摘要：“电机学”课程是电气工程及其自动化专业一门重要的专业基础课。从宁德地区社会经济发展对人才的需求和培养应用型专业技术人才的目标出发，结合宁德师范学院的办学目标和特点，在“电机学”课程的教学内容、教学方法、实验实践环节和考核方法等方面作了一些探索和实践，取得了一定的效果。
关键词：应用型；电机学；课程教学
作者简介：王洪涛（1978-)，男，宁夏石嘴山人，宁德师范学院物理与电气工程系，讲师。（福建 宁德 352100)
基金项目：本文系服务海西建设重大项目（项目编号：2010H102)、宁德师范学院引进人才资助项目（项目编号：2009y023)的研究成果。
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）17-0073-02
“电机学”课程是电气工程及其自动化专业一门重要的专业基础课，是一门理论要求高、实践性强的课程，它上承电路理论，下启电力系统分析和电机设计，是该专业的关键课程之一。但“电机学”又是公认的难教、难学的课程，[1]一方面原因是课程内容既具体，又抽象；既有电，又有磁；既有静止电机，又有旋转电机；既有单相电机，又有三相电机；既有交流电机，又有直流电机；既有稳态分析，又有暂态过程；既有线性分析，又有非线性讨论；既有时间向量，又有空间向量。另一方面原因在于传统的电机学教学有重理论、轻实践，重课堂、轻实验的倾向，对学生独立思考能力、分析和综合能力的培养不足，对培养学生动手能力和创新能力重视得不够，难以适应本专业培养应用型技术人才的要求。
宁德师范学院（以下简称“我院”）是一所地方院校，宁德地区的工业主导产业是电机电器制造，是闽东第一大产业，但该行业的从业技术人员偏少，且本地区高校培养的人才不适应电机电器行业的发展需求。在这一背景下，我院设置的电气工程及其自动化本科专业的培养目标为：培养具有电气工程分析、设计、运行和电机设计、制造、控制方面基础理论，能够从事电气工程和电机的分析、设计、运行、研发等方面工作的工程应用型人才，特别是为本地区社会经济发展培养高素质的人才。
根据培养“厚基础、宽口径、强能力、高素质”，具有创新精神和创新能力人才的精神，结合我院培养应用型工程技术人才、服务地方社会经济发展的目标，电气工程教研室从本校的实际情况出发，充分发挥电机电器省级示范实训基地的资源优势和校企合作的特点，在课程教学内容、教学方法、实验实践环节和考核方法等方面作了一些的探索和实践，取得了一定的效果。
一、削枝强干，把握共性
与传统的“电机学”相比，现有的“电机学”课程教学时间被较大压缩，在此情况下，如何搞好“电机学”教学是值得探讨的。[2]只有抓住各类电机的共同问题，才能较好地解决教学时间与教学内容的矛盾，而建模、解模是贯穿电机学学习始终的一条红线。
建模的途径是按照电机的机理，依据基本的物理定律和定律导出模型方程，再通过实验的方法获得模型的参数，从而确定电机的数学模型。这种建模方法得到的模型方程机理内涵清楚，模型参数的物理概念清晰，便于分析和应用。然后就是解模，就是在电机模型确定后，分析电机性能和运行特性，进一步讨论电机的工程实际应用。这就给出了一条从工程实际中来、再回到工程实际中去的学习脉络，使学生领略到科学研究方法的共性，学生把握了建立电机数学模型到解算模型的思路后，教师的讲授就不必面面俱到了。通过类比的方法建立未知与已知知识的联系，提高了学生的知识迁移能力，有利于学生自学能力的培养，较好地解决了教学时间与教学内容的之间的矛盾。
