莫岳平　靳宏　張建華　葛強(qiáng)

摘要：《電機(jī)學(xué)》課程涉及機(jī)、電、磁場(chǎng)，以及金屬材料、絕緣材料和電動(dòng)力學(xué)等多門(mén)學(xué)科，需要的知識(shí)面很寬，學(xué)生普遍感到難學(xué)。本文從課堂教學(xué)手段、課堂教學(xué)內(nèi)容及考核方式等方面入手，介紹了揚(yáng)州大學(xué)在《電機(jī)學(xué)》課程研究性教學(xué)改革中的一些做法，如：用錄像增加感性認(rèn)識(shí)、用動(dòng)畫(huà)解釋復(fù)雜過(guò)程等。實(shí)踐證明：這些做法，培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了課堂教學(xué)質(zhì)量，取得了較好的效果。

關(guān)鍵詞：電機(jī)學(xué)；教學(xué)改革；研究性教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）39-0134-02

一、前言

研究性教學(xué)正在我國(guó)高校中轟轟烈烈地展開(kāi)著，作為一名教師，有必要對(duì)所教授課程進(jìn)行全面的研究，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和課堂教學(xué)的效果。

《電機(jī)學(xué)》課程是我校電氣工程及其自動(dòng)化、熱能與動(dòng)力工程、自動(dòng)化等專業(yè)的一門(mén)重要專業(yè)基礎(chǔ)課，也是以往學(xué)生公認(rèn)的“硬骨頭”?！峨姍C(jī)學(xué)》課程涉及機(jī)、電、磁場(chǎng)，以及金屬材料、絕緣材料和電動(dòng)力學(xué)等多門(mén)學(xué)科，需要的知識(shí)面很寬。但由于受學(xué)分壓縮的限制，以往開(kāi)設(shè)的《金屬工藝學(xué)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》、《磁路計(jì)算》等課程，有的被取消，有的被合并到相應(yīng)課程中，而《電機(jī)學(xué)》課程本身的課堂教學(xué)時(shí)數(shù)也被壓縮了25%。因此，如何講好《電機(jī)學(xué)》課程，起到該課程應(yīng)有的作用，已顯得十分迫切。圍繞這一問(wèn)題，并根據(jù)研究性教學(xué)的要求，相關(guān)教師就《電機(jī)學(xué)》課程如何開(kāi)展研究性教學(xué)進(jìn)行了探索。

二、課堂教學(xué)手段的改革

《電機(jī)學(xué)》課程是一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課，內(nèi)容涉及常用交、直流電機(jī)及變壓器的結(jié)構(gòu)、工作原理、運(yùn)行分析以及交、直流電機(jī)的各種拖動(dòng)特性、分析計(jì)算和電機(jī)選擇與實(shí)驗(yàn)方法等，既有系統(tǒng)的理論，又與工程實(shí)際緊密結(jié)合；既有長(zhǎng)串的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)，又有很多難以理解的概念（如：電樞反應(yīng)、旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)）和不容易想象的結(jié)構(gòu)（如：交、直流繞組）[1]?？梢?jiàn)，《電機(jī)學(xué)》確實(shí)是一門(mén)非常難學(xué)的課程。為此，我們進(jìn)行了以下幾種課題教學(xué)方法的改革試驗(yàn)。

1.用錄像增加感性認(rèn)識(shí)。由于電機(jī)的實(shí)習(xí)一般都安排在課程結(jié)束后進(jìn)行，做電機(jī)實(shí)驗(yàn)時(shí)只能看到電機(jī)外表，不能了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而書(shū)本更是只能局限于實(shí)物的平面圖或照片。為了彌補(bǔ)這一不足，在揚(yáng)州大學(xué)教改課題“基于AUTHORWARE《電機(jī)學(xué)》MCAI研制”[2]的支持下，我們拍攝了結(jié)構(gòu)和原理較為復(fù)雜的直流電機(jī)、交流異步電機(jī)和同步電機(jī)的教學(xué)錄像，錄像中介紹了各種電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理及其應(yīng)用，使學(xué)生在學(xué)習(xí)各種電機(jī)前，對(duì)各種電機(jī)有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)，了解各部件的作用和組成，以及電機(jī)的制造、裝配過(guò)程和應(yīng)用場(chǎng)所，從而避免了以往學(xué)生學(xué)了某種電機(jī)后仍不知道該電機(jī)為何物的尷尬局面，也使得學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣有了很大提高。

2.用動(dòng)畫(huà)解釋復(fù)雜過(guò)程。各種電機(jī)的工作原理，特別是交、直流繞組的設(shè)計(jì)和分布排列等內(nèi)容是學(xué)生學(xué)到各種電機(jī)時(shí)必需逾越的難題。為此，我們利用課件中的動(dòng)畫(huà)內(nèi)容，用動(dòng)畫(huà)的方式來(lái)解釋各種電機(jī)的工作原理（如圖1）[3]和交、直流繞組如何設(shè)計(jì)、分布和排列[3]。這樣既吸引了學(xué)生的眼球，也讓學(xué)生更容易了解和掌握各種電機(jī)的工作原理和繞組的設(shè)計(jì)、分布、排列。

3.應(yīng)用類比法。《電機(jī)學(xué)》這門(mén)課程涉及到直流電機(jī)、交流異步電機(jī)、同步電機(jī)以及變壓器等各種常用的電機(jī)，這些電機(jī)相互之間既有許多相同的地方，又有各自特點(diǎn)和不同之處。因此，在講到新的一種電機(jī)時(shí)，可采用類比的方法來(lái)比較新的一種電機(jī)和已經(jīng)學(xué)過(guò)的電機(jī)之間的相同之處與不同之處，既增加了教學(xué)內(nèi)容之間的相互聯(lián)系，又讓學(xué)生更容易記住各種電機(jī)的特點(diǎn)，還避免了各種電機(jī)類似內(nèi)容之間“打架”。如交、直流電機(jī)及變壓器的功率關(guān)系和效率計(jì)算，它們之間既有雷同的地方，又各有自己的特點(diǎn)。

