陈卫民 孙冠群 蔡慧 王颖 孙丽宏

摘要：“电机与拖动基础”课程是电气工程及其自动化专业的技术基础课程之一，涉及基本概念多，相互关系复杂。根据课程少学时的前提下提出传统课堂教学与网络教学相结合的教学方法，课堂教学重视课程理论基础的详细讲述，网络教学强调学生的自学和工程应用能力的培养。经两个教学周期的教学实践表明，改进的教学方法效果与之前的填鸭式课堂教学有明显改善。

关键词：电机与拖动;网络平台;教学实践

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）32-0087-02

随着我国工业技术的不断发展，企业逐渐从粗放型向集约型转变，专业技术人才的需求量很大。然而，目前很多刚毕业的大学本科生却难以达到企业的人才要求，因为企业既希望毕业生具有较扎实的专业基础知识，又具有一定的职业技能，能够快速融入企业，降低企业的培养成本。为了能适应社会对毕业生的需求，近十年来，普通本科学校对大学的课程设置以及专业课程建设进行了大量的探讨和改革实践，通过这些改革和实践不但使学生能在有限的时间里掌握扎实的基础知识，扩大学生的知识视野，拓宽学生的就业范围，而且能使学生在学习过程中提高动手实践能力，掌握一定的基础技能。而对于“电机与拖动基础”这门专业技术基础课程，如何让学生掌握基础理论并解决实际工程问题，本课程的教学团队进行了相应的教学探讨和实践。

一、课程教学实施方案

电机与拖动课程是电气工程及其自动化课程的专业基础课，知识点包含电场、磁场、电工以及力学等，基本概念和基础理论知识多，相互之间关系复杂。掌握本课程需要大量的理论学习时间，此外，抽象的理论知识使学生难以与实际相联系，因此，本课程的课時设置既要有充足的理论教学时间又要有一定的实践操作学时。然而，受本学科专业总学时的限制，本课程从最初的76学时减少到48学时，实践环节也从12学时减少到6学时。显然，合理的课程知识点设置以及必要的侧重点是本门课程建设的关键。

在现代工业中，电动机拖动负载以及电机控制等应用非常广泛，本课程以目前应用中最广泛的电机及其电力拖动为重点，通过课堂教学、网络教学以及实践教学等多种方式展开。课堂教学着重电机理论知识，详细分析电机的工作原理、设计理念、工作特性以及应用思路。网络教学充分利用我校的网络课件平台，建立了基于BlackBoard平台的课程网站，通过网络平台促进学生的课外学习。实践教学突出课程的实用性，通过实验室实物实验和仿真实验两部分实验提高学生对电机的应用能力。具体的课程教学方案如图1所示。

二、课程教学实施过程

1.课堂教学

本课程理论性强、概念抽象、专业特征明显，是本专业从基础理论、技术理论走向专业课学习和工程应用研究的基础与纽带，系统掌握本课程的理论知识是实现电力拖动控制的必要条件。

在现有的学时条件下，本课程在课堂中重点讲述电机基本原理以及开环电力拖动原理，引导学生理解电机中电流、磁场以及电磁转矩的因果关系，分析电机的各种运行特性，使学生掌握电机与拖动的原理，为进一步的应用打下基础。比如，直流电机部分课堂中重点讲述他励电机的电磁原理、电机结构以及电动机运行特性，而对于电机用途、应用、换向以及其他励磁方式的电机特性等等则通过网络教学实现。

2.网络教学

网络教学是弥补课堂教学学时少的重要手段，本课程对本专业学生开放了基于Blackboard的网络教学平台，该教学平台有：多媒体课件、课程录像、网络资源、实践教学、作业测验、主题讨论、交流和答疑、课程建设以及教师信息等模块。网络课程平台的教学录像以及多媒体课件既包含了课堂教学中已上过的内容，又包含了由于课时受限在课堂未讲的其他内容，通过这个模块学生既巩固已学理论知识，又可以扩展对电机的其他方面认识。网络资源模块包含了电机工厂制造的一些视频、国内知名专家的电机前沿讲座视频以及当前热门的电机相关论坛，这个模块可以帮助学生感性认识电机构造，深化了解电机发展以及电机应用等知识。

