錢荔

摘 要： “電機學(xué)”是高等學(xué)校電氣工程及其自動化專業(yè)的專業(yè)課，課程內(nèi)容復(fù)雜，涉及多門學(xué)科。本文在分析了獨立學(xué)院學(xué)生特點和“電機學(xué)”課程特點的基礎(chǔ)上，對“電機學(xué)”課程進(jìn)行了教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整和教學(xué)方法的探索，提出了“實例教學(xué)”與“網(wǎng)絡(luò)教學(xué)”的方法，增強了課程教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞： 獨立學(xué)院 電機學(xué) 教學(xué)改革

一、引言

“電機學(xué)”是獨立學(xué)院電氣工程及其自動化專業(yè)的一門專業(yè)課，對學(xué)生有一定的數(shù)理基礎(chǔ)要求，先修課程包括“高等數(shù)學(xué)”、“大學(xué)物理”、“電路”、“工程電磁場”等?！半姍C學(xué)”的內(nèi)容是電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)生知識結(jié)構(gòu)的重要組成部分，課程主要介紹變壓器、異步電機、同步電機、直流電機穩(wěn)態(tài)運行的基本理論知識和基本分析方法。

獨立院校是由普通本科高校按新機制、新模式舉辦的本科層次的二級學(xué)院，學(xué)院生源水平在近幾年有了較大的提高，錄取的學(xué)生中達(dá)本二錄取線的占很大比例，學(xué)院對學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)為高素質(zhì)應(yīng)用型人才，實施因材施教、分層次、多渠道的人才培養(yǎng)模式，原先針對數(shù)理基礎(chǔ)較薄弱的學(xué)生的教學(xué)方式已不再適用，生源的變化及培養(yǎng)目標(biāo)的變化使得“電機學(xué)”的教學(xué)改革勢在必行。

二、“電機學(xué)”課程特點

“電機學(xué)”課程主要介紹各類電機的基本工作原理和基本運行規(guī)律。課程針對具體的電機設(shè)備，應(yīng)用電磁感應(yīng)定律和電磁力定律，先進(jìn)行定性分析，分析發(fā)生在有限的電機空間內(nèi)的電磁過程，再進(jìn)行定量分析，將復(fù)雜的電磁過程簡化為基本方程和等效電路、相量圖，從而得到電機運行的基本規(guī)律。課程的主要特點為：

1.數(shù)理基礎(chǔ)要求高?！半姍C學(xué)”課程要求學(xué)生有扎實的大學(xué)物理和高等數(shù)學(xué)功底，在理解和掌握物理概念的同時能利用所學(xué)數(shù)學(xué)知識處理電機內(nèi)部電磁場方面的問題，并要有一定的電路分析和計算能力。

2.抽象思維能力要求高?！半姍C學(xué)”課程要分析電機內(nèi)部情況，包含電機繞組的空間放置與連接，導(dǎo)體電動勢的矢量合成，三相磁動勢的空間矢量合成，這些都對學(xué)生的抽象思維和空間想象能力有較高的要求。

3.內(nèi)容多、難度高、課時緊。“電機學(xué)”課程涉及的學(xué)科較廣，包含的知識點很多，其中電磁場部分的內(nèi)容比較抽象，教授難度較高，而理論課時只有64學(xué)時。

4.應(yīng)用性強。電機是實用型的機械，在一般的電氣系統(tǒng)中都有應(yīng)用，所以在教學(xué)過程中不能只關(guān)注理論部分的講解，還要聯(lián)系實際應(yīng)用。對于獨立學(xué)院的學(xué)生來說，學(xué)習(xí)電機學(xué)的重點還是如何運用電機而不是設(shè)計電機和制造電機。

三、教學(xué)改革探索

1.課程內(nèi)容調(diào)整與補充。“電機學(xué)”的基礎(chǔ)課程主要是“大學(xué)物理”、“高等數(shù)學(xué)”和“電路”。因為前修課程“電路”進(jìn)行了教學(xué)內(nèi)容改革，去掉了磁路部分的內(nèi)容，所以在“電機學(xué)”的授課內(nèi)容上必須添加磁路部分的內(nèi)容。同時考慮到學(xué)生的基礎(chǔ)和特點，在課時的分配上以基礎(chǔ)為重，只講解每類電機的基本工作原理和基本分析方法，對一些特殊運行情況及分析方法不再講解。

2.仿真軟件的應(yīng)用。Saber軟件是美國Synopsys公司推出的一款系統(tǒng)仿真軟件，可用于電子、電力電子、機電一體化、機械、光電、光學(xué)、控制等不同類型系統(tǒng)構(gòu)成的混合系統(tǒng)仿真，為復(fù)雜的混合信號設(shè)計與驗證提供了一個功能強大的混合信號仿真器，兼容模擬、數(shù)字、控制量的混合仿真，可以解決從系統(tǒng)開發(fā)到詳細(xì)設(shè)計驗證等一系列問題。該軟件可以對電機的多種運行狀態(tài)進(jìn)行模擬，并對結(jié)果進(jìn)行分析。Saber軟件仿真的真實性強，學(xué)習(xí)難度適中，非常適合“電機學(xué)”課程的教學(xué)及學(xué)生課后學(xué)習(xí)。