4.將工程實(shí)例引入課堂。《電機(jī)學(xué)》課程既有嚴(yán)密的理論，又與工程實(shí)際緊密相連，因此，只有結(jié)合工程實(shí)例，課堂教學(xué)才顯得有血有肉、豐富多彩，才能吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

三、課堂教學(xué)內(nèi)容的改革

1.精心組織授課內(nèi)容。教材強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)全面。一般《電機(jī)學(xué)》教材都將各種電機(jī)，如直流電機(jī)、交流異步電機(jī)、同步電機(jī)及變壓器等一一羅列，強(qiáng)調(diào)內(nèi)容的系統(tǒng)性和全面性。因此，授課教師要根據(jù)授課對(duì)象，按照教學(xué)大綱的要求，有選擇性地挑選授課內(nèi)容。要精心組織，有重點(diǎn)、有主次之分，這樣才不會(huì)使你的學(xué)生聽(tīng)課時(shí)感到?jīng)]有頭緒、無(wú)所適從。

2.透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，激發(fā)學(xué)生的求知欲望。

在單相變壓器參數(shù)測(cè)定一節(jié)中，教科書(shū)中給出了單相變壓器的空載試驗(yàn)和短路試驗(yàn)電路圖（圖2、圖3）[4]，但均沒(méi)有說(shuō)明測(cè)量?jī)x表擺放的位置。同樣是測(cè)量變壓器的電壓、電流和消耗的功率，但空載試驗(yàn)和短路試驗(yàn)兩種情況下，各種儀表擺放的位置是截然不同的。對(duì)比圖2和圖3，圖2中電流表緊靠變壓器，電壓表遠(yuǎn)離變壓器，而圖3則完全相反，為什么呢？好學(xué)的學(xué)生不禁要問(wèn)。這一問(wèn)題是電類工程測(cè)量中具有代表意義的典型問(wèn)題，學(xué)生如果理解了其中的奧妙，對(duì)其今后的工作將會(huì)很有幫助。因此，教師如能將這一問(wèn)題給學(xué)生提出來(lái)，并加以解釋清楚，不僅使學(xué)生學(xué)到了書(shū)本以外的工程實(shí)踐知識(shí)，也能大大激發(fā)學(xué)生的求知欲望，并對(duì)這門(mén)課程產(chǎn)生濃厚興趣。

四、考核方式的改革

《電機(jī)學(xué)》這門(mén)課程涉及的內(nèi)容多、公式多，理論性很強(qiáng)，又緊密聯(lián)系工程實(shí)際，因此，應(yīng)考有一定難度。為了使學(xué)生既學(xué)到有用的知識(shí)，又不至于害怕這門(mén)課程，我們對(duì)這門(mén)課程的考核方式做了改革嘗試。

我們的做法是：《電機(jī)學(xué)》課程成績(jī)有4個(gè)部分組成，即期末考試（閉卷筆試，占50%）、平時(shí)成績(jī)（以平時(shí)作業(yè)為主，占20%）、實(shí)驗(yàn)成績(jī)（占15%）[5]、期中大作業(yè)（占15%）。期中大作業(yè)要求學(xué)生完成一篇關(guān)于某種電機(jī)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展概括、結(jié)構(gòu)、工作原理、產(chǎn)品介紹及應(yīng)用情況的論文，并挑選部分優(yōu)秀論文在班級(jí)做介紹。這樣做，既培養(yǎng)了學(xué)生獲取知識(shí)的能力、鍛煉了學(xué)生的表達(dá)能力，又使學(xué)生對(duì)電機(jī)有了充分、全面的認(rèn)識(shí)，還了解了書(shū)本以外的關(guān)于電機(jī)的許多知識(shí)。實(shí)踐證明，大部分學(xué)生對(duì)這種形式的作業(yè)感興趣，增長(zhǎng)了知識(shí)，開(kāi)闊了眼界。

五、結(jié)語(yǔ)

在教學(xué)實(shí)踐中，我們采用以上手段，對(duì)相應(yīng)的授課內(nèi)容進(jìn)行了增加和刪減。著重加強(qiáng)與工程實(shí)際相關(guān)的內(nèi)容，增強(qiáng)教學(xué)的可視性和動(dòng)畫(huà)性，并對(duì)考核方式做了相應(yīng)的改革。實(shí)踐證明，在采用增強(qiáng)學(xué)習(xí)的趣味性和緊密聯(lián)系工程實(shí)踐的教學(xué)方式后，學(xué)生對(duì)《電機(jī)學(xué)》課程的學(xué)習(xí)興趣和熱情大大提高，學(xué)習(xí)效果也顯著提升。以上只是我們對(duì)《電機(jī)學(xué)》課程研究性教學(xué)的初步嘗試，希望對(duì)該課程的研究性教學(xué)工作起到一定的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡虔生，胡敏強(qiáng).電機(jī)學(xué)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2006.

[2]葛強(qiáng)，等.基于AUTHORWARE《電機(jī)學(xué)》MCAI研制[J].揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，（3）.

[3]徐德淦，等.電機(jī)學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

[4]李發(fā)海，王巖.電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)[M].第三版.北京：清華大學(xué)出版社，2005.

[5]莫岳平，等.實(shí)踐課程的改革與實(shí)踐[J].揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報(bào)（高教研究版），2002，（4）.