电机及拖动实验教学方法改革研究

《电机及拖动》是一门理论与实践相结合的技术基础课，是自动化、测控及电气工程及其自动化专业的重要课程之一。它的特点是理论性强、概念抽象、专业性特征明显，因此电机及拖动实验是本课程不可或缺的重要教学环节。而电机及拖动实验室是实现电机理论教学实践化，保证实验教学质量的重要场所。通过实验课的教学，学生能够加深对各类电机基本工作原理和基本性能的理解，有助于掌握各类电机的运行特性及分析、计算方法，为学生毕业后从事电气工程及电力系统相关专业的运行、调试和维护打下坚实的基础。

1. 电机及拖动实验室的客观现状分析

我校电机及拖动实验室的客观现状归纳起来主要表现为以下几个方面：

（1）实验设备有直观性好的原型机也有新引进的控制台，但原型机仍停留在相当陈旧的水平，大部分原型机为20世纪60年代的产品，线路出现老化，实验安全存在隐患；

（2）实验内容以电机及拖动、电机拖动课程为主、控制电机为辅，教学方法和教学手段相对滞后。每学年有10多个班进行实验，一学期完成，缺乏针对性；

（3）在开出的实验中，基本上是以班为单位成建制进行，验证型实验占的比例较多，综合性实验占得比例较少，不利于开拓学生的创新意识；

（4）实验课程未单独开课，实验考核成绩占电机学专业课程总成绩的10%，不利于提高学生参与实验教学的积极性和主动性。

2. 电机及拖动实验室的教学改革和发展思路

建立一个具有实验特色和实用性的实验室，有助于提高学生素质、培养学生的应用能力和创新能力。基于对电机及拖动实验室的客观性、可行性和创新性的认识，提出以下明确的改革和发展思路。

2.1 合理选择实验教学内容，合理安排学时

根据自动化专业、测控专业及电气工程及其自动化专业各自的特点（培养的学生将来择业的方向主要为电气工程和电力系统，而变压器和同步电机是电力系统生产电能和输、配电的关键设备），有针对性地选择实验教学内容，结合理论课的专业教材，参照其教学大纲（先浅后深、先易后难），采用电机及拖动实验室的自编实验教材（与所购买的控制台配套编写）。在教学内容、教学顺序以及教学学时上进行了相应的调整。具体安排为：第一学期，单相变压器2学时、三相鼠笼异步电动机2学时，直流并励电机2学时，第二学期，三相变压器4学时、三相鼠笼异步电动机2学时，直流发电机2学时，三相同步电机6学时.三相异步电机2学时。步进电机2学时，旋转变压器2学时，交流伺服电动机2学时。

2.2 建设电动机陈列及模型室，提高学生的感性认识

众所周知，在电动机学习的过程中，学生无法从书本上得到电机结构的清晰概念，尤其是绕组部分，这对于电磁理论部分的学习极为不利，因此建立电机模型室是十分必要的。《电机及拖动》课程理论性强、概念抽象，专任教师只能在黑板上画出大概的内容，学生无法从书本上得到电机结构的清晰概念，尤其是绕组部分，这对于电磁理论部分的学习极为不利，为了进一步强化学生们对电动机的理解和认识，我电机及拖动实验室加班加点，利用假期时间建立了一个电动机陈列室，另外又多方联系购买了相应的挂图。电机陈列室里，我们把各种不同的电动机都进行了拆分，实体模型中变压器选用配电站淘汰的三相芯式变压器，并暴露铁心、绕组。异步机部分将一台鼠笼式和一台绕线式异步电动机解体、转子抽出。同步机部分将一台背包式小型同步发电机解体，直流电机部分则将一台Z系列的直流电动机解体。比如三相感应式电动机的拆分图如图1所示。

实体照片展示我国现阶段使用的各种不同型号的电机，并加以简洁的注释，这样，集电机实体模型、挂图和图片解说为一体的较为完善的电机陈列室，就可以将实物和书本上的知识一一对应起来，弥补了课堂教学、实验教学、下厂实习的许多不足，提高了学生的感性认识，为他们以后更深一步的学习理论知识奠定了良好的基础。

2.3 积极改进实验教学方法，建立兴趣小组

大家知道，实验教学和课堂教学有所不同，实验教学强调的是学生的动手能力，也就是学生在实验中应起到主导作用，教师为学生们碰到的问题进行辅导，解答。实验室为了进一步提高学生的主动性，成了学习兴趣小组，参加兴趣小组的同学可以对实验室的设备，仪器进行拆解、组装，还可以对动手能力弱一些的同学进行帮助，最重要的是，兴趣小组的学生可以对本实验室的设备进行改进和研发，通过这些活动，使得学生的动手能力，科研能力有了较大提高，对他们以后的课程设计和毕业设计也有较大的裨益。

2.4 实验课程的设置

各实验课程应结合实验大纲，优化实验内容，明确各专业需开设的实验项目。如非电类专业电工实验中的电机部分主要以变压器和异步电机为主，开设《单相变压器实验》、《三相鼠笼式异步电动机正反转控制》等实验项目。探索将传统的实验课程依附于理论课的模式，独立设置课程。如《电机学》、《电机及拖动》、《控制电机》等实验课程。传统教学中的验证性实验，偏向技能性基础训练。增加“三性”实验内容，能将工程研究设计思想加入到实验教学中，使学生变被动的机械操作为积极主动的研究、设计和创新。

2.5构建合理的实验教材体系

目前，高校理论教材已给出了立体化教材建设的框架。顺应这一趋势，实验室构想建设系统性和多元化的实验教材。以实验室自编的《电机实验指导书》和《电机及拖动实验指导书》为基本教材；以所购置的电机及电气技术实验系列装置为平台，以与其硬件配套实验课程指导书为辅助教材；结合电机及拖动实验电子教案，拟组织教师编制“助教型”兼“助学型”的多媒体教学课件，建设和完善学院实验中心网页上电机及拖动实验课程网站。

2.6实行开放式实验教学，调动学生学习积极性

积极创造条件开放实验室，包括在实验项目、实验操作、实验时间的开放，可最大限度地调动学生的主观能动性，使学生在实验室开放时间独立主动地进行各项实验操作，正确测得各项实验数据，并对自己感兴趣的问题进行较为细致深人的研究。对综合性实验，要求实验报告达到小论文的水平。

3 结语

电机及拖动课程教学内容改革已在我校实施，在教学中取得了较为明显效果，得到了学生的好评。考核制度改革是改革的下一个目标。电机及拖动课程教学改革是一个不断探索、不断完善的过程，希望能与有关专家、同行共同交流与研究，为自动化、测控技术与仪器、电气工程及其自动化专业的发展而努力。

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作者简介：

李红岩，男，1980年9月生，山东东阿人，西安科技大学电控学院 教师，研究方向：嵌入式技术、自动化。