引論：我們?yōu)槟砹?3篇電機與拖動基礎(chǔ)范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

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“電機與拖動基礎(chǔ)”是黑龍江科技大學(xué)電氣自動化、自動化專業(yè)重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，對后續(xù)“自動控制系統(tǒng)”、“現(xiàn)代交流調(diào)速”課程的教學(xué)起承上啟下的作用，但教學(xué)效果普遍較差，有學(xué)者研究認(rèn)為教學(xué)交互的信息流具有不對稱性與復(fù)雜性。在教學(xué)交互過程中，教學(xué)內(nèi)容信息基本上是流向?qū)W習(xí)者的量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于流向傳者教師的量[1]。這就是典型的以教師為中心的課堂中師生信息交互的現(xiàn)狀，其最終結(jié)果是學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性被大大扼殺，他們對學(xué)習(xí)感到厭煩，創(chuàng)造性被泯滅，培養(yǎng)學(xué)生的分析問題和解決實際問題的能力便無從談起[2]。另外，教學(xué)內(nèi)容與實際結(jié)合不緊密，學(xué)生對課程不感興趣，課下應(yīng)付考試。為了改變這一局面，我們整合黑龍江科技大學(xué)的教學(xué)資源，對該課程進(jìn)行了教學(xué)改革，取得了較好的效果。

一、創(chuàng)新教學(xué)模式 完善平臺建設(shè)

（一）實施“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式

“翻轉(zhuǎn)課堂”（Flipped Classroom，也譯為“顛倒課堂”、“反轉(zhuǎn)課堂”）是在信息化環(huán)境下，課程教師提供以教學(xué)視頻為主要形式的學(xué)習(xí)資源，學(xué)生在上課前完成對教學(xué)視頻等學(xué)習(xí)資源的觀看和學(xué)習(xí)，師生在課堂上一起完成作業(yè)答疑、協(xié)作探究和互動交流等活動的一種新型的教學(xué)模式[3]。圍繞這一教學(xué)模式，我們開展了“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)設(shè)計，大力推進(jìn)精品課網(wǎng)絡(luò)視頻平臺建設(shè)，按照“慕課”的模式將每章節(jié)的重難點內(nèi)容以微課的形式展現(xiàn)，最終采用二微碼掃描的方式鏈接播放，學(xué)生預(yù)習(xí)章節(jié)內(nèi)容時，采用PBL教學(xué)法[2]，以問題為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)，遇到問題時觀看微課，如無法解決問題則通過課堂平臺解決和微信群求助信息。

美國富蘭克林學(xué)院Robert Talbert教授經(jīng)過多年反轉(zhuǎn)教學(xué)實踐總結(jié)出目前大家比較認(rèn)可的翻轉(zhuǎn)課堂模型[4]，以此流程為基礎(chǔ)，在教學(xué)實踐中根據(jù)課程性質(zhì)和教學(xué)需要摸索了一套反轉(zhuǎn)教學(xué)組織流程圖。該教學(xué)流程分為個人自主學(xué)習(xí)―平臺探究學(xué)習(xí)―課堂問題探究―學(xué)習(xí)成果匯報―總結(jié)反饋五個階段。以此課堂平臺主要是教師為組織者，學(xué)生帶著問題上課，教師收集共性問題歸納總結(jié)后給出研討內(nèi)容，總結(jié)課程的重難點，在課上師生討論分析，并幫助學(xué)生解決理論與實踐的問題。

實踐平臺主要依托省級實驗示范中心和大學(xué)生創(chuàng)新實踐平臺，授課教師帶領(lǐng)學(xué)生做大綱規(guī)定的實驗，實驗內(nèi)容與實驗的儀器設(shè)備是以視頻的形式出現(xiàn)，學(xué)生要提前觀看相關(guān)儀器的使用說明，教師根據(jù)實驗結(jié)果給出成績；實踐環(huán)節(jié)分為課內(nèi)和課外實踐，課內(nèi)實踐統(tǒng)一在省級實驗示范中心進(jìn)行，在電機學(xué)課程上完后進(jìn)行。課外實踐則由任課教師組織利用大學(xué)生創(chuàng)新實踐平臺在業(yè)余時間開展科研活動，最終在課程結(jié)束時考核。學(xué)生在實踐過程中遇到問題可以上精品課網(wǎng)絡(luò)視頻平臺查找資料，平臺提供了電機應(yīng)用的參考文獻(xiàn)、成熟的電路圖及程序代碼，學(xué)生登錄去下載并參考設(shè)計，遇到問題時可以和群內(nèi)教師交流，實現(xiàn)平臺間互動的機制，圖1所示為“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式的資源和平臺設(shè)計。

（二）注重多種教學(xué)手段的綜合運用

以往課堂教學(xué)中教師上課利用一個PPT，從頭讀到尾，無法吸引學(xué)生的眼球，無法滿足學(xué)生對知識運用的要求，學(xué)生普遍不會運用仿真分析，無法適應(yīng)社會對復(fù)合型人才的需求；為此要求課程組教師教學(xué)中大量使用MATLAB、PSIM和虛擬等仿真軟件，通過仿真可以直觀地為學(xué)生分析特性曲線，還可以為學(xué)生展示建模的方法，例如他勵直流電動機電樞串電阻起動分析，可以搭建仿真模型講解起動過程機械特性、速度和電流變化過程，這樣既能深入地探討研究又能很好地引導(dǎo)學(xué)生利用MATLAB工具解決問題，如搭建他勵直流電動機電樞串電阻起動模型，可以觀測電機起動的機械特性曲線。

（三）改革考核手段

“電機與拖動基礎(chǔ)”課程作為本專業(yè)的專業(yè)核心課程，多年以來采用期末考試一張卷作為學(xué)生成績的唯一標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)不能適應(yīng)學(xué)生能力的培養(yǎng)，我們綜合考慮理論課、實驗課與實踐課，理論課占總分的60%，實驗課占20%，實踐課占20%，理論課考核包括預(yù)習(xí)筆記的成績和期末考試的成績，分別為30%和70%的比例。實驗課考核學(xué)生完成課內(nèi)實驗的情況，由任課教師指導(dǎo)完成；實踐課考核學(xué)生完成課外科技活動的情況，圍繞電機方面的實際應(yīng)用設(shè)計，要求學(xué)生用實際作品演示，根據(jù)結(jié)果給出總成績，三人一個小組，內(nèi)部組員決定各自得到的分值。

二、完善人才培養(yǎng)方案，優(yōu)化知識體系

（一）強化基礎(chǔ)內(nèi)容教學(xué)

電機學(xué)的原理從磁路入手，以介紹機電能量轉(zhuǎn)換原理為基礎(chǔ)，深入地闡述了變壓器、直流電機、異步電機、同步電機和特種電機的原理，課程的側(cè)重點為電機的物理本質(zhì)和分析方法。由于學(xué)生沒有開設(shè)電磁場課程，因此學(xué)生在學(xué)習(xí)電機學(xué)及拖動控制時，對于提到的概念和公式不理解，學(xué)習(xí)效果不好。通過在第四學(xué)期開設(shè)電磁場課程，在第五、六學(xué)期分兩學(xué)期開設(shè)電機學(xué)與電力拖動基礎(chǔ)，13級學(xué)生的知識體系趨于完善，相對于12級的學(xué)生，13級學(xué)生的基礎(chǔ)扎實，成績提高，且具有了學(xué)習(xí)該課程的興趣，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下了堅實的基礎(chǔ)。

本專業(yè)開設(shè)電機方面的課程，主要目的是讓學(xué)生掌握電機原理基礎(chǔ)上控制電機，為此，我們對電機學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了難易點、重難點劃分。我們主要從兩個方面進(jìn)行教學(xué)。一是重點講授電機的工作原理、主要的電磁關(guān)系、工作特性及電機的等效電路等，對電機的繞組結(jié)構(gòu)及磁動勢等部分只做簡要闡述；二是對直流電機的換向等難點進(jìn)行重點講授[3]。這樣既降低了學(xué)習(xí)難度，減輕了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，也不會影響教學(xué)效果。

（二）加強理論與實際的緊密聯(lián)系

隨著電力電子技術(shù)的進(jìn)步和新型材料的問世，一批新型電機相繼出現(xiàn)并應(yīng)用于實際，學(xué)生在科研活動中圍繞步進(jìn)電機、直流無刷電動機、開關(guān)磁阻電動機等開展科技活動，但我們教學(xué)內(nèi)容的重點在直流有刷勵磁電機、交流異步繞線電機等方面。由于資金等原因，學(xué)生在課外無法進(jìn)行相關(guān)的綜合實踐活動，影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為此，我們合理安排教學(xué)時數(shù)，在講授傳統(tǒng)電機內(nèi)容的基礎(chǔ)上增加特種電機理論，指導(dǎo)學(xué)生在課外開展相關(guān)的科技活動，使課上與課下的學(xué)習(xí)有機銜接，學(xué)生帶著問題上課，感覺學(xué)習(xí)不再枯燥。

在電力拖動內(nèi)容教學(xué)中將重點放在電機的機械特性、電機的起動、制動和調(diào)速過程分析，物理量的變化情況及動態(tài)特性的分析上。理論聯(lián)系實際，采用案例教學(xué)與實際接軌，分析大功率直流提升系統(tǒng)（2800KW）應(yīng)用于煤礦主井提升系統(tǒng)，分別對電樞串電阻起動和調(diào)壓起動進(jìn)行分析；大功率交流變頻系統(tǒng)（540KW）應(yīng)用于皮帶運輸系統(tǒng)，結(jié)合電力電子技術(shù)說明能耗制動時，變頻器通過電阻消耗能量的實現(xiàn)方式，回饋制動采用前級PWM變換器將直流電變換為交流電的方式；圍繞恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性，說明變頻器基頻以下恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，基頻以上恒功率調(diào)速；使學(xué)生對課程前后知識點的銜接以及體系內(nèi)課程知識的融會貫通起到了催化劑的作用，為后續(xù)“自動控制系統(tǒng)”等課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

三、加強課內(nèi)外實踐結(jié)合，注重創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)

（一）創(chuàng)新實踐教學(xué)內(nèi)容

為了提高學(xué)生的實踐動手能力，在第五學(xué)期學(xué)完電機學(xué)課程后，依托省級實驗示范中心，安排了電機制作實踐課程。在設(shè)定好異步電機設(shè)計要求后，給學(xué)生提供機械構(gòu)件和相關(guān)材料后，由學(xué)生自主設(shè)計電機的參數(shù)，并動手制作繞組，完成繞組下線、絕緣鋪設(shè)、電機安裝、絕緣測試、空載試驗、滿載試驗等測試。通過這樣的實踐，學(xué)生一方面提高了對電機結(jié)構(gòu)和原理的認(rèn)識；另一方面，學(xué)生的動手能力和綜合設(shè)計能力得到了鍛煉。這一實踐活動，體現(xiàn)了翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，真正實現(xiàn)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。

（二）提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力

在綜合運用能力的培養(yǎng)過程中，以基本的電力拖動控制理論和電力電子技術(shù)為基礎(chǔ)，注重學(xué)生對實際的電力拖動系統(tǒng)的綜合設(shè)計應(yīng)用能力方面的培養(yǎng)[5]。以

BUCK降壓變換器為主電路，采用STM32單片機為控制核心實現(xiàn)直流他勵電動機的定子串電阻起動控制系統(tǒng)；單片機控制的電機正反轉(zhuǎn)控制器；鼠籠異步電動機的變極調(diào)速控制器；鼠籠異步電動機的Y-起動控制器；設(shè)計了以DSP為控制器的異步電機的變頻調(diào)速系統(tǒng)以及開關(guān)磁阻電機控制系統(tǒng)、直流無刷電機控制系統(tǒng)等特種電機控制系統(tǒng)。

信息化、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的成功應(yīng)用，實現(xiàn)了“電機與拖動基礎(chǔ)”教學(xué)模式的改革和實踐，使本課程的教學(xué)水平有了很大的提高，學(xué)生們受益匪淺，理論課成績提高12%，省級科研立項比例比前幾年提高35%，電子設(shè)計大賽獲獎率比前幾年提高32%。該模式不但培養(yǎng)了學(xué)生自學(xué)的能力，而且提升了學(xué)生分析問題解決問題的實際應(yīng)用能力，符合應(yīng)用型本科大學(xué)培養(yǎng)的目標(biāo)。同時該教學(xué)模式也促進(jìn)了教師對“慕課”本土化的研究和實踐，促進(jìn)了教師內(nèi)在自我教學(xué)水平的提升和對教學(xué)的反思，真正實現(xiàn)了翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)，提高了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的意識。

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Classroom[EB/OL].http：///dz0rbkpy6tam/

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Key words： independent college；Electro Mechanics and Electric Drive course；teaching mode

中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）03-0233-02

0 引言

“電機與拖動基礎(chǔ)”在我院自動化、電氣工程及其自動化專業(yè)的培養(yǎng)計劃中是屬于必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程，其具有較強的理論性和實踐性。學(xué)習(xí)這門課的目的在于讓學(xué)生掌握直流、交流電機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，能夠獨立分析直流拖動和交流拖動系統(tǒng)各種運行狀態(tài)，掌握有關(guān)計算方法，并在今后的應(yīng)用中能合理地選擇和使用電動機。這門課的教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，不僅會影響其他有關(guān)專業(yè)課程的進(jìn)一步學(xué)習(xí)，而且還可能是學(xué)生今后從事電機方面有關(guān)的教學(xué)以及科研工作的基礎(chǔ)。為了解決“電機與拖動基礎(chǔ)”教學(xué)中所面臨的問題，保證良好的教學(xué)質(zhì)量，我們在“電機與拖動基礎(chǔ)“教學(xué)方法和手段、課程評價等環(huán)節(jié)進(jìn)行了一些改革與探索。

