李思澤 張繼紅 張富全 魏毅立 張飛 任曉穎

摘要：電機(jī)學(xué)是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的重要主干課程之一，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)是該課程的重要組成部分，有助于學(xué)生更好地領(lǐng)會(huì)和掌握電機(jī)學(xué)理論知識(shí)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力。文章針對(duì)電機(jī)教學(xué)存在的一些問(wèn)題，提出一些改進(jìn)方案。

關(guān)鍵詞：電氣工程；電機(jī)學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；改進(jìn)；方案

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2019）28-0275-02

一、引言

電機(jī)學(xué)作為各種電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的主干課，具有理論性強(qiáng)、概念多且抽象、理論復(fù)雜，同時(shí)與其他學(xué)科交叉的特點(diǎn)，它是一門具有普遍性和實(shí)用性的基礎(chǔ)學(xué)科。隨著社會(huì)高速發(fā)展，迫切需要熟練掌握理論知識(shí)與動(dòng)手能力強(qiáng)的復(fù)合型人才，因此在開設(shè)電機(jī)學(xué)課程時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、自主學(xué)習(xí)能力和動(dòng)手實(shí)踐能力，這也是國(guó)家部委提出的教學(xué)改革目標(biāo)。

電機(jī)學(xué)包含大量電、磁、機(jī)械學(xué)科的知識(shí)，學(xué)生學(xué)起來(lái)普遍比較吃力，通過(guò)增設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，既可以加深學(xué)生對(duì)抽象電機(jī)學(xué)知識(shí)的理解，又能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、分析和解決問(wèn)題的能力；多人組成實(shí)驗(yàn)小組，能鍛煉彼此的協(xié)作能力。因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)顯得尤其重要[1，2]。

二、現(xiàn)有條件下電機(jī)實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題

以往電機(jī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，一般是教師在理論課程結(jié)束后安排學(xué)生實(shí)驗(yàn)，但存在以下一些問(wèn)題。

1.過(guò)于局限于課本知識(shí)，缺乏一定的實(shí)踐指導(dǎo)。大部分學(xué)生動(dòng)手意識(shí)比較淡薄，很多學(xué)生更多的是重視理論課，將實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)定位為附屬關(guān)系，二者為從屬地位，僅僅在學(xué)習(xí)書本知識(shí)后就來(lái)做實(shí)驗(yàn)，沒(méi)有充分預(yù)習(xí)，缺乏實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)效果不甚理想。

2.實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)過(guò)少。參考相關(guān)資料[1]，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)電機(jī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)占總課時(shí)之比過(guò)低。以某校為例，其電機(jī)學(xué)總學(xué)時(shí)為88學(xué)時(shí)，其中實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)有10學(xué)時(shí)，僅僅占11.4%，反觀美國(guó)為25%，英國(guó)為25%[3]，可以看出差距尤為明顯，亟須調(diào)整。

3.實(shí)驗(yàn)時(shí)間和場(chǎng)地有限。一般一次實(shí)驗(yàn)為2學(xué)時(shí)，時(shí)間十分有限，在教師講解理論知識(shí)和注意事項(xiàng)后，學(xué)生從熟悉實(shí)驗(yàn)設(shè)備到動(dòng)手操作也要消耗一定的時(shí)間，同時(shí)限于實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地和設(shè)備數(shù)量，只能以小組形式進(jìn)行，導(dǎo)致每個(gè)學(xué)生獨(dú)立操作儀器設(shè)備的時(shí)間大打折扣，不能達(dá)到理想的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

4.考核機(jī)制不健全。以往實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)僅僅將實(shí)驗(yàn)報(bào)告的成績(jī)作為理論課成績(jī)的一部分，沒(méi)有引起學(xué)生思想上的足夠重視，存在敷衍了事的現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)抄襲等學(xué)術(shù)不端行為。

5.實(shí)驗(yàn)設(shè)備較為單一，創(chuàng)新性不足。目前，電機(jī)學(xué)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)多為驗(yàn)證書本理論知識(shí)，如變壓器空載實(shí)驗(yàn)，多人一組在試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行操作，難以起到好的實(shí)踐效果。

