摘 要：“電機學”是電氣類專業(yè)的基礎(chǔ)課，在高校工科教學中是一門老課程。在科技發(fā)展進入新時代的當下，電機作為傳動和控制的元器件，隨著自動化機器人等學科的快速發(fā)展，“電機學”的重要性沒有降低。為了更好地完成“電機學”的教學工作，本文從加強電機學實驗和圖片教學、深化電機參數(shù)認識、利用可變電源和智能化控制三個方面，展望“電機學”課程教學的轉(zhuǎn)型工作。

關(guān)鍵詞：電機學；教學轉(zhuǎn)型；提升水平

在外面旅游時，在景點時?？梢钥匆娝囋谵D(zhuǎn)動，這是人們最初利用水力服務(wù)于勞作的勞動工具，現(xiàn)在已進化發(fā)展為主要能源設(shè)備之一的水力發(fā)電機組。目前社會，科技發(fā)展進入新時代，機器人的使用正以前所未有的速度在發(fā)展，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)進步，使得電機作為傳動和控制的元器件，越來越多地被使用在生產(chǎn)制造和人民生活之中。

“電機學”是電氣類專業(yè)的基礎(chǔ)課，在高校工科教學中是一門老課程，湯蘊璆教授編著的國家級教材，已到第5版第8次印刷。電機作為傳動和控制的元器件，隨著自動化機器人等學科的快速發(fā)展，“電機學”的重要性沒有降低。

為了提高“電機學”的教學水平，本文提出以下三個方面的教學轉(zhuǎn)型工作。

1 加強實驗和圖片教學，提升學生感性認識

針對過去在學生學習中存在的死記硬背、機械訓練等以接受性學習為主的狀況，采用融“教、學、做”為一體的教學模式，以能力培養(yǎng)為根本，以提高學生綜合素質(zhì)為目標，倡導在教學過程中采用發(fā)現(xiàn)學習、自主探究學習、研究性學習和合作學習等新的學習方式。在這樣的背景下，強調(diào)學生在學習中的親歷和體驗、強調(diào)直接經(jīng)驗在學生學習和發(fā)展中的作用、強調(diào)學生問題意識的培養(yǎng)和探究能力的發(fā)展等在運用教學方法進行活動時的重要內(nèi)容和顯著特點[1]。改變現(xiàn)行本科教育重理論輕實踐的現(xiàn)象，大幅提升“電機學”實驗課與理論課的比例，到1∶2，教、學和做相互協(xié)調(diào)。在電機實驗室里，學生可以仔細觀察單相變壓器、三相變壓器、直流電機、交流電機的銘牌結(jié)構(gòu)。通過同步交流電機和異步交流電機轉(zhuǎn)速差異，引導學生分清兩種主要的交流電機。糾正部分學生一手拿實驗指導書，一手做實驗的不良習慣，要求學生做強電實驗時，一定要課前預習，熟悉具體操作程序，提高實驗成功的幾率。

“電機學”課程教學中，結(jié)合學生在電機廠認識實習和電機實驗室里得到的感性認識，把相關(guān)的電機圖片播放出來，針對各部件進行詳細解說。引導學生對相關(guān)的知識進行仔細的思考，并給學生相應(yīng)的思考時間，針對學生進行積極思考之后不懂的知識點進行提問，進而引出電機相關(guān)參數(shù)的物理意義，強調(diào)電機的幾何、物理參數(shù)與物理概念之間的對應(yīng)。

2 結(jié)合電機電磁場分布，深化電機參數(shù)認識

由于目前計算機輔助設(shè)計技術(shù)與電磁場數(shù)值解法的飛速發(fā)展，“電機學”理論也隨之發(fā)展，教材的內(nèi)容也應(yīng)根據(jù)當前的發(fā)展現(xiàn)狀不斷更新。教學過程中應(yīng)根據(jù)本課程的特點，精心選擇教學內(nèi)容，適當補充新的知識點，使教學內(nèi)容與該領(lǐng)域的先進技術(shù)同步，激發(fā)學生的學習興趣。