1 “電機與拖動基礎(chǔ)”目前教學(xué)中的問題

“電機與拖動基礎(chǔ)”在目前的教學(xué)過程中存在的主要問題是：一個是內(nèi)容繁雜，課時有限；再一個是獨立院校學(xué)生前面基礎(chǔ)知識沒有夯實，理解本課程內(nèi)容大多覺得困難，抽象的教學(xué)內(nèi)容沖淡了學(xué)生的興趣，達(dá)不到教學(xué)效果。“電機與拖動基礎(chǔ)”課程內(nèi)容包括了電機與變壓器的結(jié)構(gòu)和原理，還包括了拖動系統(tǒng)和電機的運行分析，知識點多，而且比較零散，內(nèi)容比較抽象。本課程大綱規(guī)定有56學(xué)時，課時安排非常少。這對于學(xué)生來說時間很有限。有限的課時也導(dǎo)致老師講課剛開始節(jié)奏比較快，可能學(xué)生還沒有理解就已經(jīng)講完了，這對學(xué)生的上課積極性是打擊，上課效率相應(yīng)的變低。

2 課程新型教學(xué)方法的幾點思考

2.1 調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性 針對獨立學(xué)院學(xué)生的實際情況，其對前面數(shù)學(xué)和物理基礎(chǔ)知識相對不太堅實，如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性在教學(xué)中是很關(guān)鍵的。“電機與拖動基礎(chǔ)”課程的入門比較難，門檻高，因此在開始講課的時候要盡量詳盡，且聯(lián)系前面的其他課程的基礎(chǔ)知識，爭取將學(xué)生一開始便帶入到這門課程中。

要建立學(xué)生的積極性，還要注意步步逼近，由淺入深，因材施教，尤其上課的幾十分鐘，一定要保證和學(xué)生的互動環(huán)節(jié)，對不同的學(xué)生要提問不同層次的問題。比如對學(xué)習(xí)相對較差的一些的學(xué)生，要提一些相對簡單的問題，像基本概念和經(jīng)常重復(fù)的知識點的問題；對學(xué)習(xí)較好的同學(xué)，在提問的時候可以問一些具有一定啟發(fā)性的需要發(fā)揮的問題，并指導(dǎo)其思路。課堂幾十分總是老師和學(xué)生互動的最佳時間，也是對學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)鼓舞的最好時機。

例如，在上課的時候，對基礎(chǔ)不好的同學(xué)，在學(xué)習(xí)直流電機時要反復(fù)強調(diào)直流發(fā)電機和直流電動機的聯(lián)系和區(qū)別；在學(xué)習(xí)直流發(fā)電機和直流電動機以及后面的變壓器的電壓平衡方程式時，可以通過向基礎(chǔ)不太好的同學(xué)進(jìn)一步提問，引導(dǎo)他們掌握電機中的電磁轉(zhuǎn)換規(guī)律和應(yīng)用這一規(guī)律解決具體問題的能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，建立學(xué)生的信心。而直流電動機啟動制動和異步電機的啟動制動是對直流電機相關(guān)知識和交流電機相關(guān)知識的綜合應(yīng)用，上課時可以指引學(xué)習(xí)能力較強的學(xué)生對這兩種電機啟動制動過程進(jìn)行對比分析，進(jìn)一步對其啟發(fā)式提問，培養(yǎng)他們獨立思考的能力。

這樣，有了老師的關(guān)注和鼓勵，學(xué)生的思想上也會潛移默化的重視這么課程，隨之而來會有較強的興趣，再加上逐漸培養(yǎng)起來的自信，學(xué)生主動的學(xué)習(xí)這門課，這樣才能學(xué)好這門課程。

2.2 改善課程的教學(xué)方法

2.2.1 啟發(fā)和互動教學(xué)法 啟發(fā)式教學(xué)方法，是培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考能力和建立學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的必要手段。啟發(fā)式的提問是上課時每節(jié)課剛開始時可以設(shè)置課前提問環(huán)節(jié)。上一堂課結(jié)束時可以提出幾個具有針對性的問題，下一堂課時進(jìn)行隨機提問。例如，在學(xué)習(xí)直流電機制動時，提問學(xué)生幾種制動的特點和應(yīng)用場合，在給定條件下能用哪些制動來實現(xiàn)？對制動過程和制動運行的運行狀態(tài)的不同的理解。可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行如下分析：首先要掌握的是制動過程和制動運行的狀態(tài)區(qū)別，制動過程是指減速停車時的一種狀態(tài)；而制動運行通常用于位能性負(fù)載下放重物時的一種拖動狀態(tài)。其次將各種制動的制動時物理條件記清楚，才能知道各種制動的適用范圍。通過這種分析，可以讓學(xué)生更深層次地了解直流電機制動的物理本質(zhì)。總之，在上課時的提問，尤其是一些具有針對性的問題，課堂進(jìn)行引導(dǎo)和啟發(fā)，得到學(xué)生的反饋與互動，使學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識解決具體問題。

在課堂中互動非常重要，通過互動老師可以更好的掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，學(xué)生可以將自己的真實情況反饋到老師那里。教學(xué)過程中教與學(xué)缺一不可，雖然老師的“教”起到主要作用，但學(xué)生的“學(xué)”更需要得到重視，只有這樣才能達(dá)到教學(xué)相長。獨立院校的學(xué)生本身對自己就不太自信，如何激發(fā)獨立院校的學(xué)生的自學(xué)能力是在大學(xué)階段應(yīng)該培養(yǎng)的一項能力。老師在教學(xué)過程中講述理論知識的同時，應(yīng)重視如何讓學(xué)生循序漸進(jìn)，正確應(yīng)用知識，注意學(xué)習(xí)方法的指引。學(xué)習(xí)知識無止境，重要的是讓學(xué)生自己形成自己的學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)體系，這樣今后對于任何新的知識，學(xué)生都可應(yīng)用自己的方法去學(xué)習(xí)去解決。

2.2.2 討論研究教學(xué)法 在“電機與拖動基礎(chǔ)”的教學(xué)中還可以在課堂教學(xué)中引進(jìn)一些與書本理論知識有聯(lián)系的實際例子或者前沿研究成果進(jìn)行討論，一方面可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力；另一方面讓學(xué)生覺得學(xué)有所用，增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。給學(xué)生舉出熟悉生活中經(jīng)常見到的電機制動實際存在的例子，這種教學(xué)方法使學(xué)生認(rèn)識到自己學(xué)習(xí)的知識與實際生活是息息相關(guān)的，生活中的實際問題是要用到目前所學(xué)的電機知識去解決的，從而激發(fā)了學(xué)習(xí)的積極性。再次，鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生深入討論思考課堂內(nèi)容，并帶出相應(yīng)的研究性問題。例如，可以引入現(xiàn)在熱門的變頻調(diào)速問題。這種研討型的教學(xué)方法可以使學(xué)生得到實際鍛煉，對培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新精神大有益處。

2.2.3 多元化教學(xué)法 隨著多媒體課件教學(xué)手段的不斷發(fā)展， “電機與拖動基礎(chǔ)”的教學(xué)不再停留在講述和板書上，另外上課學(xué)時的壓縮，所以采用多媒體課件進(jìn)行教學(xué)成了高校教改的必然趨勢。“電機與拖動基礎(chǔ)”中有關(guān)電機和變壓器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)等抽象內(nèi)容更需要直觀教學(xué)，不然很難讓學(xué)生建立最基本的概念。因為我們在教學(xué)中提到的很多電機是學(xué)生所沒有接觸過得，不知道實物便很難引起學(xué)生學(xué)習(xí)電機知識的興趣。對課件的合理運用，可以調(diào)動學(xué)生積極性、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的作用，收到了很好的教學(xué)效果。

2.3 課程考核措施 教學(xué)評價考核是教學(xué)過程的重要組成部分，并貫穿于整個教學(xué)過程，起著調(diào)控教學(xué)活動的作用。“電機與拖動基礎(chǔ)”的考核我們采取了方式多樣、全過程的評價方式，對以往僅有閉卷考試作為最主要的考核方式的做法做了相應(yīng)的改革，強調(diào)了過程考核，具體有以下幾種考核方式：第一，考核考勤：一方面課前進(jìn)行不定時的點名，另一方面課堂上抽查提問也可以做到點名的效果，對于曠課的同學(xué)記入平時成績；第二，課后作業(yè)考核：按照課后作業(yè)的完成情況，分別記錄每次作業(yè)成績，最后做平均；第三，課堂表現(xiàn)考核：有課堂個人提問、分小組提問等；第四，實驗考核：這門課有相應(yīng)的實驗環(huán)節(jié)，在實驗課可做小提問，實驗課后檢查實驗報告等；第五，期末考試。

3 總結(jié)

本文針對獨立院校學(xué)生的自身情況，對“電機與拖動基礎(chǔ)”課程教學(xué)方法，給出了幾點建議。主要給出教學(xué)過程中教師主導(dǎo)作用更好的發(fā)揮。給出一些具體做法并且給出實際課堂上的教學(xué)方法應(yīng)用。

因此，在獨立院校正在不斷發(fā)展的同時，獨立院校教師的教育觀念、教學(xué)方法和手段，也要發(fā)生量和質(zhì)的變化，才能適應(yīng)電機與拖動基礎(chǔ)課程改革的發(fā)展。

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[1]楊道馳，馮根生等.對“電機及拖動基礎(chǔ)”課程教學(xué)方法的探討[J].南京：電氣電子教學(xué)學(xué)報，2004，26（1）：98-100.

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基金項目：本文系江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院質(zhì)量工程（項目編號：HXK201105）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）13-0063-02

“電機與拖動基礎(chǔ)”是一門講授電機工作的原理與特性以及如何利用電動機作為原動機來拖動生產(chǎn)機械按要求進(jìn)行運動的課程，是自動化專業(yè)及相關(guān)電類專業(yè)課程體系中一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。[1，2]該課程以“電路”、“大學(xué)物理”為先修課程，同時開設(shè)的課程有“自動控制原理”、“電力電子”，后續(xù)課程有“電力拖動自動控制系統(tǒng)”等相關(guān)課程。該課程涉及多課程、多專業(yè)的交叉融合，內(nèi)容豐富，專業(yè)性強。

一、課題的背景

隨著我國高等教育的發(fā)展，各高校都面臨不同程度的機遇和挑戰(zhàn)，當(dāng)前反映較為普遍的是“學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性下降”、“大班上專業(yè)課問題多”、“教師年輕沒有實踐經(jīng)驗”等。基于上述原因，江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院確立了“質(zhì)量工程”項目，對一些優(yōu)勢專業(yè)及其相關(guān)的核心課程立項資助，目的在于發(fā)展專業(yè)、培養(yǎng)教師、提高教學(xué)質(zhì)量。

“電機與拖動基礎(chǔ)”課程的授課內(nèi)容是由原來的“電機學(xué)”和“電機拖動”兩門課組成，[3]授課內(nèi)容多，在授課過程中一些較為抽象的概念（如：“磁路”、“磁動勢”、“電磁感應(yīng)”）貫穿其中，大大加深了授課的難度。[4]同時，該課程具有很強的實踐性，實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)有“電機與拖動基礎(chǔ)實驗”、“電力拖動自動控制系統(tǒng)綜合課程設(shè)計”、“電力工程綜合課程設(shè)計”、“畢業(yè)設(shè)計”等。

二、教學(xué)觀念的改變

傳統(tǒng)的教學(xué)中，教師是“主角”，學(xué)生是“配角”，學(xué)生圍繞老師轉(zhuǎn)。實踐表明這種教學(xué)理念在本課程教學(xué)過程中往往會導(dǎo)致教師教得很累、學(xué)生不愿聽，教學(xué)效果不好。在前輩老師的指點下，該課程的教學(xué)理念轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)生是主體、老師重引導(dǎo)、師生要互動、興趣靠培養(yǎng)、功夫在課外”，并把該理念貫穿于大綱的制訂、課件的制作、教案的設(shè)計、教學(xué)日歷的安排、實驗內(nèi)容的選擇與設(shè)計、教學(xué)實踐、考核與評價等整個教學(xué)過程。

對于本課程的第一次課，主要介紹電機的分類知識。教師依據(jù)教材的內(nèi)容將電機大概歸類，如圖1所示。由于學(xué)生首次接觸“電機與拖動基礎(chǔ)”這門課，對“電機”的概念還是處于模糊的狀態(tài)。為激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣，配合后續(xù)內(nèi)容的教學(xué)，可以借助多媒體播放一些電機的圖片，如大型發(fā)電機組、各類加工機床、風(fēng)機、水泵、提升機等。看完圖片后問問同學(xué)們平時都接觸過哪些電機，試著對照圖1給這些電機歸類。這時大多數(shù)同學(xué)都只能說出幾種平時常用的電機，歸類還是很困難的。這時老師不要急于把答案告訴同學(xué)們，而是引出“電機銘牌”的概念，布置作業(yè)叫同學(xué)們把自己接觸過的電機銘牌記下來，并試著看懂電機銘牌。

三、課堂教學(xué)改革與實踐

課程選用的教材為林瑞光主編的《電機與拖動基礎(chǔ)》（浙江大學(xué)出版社第3版）教材。該教材與我院的浙江大學(xué)求是公司的電機與拖動實驗裝置配套。

1.授課安排調(diào)整

該課程目前理論教學(xué)的安排是62學(xué)時。根據(jù)實際教學(xué)經(jīng)驗，調(diào)整如下：

（1）結(jié)合工科學(xué)生培養(yǎng)“工程計算”能力的要求以及新概念的理解與靈活運用，新增了2次習(xí)題課（共4學(xué)時）教學(xué)安排，分別安排在教材第2章《直流電機的電力拖動》和第5章《三相感應(yīng)電動機的電力拖動》之后。其形式是老師布置習(xí)題，學(xué)生課堂解答，兩名同學(xué)在黑板上作答，最后老師進(jìn)行講解。習(xí)題課的關(guān)鍵在于老師布置的習(xí)題要典型，并方便對比分析，這樣才能收到好的效果。例如，出兩道分別關(guān)于“電壓反接制動”與“電動勢反接制動”的題目，同學(xué)們通過分析、計算、對比就很容易得出兩者的運行條件及特點。通過一定量的“相量計算”及“定轉(zhuǎn)子折算”可以提高同學(xué)們使用計算工具及數(shù)據(jù)處理的能力并培養(yǎng)分析、設(shè)計能力。