主题讨论、交流和答疑等模块提供一个互动平台，该模块是促使学生课外自主阅读的重要手段，网络互动教学流程如图2所示。如在直流电机教学关于直流电机换向存在的问题以及改善方法，课堂教学中仅在电机结构讲述中提及，但不细述，网络教学中教师重点提出该问题并给出参考文献，要求每个学生能分析该问题并提出相应改善措施，并可以发挥想象。对于这样的问题，学生具有一定理论基础后，应该可以通过查阅文献的方式解决。这种网络讨论既可以节省课堂教学的时间，又可以促使学生课外学习，教师也可以通过主题讨论检查学生课外学习情况。

网络作业是网络教学的补充。网络作业不同于课堂布置的书本作业，课堂布置的书本作业其目的是要求掌握理论知识，而网络作业主要是拓展学生的技术应用。比如对于直流电机的网络作业，有：给定负载条件，要求选择合适的电机，这些电机必须是网上可以购买到的产品;若要对某电力拖动系统进行调速，请设计调速方案，要求画出调速原理图、列出设备清单以及经费开支。通过这些网络作业能让学生充分联系实际，解决实际问题，也能激发他们的兴趣。测验是学生检验自身学习情况的一种途径，也为课程考试作一些准备。

3.实践教学

实践是提高学生职业技能的重要手段，没有实践始终是纸上谈兵。考虑到实验学时以及实验条件的限制，本课程实践教学分为实验室实物实验教学和MATLAB-Simulink 仿真教学。

实物实验教学有必修实验和选修实验。必修实验有电机绕组绕线、直流电动机运行特性、三相异步电动机运行特性，选修实验有直流发电机运行特性、直流串励电动机运行特性、单相和三相变压器、三相电机启动和调速、单相交流电动机运行、同步电动机等等。实物实验均有实验指导视频录像，学生若要做选修实验可通过实验室预约，然后通过网络平台上的实验指导录像学习后到实验室进行实验。

基于MATLAB的电机Simulink仿真实验是提高学生运用电机的重要方法。本课程编写了仿真实验指导书，其内容分为三部分：Simulink的电气部分介绍、直流电机仿真以及交流电机仿真。直流电机仿真有：直流电动机的机械特性、启动、制动以及调速等示例;交流电机仿真有启动、调速等示例。学生要求在课外按照例程进行仿真，仿真文件及结果上传到网络平台，最后独立然后完成一个综合实验。例如，当学生学习了电机的启动、制动以及调速理论后，综合实验为设计一个使异步电动机能实现正转、反转以及点动等功能电力拖动控制系统，通过仿真验证所设计方案的正确性。

三、考核方法

考核是衡量学生对本课程掌握程度的必要条件，本课程的考核不同于传统的课程考核方法。由于本课程的网络教学是教学过程的重要部分，通过考核的办法促进学生网络学习的动力以及通过课外电力拖动基础应用仿真可以提高学生应用能力，因此，本课程将考核分为四部分，分别为课程试卷考核（占60%）、网络讨论质量评价（占10%）、网络讨论与提交作业质量（15%）以及实验评价（占15%）。这种考核设置可以充分调动学生的学习自主性。

四、结论

本文针对本课程理论复杂、学时少的特点，将传统的课堂教学与网络教学相结合，课堂教学注重理论知识讲解，网络教学强调学生自学能力，从教学录像、动画演示视频中学习，开阔学生知识视野。实践教学中增加实物实验的教学视频指导以及引入基于MATLAB的电力拖动应用仿真，强化对课堂教学的理解。另外，从课程实际出发，提供学生的动手实践解决实际问题的思路和方法，给学生创造更好的学习平台和更多的独立思考空间，营造良好学习氛围，经过2个教学周期的试验，教学效果与之前的填鸭式课堂教学有较大提高。

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（责任编辑：王祝萍）