王晓光 刘凌云 冯晶晶 陈俊 陈辉

摘要：电机学是电气工程及其自动化专业的重要专业基础课程，通过该课程的学习，使学生系统地掌握电机的基本理论、分析方法和基本实验技能，培养学生对于电气工程问题分析与设计的初步能力。为了改善电机学难学的问题，本文提出项目引导式的教学方法，以实际的项目设计流程引导学生对电机学基本知识点、分析方法的学习效果，培养学生解决复杂工程问题的能力。

关键词：电机学;项目引导;复杂工程问题

一、引言

电机学课程是专业核心课程之一，通过本课程的教学为后续专业课程和进一步的专业学习奠定基础。电机学的基本概念、理论较多，涉及到的磁场、电磁转换过程较为复杂，学生普遍认为电机学的学习难度较大，号称“四大天书之一”。但是，电机学是基本电磁学的典型应用，同时具有基础性和专业性。所以，电机学的教学效果直接影响着学生对其他专业核心课的学习效果。

为了改善传统教学模式弊端，文献[1]将工程项目引导的教学模式应用在“机械设计”课程中。文献[2]对项目引导实践教学模式在现代材料科学与工程专业的应用进行了探索。文献[3]将项目引导和任务驱动两种教学方法融合用于数字信号处理课程的教学当中。文献[4]将项目教学法用于PLC 应用技术教学环节当中。文献[5]在Matlab与工程计算课程教学实践中采用了工程项目引导的教学方式。由此可见，项目引导式教学法在诸多工科相关的课程教学中得到应用，并取得了较好的教学效果。

为了提高电机学课程的教学效果，培养学生解决复杂工程问题的能力，更加符合专业认证对本科教学的要求及对学生培养的指标，教学团队根据多年的教学经验及项目实践经历，将实际的项目引入电机学的教学环节当中，将项目开发与电机学的教学内容有机结合，使学生随着项目的进展对电机学的教学内容进行学习。

二、项目引导式教学法的实施

2.1 传统的电机学教学方法

以我校电机学课程体系安排，电机学课程包括四部分内容：变压器、交流绕组共同理论、同步电机、直流电机，主要讲解各个内容的基本结构、工作原理和特性、基本分析方法。课程理论性和综合性都比较强，教学方法以课堂讲授基本原理为主，以实验、平时作业、课上讨论为辅，多种形式共同实施教学过程。

首先，在电机学每章讲授之前，将设计好的项目课题展示给学生。例如在讲授变压器章节之前，先抛给学生们一个设计变压器的任务，设计一个手机充电器用小型变压器、充电电流3A;在讲解交流绕组共同理论章节之前，给出一个教室用风扇的电机绕组，实现绕组通电后产生一个圆形旋转的磁场;在讲解交流绕组共同理论章节之前，要求大家思考如何设计一个小型手持发电机;在讲解直流电机之前，要求大家先设计一款电动玩具用直流电动机。

其次，每次给出设计任务，均要符合以下原则：1. 标准化，设计任务均按照标准的产品设计要求给出项目需求书、设计标准、应用场合等详细的要求。2. 通用化，应用场合一定要贴合日常生活，最好是学生们日常使用的设备，从而提高学生们的兴趣和设计欲望。3. 简单化，设计的项目需要的原理简单、功能简单，部分学生通过已经学过的高中物理、工程电磁场等课程、对电机学的预习，辅以网络资料可以拟出一个大概的设计方案，使学生具有一定的成就感，从而对接下来将要学习的教学内容具有一定的求知欲，从而使学生由 “被动学习”转为“自发学习”或“主动学习”。4.先进化，抛给学生的设计任务或产品具有一定的先进性，而不是老旧的技术或产品，使得学生对设计的项目具有一定期待感，也使得学生对自己设计的项目具有一定是实用性。

最后，根据项目的设计要求以及学生对该项目设计中存在的问题，对电机学各个章节内容进行详细的讲解。以项目的设计开发流程为主線，将教学内容重新组织和优化，由简单到困难，逐步深化讲解的内容。先讲解原理、概念性的知识，再讲解公式及特性，最后讲解分析方法，以线盖面，逐层深入。

项目引导式教学法的实施过程中，使学生在项目开发过程中提出问题，利用课程学到知识和自学方法分析问题，利用团队合作、个人创新等能力解决问题。项目引导式教学设计与学生能力对应关系如图1所示。所以，该方法使学生由“被动学习”变成了“主动式学习”，增加了学生的学习欲望、锻炼了学生的自学能力、提高了提出问题分析问题解决问题的能力。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。

通过精心设计的项目任务和设计内容，引导学生在项目开发的过程中对电机学的教学内容进行学习，将工程实例和教学内容有机结合，融入了因材施教、创新引导和工程结合等理念，系统性地培养学生作为一名工程师所需的基本素养，解决当前理论教学不足的问题。

参考文献

[1] 朱林剑， 陈庆红. 工程项目引导的“机械设计”教学模式探讨[J]. 机械设计， 2018， 35（S2）：95-97.

[2] 谷龙艳， 雷岩， 吕金洲， 等. “项目引导”实践教学模式的探索和实施[J]. 广州化工， 2018， v.46（12）：148-150.

[3] 张峰， 石现峰， 赵黎. 项目引导多任务驱动在数字信号处理教学中的应用[J]. 教育教学论坛， 2017（48）：163-164.

[4] 段志群， 张淑艳， 张金红. 以项目为引导，进行《PLC应用技术》教学内容整合研究[J]. 信息通信， 2017（10）：293-294.

[5] 陈庆光，黄爱爱，祝磊，薛凌云.工程项目引导的《Matlab与工程计算》课程教学实践[J].教育现代化，2019，6（05）：129-132+142.