（2）為配合“電力拖動綜合課程設(shè)計”及“電力工程綜合課程設(shè)計”實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的需要，在教材第8章《電動機容量的選擇》新增了1次（2學(xué)時）教學(xué)安排，主要介紹“電動機工作制”的概念、電動機容量選擇、電動機供配電系統(tǒng)計算等知識點。

（3）一些相對較簡單或在“物理”、“電路”中已經(jīng)學(xué)過的內(nèi)容（如：“直流電動機基本工作原理”、“變壓器的基本工作原理”）依據(jù)實際情況就沒有必要再作重點、重復(fù)講解。對一些前后關(guān)聯(lián)不是很強的知識點（如“直流電機的換向”）則屬于了解性的內(nèi)容，從以上方面可減少1次（2學(xué)時）教學(xué)安排。

（4）該課程中直流電機與感應(yīng)電機的“機械特性”和“四象限運行”、變壓器與感應(yīng)電機的“等值電路”和“相量分析”、交流繞組的“電動勢”和“磁動勢”可以挖掘出一些共性的知識點進(jìn)行對比講解，這樣在把重點知識點講深、講透的同時又能提高授課的效率。

（5）對于“電機繞組”、“旋轉(zhuǎn)磁場”、“電機諧波分析”方面的知識點可放在實驗室來講，借助實物和相關(guān)的實驗設(shè)備（磁通觀測器、示波器、電機諧波分析儀）可大大降低課堂教學(xué)的難度。

2.授課形式的改革

以往用粉筆板書的授課形式已經(jīng)很難在年輕教師中繼承和發(fā)展了，借助多媒體教學(xué)已經(jīng)成了教學(xué)發(fā)展的趨勢。但是，該課程的多媒體教學(xué)往往會導(dǎo)致同學(xué)們上課注意力不集中，有時很難把握重點。該課程有幾百個公式，如果將重點公式寫在黑板上就能加深學(xué)生的印象，例如：

（1）

該公式及其變形公式所體現(xiàn)的電磁關(guān)系在本課程中的“電磁定律”、“變壓器”、“感應(yīng)電機”等章節(jié)中反復(fù)出現(xiàn)，注意把它寫在黑板上進(jìn)行簡單的推導(dǎo)講解，能夠起到加深理解、突出重點的作用。

四、實驗的教學(xué)改革與實踐

課程安排了8個實驗（共16學(xué)時），作了如下教學(xué)調(diào)整：

第一，要求同學(xué)們實驗前要對照實驗指導(dǎo)書寫預(yù)習(xí)報告，把實驗的目的、要求、方法在做實驗前先搞清楚，保證實驗效果。

第二，在實驗內(nèi)容的設(shè)計上減少了驗證性實驗的比重，增加了綜合設(shè)計方面的內(nèi)容。例如：在做直流他勵電動機機械特性實驗時，要求同學(xué)們依據(jù)實驗的要求自己分析并選擇適當(dāng)?shù)碾娮杵骷＿@些電阻器件的阻值要同學(xué)們自己計算并通過現(xiàn)有的電阻進(jìn)行串并聯(lián)來實現(xiàn)。實驗內(nèi)容及要求見表1。

表1 實驗課內(nèi)容及要求

序號 題目 目的要求

1 認(rèn)識實驗 學(xué)習(xí)電機實驗的基本要求與安全操作注意事項，認(rèn)識所用的實驗臺，掌握交、直流儀表、電源及變阻器的使用方法，熟悉交、直流電機的接線、啟動、正反轉(zhuǎn)，了解電機的調(diào)速方法

2 直流并勵電動機 掌握用實驗方法測取直流并勵電動機的工作特性和機械特性，熟悉直流并勵電動機的調(diào)速方法

3 直流他勵電動機機械特性 熟悉直流電動機在回饋制動、電動勢反接制動、能耗制動狀態(tài)時的機械特性

4 單、三相變壓器 掌握空載和短路實驗測定單、三相變壓器的變比和參數(shù)，掌握通過負(fù)載實驗，測取單、三相變壓器的運行特性

5 三相鼠籠異步電動機的工作特性 掌握三相鼠籠異步電機的空載、堵轉(zhuǎn)和負(fù)載試驗的方法，熟悉三相鼠籠異步電動機的參數(shù)及工作特性

6 三相電動機的起動與調(diào)速 掌握鼠籠異步電動機電動機的直接起動、星形——三角形（Y-）換接起動、自耦變壓器起動。掌握繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻器起動、調(diào)速

7 異步電機的M-S曲線測繪 掌握用教學(xué)實驗臺的測功機轉(zhuǎn)速閉環(huán)功能測繪鼠籠式異步電機、繞線式異步電動機的轉(zhuǎn)矩～轉(zhuǎn)差曲線，并加以比較

8 三相同步電動機 掌握三相同步電動機的異步起動方法，熟悉三相同步電動機的V形曲線、三相同步電動機的工作特性

五、考核與評價

考核與評價按綜合成績=70%（考試成績）+20%（實驗成績）+10%（平時成績）進(jìn)行計算。考試采用閉卷考試（2個學(xué)時），偏重基礎(chǔ)，強調(diào)工程計算（考試可以用計算器）。實驗考核的是同學(xué)們的動手能力及實驗報告數(shù)據(jù)處理能力，平時成績主要體現(xiàn)在課堂提問、習(xí)題作業(yè)、思考及預(yù)習(xí)等方面。

六、教學(xué)效果及總結(jié)與展望

1.教學(xué)效果

同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣有所提高，一定程度上消除了畏難心理及應(yīng)付考試心理，將他們的注意力引向平時的學(xué)習(xí)過程。相關(guān)課程及實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)也得以順利開展，同學(xué)們對該課程與自己所學(xué)專業(yè)的其他課程的關(guān)系更為明確，專業(yè)基礎(chǔ)更加扎實。

2.課題總結(jié)與展望

在本課題組的共同努力下歷經(jīng)三年完成了教學(xué)大綱、考試大綱、實驗大綱的修訂，制作了多媒體課件，編寫了電子教案，整理更新了試題庫等相關(guān)工作。后續(xù)將從實踐基地、師資隊伍、教材建設(shè)、實驗設(shè)備方面入手，配合專業(yè)發(fā)展的需求，將本課程的建設(shè)推向一個新的高度。

參考文獻(xiàn)：

[1]林瑞光.電機與拖動基礎(chǔ)[M].第3版.杭州：浙江大學(xué)出版社，

2011.

[2]李海發(fā).電機與拖動基礎(chǔ)[M].第3版.北京：清華大學(xué)出版社，

篇4

我們十分重視實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，并努力形成自動化專業(yè)鮮明的教學(xué)特色和自己的執(zhí)教風(fēng)格，實施“厚素質(zhì)底蘊，強專業(yè)基礎(chǔ)，重實踐能力”的培養(yǎng)理念。我們堅信沒有高水平的實驗教學(xué)，就沒有高水平的教學(xué)質(zhì)量，十分重視實驗教學(xué)在人才培養(yǎng)中的重要作用。努力建設(shè)、健全與實驗教學(xué)相適應(yīng)的儀器設(shè)備和較先進(jìn)的自動化專業(yè)實驗室，并開出了許多與自動化專業(yè)相關(guān)的實驗課程，把理論教學(xué)與實驗教學(xué)緊密地結(jié)合起來，使其相輔相成。

結(jié)合本學(xué)期的期中教學(xué)檢查，配合學(xué)院重點對實驗室設(shè)備、實驗教學(xué)及其各方面進(jìn)行的全面細(xì)致檢查，并以此為動力，不斷強化實驗教學(xué)，不斷積淀和加強實驗教學(xué)的理念和作風(fēng)，進(jìn)一步切實提高實驗教學(xué)質(zhì)量。本文總結(jié)過去指導(dǎo)《電機與拖動基礎(chǔ)》課程實驗教學(xué)的經(jīng)驗，主要體會有以下幾點。

一、實驗教學(xué)目的明確

教學(xué)實踐表明，僅靠課堂的理論教學(xué)，很難能夠培養(yǎng)出學(xué)生的獨立解決問題的能力，更談不上創(chuàng)造性地解決實際問題，只有把理論教學(xué)與實驗、實踐教學(xué)恰當(dāng)?shù)挠袡C結(jié)合起來，才能使教學(xué)質(zhì)量逐步提高。簡言之：書本得來終覺淺，實驗實踐出真知。《電機與拖動基礎(chǔ)》課程實驗教學(xué)有明確的目標(biāo)：通過實驗驗證和研究《電機與拖動基礎(chǔ)》課程的理論，使學(xué)生掌握各類電機實驗的基本方法和基本技能；培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真和實事求是的科學(xué)作風(fēng)。我們會結(jié)合學(xué)生將來的就業(yè)情況加以分析，工科專業(yè)的畢業(yè)生因為工作崗位的不同，其從事的技術(shù)工作領(lǐng)域會有所不同，如可以擔(dān)任運行、制造、設(shè)計、研究等工作，既要看到這些工作有所區(qū)別，又要看到這些區(qū)別也是相對反映這幾項工作的互相聯(lián)系，不能截然分開與嚴(yán)格區(qū)分。應(yīng)該強調(diào)的是，這些工作都是與生產(chǎn)實際緊密聯(lián)系的，只有具備較強的實驗實踐能力才能推動生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，個人的技術(shù)水平才能得以不斷地提高。我們對《電機與拖動基礎(chǔ)》課程的理論和實驗教學(xué)在自動化專業(yè)教學(xué)中的重要地位認(rèn)識清楚，它是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，它支持著《運動控制》和《工廠供電》兩門課程。我們把上述認(rèn)識及對專業(yè)的情趣滲透給學(xué)生，感染著學(xué)生，只有學(xué)生對《電機與拖動基礎(chǔ)》課程實驗的重要性認(rèn)識清楚，才能激發(fā)其濃厚的實驗興趣，并認(rèn)真完成每一項實驗內(nèi)容。

二、實驗內(nèi)容充實，教師指導(dǎo)有力

當(dāng)實驗內(nèi)容充實時，教師就可以為學(xué)生提供盡可能多的動手機會，讓學(xué)生在兩個小時的實驗中，始終處在比較緊張的狀態(tài)。首先學(xué)生要認(rèn)真聽講實驗內(nèi)容和要求，到學(xué)生自己動手時，需要認(rèn)真連接線路、記錄數(shù)據(jù)和繪制曲線，絲毫不能懈怠，讓同學(xué)們感到兩個小時過得很充實，每次下課時都有個別組來不及完成全部實驗項目，所以他們就都能自覺做完余下的內(nèi)容，之后才肯離開實驗室。當(dāng)然這也與我們對學(xué)生的嚴(yán)格要求有關(guān)，只有這樣，同學(xué)們才能在實驗中受到良好的訓(xùn)練。另外，充實的實驗內(nèi)容也是必不可少的，例如：直流發(fā)電機實驗包括：他勵直流發(fā)電機：測空載特性、外特性、調(diào)節(jié)特性；并勵直流發(fā)電機：觀察自勵過程、測外特性等；單相變壓器實驗包括：測變比、空載特性、短路特性、負(fù)載特性等；三相鼠籠異步電動機的實驗包括：日光燈法測電機的轉(zhuǎn)差率，測量定子三相繞組的冷態(tài)電阻，測定定子繞組的首末端、空載實驗、負(fù)載實驗等。

為使學(xué)生有更大的收獲，在實驗過程中，教師會針對隨時出現(xiàn)的問題、現(xiàn)象，或者對實驗內(nèi)容進(jìn)行提問，引導(dǎo)學(xué)生積極地思考，若經(jīng)過思考，尚且不能準(zhǔn)確回答的問題，老師會給予正確的指點，并系統(tǒng)的加以分析。對實驗結(jié)果的分析，讓學(xué)生應(yīng)用所學(xué)理論，自己得出結(jié)論或與同學(xué)們開展談?wù)摰贸鼋Y(jié)論。通過啟發(fā)學(xué)生積極地思考，或指點學(xué)生思考的路徑，最后師生均會受益，即“善學(xué)者，師逸而功倍；不善學(xué)者，師勤而功半”。對實驗中動手機會較多的線路連接，要求學(xué)生遵循如下原則。

1.先串聯(lián)主電路，再并聯(lián)支路。即由電源開關(guān)開始，連接主要的串聯(lián)電路，如電樞回路；如變?nèi)啵瑒t三根線一齊往下接；如變單相或直流，則從相線或正極性端出發(fā)，逐一經(jīng)過主回路各段儀表、設(shè)備，再返回到另一端。

2.要根據(jù)電壓和電流的大小和交、直流類型，選擇電流表或功率表電流圈的量程，并聯(lián)支路則接電壓表及功率表的電壓圈，經(jīng)過幾次實驗的訓(xùn)練，多數(shù)學(xué)生都能達(dá)到較熟練的程度。對起、停電機的注意事項，在特別指出后，報警或燒斷熔斷器的現(xiàn)象明顯減少。

3.讀取數(shù)據(jù)應(yīng)力求準(zhǔn)確，一般一個同學(xué)讀數(shù)后，另一個同學(xué)應(yīng)加以校正，并指導(dǎo)學(xué)生對讀取的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，是否與預(yù)測的實驗結(jié)果大致吻合，若不吻合要分析其原因。通過實驗要真正達(dá)到教學(xué)目的，讓學(xué)生親身感受到完成一次實驗，絕不是走進(jìn)實驗室，連一下電路，讀一些數(shù)據(jù)而已。在每年的實驗教學(xué)中，都有學(xué)生向老師表示，很愿意做實驗，在實驗中受益匪淺。多年的教學(xué)實踐使我們懂得，作為一名高等教育學(xué)校的教師，應(yīng)該在自己的教學(xué)過程中，經(jīng)常地思考一些提高教學(xué)質(zhì)量和專業(yè)水平的問題，而不被日常繁忙的教學(xué)工作所包圍，要使教師和學(xué)生都能在一種創(chuàng)造性的氛圍中工作和學(xué)習(xí)，讓每一次的教學(xué)過程，都不是一次簡單的重復(fù)，而是教與學(xué)兩方面和諧統(tǒng)一的過程。