Matlab軟件是美國MathWorks公司出品的一款仿真軟件，其中的Simulink提供了一個可視化開發(fā)環(huán)境，可以在其中的電力系統(tǒng)模塊庫選擇合適的電機模塊和其他電源模塊搭建完整的電機系統(tǒng)，由于已模塊化，只要輸入相應(yīng)參數(shù)，就可以模擬真實電機系統(tǒng)運行狀態(tài)并進(jìn)行結(jié)果分析。

兩種仿真軟件易于獲得，方便學(xué)習(xí)，對獨立學(xué)院學(xué)生來說是最適用的電機仿真軟件，在教學(xué)過程中簡單教授仿真軟件及應(yīng)用實例可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，同時對后面的電機學(xué)課程設(shè)計有一定的幫助。

3.實例教學(xué)。學(xué)習(xí)是為了應(yīng)用，獨立學(xué)院培養(yǎng)學(xué)生的主要方向是“應(yīng)用型”，所以在教授過程中除了基本原理的講解外，最重要的是讓學(xué)生知道電機有何應(yīng)用及怎么用。講授完一個電機的基本內(nèi)容后可以一個具體的應(yīng)用實例說明電機的應(yīng)用，包含電機、電機的控制電路和保護電路的設(shè)計，這些內(nèi)容不僅能豐富電機學(xué)的教學(xué)，而且能將前期的一些課程聯(lián)系起來，比如控制電路和保護電路要用到的單片機、PLC等內(nèi)容。

4.實驗教學(xué)與課程設(shè)計。實驗教學(xué)在“電機學(xué)”課程的教學(xué)環(huán)節(jié)中是不可缺少的。（1）實驗部分教學(xué)內(nèi)容和理論教學(xué)內(nèi)容及課程設(shè)計相結(jié)合，在原有基礎(chǔ)上改進(jìn)，加入一點思考設(shè)計過程，并要求學(xué)生以小組的形式獨立完成。（2）課程設(shè)計部分緊貼時代前沿和學(xué)科領(lǐng)域的最新技術(shù)，充分利用學(xué)校軟硬件條件，讓學(xué)生以團隊的形式完成實例系統(tǒng)的開發(fā)，旨在培養(yǎng)學(xué)生的多學(xué)科綜合應(yīng)用能力、總體設(shè)計能力、創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作能力。

5.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的應(yīng)用。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)越來越熱，在傳統(tǒng)教學(xué)中如果加入網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，那么不僅可以鞏固課堂教學(xué)的成果，還可以實現(xiàn)隨時隨地學(xué)習(xí)，使得學(xué)習(xí)的便利性大大提高。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的實現(xiàn)可以通過建設(shè)專門的課程網(wǎng)站和建立學(xué)習(xí)群實現(xiàn)。

課程網(wǎng)站建設(shè)的目的是充實教學(xué)資源，給學(xué)生提供一個隨時隨地學(xué)習(xí)和交流的平臺。網(wǎng)絡(luò)平臺分為學(xué)習(xí)部分、測試部分和交流部分。（1）學(xué)習(xí)部分包括理論學(xué)習(xí)部分和應(yīng)用學(xué)習(xí)部分。①理論學(xué)習(xí)部分提供課程學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)手冊、基本課件、本課程所涉及的專業(yè)英語內(nèi)容部分，同時提供國內(nèi)外名牌大學(xué)免費開放教育課件的下載地址。②應(yīng)用學(xué)習(xí)部分包括仿真部分和實物開發(fā)部分，仿真部分提供包括本課程仿真軟件的選擇和應(yīng)用實例；實物開發(fā)部分會給出實物開發(fā)過程演示。（2）測試部分提供課程在線測試。（3）交流部分提供：①答疑環(huán)節(jié)，包括在線答疑、微信答疑和發(fā)送郵件答疑；②仿真環(huán)節(jié)，包括仿真軟件選擇和應(yīng)用的討論平臺；③實物制作交流和展示環(huán)節(jié)，包括實物的開發(fā)環(huán)節(jié)討論和最后的實物展示。（4）錄制課程教學(xué)過程的全程錄像，作為影像資料可在網(wǎng)絡(luò)平臺上在線播放或下載。

學(xué)習(xí)群的建立可以通過社交軟件實現(xiàn)，比如QQ或微信，建立專門的學(xué)習(xí)討論群，大家可以在學(xué)習(xí)群中提出問題，討論問題，解決問題，集思廣益。

總之，在“電機學(xué)”的教學(xué)改革探索中，應(yīng)根據(jù)學(xué)生的特點進(jìn)行教學(xué)改革，內(nèi)容上以基礎(chǔ)知識為重，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，注重實踐應(yīng)用，利用仿真軟件進(jìn)行實例教學(xué)，同時利用網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)在線式和離線式教學(xué)，這樣可以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，收到良好的教學(xué)效果。

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