常規(guī)電機是以磁場為機電能量轉(zhuǎn)換的媒介，把機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，或者反之，把電能轉(zhuǎn)換成機械能。電機的氣隙主磁場和各相繞組的漏磁場，是學生學習過程中要碰到的一個難點，又是“電機學”課程教學繞不過去的一個重要環(huán)節(jié)。

近年來，電機及其驅(qū)動系統(tǒng)的仿真平臺不斷深入發(fā)展，在講授“電機學”時，就可以借用ANSYS等平臺計算各種電機電磁場，把圖像和波形曲線提取出來，舉一些實例說明，如氣隙主磁場、槽部漏磁場等例子，將理論和虛擬現(xiàn)實相結(jié)合，給學生以具體的目標對象，而不是純理論的感覺，這樣能激發(fā)學生的興趣。接著把電磁場的虛擬現(xiàn)實與電機的數(shù)學模型相對應(yīng)，應(yīng)用于電機學中電機起動和運行問題的理論分析，由低到高地循序漸進，有利于學生的理解和掌握。

3 了解直流可調(diào)電源和變頻器的使用，強調(diào)現(xiàn)代電機的可控性

電機出現(xiàn)之前，人類生產(chǎn)和生活中的動力水平體現(xiàn)在蒸汽機和內(nèi)燃機的使用上。內(nèi)燃機用途廣泛，廣泛用于汽車、輪船和飛機等交通工具上，實現(xiàn)了人類動力史上的飛躍。在電機出現(xiàn)之后，尤其是交流電機發(fā)明之后，電力拖動迅速占領(lǐng)了一席之地。電力配電網(wǎng)把質(zhì)優(yōu)價廉的電能送到各地，其中很大一部分用于電機拖動。

實現(xiàn)對電動機的有效控制，對于提高動力系統(tǒng)的效率、產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)效益意義重大?，F(xiàn)代電梯的控制采用PLC+變頻器+電機+轎廂系統(tǒng)，用到交、直流調(diào)速的理論知識和實用技術(shù)；軌道交通都用到了高性能交流調(diào)速的知識；新能源電動汽車和電動摩托車的推廣使用越來越普遍；新能源風力發(fā)電核心技術(shù)是雙饋電機的串級調(diào)速；高檔數(shù)控機床的關(guān)鍵部件主軸電機和控制器，其核心技術(shù)為電機的控制[2]。這些工程項目應(yīng)用中涉及到的控制系統(tǒng)其本質(zhì)都是電機控制技術(shù)的具體應(yīng)用。

上述電機調(diào)速現(xiàn)象的實質(zhì)，就是直流可調(diào)電源和變頻器的使用，隨著后續(xù)自控原理、電力電子和檢測技術(shù)等課程的學習，現(xiàn)代電機控制把多個專業(yè)課程與實際的工業(yè)驅(qū)動自動化結(jié)合在一起。“電機學”學習的時候，可以提前解說這方面的內(nèi)容，使學生了解，電機的控制技術(shù)也是與時俱進的。

“電機學”是我國電氣工程方向本科生必修的一門專業(yè)課，由于“電機學”課程所涉及的基本原理復雜、電機機種繁多，諸多知識點難以直觀的理解， 學生普遍反映非常難學[3]。為此， 本文從加強電機學實驗和圖片教育、利用電機電磁場分布深化電機參數(shù)認識、了解直流可調(diào)電源和變頻器的使用并強調(diào)現(xiàn)代電機的可控性三個方面，在教學中加以強調(diào)和提升，以期改善“電機學”的教學效果。

參考文獻：

[1]褚遠輝.談?wù)n改背景下教學方法的七個新特點[J].云南教育，2004（19）.

[2]林立，唐杰，邱雄邇.電力電子及運動控制教學方法探討[J].電氣電子教學學報，2012（4）.

[3]嚴柏平，洪俊杰.關(guān)于“電機學”精品課程的討論與設(shè)計[J].中國電力教育，2017，（07）：52-55.

作者簡介：杜世勤（1967-），男，漢族，博士，講師，主要從事電機設(shè)計及其控制教學和科研工作。