三、實驗報告力求規(guī)范

實驗報告的書寫是一項重要的基本技能訓(xùn)練，可以初步培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的邏輯歸納能力、綜合分析能力和文字表達(dá)能力，為課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計論文的撰寫打下一個基礎(chǔ)，對以后參加工作和科學(xué)研究也是大有益處的。我們要求學(xué)生要及時認(rèn)真地書寫實驗報告，內(nèi)容實事求是，分析全面具體，撰寫清楚整潔，具體要求如下。

1.根據(jù)實驗要求，在進(jìn)行實驗時，一邊測量，一邊把實驗數(shù)據(jù)記錄在草稿紙上，等到整理時再抄寫到實驗報告紙上，以免錯填了數(shù)據(jù)。

2.實驗報告要有實驗結(jié)果分析，把實驗所測數(shù)據(jù)與計算值加以比較，如果誤差很小（一般在5%以下）就認(rèn)為是基本吻合的。如果誤差較大就應(yīng)該具體分析找出原因，是計算錯誤還是測量有問題，不能不了了之。

3.在實驗報告上每一項實驗都應(yīng)有結(jié)論，可以通過具體實驗內(nèi)容和實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論。

4.設(shè)計性、綜合性實驗要畫出所設(shè)計的電路圖，標(biāo)出所選的電路參數(shù)，要有驗算過程和設(shè)計說明。需要繪制曲線時，刻度、單位要標(biāo)注齊全，比例合適、美觀，并針對曲線作出相應(yīng)的說明和分析。

5.最后要完成實驗指導(dǎo)書上的思考題。在上交實驗報告時，指導(dǎo)教師要給出預(yù)習(xí)成績和操作成績，并簽名，否則無效。經(jīng)過老師的嚴(yán)格要求后，同學(xué)們都能及時交上規(guī)范合格的實驗報告，保證實驗最終環(huán)節(jié)的順利完成。

我們采取了一系列提高《電機與拖動基礎(chǔ)》實驗課的教學(xué)措施，取得了很好的效果，也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鍛煉了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和自行實踐能力，同時，也為我們今后構(gòu)建一套內(nèi)容先進(jìn)、適合學(xué)生探索精神、科學(xué)思維、實踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實驗課程體系提供新的思路。

參考文獻(xiàn)：

[1]薛曉萍.電機與拖動實驗課的開放式教學(xué)探討[J].中國電力教育，2008，（10）.

篇5

基金項目：本文系電氣工程及其自動化四川省高校本科特色專業(yè)建設(shè)項目（川教函[2008]422 號）、四川省教學(xué)改革項目“以電工與電氣信息實驗教學(xué)中心為平臺的實踐教學(xué)體系的建設(shè)與改革”（川教[2009]288 號）的研究成果。

中圖分類號：G642.0     文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A     文章編號：1007-0079（2012）06-0072-02

傳統(tǒng)的“電機與拖動”系列課程包括“電機學(xué)”、“電力拖動基礎(chǔ)”、“控制電機”以及“電力拖動自動控制系統(tǒng)”等幾門課程，是電氣工程專業(yè)和自動化專業(yè)的重要專業(yè)課程，理論性、實踐性和綜合性都很強。在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中對知識的系統(tǒng)性和理論的系統(tǒng)性強調(diào)較多，但對知識如何應(yīng)用到實際中強調(diào)較少，難以適應(yīng)一般高校的應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，加上課程本身內(nèi)容比較抽象，學(xué)生普遍反映學(xué)習(xí)難度較大。為了提高學(xué)生的興趣，滿足人才培養(yǎng)目標(biāo)，“電機與拖動”系列課程改革勢在必行。

結(jié)合西南石油大學(xué)電氣工程及其自動化省級特色專業(yè)的建設(shè)和教學(xué)改革，從課程內(nèi)容、教學(xué)方法和教材建設(shè)幾個方面進(jìn)行研究和改革，教學(xué)建設(shè)和改革已經(jīng)取得一定的成效。

一、建立與應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)的課程體系

根據(jù)應(yīng)用型本科院校對人才所需知識、能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu)的要求，重新構(gòu)建了“電機與拖動”的課程體系，強調(diào)了理論與實踐并重，理論為應(yīng)用服務(wù)的原則。

有的學(xué)校把“電機學(xué)”、“電力拖動”和“控制電機”三門課程內(nèi)容結(jié)合到一起，形成電力拖動課程，但根據(jù)西南石油大學(xué)的實際情況，畢業(yè)學(xué)生主要進(jìn)入油田工作，對電機及其控制要求比較高，因此，我們非常強調(diào)學(xué)生對這部分知識的掌握，把“電機學(xué)”、“電力拖動基礎(chǔ)”、“控制電機”作為分開的三門課程開設(shè)。特別是“電力拖動基礎(chǔ)”課程自20世紀(jì)60年代以來一直是電氣工程及其自動化、自動化等電類專業(yè)的必修專業(yè)基礎(chǔ)課程，它主要介紹交、直流電動機的運行特性（包括機械特性和起動、制動、調(diào)速性能分析及電動機的選擇等），是后續(xù)專業(yè)課程“電力拖動自動控制系統(tǒng)”的基礎(chǔ)。

二、結(jié)合實際，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

“電機與拖動”系列課程內(nèi)容比較抽象，學(xué)生如果認(rèn)識不到課程的重要性，對課程完全不感興趣，很難投入精力，就不能全面掌握電機拖動課程的內(nèi)容。

通常我們在做入學(xué)新生專業(yè)教育，讓學(xué)生認(rèn)識自己專業(yè)是干什么的時候，就非常強調(diào)“電機與控制”系列課程的重要性，學(xué)生在剛接觸該課程的時候也是比較積極的，所以要爭取在這時努力培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

上好緒論課非常重要，普通的電機外面有一個外殼，看不到內(nèi)容結(jié)構(gòu)，為了增強學(xué)生的感性認(rèn)識，特別購置了外殼是透明的直流電機模型和交流電機模型，學(xué)生可以清楚地看到電機的內(nèi)部世界：交流電機內(nèi)部由哪些部分構(gòu)成，繞線都是怎么繞的。同時結(jié)合模型向?qū)W生說明各個部分在電機中起到的作用。電機內(nèi)部變成了一個看得見，摸得著的東西，學(xué)生們的興趣也就在這樣的過程中慢慢地建立起來了。在后面的課程中，也多注意加入學(xué)生感興趣的實例，例如油田中常用的抽油機是什么電機，有什么特性，因為和將來的工作對象息息相關(guān)，學(xué)生學(xué)習(xí)動力也就更足了。

三、重視實驗環(huán)節(jié)，使理論和實踐相結(jié)合

電力拖動類課程只學(xué)理論，不動手實踐是學(xué)不好的，通過實驗，不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，驗證所學(xué)理論，而且對所學(xué)內(nèi)容能夠提出一些新的見解。通過實驗，可以活躍學(xué)生的學(xué)術(shù)思想，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，為提高學(xué)生的創(chuàng)新能力打下堅實的基礎(chǔ)。

為了適應(yīng)教學(xué)改革的需要，在實驗室建設(shè)方面的指導(dǎo)思想是：將傳統(tǒng)的模擬實驗與仿真實驗相結(jié)合，將基礎(chǔ)理論驗證類實驗與自主型、綜合型、設(shè)計型實驗相結(jié)合，將基本實驗與創(chuàng)新實驗相結(jié)合，將現(xiàn)實場景實驗與虛擬場景實驗相結(jié)合，建立一個立體化的實驗教學(xué)體系，從而滿足不同階段實踐教學(xué)的需要，為激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識提供硬件平臺。

為了讓學(xué)生有更多的動手機會，我們專門開設(shè)了一門電力拖動綜合實驗的課程。這門實驗課內(nèi)容涵蓋電力電子技術(shù)、電機學(xué)、電力拖動基礎(chǔ)和控制電機，使這幾門課程有機結(jié)合，要求學(xué)生綜合應(yīng)用知識驗證或是設(shè)計一些實驗。鼓勵學(xué)生應(yīng)用MATLAB仿真軟件，通過軟件可以輕松方便地建立各種電機的模型，測試特性。特別是做設(shè)計性實驗之前，要求學(xué)生要先用仿真軟件仿真出波形，例如設(shè)計一個雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，老師給定控制對象，規(guī)定超調(diào)量，調(diào)速范圍等參數(shù)，要求學(xué)生先把設(shè)計好的系統(tǒng)在MATLAB上仿真，調(diào)整控制參數(shù)，滿足控制要求以后，再到實驗室做實驗，驗證設(shè)計的系統(tǒng)的正確性，這大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也為學(xué)生將來畢業(yè)設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。

四、重視教材建設(shè)，積極編寫教材

在整個課程建設(shè)中，教材建設(shè)是非常重要的一個環(huán)節(jié)，我們精心比較和挑選，盡量選擇國家級規(guī)劃教材，但有的教材可選擇的范圍很小，例如“電力拖動基礎(chǔ)”課程的教材，近20年沒有新的版本。這是由于近20余年來，由于教學(xué)改革的不斷深入，特別是隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，可開課程和需開課程及教學(xué)內(nèi)容不斷增多，很多高校不得不整合課程，不再單獨開設(shè)“電力拖動基礎(chǔ)”課程，而是把它與電機學(xué)結(jié)合起來，組成“電機與拖動基礎(chǔ)”或者類似的課程。但課程組老師都認(rèn)為，不管電力拖動系統(tǒng)新技術(shù)怎樣發(fā)展，“電力拖動基礎(chǔ)”課程作為經(jīng)典課程，特別是在高等教育大眾化的背景下，對于主要承擔(dān)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的一般普通高等學(xué)校的電氣工程及其自動化和自動化等專業(yè)，單獨開設(shè)“電力拖動基礎(chǔ)”這樣的具有傳統(tǒng)特色的課程仍然非常有必要，也會逐漸得到人們的共識。為了滿足課程建設(shè)的需要，課程組王洪誠教授在自己多年從事電氣傳動與控制科研與教學(xué)、講授電力拖動基礎(chǔ)課程講稿的基礎(chǔ)上，結(jié)合電力拖動技術(shù)的新特點編寫了最新版《電力拖動基礎(chǔ)》，并于2011年10月由四川大學(xué)出版社正式出版，教材具有諸多特點，很適合于當(dāng)前普通高等學(xué)校和高職高專學(xué)校電氣工程及其自動化、自動化等相關(guān)專業(yè)選用。

《電力拖動基礎(chǔ)》教材充分體現(xiàn)了作者“與時俱進(jìn) 突出特色 強化實踐 方便教學(xué)”的編寫思想。這也是我們整個課程建設(shè)的思想，

首先，教材在緒論部分增加了“拖動與電力拖動系統(tǒng)”，使學(xué)生明確地知道，拖動系統(tǒng)絕不僅僅只有電動機的拖動系統(tǒng)，還有其它拖動形式，以免引起概念上的錯誤。

其次，教材在第1章將多軸系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量和力矩折算問題，單獨編寫為1節(jié)“復(fù)雜系統(tǒng)運動方程及其參數(shù)計算”，這不僅使教學(xué)思路更加清晰，而且強調(diào)了這一部分內(nèi)容的重點難點地位。

第三，教材在第1章第4節(jié)“在電力拖動系統(tǒng)中的典型負(fù)載特性”中，把沿襲多年的“恒轉(zhuǎn)矩特性負(fù)載”和“恒功率特性負(fù)載”定義為“轉(zhuǎn)矩不變型負(fù)載”和“功率不變型負(fù)載”，使概念更加準(zhǔn)確，“恒”是永恒的，沒有條件的，而“不變”是相對的，有條件的。

第四，教材在第2章第1節(jié)“直流電動機的特點”中，對直流電動機的磁路特點、電壓平衡方程、功率平衡方程和轉(zhuǎn)矩平衡方程進(jìn)行了專門介紹，使學(xué)生對直流電動機有一個系統(tǒng)的掌握，把先前所學(xué)課程“電機學(xué)”與本章內(nèi)容的知識鏈聯(lián)系起來，起到了承前啟后、便于教學(xué)的目的。同樣在第3章交流電力拖動也采用了類似的安排。

第五，教材在第3章交流電力拖動系統(tǒng)的調(diào)速部分，緊密結(jié)合電力拖動技術(shù)的最新發(fā)展，一改以往各種同類教材中對交流電動機調(diào)速只介紹變極調(diào)速、轉(zhuǎn)（定）子電路串電阻調(diào)速和定子調(diào)壓調(diào)速等常規(guī)性調(diào)速方法，而對變頻調(diào)速一提而過的編寫方法，教材把交流電動機調(diào)速分成為“交流電動機的一般性調(diào)速”（第5節(jié)）和“交流電動機的變頻調(diào)速”（第6節(jié)），而且重點放在交流電動機的變頻調(diào)速上，這體現(xiàn)了與時俱進(jìn)的特點，同時教材對一些過于繁瑣而且對于一般工程應(yīng)用技術(shù)沒有太大意義的內(nèi)容，例如電動機在動態(tài)過程中的能量損失計算等，則盡量精減，這也是教學(xué)改革的必然要求。

第六，教材在第5章專門編寫了“電力拖動基本控制線路”，對控制線路基礎(chǔ)知識和實際工作中常見的控制線路進(jìn)行了介紹，這是普通高等教育大眾化背景新形勢下的實際要求，體現(xiàn)了作者“實用”、“易學(xué)”和多層次需要的編寫思想，便于學(xué)生學(xué)以致用，滿足工作需要。

最后，作者在附錄中以浙江天煌科技實業(yè)有限公司生產(chǎn)的DZSZ-1型電機及電氣技術(shù)實驗裝置作為依托，編寫了“電力拖動基礎(chǔ)課程基本實驗”，介紹了課程的一些常規(guī)性實驗，供教師參考，體現(xiàn)了作者對實踐教學(xué)的重視和方便教材使用，這是工科培養(yǎng)目標(biāo)的共同要求和特色。

總之，通過以上的改革與實踐，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到了提高，學(xué)習(xí)效果較好，特別是通過設(shè)計性實驗，學(xué)生自己動手查找資料，設(shè)計參數(shù)，仿真調(diào)試到最后在試驗臺上得到實驗結(jié)果，學(xué)生普遍反映很有收獲。從已經(jīng)工作的學(xué)生反饋的信息看，“電機與拖動”系列課程和他們實際工作緊密結(jié)合，為今后的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王洪誠,諶海云,羅小華.抵近市場合理定位培養(yǎng)應(yīng)用人才[C].第二屆全國高校電氣工程及其自動化專業(yè)教學(xué)改革研討會論文集,南京:東南大學(xué),2004.

