中，以加强相关知识的融合，更好地实现应用型人才的培养目标[4]。

从2018 级学生开始实施的电拖教学大纲中，学时一共48个全部为理论学时，内容分为七个知识模块，使用许晓峰主编的高教版《电机与拖动》教材，实验部分为8 个学时，单独设课。实验教学强调以掌握概念、强化应用、突出能力、鼓励创新为主，使学生掌握电机及其拖动系统的基本理论及计算，培养学生分析和解决问题的能力。课程具体学时安排和实验项目安排分别如表1 和表2 所示。

2 教学方法改革

教学方法上，加强对较难知识点的讲解，教学过程中更注重师生互动，不断对教学方法作出及时调整以保证教学效果。在教学手段上，充分利用现有的国家精品课程资源，加强对学生课前预习环节的管理，课堂时间主要用于讲解重点和难点内容。对个别学习不认真的同学加强辅导与督促。在教学资源上，完善课程教学大纲、教案、多媒体课件、习题集等。通过建设课程网站，采用网络形式进行辅助教学以加强师生互动，从而更好地发挥学生学习的积极自主性，提高其工程实践能力和创新能力。始终坚持以学生为中心的教学理念：课前下发老师整理的预习资料，并督促学生做好预习；课堂上对学生预习环节以及前面学习的知识点进行抽检，了解学生的学习效果，然后针对学习预习过程中普遍存在的难点知识进行讲授，并提炼重点知识和督促学生学习；课后由老师提供复习资料和练习题并收集整理易错题目，给出供拓展阅读的中英文文献，并组织答疑、讨论和小组活动、工程知识拓展等以帮助学生进一步复习所学知识从而更好地掌握课程内容。

表1 《电机与拖动基础实验》项目安排

表2 《电机与拖动基础》课程学时安排

3 结语

目前电拖课程教学团队正以申报线上线下混合式“金课”建设项目为契机，努力探索一种有效的课程教学模式，真正让学生忙起来，让老师强起来。通过上述的一系列课程教学改革，使教学内容及大纲更好地体现了高阶性、创新性、挑战度，在线资源的建设更好地体现了方向性、创新性等，线下教学更好地体现了以学生为中心，从而提升学生的知识、能力与素质的综合水平，真正增强学生的创新和探索能力。