电机学实验教学改进与探索

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　　摘要：电机学是电气工程及其自动化专业的重要主干课程之一，实验环节是该课程的重要组成部分，有助于学生更好地领会和掌握电机学理论知识，提高学生的动手能力。文章针对电机教学存在的一些问题，提出一些改进方案。
　　关键词：电气工程；电机学；实验教学；改进；方案
　　中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）28-0275-02
　　一、引言
　　电机学作为各种电气工程及其自动化专业的主干课，具有理论性强、概念多且抽象、理论复杂，同时与其他学科交叉的特点，它是一门具有普遍性和实用性的基础学科。随着社会高速发展，迫切需要熟练掌握理论知识与动手能力强的复合型人才，因此在开设电机学课程时，应当考虑培养学生的创新能力、自主学习能力和动手实践能力，这也是国家部委提出的教学改革目标。
　　电机学包含大量电、磁、机械学科的知识，学生学起来普遍比较吃力，通过增设实验教学，既可以加深学生对抽象电机学知识的理解，又能培养学生的动手能力、分析和解决问题的能力；多人组成实验小组，能锻炼彼此的协作能力。因此，实验教学显得尤其重要[1，2]。
　　二、现有条件下电机实验中存在的问题
　　以往电机学实验教学中，一般是教师在理论课程结束后安排学生实验，但存在以下一些问题。
　　1.过于局限于课本知识，缺乏一定的实践指导。大部分学生动手意识比较淡薄，很多学生更多的是重视理论课，将实验环节定位为附属关系，二者为从属地位，仅仅在学习书本知识后就来做实验，没有充分预习，缺乏实验预习报告，导致实验效果不甚理想。
　　2.实验学时过少。参考相关资料[1]，与发达国家相比，我国电机学实验教学占总课时之比过低。以某校为例，其电机学总学时为88学时，其中实验环节有10学时，仅仅占11.4%，反观美国为25%，英国为25%[3]，可以看出差距尤为明显，亟须调整。
　　3.实验时间和场地有限。一般一次实验为2学时，时间十分有限，在教师讲解理论知识和注意事项后，学生从熟悉实验设备到动手操作也要消耗一定的时间，同时限于实验场地和设备数量，只能以小组形式进行，导致每个学生独立操作仪器设备的时间大打折扣，不能达到理想的实验教学效果。
　　4.考核机制不健全。以往实验环节仅仅将实验报告的成绩作为理论课成绩的一部分，没有引起学生思想上的足够重视，存在敷衍了事的现象，甚至出现抄袭等学术不端行为。
　　5.实验设备较为单一，创新性不足。目前，电机学专业的实验多为验证书本理论知识，如变压器空载实验，多人一组在试验台上进行操作，难以起到好的实践效果。
　　三、改革措施
　　1.加强考核。虽然考核只是教师教学活动中督促学生学习的重要手段，但发挥考核方式的导向和监督作用，是保证实验教学改革顺利进行的关键。科学而严谨的考核方式，可以提高学生学习的积极性，促进学生思想发生转变，从而更加重视电气专业基础课程实验环节，达到教学大纲要求，实现培养复合型人才的培养目标。相关改革方案如下：（1）以电机学为例，考核成绩包括三部分：理论课考试占70%，实验环节占20%，作业及考勤占10%。其中，对实验成绩评定再进行细分，增设实验预习环节，因为电机专业属于强电范畴，除了理论比较复杂外，还有一定的危险性，因此要求学生做实验之前做好充分预习，对实验目的、步骤、原理做到了然于心，写好预习报告，在教师检查后与实验报告一起上交，规定预习报告成绩占实验总成绩的20%。（2）加强对实验过程的考核，而不是單单地对出勤率进行考核，尤其是加强对学生学习态度和实验器材操作熟练程度的考核，并细化打分，在实习过程中，对问题采取果断措施进行处理。（3）增设现场提问环节。一个实验包含许多理论知识点，要达到好的实验效果，需要熟练掌握相关知识点，融会贯通，这样才能实现较好的实验效果。（4）实验报告占实验总成绩的40%。实验结束时，每个学生要上交实验结果，记录好后让学生签字确认，将有学生签字的预习报告同实验报告一同上交，大大降低学生抄袭应付的可能性。
　　2.加强实验室建设。延长实验室和实验设备对学生开放的时间，开通实验预约系统，并对实验室安装门禁系统。学生预约后可以刷卡进入，充分利用实验室设备，增强学生对实验的了解。同时，加强实验室建设，购买一些新型电机设备，并引入一批实物模型，使学生在实验前能明确电机的各个部件及其作用。另外，增加实验设备的数目，由原来的4—5人一组降低到2—3人。考虑到实验难免造成器件损耗发生故障，提前准备好备用原件，保障实验顺利进行。以上措施既培养学生掌握基本的实验方法和操作技能，又达到理论教学与生产实际相结合的目的。
　　3.改变实验教学方式。针对电机实验中存在的弊端，提出一些实验教学方法进行改进。（1）加强理论教学与实验环节的衔接。通常，实验环节是安排在理论课程之后，那么，实验和理论内容的衔接就存在一些问题。例如，学习感应电机基本理论后就开始进行三相感应电机参数测定，但由于学生缺乏对感应电机整体的足够、深刻理解，对电机结构及工作原理的知识掌握不到位。所以，在安排电机实验之前，应该先让学生到实验室初步了解一下电机，对其形成整体认识，并结合多媒体教学，对学生进行电机理论和结构及实验的讲解。最后，有一定的理论基础之后，再让学生动手操作，激发学生学习积极性，达到理论与实践相结合的教学目的[4]。（2）加强实验教学环节。实验开始前，通过指导书与实验室具体设备结合的方式进行讲解，包括相关的理论知识、重难点、操作注意事项。也可以在实验过程中结合一些具体电机运行现象向学生提出问题，并作为参考成绩，促使学生在实验前做好预习准备工作，明确实验目的和操作规程。指导学生时，采用启发式方式，注意提示或激发学生独立思考。这样不仅可以调动学生的学习积极性，还可以提高学生分析问题、解决问题的能力。（3）引入辅助仿真软件。实验教学中，可以引入ANSYS、Flux等电机仿真软件。由于电机的一些参数难以直接测量，可以通过软件仿真与实验结合的方式，使学生对电机稳定或者启动时刻的参数有更直观的感受，解决电机理论抽象不易直观了解的问题，梳理电机学知识脉络，让学生系统地掌握电机学知识。
　　四、结论
　　电机学作为电气专业的一门非常重要的主干课程，需要将理论基础和动手实践能力结合起来。电机学实验课程的教学方法改革工程需要我们针对以往实验环节暴露的弊端加以改进，并在教学中随时调整，与时俱进，达到最佳教学效果。该课程教师应当不断加强学习，提高自身能力，更好地培养学生的学习能力和分析解决问题的能力。
　　参考文献：
　　[1]惠阿丽.直流电机教学方法新探讨[J].教育教学论坛，2016，（12）：165-166.
　　[2]胡亚娟，苏韬.《电机学》实验课程教学方法的改进[J].教改创新，2013：22-23.
　　[3]林慧聪.电机实验教学的改革与实践[J].教育时空，2007，（49）：171-172.
　　[4]徐文斌.基于职业能力培养的高职《电机与电气控制》教学改革[J].教改创新，2016，（49）：91-92.
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