篇6

《電機與電力拖動》課程面對的教學(xué)對象是應(yīng)用型大學(xué)的學(xué)生。這類學(xué)生有著特定的學(xué)習(xí)規(guī)律，他們的動手能力比較強，但是書本知識掌握得不夠扎實和牢固，甚至存在偏科現(xiàn)象。在進(jìn)入應(yīng)用型大學(xué)之前，他們是較少死啃書本、甘坐冷板凳的學(xué)生。但同時，他們的興趣和愛好十分廣泛，這一方面使他們接觸社會的機會比較多，動手能力得到了鍛煉，另一方面導(dǎo)致他們對書本理論知識無法顧及。針對應(yīng)用型大學(xué)生的學(xué)習(xí)特點，要上好《電機與電力拖動》這門課程，關(guān)鍵要從以下幾點入手：

1.加強理論課教學(xué)

正所謂“教學(xué)有法、教無定法，貴在得法”，《電機與電力拖動》課程涉及面廣、理論知識比較抽象、實際應(yīng)用知識難以掌握，這給應(yīng)用型本科學(xué)生帶來了不小的學(xué)習(xí)難度。為此，教師在理論課教學(xué)中要應(yīng)用新型教學(xué)手段，使抽象的概念形象化，復(fù)雜的知識系統(tǒng)化，難懂的公式物理化，這樣才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。采用現(xiàn)代多媒體技術(shù)是提高教學(xué)質(zhì)量的有效路徑之一。

隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的快速推進(jìn)，多媒體技術(shù)已越來越多地走進(jìn)大學(xué)課堂。多媒體課件以其形象化的情境性、多媒體的集成性、信息資源的豐富性、智能化的交互性等優(yōu)點，被廣泛運用于教學(xué)中。鑒于《電機與電力拖動》課程知識的抽象性，教師可以采用透明電機模型演示教學(xué)的方法，配合多媒體動畫，更加直觀地讓學(xué)生學(xué)習(xí)電機的有關(guān)知識，加深學(xué)生的直觀印象。同時，教師可以利用多媒體課件將教材中的名詞、術(shù)語、各種物理量的定義整理清楚，利用樹狀條形圖幫助學(xué)生掌握基本概念、基本理論、各物理量之間的相互關(guān)系及變化規(guī)律。

2.強化實驗課教學(xué)

《電機與電力拖動》是一門與實際應(yīng)用緊密聯(lián)系的課程，實驗教學(xué)無疑是其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由于這門課程涉及的知識非常多，實驗課時相對有限，因此如何適當(dāng)安排實驗教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生在有限的實驗時間內(nèi)盡量多做實驗，發(fā)展實驗技能，是教師不得不慎重考慮的重要問題。

筆者認(rèn)為，在《電機與電力拖動》這門課程中，實驗教學(xué)要達(dá)到兩個目的，一是通過實驗促使學(xué)生牢固掌握各種電機的工作原理及其特性，二是通過實驗促使學(xué)生掌握一些基本的電氣測量方法，為日后的專業(yè)課學(xué)習(xí)打下扎實的基礎(chǔ)。在實驗課上，教師要合理安排實驗項目，增加與電機制造整個流程相關(guān)的實驗，促使學(xué)生了解各種電機結(jié)構(gòu)部件的名稱、作用及使用材料，比較各種電機結(jié)構(gòu)的異同，對各種電機建立初步的感性認(rèn)識，還要讓學(xué)生直接參與電機的制作，以此提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師可以采用分組做實驗的方式，實驗數(shù)據(jù)通過聯(lián)網(wǎng)的實驗裝置用教師機采集，以此有效防止學(xué)生抄襲數(shù)據(jù)，真正培養(yǎng)他們的實踐操作能力。

3.重視課后反饋情況

課后反饋可以從兩個方面入手：一是學(xué)生完成課后作業(yè)的情況;二是學(xué)生在課程考核中的情況。應(yīng)用型本科學(xué)生的知識基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)習(xí)慣等因素都不盡相同，教師在安排課后作業(yè)時要實現(xiàn)分層次布置，采用不同難度的選做題的形式，檢驗學(xué)生掌握相關(guān)知識的情況，比如畫不同繞組的展開圖，讓學(xué)生選做適合自己難度的作業(yè)。經(jīng)驗證，這種作業(yè)效果比較好，達(dá)到了練習(xí)的目的。

另外，教師還要積極改進(jìn)傳統(tǒng)的考核方式。在新的教學(xué)形勢下，終結(jié)性考核方式已經(jīng)無法滿足教學(xué)的需要。《電機與電力拖動》課程涉及的知識細(xì)瑣眾多，采用“一卷定終身”的考核方式，難以真正檢測學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。教師要加強過程管理，構(gòu)建以“過程評價+綜合評價”為主要方式的新的考試評價制度。具體實施方式為：出勤5%+作業(yè)10%+課堂表現(xiàn)5%+實驗考核20%+期末考試60%。采用這種綜合評價方式，能夠有效調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，促使他們對課程學(xué)習(xí)投入飽滿的熱情。

《電機與電力拖動》課程對其他專業(yè)課程效果起著承上啟下的作用，教育教學(xué)質(zhì)量直接關(guān)系到學(xué)生學(xué)習(xí)其他后續(xù)課程的質(zhì)量。教師教學(xué)這門課程時要不斷改進(jìn)教學(xué)方法，從理論課教學(xué)、實驗課教學(xué)和課后反饋情況綜合入手，旨在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，最大限度地培養(yǎng)創(chuàng)新意識和獨立思維，促進(jìn)他們?nèi)姘l(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]王旭紅，歐陽明，吳素平.電機學(xué)課程教學(xué)改革探索[J].中國電力教育，2007（9）：62-64.

篇7

一、引言

《電機及拖動基礎(chǔ)》是電氣類、自動化類和機電類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，具有理論性和實踐性強的特點，學(xué)生通過學(xué)習(xí)電機、變壓器及拖動的基礎(chǔ)知識，為后續(xù)課程如《電機拖動自控系統(tǒng)》、《計算機控制技術(shù)》等課程打下基礎(chǔ)。近年來，隨著上海工程技術(shù)大學(xué)高素質(zhì)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)的逐步落實，教學(xué)培養(yǎng)計劃不斷優(yōu)化，理論課程學(xué)分及學(xué)時也逐漸縮減，目前《電機及拖動基礎(chǔ)》課程的教學(xué)計劃為3學(xué)分，48學(xué)時。

由于《電機及拖動基礎(chǔ)》課程概念多且抽象、推導(dǎo)復(fù)雜、知識點較多、學(xué)時減少等多種原因，使得學(xué)生畏難情緒較大，學(xué)習(xí)興趣少。如何解決在有限的學(xué)時中完成教學(xué)內(nèi)容，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量，成為授課教師必須解決的一個嚴(yán)峻問題[1]。基于上述原因，本文對《電機及拖動基礎(chǔ)》的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方式進(jìn)行了初步探索，為進(jìn)一步深化該課程的教學(xué)改革奠定基礎(chǔ)。

二、翻轉(zhuǎn)課堂初衷

翻轉(zhuǎn)課堂譯自“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”，也可譯為“顛倒課堂”，是指重新調(diào)整課堂內(nèi)外時間，將學(xué)習(xí)的決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)移給學(xué)生。美國邁阿密大學(xué)教授最早在“經(jīng)濟學(xué)入門”課程中采用了翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式。將該教學(xué)模式引入到《電機及拖動基礎(chǔ)》課程的初衷就是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，克服學(xué)習(xí)過程中的畏難心理，將學(xué)生由被動接受轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，最終達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。

三、翻轉(zhuǎn)課堂設(shè)計

與一般文史類課程或?qū)д擃愓n程不同，《電機及拖動基礎(chǔ)》作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課，具有較強的理論性和實踐性，同時具有概念抽象、推導(dǎo)復(fù)雜等特點[2]，在進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂時，每一步的設(shè)計都關(guān)系到教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)效果能否順利達(dá)成，因此翻轉(zhuǎn)課堂的內(nèi)容選擇、課前準(zhǔn)備、課上活動及課后討論都必須進(jìn)行細(xì)致周到的設(shè)計。

1.教學(xué)內(nèi)容選擇。《電機及拖動基礎(chǔ)》課程概念抽象，內(nèi)容繁多，在分析電機特性的各種數(shù)量關(guān)系時涉及到磁學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)及力學(xué)等相關(guān)知識，學(xué)生普遍反映課程枯燥，學(xué)習(xí)難度較大[3]。因此，在進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂時，選擇合理的教學(xué)內(nèi)容對翻轉(zhuǎn)課堂的順利進(jìn)行非常重要。

教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計要力求簡明扼要、層次分明、重點突出，強調(diào)課程的應(yīng)用性質(zhì)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增加學(xué)習(xí)的主觀能動性[4]。由于《電機及拖動基礎(chǔ)》內(nèi)容較多，課時相對較少，為便于學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容，達(dá)到教學(xué)效果，在進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂時，主要選擇可進(jìn)行比對的課程內(nèi)容開展教學(xué)，如直流電機結(jié)構(gòu)和異步電機結(jié)構(gòu)、變壓器電磁過程和異步電機電磁過程、變壓器等效電路和異步電機等效電路等內(nèi)容，在學(xué)生已掌握的知識基礎(chǔ)上自主開展教學(xué)活動。通過比對學(xué)習(xí)，學(xué)生對新知識既不會感到陌生，產(chǎn)生畏難情緒，又能夠進(jìn)行主動探索，發(fā)現(xiàn)問題，將枯燥的學(xué)習(xí)變成“大家一起來找茬”，在比對過程中，將新老知識有機結(jié)合、深刻記憶。

2.課前準(zhǔn)備。由于翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)的決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)移到學(xué)生，因此在教學(xué)內(nèi)容確定后，學(xué)生必須根據(jù)教學(xué)目的和教學(xué)效果進(jìn)行精心準(zhǔn)備。我們通過多次《電機及拖動基礎(chǔ)》實踐教學(xué)過程總結(jié)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生如做好如下準(zhǔn)備，翻轉(zhuǎn)課堂均能夠達(dá)到較好的授課效果。

（1）參考書目：參考書目可以幫助學(xué)生多方面、多角度了解教學(xué)內(nèi)容，從而達(dá)到深刻理解概念、原理和公式的目的。由于不同參考書目引入問題角度不同，學(xué)生會主動發(fā)現(xiàn)參考書目和教材內(nèi)容的區(qū)別，帶著疑問搜集相關(guān)資料進(jìn)行整理，尋求解決方案。

（2）課程視頻：由于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)內(nèi)容具有比對性，學(xué)生可以通過觀看課程視頻進(jìn)行已有知識的復(fù)習(xí)，同時對新的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)，在目標(biāo)驅(qū)動下完成學(xué)習(xí)，克服畏難情緒，提高學(xué)習(xí)興趣。

（3）多媒體課件：在老知識復(fù)習(xí)和新知識預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上，形成對教學(xué)內(nèi)容的認(rèn)識和理解，通過制作多媒體課件，將所學(xué)知識進(jìn)行講解，完成從坐在下面被動學(xué)習(xí)到站在講臺上主動展示的升華。

3.課上活動。由教師組織，學(xué)生主導(dǎo)的翻轉(zhuǎn)課堂上，學(xué)生通過自己制作的多媒體課件，開展課上教學(xué)活動。學(xué)生將教材內(nèi)容與參考書目內(nèi)容相結(jié)合，通過預(yù)習(xí)、比對形成自己對知識點的理解，同時，對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行講解、討論、歸納、總結(jié)。

以異步電動機等效電路為例的翻轉(zhuǎn)課堂上，學(xué)生根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，對知識點進(jìn)行分解，將授課內(nèi)容分為頻率歸算原則、繞組歸算原則、異步電動機等效電路與變壓器等效電路分析討論等內(nèi)容。在講解頻率歸算時，學(xué)生會主動思考頻率歸算的原因、頻率歸算的過程、歸算之后的定轉(zhuǎn)子之間的電磁關(guān)系等問題，達(dá)到對頻率歸算這個抽象問題深刻理解的目的。而在繞組歸算時，學(xué)生要考慮繞組因數(shù)等問題，促使學(xué)生對變壓器和異步電動機繞組歸算時的不同點進(jìn)行思考。最后，在得到異步電動機的等效電路后，學(xué)生要對異步電動機的空載運行、負(fù)載運行、異步電動機的啟停等進(jìn)行分析討論，掌握利用等效電路分析異步電動機電磁關(guān)系和運行過程的方法。由于學(xué)生是從“學(xué)”的角度開展課堂教學(xué)，主導(dǎo)課堂的學(xué)生會根據(jù)自己所需進(jìn)行思考，針對性強、目的明確、記憶深刻，而學(xué)生的自我講授和課堂內(nèi)容設(shè)計又提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到了學(xué)生真正對知識掌握應(yīng)用的目的。

4.課后討論。課后討論內(nèi)容根據(jù)學(xué)生興趣圍繞課程內(nèi)容擬定，可以是針對所學(xué)內(nèi)容的研究現(xiàn)狀、存在問題、發(fā)展方向等宏觀問題，也可以是所學(xué)內(nèi)容的應(yīng)用領(lǐng)域、性能分析、課程習(xí)題等具體問題。翻轉(zhuǎn)課堂后的討論，對學(xué)生所學(xué)知識的鞏固及幫助學(xué)生增加學(xué)習(xí)興趣具有重要作用，既是對課堂內(nèi)容的延伸，同時可以進(jìn)行“查缺補漏”。

四、結(jié)束語

本文對《電機及拖動基礎(chǔ)》翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法進(jìn)行了初步探索，介紹了開展該課程翻轉(zhuǎn)課堂的具體實施步驟。對于《電機及拖動基礎(chǔ)》翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)內(nèi)容還有許多工作要做，這種教學(xué)模式使學(xué)生成為了課堂的主體，幫助學(xué)生主動探索知識，學(xué)會獨立思考和解決問題，極大程度地發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性，其所能達(dá)到的教學(xué)效果是傳統(tǒng)教學(xué)方式所不能達(dá)到的，因此探索這種教學(xué)方法具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

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[3]閆俊榮.“電機與拖動基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革的探索.電氣電子教學(xué)學(xué)報，2009，（6）：112-113.