三、改革措施

1.加強(qiáng)考核。雖然考核只是教師教學(xué)活動(dòng)中督促學(xué)生學(xué)習(xí)的重要手段，但發(fā)揮考核方式的導(dǎo)向和監(jiān)督作用，是保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革順利進(jìn)行的關(guān)鍵?？茖W(xué)而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目己朔绞?，可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，促進(jìn)學(xué)生思想發(fā)生轉(zhuǎn)變，從而更加重視電氣專業(yè)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，達(dá)到教學(xué)大綱要求，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)復(fù)合型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。相關(guān)改革方案如下：（1）以電機(jī)學(xué)為例，考核成績(jī)包括三部分：理論課考試占70%，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)占20%，作業(yè)及考勤占10%。其中，對(duì)實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定再進(jìn)行細(xì)分，增設(shè)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，因?yàn)殡姍C(jī)專業(yè)屬于強(qiáng)電范疇，除了理論比較復(fù)雜外，還有一定的危險(xiǎn)性，因此要求學(xué)生做實(shí)驗(yàn)之前做好充分預(yù)習(xí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒉襟E、原理做到了然于心，寫好預(yù)習(xí)報(bào)告，在教師檢查后與實(shí)驗(yàn)報(bào)告一起上交，規(guī)定預(yù)習(xí)報(bào)告成績(jī)占實(shí)驗(yàn)總成績(jī)的20%。（2）加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的考核，而不是單單地對(duì)出勤率進(jìn)行考核，尤其是加強(qiáng)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度和實(shí)驗(yàn)器材操作熟練程度的考核，并細(xì)化打分，在實(shí)習(xí)過(guò)程中，對(duì)問(wèn)題采取果斷措施進(jìn)行處理。（3）增設(shè)現(xiàn)場(chǎng)提問(wèn)環(huán)節(jié)。一個(gè)實(shí)驗(yàn)包含許多理論知識(shí)點(diǎn)，要達(dá)到好的實(shí)驗(yàn)效果，需要熟練掌握相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，融會(huì)貫通，這樣才能實(shí)現(xiàn)較好的實(shí)驗(yàn)效果。（4）實(shí)驗(yàn)報(bào)告占實(shí)驗(yàn)總成績(jī)的40%。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，每個(gè)學(xué)生要上交實(shí)驗(yàn)結(jié)果，記錄好后讓學(xué)生簽字確認(rèn)，將有學(xué)生簽字的預(yù)習(xí)報(bào)告同實(shí)驗(yàn)報(bào)告一同上交，大大降低學(xué)生抄襲應(yīng)付的可能性。

2.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。延長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)設(shè)備對(duì)學(xué)生開放的時(shí)間，開通實(shí)驗(yàn)預(yù)約系統(tǒng)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)室安裝門禁系統(tǒng)。學(xué)生預(yù)約后可以刷卡進(jìn)入，充分利用實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的了解。同時(shí)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，購(gòu)買一些新型電機(jī)設(shè)備，并引入一批實(shí)物模型，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前能明確電機(jī)的各個(gè)部件及其作用。另外，增加實(shí)驗(yàn)設(shè)備的數(shù)目，由原來(lái)的4—5人一組降低到2—3人?？紤]到實(shí)驗(yàn)難免造成器件損耗發(fā)生故障，提前準(zhǔn)備好備用原件，保障實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。以上措施既培養(yǎng)學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)方法和操作技能，又達(dá)到理論教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的目的。

3.改變實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式。針對(duì)電機(jī)實(shí)驗(yàn)中存在的弊端，提出一些實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法進(jìn)行改進(jìn)。（1）加強(qiáng)理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的銜接。通常，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)是安排在理論課程之后，那么，實(shí)驗(yàn)和理論內(nèi)容的銜接就存在一些問(wèn)題。例如，學(xué)習(xí)感應(yīng)電機(jī)基本理論后就開始進(jìn)行三相感應(yīng)電機(jī)參數(shù)測(cè)定，但由于學(xué)生缺乏對(duì)感應(yīng)電機(jī)整體的足夠、深刻理解，對(duì)電機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理的知識(shí)掌握不到位。所以，在安排電機(jī)實(shí)驗(yàn)之前，應(yīng)該先讓學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室初步了解一下電機(jī)，對(duì)其形成整體認(rèn)識(shí)，并結(jié)合多媒體教學(xué)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行電機(jī)理論和結(jié)構(gòu)及實(shí)驗(yàn)的講解。最后，有一定的理論基礎(chǔ)之后，再讓學(xué)生動(dòng)手操作，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，達(dá)到理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)目的[4]。（2）加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)開始前，通過(guò)指導(dǎo)書與實(shí)驗(yàn)室具體設(shè)備結(jié)合的方式進(jìn)行講解，包括相關(guān)的理論知識(shí)、重難點(diǎn)、操作注意事項(xiàng)。也可以在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中結(jié)合一些具體電機(jī)運(yùn)行現(xiàn)象向?qū)W生提出問(wèn)題，并作為參考成績(jī)，促使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前做好預(yù)習(xí)準(zhǔn)備工作，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮筒僮饕?guī)程。指導(dǎo)學(xué)生時(shí)，采用啟發(fā)式方式，注意提示或激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考。這樣不僅可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，還可以提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。（3）引入輔助仿真軟件。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可以引入ANSYS、Flux等電機(jī)仿真軟件。由于電機(jī)的一些參數(shù)難以直接測(cè)量，可以通過(guò)軟件仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)合的方式，使學(xué)生對(duì)電機(jī)穩(wěn)定或者啟動(dòng)時(shí)刻的參數(shù)有更直觀的感受，解決電機(jī)理論抽象不易直觀了解的問(wèn)題，梳理電機(jī)學(xué)知識(shí)脈絡(luò)，讓學(xué)生系統(tǒng)地掌握電機(jī)學(xué)知識(shí)。

四、結(jié)論

電機(jī)學(xué)作為電氣專業(yè)的一門非常重要的主干課程，需要將理論基礎(chǔ)和動(dòng)手實(shí)踐能力結(jié)合起來(lái)。電機(jī)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)方法改革工程需要我們針對(duì)以往實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)暴露的弊端加以改進(jìn)，并在教學(xué)中隨時(shí)調(diào)整，與時(shí)俱進(jìn)，達(dá)到最佳教學(xué)效果。該課程教師應(yīng)當(dāng)不斷加強(qiáng)學(xué)習(xí)，提高自身能力，更好地培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和分析解決問(wèn)題的能力。

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