電機應(yīng)用技術(shù)課堂教學(xué)改革探索

電機應(yīng)用技術(shù)是自動化專業(yè)一門重要的專業(yè)課程。教學(xué)內(nèi)容圍繞浙江大學(xué)城市學(xué)院辦學(xué)宗旨，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目的，著重從應(yīng)用角度出發(fā)，分析直流電機、變壓器、異步電機和微特電機等的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、電磁關(guān)系與運行特性，重點掌握各種電機的外特性，為掌握自動化專業(yè)和學(xué)習(xí)后續(xù)課程打下基礎(chǔ)。針對該課程存在的實在的電機與抽象的場、電機的電樞反應(yīng)、交流電機的旋轉(zhuǎn)磁動勢等教學(xué)難點，深入探討了課堂教學(xué)方法的系列改革舉措，經(jīng)過兩個學(xué)期的實踐，在調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生動手能力等方面，取得了良好的成效。

一是理清思路，從簡到繁，強化基本電磁定律的理解和應(yīng)用?！峨姍C應(yīng)用技術(shù)》是自動化專業(yè)一門重要的專業(yè)方向課程，在專業(yè)培養(yǎng)方案及課程體系中具有重要的地位。在學(xué)習(xí)本課程時，強調(diào)學(xué)生要理解電能的產(chǎn)生——傳輸——應(yīng)用的過程，抓住結(jié)合實際引入問題——分析解決——回到實際問題的主線，遵循“建?！迸c“解?！眱蓚€基本問題的脈絡(luò)。通過對學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)主線和學(xué)習(xí)脈絡(luò)的認真梳理，讓學(xué)生一開始就明確本課程的學(xué)習(xí)性質(zhì)，不走彎路，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

二是觀看模型理解抽象磁場概念，加深學(xué)生知識的掌握。電機是依據(jù)電磁感應(yīng)原理、實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換和電能傳遞的基本電磁裝置，是有形的;但是，它實現(xiàn)工作原理的磁場是無形的;而反映電磁相互作用外部特征的電磁量，又是實實在在可以測量的。如何使學(xué)生把“形”（實際有形的電機裝置）和“象”（抽象無形的工作磁場）聯(lián)系起來，是電機學(xué)教學(xué)的難點。在教學(xué)過程中，注重引入各種電機模型，幫助學(xué)生理解抽象的磁場概念。

三是引導(dǎo)學(xué)生參與課堂教學(xué)，分組討論促進能力增長。2013-2014學(xué)年第一學(xué)期《電機應(yīng)用技術(shù)》課程采用全程錄播，上課地點受教室的限制，選課人數(shù)限制為47人。由于人數(shù)少，教室環(huán)境好，所以學(xué)生整體的參與度和上課成效都不錯。學(xué)期初，由兩三個學(xué)生自由組成一組，全班共分為17組，在保證每組都有機會制作PPT進行匯報之外，其中有9組參與了第二次PPT的制作和匯報。通過鼓勵學(xué)生上講臺講課的方式強化了學(xué)生團隊建設(shè)。

四是綜合運用多種教學(xué)手段，引導(dǎo)學(xué)生主動融入課堂學(xué)習(xí)。積極利用浙江大學(xué)城市學(xué)院的Black Board公共教學(xué)平臺，將本課程的教學(xué)簡介、教學(xué)大綱、教學(xué)進度表、參考書目、教學(xué)課件、學(xué)生讀書報告、學(xué)習(xí)要點、引導(dǎo)性項目、習(xí)題與解答、在線測試、教學(xué)視頻、網(wǎng)絡(luò)參考資源等豐富的教學(xué)資源上網(wǎng)，建立了強有力的教學(xué)支持環(huán)境。同時，及時開通討論版模塊，隨時解決學(xué)生的疑難問題，保證了教學(xué)改革的順利實施。至2013-2014學(xué)年第一學(xué)期末，本課程的Black Board平臺量化分已經(jīng)達到100分。《電機應(yīng)用技術(shù)》課獲得了浙江大學(xué)城市學(xué)院教學(xué)方法改革示范課堂和網(wǎng)絡(luò)活躍課堂。

五是引導(dǎo)性項目貫穿理論教學(xué)周期，使建模與解模理念形象化，加深學(xué)生對課程知識的理解和掌握。在課程理論教學(xué)中，以電機的外特性為主，兼顧新型實用電機以及電機的新型控制方法，強調(diào)以項目引導(dǎo)帶動理論教學(xué)內(nèi)容的深化。2013-2014學(xué)年第一學(xué)期從建模和解模兩個角度出發(fā)來安排引導(dǎo)性項目，圍繞直流電機自動控制系統(tǒng)設(shè)計，帶領(lǐng)學(xué)生從直流電機機械特性、起動、調(diào)速和制動等方面，通過采取建模手段來深入理解和把握直流電機的工作性質(zhì)，從完成直流電機自動控制系統(tǒng)設(shè)計實物調(diào)試方面，采取解模手段來兼顧實用電機的新型控制方法。該設(shè)計題目對學(xué)生融會貫通運動控制相關(guān)課程內(nèi)容十分有幫助?；诮：徒饽＠砟畹囊龑?dǎo)性項目內(nèi)容安排，如下表所示：

以組為單位，由組內(nèi)成員協(xié)作完成該項設(shè)計。到學(xué)期末，全班學(xué)生基本上都完成了直流電機實物控制電路的調(diào)試和設(shè)計報告的撰寫。圖1為直流電動機機械特性仿真結(jié)果，圖2為直流電動機改變電樞電壓調(diào)速模型。

綜上所述，針對學(xué)生們在學(xué)習(xí)《電機應(yīng)用技術(shù)》課程的畏難情緒，我們積極探討教學(xué)方式和教學(xué)方法改革，以提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣為宗旨，以鍛煉學(xué)生動手能力為目標，經(jīng)過兩個學(xué)期的實踐，在調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生動手能力等方面取得了良好的成效。

【該文由2013年浙江省高等學(xué)校課堂教學(xué)改革項目《基于建模和解模理念的項目驅(qū)動式電機應(yīng)用技術(shù)課堂教學(xué)改革》（Kg2013510）和2012浙江大學(xué)城市學(xué)院課堂教學(xué)改革項目《基于建模和解模理念的項目驅(qū)動式lt;電機應(yīng)用技術(shù)gt;課堂教學(xué)方法改革》（KG1203）資助】

（作者單位：浙江大學(xué)城市學(xué)院信電分院）