[4]趙仁德.“電機與拖動基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革的探索.中國電力教育，2009，（8）：65-66.

The Exploration of "Motor And Drag Foundation" for the Flipped Classroom

WANG Yu-jia，WANG Xiao-jun，SU Xiao-yu

篇8

0 引言

《電機與拖動基礎(chǔ)》是電氣及自動化專業(yè)的主干課程之一，是實踐性較強的課程，在人才培養(yǎng)過程中起著非常重要的作用。①對電氣及自動化專業(yè)而言，它是一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，也是電氣類專業(yè)后續(xù)課程如《電力拖動控制系統(tǒng)》、《交直流調(diào)速》等基礎(chǔ)。因此，在教學(xué)中加強理論聯(lián)系實際的能力培養(yǎng)、強化相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的實踐能力訓(xùn)練，對大學(xué)生能力的培養(yǎng)會起到事半功倍的效果。

1 《電機與拖動基礎(chǔ)》課程實驗、實踐內(nèi)容在教學(xué)中存在的問題

1.1 實驗項目設(shè)置及安排不能激發(fā)學(xué)生的主觀能動性

在以往的《電機與拖動基礎(chǔ)》課程的實踐內(nèi)容中，大多為驗證性實驗，②即學(xué)生抱著實驗指導(dǎo)書，機械地按照指導(dǎo)書中所要求的實驗器材及線路搭接實驗電路，并逐一地對照每一實驗步驟操作，最后再將實驗結(jié)果拿給指導(dǎo)老師去判斷對與錯。這樣的實踐過程使得學(xué)生對實驗內(nèi)容、目的理解不深，對實驗儀器的操作熟練程度不夠，對實驗結(jié)果及實驗中易出現(xiàn)的問題分析不足，當(dāng)然也就更不能激發(fā)學(xué)生的主觀能動性了。

1.2 實踐內(nèi)容與后續(xù)課程的銜接不強

學(xué)生在《電機與拖動基礎(chǔ)》課程及實驗結(jié)課后，也就基本掌握了課程的內(nèi)容及相關(guān)知識，但由于沒能在實踐教學(xué)中充分、深刻地理解該課程的實質(zhì)，這就導(dǎo)致了該課程與后續(xù)課程的銜接、應(yīng)用效果不夠理想，甚至脫節(jié)。比如說，在《電力拖動自動控制系統(tǒng)》的課程學(xué)習(xí)及設(shè)計中，就會要求學(xué)生對電機在各種運行狀態(tài)下機械特性情況進(jìn)行分析、設(shè)計，這些內(nèi)容都對《電機與拖動基礎(chǔ)》的應(yīng)用能力提出了更高的要求。同樣，在其他的課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計，尤其像生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)等諸多環(huán)節(jié)中都存在著類似的情況。

2 實踐教學(xué)的改革勢在必行

2.1 實驗教學(xué)與理論教學(xué)同步進(jìn)行

在理論教學(xué)授課的安排上，教師可依據(jù)課程的內(nèi)容有選擇地將某一次、某幾次課的授課地點安排在實驗室或?qū)嵱?xùn)基地進(jìn)行。比如，對電機結(jié)構(gòu)的講解、認(rèn)識，對電機各種工作特性曲線的繪制等。這樣就能使學(xué)生更早、更快地對電機建立感性認(rèn)識，驗證基本理論，鞏固所學(xué)的知識，獲得實踐應(yīng)用的基本技能。這樣的教學(xué)與實踐活動不但能大大加快學(xué)生對新理論、新知識的掌握，而且更是激發(fā)了學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)熱情。

2.2 工程實訓(xùn)教學(xué)逐步深入

學(xué)習(xí)是一個由淺到深的過程，實踐活動也不例外。在《電機與拖動基礎(chǔ)》課程的實訓(xùn)活動中大體可分為以下三個階段：

（1）基礎(chǔ)實踐。安排在第4、5學(xué)期，主要是結(jié)合理論教學(xué)進(jìn)度，采用講練相結(jié)合的教學(xué)方法，完成傳統(tǒng)的與課程內(nèi)容相關(guān)的實驗內(nèi)容。這樣，學(xué)生在驗證性的實踐中，通過發(fā)現(xiàn)及解決問題，加強對基礎(chǔ)知識的理解、把握，為學(xué)生的創(chuàng)新能力打下基礎(chǔ)。③

（2）設(shè)計類工程實踐。安排在第6學(xué)期，以綜合性、設(shè)計類工程實踐為主，主要方式為由老師結(jié)合生產(chǎn)實際進(jìn)行“命題”，讓學(xué)生自主選擇實驗器材、根據(jù)實驗原理作出接線圖及相應(yīng)的實驗步驟，再進(jìn)行電氣系統(tǒng)的連接、調(diào)試、運行及結(jié)果的測試。結(jié)合理論知識，對實踐結(jié)果的正誤進(jìn)行判斷，并對可能產(chǎn)生的誤差、干擾進(jìn)行分析，以期找到最佳的實驗方法、方案。

（3）綜合工程實踐。安排在第7、8學(xué)期。結(jié)合學(xué)生的生產(chǎn)實習(xí)、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等相關(guān)內(nèi)容，在實踐基地進(jìn)行開放式專題與研究，旨在開發(fā)學(xué)生的個人潛能、激勵創(chuàng)新精神，加強對應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，真真切切地讓每一個學(xué)生做到理論與實踐的結(jié)合。

2.3 鼓勵學(xué)生參與教師科研活動，積極開展素質(zhì)教育活動

學(xué)院的很多教師都積極參與并指導(dǎo)大會中調(diào)研、到生產(chǎn)實際中解決實際問題等社會活動，更大地鍛練學(xué)生的理論與實踐有機結(jié)合的能力。④學(xué)校也積極開展各種專業(yè)知識技能大賽，給學(xué)生更多展示自己的舞臺。

通過上述各種措施，學(xué)生從該課程學(xué)習(xí)的開始一直到完成大學(xué)學(xué)業(yè)的過程中，始終離不開與本課程相關(guān)的實踐活動，鞏固了學(xué)生的基礎(chǔ)，加強了理論與實踐能力的培養(yǎng)與提高。

3 結(jié)束語

通過多年的探索，結(jié)合我校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，將實踐教學(xué)貫穿大學(xué)四年的學(xué)業(yè)學(xué)習(xí)過程中，使得我校學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情顯著提高，自主創(chuàng)新意識明顯增強，極大地提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)，提升了學(xué)生的就業(yè)競爭力。

基金項目：黑龍江科技學(xué)院教研項目（JY10-06）

注釋

① 劉啟新.電機與拖動基礎(chǔ)[M].北京:中國電力出版社,2005.6.

篇9

0 引言

在完善了電機合理匹配理論設(shè)計方法的基礎(chǔ)上，應(yīng)用該理論指導(dǎo)了部分井合理匹配的實踐，見到了較好的節(jié)能效果。為油田在管理節(jié)能上提供了有力的技術(shù)支持。

1 機采井節(jié)能的理論基礎(chǔ)

鑒于目前國內(nèi)機械采油井多應(yīng)用旋轉(zhuǎn)電機作為其動力源的實際，在此著重探討機采井應(yīng)用旋轉(zhuǎn)電機節(jié)能的理論基礎(chǔ)。

1.1 節(jié)能電機簡介

在國外對節(jié)能電機的通俗叫法是“高效率或高效電機”，而我國通常叫節(jié)能電機。高效電機：簡單的說就是在制造上確保其運行效率盡量的高，在借助于控制系統(tǒng)使其在高效率區(qū)間（85-95%）運行的電機。

1.2 機采井拖動裝置節(jié)能的理論基礎(chǔ)

機采井節(jié)能在理論上所追求的是“機采井的機械特性與電機特性間的合理匹配”，也就是說，真正實現(xiàn)機采井運行負(fù)載與電機輸出負(fù)載間的合理匹配。注意：匹配講的是設(shè)備機械扭矩與旋轉(zhuǎn)電機輸出扭矩之間的匹配，這點一定要注意，以往人們多認(rèn)為描述電機應(yīng)該用功率這是一個誤區(qū)。

1.2.1抽油機拖動裝置的設(shè)計方法

在抽油機拖動裝置的設(shè)計中我們是依據(jù)滿足抽油機曲柄旋轉(zhuǎn)扭矩的要求來設(shè)計電機的。需要注意的是選擇電機時必須要考慮電機的扭矩。

①、均方根扭矩的計算方法

依據(jù)凈扭矩曲線計算其均方根扭矩

式中： Te―均方根扭矩 kN.m N―等分區(qū)間數(shù) ―瞬時扭矩值

經(jīng)驗公式的計算結(jié)果，在示功圖的測試回放結(jié)果中就已經(jīng)計算完成，這為我們直接調(diào)用提供了方便，兩種方法的比對結(jié)果顯示，應(yīng)用經(jīng)驗公式計算的結(jié)果與凈扭矩曲線方法的計算結(jié)果其相對誤差在4%以內(nèi)，能夠滿足現(xiàn)場的需求。

1.3 機采井拖動裝置節(jié)能的設(shè)計原則

利用能量守恒原理不難看出：所謂機采井的節(jié)能實質(zhì)上是指“機采井的機械特性與電機特性間的合理匹配”，從而確保電機始終在高效區(qū)域運行。 客觀的講，就常規(guī)的Y系列電機而言，當(dāng)其在高效區(qū)域（85-95%）運行時，我們通常所說的節(jié)能設(shè)備對其節(jié)能是不起什么作用的。

1.3.1 一體化抽油機節(jié)能拖動裝置：

指電機具有多速、多功率或超高轉(zhuǎn)差率等特性，并配有專用（實現(xiàn)電機上述特性）的控制柜，此時的合二或合三（含特殊變壓器）為一才能稱之為一體化，而并不是將配電箱裝在電機上就叫一體化。

1.3.2 抽油機井的節(jié)能拖動裝置應(yīng)滿足的條件

在綜合考慮了抽油機的機械特性、電機的特性及其節(jié)電率的情況下，我們認(rèn)為在選用抽油機節(jié)能拖動裝置時應(yīng)考慮如下幾個問題：為有效的延長抽油機的使用壽命，要求其配套的拖動裝置應(yīng)具備較軟的啟動特性，為確保供排關(guān)系的平衡，要求其配套的拖動裝置在啟動后的正常運行中其轉(zhuǎn)速基本恒定，具備根據(jù)抽油機井的工況，自動調(diào)整其輸出功率的功能，以達(dá)到其最佳的合理匹配，盡量選用磁級數(shù)≥8的電機，以確保其扭矩足夠大，適當(dāng)降低裝機機座號（裝機功率）。

2 電動機星-角接線轉(zhuǎn)換應(yīng)用的理論基礎(chǔ)

針對目前油田在用抽油機井存在大馬拉小車問題較多的實際，我們從理論上探討了應(yīng)用電動機星角接法轉(zhuǎn)換，達(dá)到使其與負(fù)載近似匹配的可行性。

2.1 接線方法的改變

電動機星角接法轉(zhuǎn)換，是根據(jù)電動機負(fù)載變化情況，用改變繞組接線方式來調(diào)整電壓，使其與負(fù)載近似匹配，從而達(dá)到一定的節(jié)電效果。當(dāng)電動機滿載時，負(fù)載率大于40%，應(yīng)用角形接法，全電壓（380V）運行；電動機輕載時，負(fù)載率小于40%，應(yīng)用星形接法，繞組在220V電壓下運行。

2.2 實現(xiàn)星-角的理論依據(jù)

由于本文探討的為非自動的星-角轉(zhuǎn)換，即需要給出直接采用星運行的條件，要求實現(xiàn)星運行后電機不能過載，同時又能夠?qū)崿F(xiàn)合理匹配。

2.2.1 適用場合

應(yīng)用星―角接法對電動機進(jìn)行節(jié)電轉(zhuǎn)換，應(yīng)注意以下幾點：

1）星角形接法屬電動機調(diào)壓，只能用改變繞組接線方式來調(diào)整運行電壓，即只能380V、220V跳躍變換，不能隨負(fù)載率變化任意調(diào)整電壓。

2）電動機繞組角接轉(zhuǎn)換為星接后，電壓降為原電壓的；起動轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比，降為原起動轉(zhuǎn)矩的1/3。

2.2.2 關(guān)于星―角轉(zhuǎn)換電機功率的確定

①交流電路中的電功率

在交流電路中電功率分為視在功率S，有功功率P和無功功率Q。

其中：

②有功功率的計算

對于恒定的負(fù)載而言，在功率因數(shù)一定的條件下（實際上接與Y接中的不可能相等）。

a假設(shè)負(fù)載恒定，接與Y接中的相等則：

結(jié)論：是否具備角接直接變?yōu)樾墙拥臈l件是：這種方法適用于電動機繞組角接，接線盒有6個接線柱，處于輕載運行或滿載―輕載交替運行的電動機。角-星形接法轉(zhuǎn)換只需對電動機一、二次接法略為改動，改法簡單，可有效地避免大馬拉小車的不經(jīng)濟運行方式。

