电机优化教学模式初探

摘 要：针对目前电机教学存在的问题，对电机优化教学模式进行初探。在利用目标模型，构造优化图，通过编码，适应函数调整选择，提出了一种教学优化模式，以压缩学时，提高效率。

关键词：教学模式；电机学；优化方法

电机学课程综合性强、涉及因素多、信息量大，要想在有限的学时内全面、透彻的分析问题，融入一种系统化的教学思想，在具体建模时，必须主次分明。所以，本文在建立目标模型，引入优化方法的基础上，建立一种优化教学模式，为多样性的教学方式提供支持。

一、教学模型

目标函数以知识点间路径最小为目标，即

连通性原则

式中，ai表示路径i间两个相接知识点的相似度；Ti是通过路径i的时间；N为路径总数。连通性原则：知识点之间至少有一个通路。

二、优化方法

1.构造优化图

根据知识点和路径的构造优化图，也就是把基本物理量作为知识点，用带有单向箭头路径指明了各物理量之间的关系，构造出一个结构图，它强调的是各支路间的连接关系，如图1。具体处理方法是以知识点为顶点，各知识点间可待选的路径为边，最后按路径走向标定方向。

2.编码

在图1的知识点的基础上，对变量相似度进行编码。例如知识点2散发的路径有2-4和2-5，按相似程度相似、一般和不相似排序，故染色体第2个基因即可在1、2、3中任选一个。

3.适应函数调整选择

引用优化方法，需凭借经验反复试验，按个体适应度大小和群体的分散程度自行调节概率，提高优化收敛速度获取最佳参数值。为了放宽优化解的可行域，个体选择以0.60G为界，使适应值按高于平均适应值增长。为了保证适应性好的个体有更多机会繁衍后代，使优良的特性得以遗传，需要通过变换把优化问题的目标函转化为适应函数。

三、效果分析

以绕组设计过程教学内容为例，优化制作流程，其初始数据见下表所示，绕组设计过程优化见图2所示。

绕组设计的初始数据

此优化结果严格按顺序向下步递进，路径中没有分支，涉外因素少，形简易记，浓缩了教学内容，减轻了学习负担。

对电气2009级和2008级学生考试最终成绩作对比，结果表明：采用此教学模式后，电气2009级学生的平均成绩高于电气2008级；电气2009级学生平均成绩比电气2008级分散度有所降低。

参考文献：

[1]姜莉.基于“问题”模式优化成人远程教育教学[J].中国成人教育，2012（6）：125-127.

[2]苗深花.论师范生“为教而学”学习观的构建[J].教育研究，2012（5）：90-101.

（作者单位 陕西杨凌西北农林科技大学水利与建筑工程学院40#）