关于《电机与拖动》课内实验与生产实践相结合的探索

2018-04-22 01:31:58 科教导刊·电子版 2018年34期
关键词:教学改革实验

张东升

摘 要 《电机与拖动》这门课要体现应用特点,就要突出理论知识的应用和实践能力的培养,以应用为目的,加强实用性,降低理论难度,力求深入浅出,通俗易懂。本文针对目前《电机及拖动》在实验教学过程中遇到的困难和问题,进行了教学改革探索,如:明确教学目标、改进实验教学方法并提出了还存在的问题及下一步改进方向。

关键词 电机及拖动 实验 教学改革

中图分类号:G647文献标识码:A

(1)《电机与拖动》课程是自动化类专业的主干课程,也是一门重要的专业基础课,具有理论性强,综合性强与实 践性强的特点。它是将“电机学”和“电力拖动系统有 机结合的课程,学生通过学习不仅学到了电机与拖动的基 本知识,为后续专业课程打好基础,其逻辑推理的能力、 抽象思维能力、自学能力等也有很大程度提高。如何让学 生在有限的时间内尽快掌握电机的基本理论知识,激发学 生的学习兴趣,增强学生学习的积极性和主动性,为后续 课程打下基础,是一件值得探讨的问题。

(2)如果有条件可以选择在实验室上第一节课。

在实验室内可以直接把电机拆开,把电机的内部世界 展现在同学们面前,这样做的日的是为了消除同学们对电 机结构的神秘感,把抽象的事物具体化,把学生从对电机 的神秘感中解脱出来,增强其学好电机的信心。在拆和装 的过程中,对下一步骤的要领及注意事项加以说明;对电 机的各组成部分,说明其在电机里的作用,一个看似“简 单”的拆装,使学生对电机学习产生了浓厚的兴趣。

①简要介绍课程的主要内容。

对电机及拖动的基本概念及相关科学技术的发展简史 以及发展的前沿作了系统概述,从学习该课程的任务、学 习目的-重点-难点到学习方法,以及学习该课程用到的基 本知识和基本定律都给学生作些简单介绍。

②引入大量工程生活应用案例。

用一些学生感兴趣的电力拖动实例,例如机器人装 置,磁悬浮列车,甚至是日常生活变频空调知识等,大大提高学生所学知识的趣味性及应用性的认识,使学生变被动 学习为主动学习,并具有刻苦学习的动力。

(3)仔细研究教材,调整教学内容。

本课程内容多,涉及面广,既有传统的电机,又有新型 电机;既有电机的基本原理,又有电机在应用中的具体特 性;既有低压电器,又有控制理论。结合学校办学理念,着 重以培养学生的应用能力为目标。在确定教学计划时,结合 专业特点,根据社会对人才的需求,在教学内容上作了较大 的调整。

强化基础和实用内容。例如补充讲解电机理论中常用的基本電磁定律及组成电 机的材料特性,特别是铁磁材料的特性,为电机理论的讲授 作好铺垫;在三相异步电动机调速章节中补充了变频调速的 特性和应用事例;此外,补充讲解了直流无刷电动机等新型 电机。尽管这此内容占用了部分课时,但从学生掌握知识的 层面上看,还是值得的。

(4)积极开展教学方法和方式的改革。

①充分利用电脑辅助教学。近几年来由于多媒体课件的使用,结束了多年来“一只 粉笔,一块黑板”的历史,但教学方法和手段还须进一步的 创新和改革,教学方法要多样化。

在教学中采用多媒体动画等手段,来增强学生的感性认 识,从而加深对理论知识的理解和掌握。如通过电生磁,三 相对称绕组通入三相对称电流产生圆形旋转磁场;磁生电,旋转磁场切制转下导体感应电动势和电流;电磁力,载流体 在磁场作用下受电动力作用,形成电磁转矩,驱动电动机旋 转,学生就很轻松的掌握了异步电机的工作原理。

②采用对比教学法。

改变过去直流电机与三相异步电动机并重的安排,突出三相异步电动机的应用;删去一些繁锁的理论推导 ,如:删去三相 异步电动机旋转磁场中的数学推导公式,采用直观 的图形来讲解 。这样做的好处是只要学生具备最基 本的电磁感应定律知识, 就可以掌握旋转磁场理论;变压器和三相异步电动机等值电路的推导 以变压器为主 ,重点放在电机拖动的应用上,这样难度就大大降低 了;删去同步电机中大量的矢 量计算和磁场计算,只讲同步电机的原理和应用、 同步电机特点及同步电机与异步电机区 别;对 直流电机的电枢反应用图解物理分析的方法取代以 往复杂抽象的磁路计 算;对抽象的电机绕组,通 过看录像和实习增强感性认识 ,在此基础上 ,再在 理论上加以提 高;对单相异步电动机原理也是 以图解来代替复杂的数学计算 ,重点放在起动和应用上;对直流电动机 、三相异步电动机的起动、制动电阻计算 ,借助机械特性曲线 ,用简化的直线 方程取代复杂的数学计算;除了对控制电机的介绍外 ,对直线电动机 、锥形电动机 、微形电动机 等新颖或实用电机也作了介绍等等 。通过对教材的 处理 ,对传统教学内容的改革,使电机学中最难学 的部分通过物理概念和各种图解的分析 ,变成学生 较易于接受的知识 ,从而化解了课程的难度 ,缩短 了理论课时 ,经过几年教学实践 ,学生反映良好。

(5)创新实践教学,提高教学质量。

①实践教学与理论教学同等重要,相辅相成。在基 本实验的基础上增加课外实验。基本实验的目的主要是为 了培养学生的动手能力,巩固已学理论知识。课外实验是 根据学生的兴趣和能力组成兴趣小组在教师的引导下在课 外完成,主要目的是调动学生的积极性和主动性,培养学生的创新精神和实践能力。

②提倡学生进行虚拟的实验仿真。介绍学生学习 MATLAB软件,可以轻松方便的建立各种电机的模型,测试 特性,为学生将来毕业设计拓宽方向。

③实践教学与国家职业技能鉴定相结合。通过实 验、实习训练,对学生参加电工中级证、高级证实际操作 能力有很大的帮助,大部分学生在毕业前达到了中级和高 级维修电工的要求,绝大部分学生考取高级电工证。

总之,电机及拖动基础是一门理论性很强的技术基础 课,通过教学改革,注重理论联系实际,注重实践教学的 实效性,使教学与实验有机地结合起来,不断探索、不断 完善,进一步提高教学水平和教学质量。

基金项目:银川能源学院教学质量工程项目。

参考文献

[1] 严光宇.《电机与拖动》课程的改革实践[J].机械职业教育,2007(09).

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