3 常規(guī)電動機合理匹配的現(xiàn)場試驗

為了進(jìn)一步提升我隊機采井的管理水平，本著確保抽油機井經(jīng)濟、安全、平穩(wěn)運行的原則，對我隊抽油機井電機的匹配情況進(jìn)行了詳細(xì)分析結(jié)果。我隊抽油機井在用電機的匹配情況不容樂觀，主要存在兩類問題，一是大馬拉小車井15口，小馬拉大車井2口。結(jié)合目前實際，提出A井與B井進(jìn)行電機調(diào)整。

3.1 A井與B井現(xiàn)狀

A井在用機型為CJ-A型 ，使用沖程3.6；使用沖次8，在用電機為DJ-A型，名牌功率55kW，抽油泵為CA型；

B井在用機型為CJ-B型，使用沖程4.2；使用沖次10，在用電機為DJ-B型雙速可調(diào)電機，名牌功率20 /30kW，抽油泵為CB型。

目前，A井在用的是節(jié)能電機，一直處于超負(fù)荷運行，進(jìn)入伏天后，此井存在燒電機的隱患；而B井又是大馬拉小車，上述兩井具備實施電機逐級匹配的條件，對A井與B井的電機進(jìn)行互換。

3.2 電機調(diào)整設(shè)計結(jié)果

應(yīng)用抽油機拖動裝置的設(shè)計方法的理論，對A井與B井的電機對調(diào)情況進(jìn)行了預(yù)測，情況如下：

從上述計算結(jié)果中可以看出，A井與B井的電機對調(diào)是合理的。

4 結(jié)論

（1）為有效的延長抽油機的使用壽命，要求其配套的拖動裝置應(yīng)具備較軟的啟動特性；

（2）為確保供排關(guān)系的平衡，要求其配套的拖動裝置在啟動后的正常運行中其轉(zhuǎn)速基本恒定；

（3）盡量選用磁級數(shù)≥8的電機，以確保其扭矩足夠大，適當(dāng)降低裝機機座號；

（4）電機的合理匹配，是實現(xiàn)機采節(jié)能的有效途徑之一；

（5）對于如何開展星形接法運行的匹配，應(yīng)盡快的開展一些試驗。

參考文獻(xiàn)

篇10

《電機與拖動》課程是電機基礎(chǔ)和電力拖動兩門課程的綜合，課程理論性強，涉及的基礎(chǔ)理論偏多;與工程實際聯(lián)系緊密，一直被公認(rèn)為教師難教、學(xué)生難學(xué)的“兩難”課程。傳統(tǒng)的教學(xué)方法，采用圖片、幻燈片、視頻等資料介紹電機的結(jié)構(gòu)、工作原理、拖動制動方法等，這很難讓學(xué)生掌握和理解，同時學(xué)時有限電機與拖動課程的實驗學(xué)時已經(jīng)寥寥無幾，教師上課時也不能為學(xué)生一一演示。任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法是一種能夠很好應(yīng)用于以實驗性、實踐性與操作性較強的教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)方法，它的含義是以富有趣味性，能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機與好奇心的情景為基礎(chǔ)，與教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合的任務(wù)為載體，使學(xué)習(xí)者在完成特定任務(wù)的過程中獲得知識與技能的一種教學(xué)方法[1，2]。為了加深學(xué)生對理論知識的理解，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將電機與拖動課程的一些內(nèi)容設(shè)計為任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式中的任務(wù)，讓學(xué)生自己主動學(xué)習(xí)電機工作原理并利用MATLAB軟件搭建模型進(jìn)行仿真，不僅有助于學(xué)生理解和掌握該課程的難點，使之不再感到抽象，而且能夠調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，大大提高教學(xué)效果和質(zhì)量[3-5]。

一、MATLAB介紹

MATLAB是美國Math Works公司開發(fā)的一種科學(xué)與工程計算軟件，具備豐富的矩陣運算、良好的人機交互、模塊化的系統(tǒng)仿真及繪制圖形曲線的功能，可以廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，受到廣大工程設(shè)計人員的青睞。在《電機與拖動》課程教學(xué)中，可以利用其Simulink工具箱中power system元件庫及現(xiàn)有的算法程序，搭建不同的電機仿真模型，繪制各個變量曲線，使抽象的概念更加形象生動。

二、仿真任務(wù)實例――直流電機的起動

任務(wù)描述：利用MATLAB軟件搭建直流電機的直接起動模型，觀察起動過程中直流電機轉(zhuǎn)速、電樞電流、勵磁電流和電磁轉(zhuǎn)矩的變化過程。學(xué)生在搭建仿真模型時，首先需要在simulink的power system元件庫中找到直流電機的模型，如圖1所示。圖中F+、F-對應(yīng)他勵直流電機的勵磁端，一般外接直流電源即可;A+、A-對應(yīng)他勵直流電機的電樞端，起動、制動、調(diào)速時需外接元件后再接直流電源;TL對應(yīng)直流電機的負(fù)載轉(zhuǎn)矩;m包括直流電機的轉(zhuǎn)速、電樞電流、勵磁電流和電磁轉(zhuǎn)矩等四個變量。

雙擊直流電機模型可以調(diào)節(jié)其參數(shù)，例如電樞電阻、電感，勵磁電阻、電感，互感，轉(zhuǎn)動慣量，摩擦力矩，粘滯摩擦系數(shù)，初始轉(zhuǎn)速。正常情況下，功率在4千瓦或者4千瓦以下的電動機，在起動時會采用直接起動方法，即直接合閘起動。在各種中小型直流電機中，起動時為了限制起動電流的大小，會在電樞回路中串入阻值可變的電阻，起動過程中，隨著轉(zhuǎn)速n的不斷提高，一步步將該串入的電阻短路連接，這種方法就是直流電動機的串電阻起動。直流電動機的起動仿真模型需要直流電機電樞供電的直流電源模塊、直流電動機模塊、定時模塊、增益模塊，還有示波器模塊。由于直流電動機的m端口的輸出信號有4個，所以將示波器模塊的輸入端口設(shè)置為4，這樣就可以清楚的看到電動機的4個輸出參數(shù)了。他勵直流電動機的直接起動仿真模型如圖2所示。

在Simulink模型窗口中打開Simulation/Start菜單項，或者在菜單欄單擊開始按鈕（一個綠色的播放按鈕）這時系統(tǒng)就會開始運行，當(dāng)運行到達(dá)設(shè)定的仿真時間時系統(tǒng)終止運行，并在示波器輸出仿真結(jié)果，直流電動機直接起動的仿真結(jié)果如圖3所示。分別是轉(zhuǎn)速n的輸出曲線，電樞電流Ia的輸出曲線，勵磁電流If的輸出曲線，電磁轉(zhuǎn)矩Te的輸出曲線。

根據(jù)直流電動機的直接起動仿真結(jié)果可以看出，轉(zhuǎn)速從0開始慢慢增大，到1s左右，達(dá)到峰值并趨于平穩(wěn);電樞電流由0增大到峰值然后慢慢回落到0;勵磁電流由于是單獨電源供電，所以從頭至尾沒有變化;電磁轉(zhuǎn)矩的變化曲線和電樞電流的變化曲線是一致的。此次仿真和實際情況下直流電動機直接起動時的仿真曲線大致相同，與理論分析一致。

三、結(jié)論

將MATLAB軟件應(yīng)用于《電機與拖動》課程教學(xué)中，尤其是在任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式中引入一些仿真任務(wù)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識的同時，積極主動利用simulink搭建仿真模型，可以將許多抽象的概念和原理以生動、形象地通過仿真曲線、圖形表示出來，用傳統(tǒng)的教學(xué)方式不易講透的一些工程實際問題可借助于該軟件搭建模型進(jìn)行仿真分析，使學(xué)生能深入理解和掌握，提高教學(xué)效果和學(xué)習(xí)效率。

參考文獻(xiàn)：

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[2]陳高燕，何建平，祁強.《電機與拖動》實驗課程的教學(xué)視頻案例設(shè)計[J].實驗科學(xué)與技術(shù)，2014（5）：121-124

篇11

1 概述

MATLAB是Mathwors公司推出的當(dāng)今國際上最流行的軟件之一。它以矩陣運算為基礎(chǔ),把計算、可視化、程序設(shè)計融合到了一個可交互的工作環(huán)境中。實現(xiàn)工程計算、算法研究、建模、仿真和數(shù)據(jù)分析,具有可視化、科學(xué)和工程繪圖、應(yīng)用程序開發(fā)(包括GUI)功能。

電機與拖動是電氣工程及其自動化、自動化專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程。它涉及電磁學(xué)、動力學(xué)及數(shù)學(xué)等多門學(xué)科。課堂講授方式來講授這門課的最大問題在于:難以用清晰、簡潔的各種波形、圖形來講授諸如旋轉(zhuǎn)磁場、繞組結(jié)構(gòu)和電動機過渡過程等問題。目前,有很多的實驗裝置可以對電機及其拖動系統(tǒng)運行進(jìn)行較好地測試與觀察。但其價格昂貴,投資較大,在一些高校教學(xué)中難以實現(xiàn)。

本文介紹采用MATLAB/GUIDE(圖形用戶界面設(shè)計)設(shè)計電機與拖動的仿真實驗系統(tǒng),以彌補高校實驗設(shè)備缺乏,也可以起到輔助教學(xué)的作用。

2 電拖實驗系統(tǒng)設(shè)計

2.1 實驗系統(tǒng)界面設(shè)計

根據(jù)設(shè)計目標(biāo),在界面中插入學(xué)校背景和電拖仿真實驗系統(tǒng)的標(biāo)題,并在系統(tǒng)界面中設(shè)計3個列表框:電機類型、實驗特性及實驗說明,兩個按鈕:運行和退出,設(shè)計效果如下圖所示。

完成上述界面設(shè)計后,需實現(xiàn)如下功能:當(dāng)單擊電機的某個類型時,在實驗特性列表框中會顯示出相應(yīng)的實驗種類以供選擇。以上功能的實現(xiàn)可設(shè)置列表框1(電機類型列表框)的回調(diào)函數(shù)如下:

function listbox1_Callback(hObject, eventdata, handles)

switch get(hObject,‘value’)

case{1,6,11,14},

set(handles.listbox2,‘string’,‘請選擇電機類型’);

case{2,3,4,5},

set(handles.listbox2,‘string’,‘起動|串阻調(diào)速|(zhì)調(diào)壓調(diào)速|(zhì)弱磁調(diào)速|(zhì)機械特性’);

case{7,8},

set(handles.listbox2,‘string’,‘變極調(diào)速|(zhì)變頻調(diào)速|(zhì)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差能耗調(diào)速’);

end

set(handles.listbox2,‘value’,1)

2.2 實驗系統(tǒng)中實例介紹

當(dāng)在界面中選擇他勵電動機并選擇串阻調(diào)速時(如下圖所示),

可以啟動simulink仿真界面,進(jìn)行他勵直流電動機的三級串阻起動仿真模型。并于實驗說明窗口中顯示該實驗的有關(guān)說明。完成這種功能,這里編寫列表框2(實驗特性列表框)的回調(diào)函數(shù)如下:

function listbox2_Callback(hObject, eventdata, handles)

global mdl;

mdltemp='';

switch get(handles.listbox1,‘value’)

case 4

switch get(hObject,‘value’)

case 2

mdltemp=‘startDCmotor.mdl’;%打開存儲于matlab的work中的預(yù)先設(shè)計好的仿真模型。

set(handles.listbox5,‘string’,‘此實驗演示直流電動機三級串阻調(diào)速的電壓、轉(zhuǎn)速等波形’);%設(shè)置實驗說明內(nèi)容

……

%由于結(jié)構(gòu)類似,此處省略部分相關(guān)程序。

if mdltemp~=''

mdl=mdltemp;

mdltemp='';

set(handles.pushbutton1,‘enable’,‘off’);

end

if strcmp(get(handles.figure1,‘selectiontype’),‘open’)&(mdl~='')

open_system(mdl)

mdl='';

set(nandles.pushbutton1,‘enable’,‘off’);

end

打開了相應(yīng)的三級起動simulink 模型如下圖所示,進(jìn)行仿真,打開轉(zhuǎn)速與電壓示波器,得到轉(zhuǎn)速與電壓波形。該simulink 模型為預(yù)先設(shè)計并存儲于work文件夾中的。

2.3 設(shè)置仿真界面的控制按鈕

設(shè)置“運行” (pushbutton1)和“退出”(pushbutton2)按鈕的回調(diào)函數(shù)如下,實現(xiàn)單擊運行時進(jìn)行選定實驗的仿真。單擊“退出”時退出仿真界面。

“運行”按鈕程序

function _Callback(hObject, eventdata, handles)

globle mdl

open_system(mdl);

mdl='';

set(handles.pushbutton1,‘enable’,‘off’)

“退出”按鈕程序

function _Callback(hObject, eventdata, handles)

close

3 小結(jié)

該系統(tǒng)將MATLAB與電機與拖動聯(lián)系起來,建立了一個可交互的工作環(huán)境。從而實現(xiàn)仿真和數(shù)據(jù)分析,具有可視、簡單、明了的特點。

設(shè)計電機與拖動的仿真實驗系統(tǒng),從而彌補高校實驗設(shè)備缺乏,同時起到輔助教學(xué)的作用。

篇12

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，絕大部分生產(chǎn)機械都是用電機，特別是三相異步電動機來拖動的。

《電機及拖動》既是一門理論性很強的技術(shù)基礎(chǔ)課，又具有專業(yè)課的性質(zhì)，涉及的基礎(chǔ)理論和實際知識面廣，我們必須培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力，使他們在掌握基本理論的同時，能夠采用工程觀點和工程分析方法，在生產(chǎn)一線解決電機拖動的技術(shù)問題。電機的運行，都是從起動開始的，而全壓起動是電機最簡單、常用的起動方式。因此，真正理解電機的全壓起動問題非常重要。

二、大多數(shù)教科書對電機全壓起動條件的描述

目前，在電機及拖動這門課程中，許多我們用過的教材，在論述低壓籠型電動機全壓起動時，均將以下公式：

≤+

式中：I――電機額定電流

I―電機全壓起動時的起動電流

作為滿足低壓籠型電動機全壓起動的唯一條件，滿足上述公式的可以全壓起動，否則應(yīng)采取降壓起動。這樣的結(jié)論，顯然是極片面、極不符合生產(chǎn)實際的。例如，一臺低壓籠型電動機，P=75kw，I=6.5IN，當(dāng)變壓器容量為1000KV?A時，如果采用以上公式，則有：

=6.5＞+=4

結(jié)論是不能采用全壓起動，這個結(jié)論，顯然與實際情況相去甚遠(yuǎn)。

如果用上述公式，計算1000KV?A變壓器允許全壓起動的低壓籠型電機的最大功率（假定=6.5），則有：

=6.5≤［+］=+

經(jīng)整理，得：P≤=43.5KW

即1000KV?A的變壓器，若采用全壓起動方式的話，只能起動43.5KW以下的低壓籠型電動機，這結(jié)果實在是太保守，而且顯然不符合工礦企業(yè)的生產(chǎn)實際。

作為經(jīng)驗公式，≤+時，低壓籠型電動機才能全壓起動并沒有錯，但只有在沒有獨立的變壓器供電（即與民用照明共用電源），電動機起動比較頻繁，并且供電網(wǎng)絡(luò)上允許的電壓降較小時（一般u％約為2％），按上述公式來估算電動機可否全壓起動才是合理的，而某些教材不談電動機起動時的具體情況，只把上述經(jīng)驗公式作為判斷電動機可否全壓起動的唯一條件，這顯然是錯誤的。

三、以工程應(yīng)用觀點分析籠型電機全壓起動條件

要正確判斷一臺低壓籠型電動機可否全壓起動，必須綜合考慮電機起動時的各種具體情況。就滿足電機全壓起動的電源容量而言，根據(jù)實際的運行經(jīng)驗，我認(rèn)為從以下兩個方面進(jìn)行考慮及判斷。

1.考慮電源容量及電機起動時對同一供電線路中其他電氣設(shè)備的影響。

這也是各類教材中曾討論的問題，但絕非如某些教材所論述的以前述的經(jīng)驗公式即可判斷是否滿足全壓起動條件那么簡單。《通用用電設(shè)備配電設(shè)計規(guī)范》（GB50055－1993），對電機的起動作了以下規(guī)定：

第2?3?2條交流電動機起動時，配電母線上的電壓應(yīng)符合下列規(guī)定：

（1）在一般情況下，電動機頻繁起動時，不宜低于額定電壓的90％；電動機不頻繁起動時，不宜低于額定電壓的85％。

（2）配電母線上未接照明或其他對電壓波動較敏感的負(fù)荷，且電動機不頻繁起動時，不應(yīng)低于額定電壓的80％。

（3）配電母線上未接其他用電設(shè)備時，可按保證電動機起動轉(zhuǎn)矩的條件確定；對于低壓電動機，還應(yīng)保證接觸器線圈的電壓不低于釋放電壓。

將《通用用電設(shè)備配電設(shè)計規(guī)范》中的規(guī)定與教材中的經(jīng)驗公式對比，我們可以發(fā)現(xiàn)，若按《規(guī)范》的規(guī)定，其允許全壓起動的電動機功率要比按教材中的經(jīng)驗公式所計算的電動機功率大好幾倍。所以，教師在講授電力拖動這門課程時，就不能照本宣科，只按教科書一字不變地照搬，而應(yīng)明確地告訴學(xué)生，書中的經(jīng)驗公式是有一定的使用條件和前提的，并且絕對不是唯一的，一臺電機可否全壓起動，必須進(jìn)行綜合的考慮。這樣，學(xué)生才能對電機的全壓起動有全面的理解，才能在以后的實際工作中對電機的起動方式有正確的選擇。

2.教導(dǎo)學(xué)生利用相關(guān)手冊、經(jīng)驗公式及有關(guān)規(guī)定，確定允許全壓電動機最大功率。

高職高專培養(yǎng)的是面向生產(chǎn)第一線的應(yīng)用型技術(shù)人才，從實用的角度，希望不必經(jīng)過繁瑣的計算就可以確定各種條件下允許全壓起動的電動機的最大功率。因此，最簡便實用的，就是直接利用相關(guān)手冊、經(jīng)驗公式及有關(guān)規(guī)定的數(shù)據(jù)。根據(jù)多年電機實際運行的驗證，我從相關(guān)手冊總結(jié)、整理了如下實用數(shù)據(jù)。

表1 允許全壓起動的電機功率PN與變壓器容量SN之比

注：u％――電機起動時配電母線上的壓降百分?jǐn)?shù)

u％――變壓器阻抗電壓百分?jǐn)?shù)

表2 10（6）/0.4KV變壓器允許全壓起動低壓籠型電動機的最大功率

注：上表所列是指電動機與變電所低壓母線直接相連時的數(shù)據(jù)。

在實踐中，我曾對一臺100KW、拖動大轉(zhuǎn)動慣量磨煤機的籠型電機，采用全壓起動以及采用自耦變壓器降壓起動的效果進(jìn)行了對比，對比數(shù)據(jù)如下：

四、結(jié)語

由此可見，在允許的情況下，采用全壓起動可以獲得比其他起動方式更好的效果。但如果按前述≤+的經(jīng)驗公式來判斷，要全壓起動100KW的電動機，供電變壓器的容量要超過2000，可見現(xiàn)實與書本的差距。

綜上所述，我認(rèn)為某些《電機及拖動教材中論述的判斷籠型電機能否全壓起動的經(jīng)驗公式≤+在目前的工礦企業(yè)生產(chǎn)實踐中有明顯的局限性，并且沒有太大的實用意義。因此，教授電機拖動的教師必須教導(dǎo)學(xué)生學(xué)會從電機本身、工藝及設(shè)備要求、電源及相關(guān)設(shè)備、各種條件下的經(jīng)驗公式等方面，以工程觀點來綜合考慮。這樣的學(xué)生，才能適應(yīng)生產(chǎn)第一線的工作。

參考文獻(xiàn)：

［1］鋼鐵企業(yè)電氣設(shè)計參考資料.冶金工業(yè)出版社，2000.

［2］胡幸鳴.電機及拖動基礎(chǔ).機械工業(yè)出版社，2004.1，第1版：132.

篇13

中職院校專業(yè)課程的教學(xué)目標(biāo)服從于中職院校人才培養(yǎng)目標(biāo)的需求。中等職業(yè)教育以培養(yǎng)技能型應(yīng)用人才為目標(biāo)，具有很強的職業(yè)定向性，即明顯地體現(xiàn)直接為產(chǎn)品生產(chǎn)和社會服務(wù)的職業(yè)特性，著眼于培養(yǎng)企業(yè)第一線操作型和應(yīng)用型人才，主要是通過專業(yè)課的教學(xué)實現(xiàn)的。傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)模式削弱了對技能的培養(yǎng)，單純的“實踐教學(xué)”模式雖然突出了對技能的訓(xùn)練，但以模仿為主，缺少了設(shè)計的靈活性和創(chuàng)新性，該課程教學(xué)模式的改革勢在必行。

2.確定電機拖動課程能力培養(yǎng)目標(biāo)

根據(jù)中職高專的教育發(fā)展趨勢，突出“理論夠用，重在實踐”的原則，理論以應(yīng)用為目的，以必需、夠用為度，以掌握概念、強化應(yīng)用為重點；實踐強調(diào)針對性和實用性，以培養(yǎng)學(xué)生關(guān)鍵能力為主線。結(jié)合電類、機電類專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)、中職學(xué)生的認(rèn)知能力及維修電工職業(yè)資格中級、高級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行課程設(shè)計，確定電機拖動課程的主要教學(xué)內(nèi)容和體系結(jié)構(gòu)，從而制定本課程關(guān)鍵能力的培養(yǎng)目標(biāo)。關(guān)鍵能力是一種普通的、可遷移的，對勞動者的未來發(fā)展起關(guān)鍵性作用的能力，它區(qū)別于與工作崗位相關(guān)的知識與技能，是跨專業(yè)的知識技能。由于其普遍適用性，不易因科學(xué)技術(shù)進(jìn)步而過時或被淘汰，因此，一個人如果具備了這些關(guān)鍵能力，就能夠?qū)崿F(xiàn)職業(yè)的變動和崗位的轉(zhuǎn)換，適應(yīng)千變?nèi)f化的勞動力市場需求。

3.開發(fā)和利用教學(xué)資源，編寫教學(xué)方案

傳統(tǒng)教學(xué)模式在教學(xué)的實施上，理論課與實踐課的教學(xué)是分開的，理論課程在先實踐課在后，理論教學(xué)場地與實訓(xùn)場地相分離，理論教學(xué)時實訓(xùn)設(shè)備閑置，而實訓(xùn)時間又是有限的，因此造成學(xué)校僅有的教學(xué)資源不能有效發(fā)揮作用，在進(jìn)行理論與實踐一體化教學(xué)實驗時，強調(diào)要充分開發(fā)和利用教學(xué)資源，理論教學(xué)與實踐教學(xué)融為一體就能提高設(shè)備的利用率，強調(diào)其他資源的開發(fā)。我們認(rèn)為，專業(yè)教學(xué)內(nèi)容不是固定不變的，也不是現(xiàn)成的，是以現(xiàn)實社會職業(yè)崗位所需要的能力標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，由教師到生產(chǎn)單位調(diào)查、了解，到圖書館等處查閱、搜集，最后整理而得的。除課堂練習(xí)以外，課余時間學(xué)生可以自愿到專業(yè)教室自學(xué)和動手操作，不僅提高了設(shè)備的利用率，培養(yǎng)了學(xué)習(xí)的主動性和自學(xué)能力，更體現(xiàn)了“學(xué)習(xí)是常數(shù)，時間是變量”這一教學(xué)理念。

課程是教育的心臟，是體現(xiàn)教育目的的藍(lán)圖，不同的教育目的要求有與之相適應(yīng)的課程，課程是依據(jù)一定的教育目的設(shè)計的，對于形成學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)乃至整個身心素質(zhì)結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)至關(guān)重要。具體課程是指教學(xué)計劃、教學(xué)大綱和教科書，所規(guī)定和表述的那些教學(xué)內(nèi)容，其特點是側(cè)重通過正規(guī)的課堂教學(xué)向?qū)W生傳授書本知識，進(jìn)行知識和技能方面的訓(xùn)練，也強調(diào)理論與實踐、間接經(jīng)驗和直接經(jīng)驗的緊密聯(lián)系。

4.電機拖動“教實一體化”模塊構(gòu)建

《電機拖動》課程為PLC原理及應(yīng)用、電力電子技術(shù)、變頻技術(shù)等后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定必需的理論基礎(chǔ)和基本技能功底。根據(jù)以就業(yè)為導(dǎo)向、以能力為本位，以崗位技術(shù)為導(dǎo)入的原則，對傳統(tǒng)的電機拖動的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革，構(gòu)建“教實一體化”的知識模塊。針對電類和機電類專業(yè)的相關(guān)崗位設(shè)置將電機拖動分為7個模塊，其中電機4大模塊，分別以4大類電機應(yīng)用案例為任務(wù)，引導(dǎo)相關(guān)理論知識和實踐技能的學(xué)習(xí)；控制技術(shù)分為3大模塊，以任務(wù)驅(qū)動、崗位技能引導(dǎo)該模塊內(nèi)容的學(xué)習(xí)。

5.項目教學(xué)法

在機床控制設(shè)備和線路部分采用項目式教學(xué)，從鉆床、臥式、萬能銑床電氣控制線路等不同的機床設(shè)備項目，引出“相應(yīng)控制器件―基本控制線路―控制實驗―技能實訓(xùn)―綜合實訓(xùn)―現(xiàn)場機床實訓(xùn)”產(chǎn)學(xué)研一體化教學(xué)。學(xué)生完成項目的過程也是學(xué)習(xí)知識和培養(yǎng)技能的過程，且學(xué)習(xí)以項目的形式提出，先將學(xué)生的學(xué)習(xí)目的建立在“我要學(xué)”的基礎(chǔ)上。在自己設(shè)計電路、拆裝器件、安裝調(diào)試及故障排除的過程中，學(xué)生訓(xùn)練了操作技能，培養(yǎng)了溝通能力、學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力和協(xié)作能力等。

6.案例教學(xué)法

電機部分4大模塊從現(xiàn)場案例入手“案例應(yīng)用特點―電機、變壓器應(yīng)用―器件結(jié)構(gòu)原理―電機、變壓器拆裝―控制線路分析―電機及線路分析實驗―系統(tǒng)技能實訓(xùn)”系統(tǒng)分析―綜合實訓(xùn)―現(xiàn)場實訓(xùn)―產(chǎn)學(xué)研一體化教學(xué)，將理論與實踐高度融合，完全形成“以現(xiàn)場案例為導(dǎo)向，崗位技術(shù)為導(dǎo)入”的課程體系。增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從“要我學(xué)”變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”，從而加大對學(xué)生理論和相關(guān)技能的培養(yǎng)力度。

7.結(jié)語

通過整合學(xué)術(shù)性課程與實踐性課程，理論教學(xué)與實踐教學(xué)在課程結(jié)構(gòu)上融為一體；通過整合理論教學(xué)與實踐教學(xué)，理論教學(xué)與實踐教學(xué)在時間上融為一體；通過整合教學(xué)組織結(jié)構(gòu)，理論教學(xué)與實踐教學(xué)在空間上融為一體；通過整合課堂教學(xué)目標(biāo)，必須掌握的理論知識與應(yīng)達(dá)到的能力水平融為一體；通過整合教師隊伍，課程必須集理論教學(xué)與實踐教學(xué)任務(wù)于一身。

參考文獻(xiàn)：