比如教材中变压器篇的内容，教材的编写也是遵循着从建模到解模的规律的。尽管电机学教材的内容和编排顺序大同小异，但无一例外地都从变压器开始讲起，其原因就在于变压器模型的建立相比异步电机和同步电机而言，建模较简单，运用到的是学生比较熟悉的“电路”课程中的内容。从变压器空载运行的电磁量的相互关系出发，依据基本定理和定律推导出空载运行的电压方程，进一步得到模型的等值电路和向量图；然后比较变压器负载运行与空载运行，讨论负载运行时哪些电磁量发生了变化，建立各个电磁量之间的关系得到六个基本的方程式，折算后得到负载情况下的等值电路和向量图；接下来测定变压器参数，最终确立变压器的数学模型。[3]在掌握变压器的建模过程后，直流电机、异步电机和同步电机建模过程就容易理解了，采用类比法教学，可以使学生清晰地理解各类电机的建模特点和不同之处，便于掌握整个电机学的知识脉络。
二、现场教学，提高质量
由于学院内设有电机电器省级示范实训基地，其中不仅有各种类型的电机，而且有未组装的电机零部件；不仅有电机测试台、绕线机等机具，而且有能满足教学用的现代化教学设备，因此，笔者采用现场教学法不但解决了内容和课时的矛盾，而且增强了学生感性认识，提高了教学质量。比如电机学绪论和变压器的用途、分类和结构的讲授，由于绪论部分明确了课程在本学科中的地位和作用，以及学习的对象、内容、方法和目的，能够提高学生学习兴趣，更重要的是复习“电路和磁路”课程中学过的基本定律和铁磁材料的性质，所以应给予足够的重视。尽管笔者在以往的教学实践中给予了足够的关注，但发现许多学生学绪论时就感到电机学难学了。
首先是学生感性认识不足。绪论部分涉及到电机的分类，学生对变压器、直流电机、同步电机、异步电机的感性认识没有建立起来，不知“所云何物”。其次是准备知识不够。先修课程“电路”内容上是“重电轻磁”，学生对磁路知识感到陌生，甚至对磁场的理解还停留在高中阶段。由于磁场比电场更抽象，学生的磁路知识又比较薄弱，所以一开始就产生了畏难心理。再次是内容与学时的矛盾。绪论既要讲电机的作用、分类、课程性质和学习方法，又要讲电路、磁路的基本定律和铁磁材料，在两个学时内讲完绪论也是比较紧张的。因此笔者将《绪论》和第一篇《变压器》中的第一章“变压器的用途、分类和结构”合并在一起，分两次课四个学时进行。第一次课，在基地参观并利用现代化教学设备讲解各类电机实体，尤其是使学生了解变压器基本结构，并记录变压器铭牌数据；第二次课，讲解电路、磁路的基本定律和铁磁材料以及变压器的额定值。教学实践证明，现场教学不仅增强了学生的感性认识，较好地解决了内容和课时的矛盾，而且提高了学生的学习兴趣，消除了学生的恐惧心理，为后续内容的学习奠定了较好的基础。
三、重视实践，培养能力
“电机学”课程实践环节主要包括实验和实习，要求学生能够掌握电机实验的方法和基本操作技能；巩固和加强学生对理论的理解，锻炼和提高学生的动手能力，有利于学生养成科学严谨、实事求是、勤奋踏实的作风。
1.充分发挥资源优势，调动学生动手的积极性
以往的“电机学”实验主要是教师先拟定实验内容、实验方法和步骤，学生只要按实验指导书接线、操作、记录数据，最后形成实验报告。所以在实验教学中，尽管学生完成了规定的实验内容，但学生对实验中出现的现象不会解释，只会照图接线、抄录数据，实验效果不尽如人意。其原因主要是学生的积极性没有被调动起来，对实验缺乏兴趣。
为了改变这种状况，一方面充分利用校内电机电器实训基地的资源优势，将基地内的与电机学实验内容相关的零部件整理、归类后，提供给学生观摩、装配和拆卸，并对本专业学生全天开放，给学生提供实际动手的平台。另一方面改变实验教学基本上以验证性实验为主的现状，而开设设计性实验有利于调动学生的积极性。教师在设计性实验中，只提出实验的目的、要求及注意事项等，实验方法和步骤由学生自己设计。这样学生可以在完成设计性实验前先在基地面对电机实物构思实验方法和步骤，然后在实验室用实验仪器验证自己的设计思路和步骤是否合理。
2.利用校企合作优势，为本地区人才培养服务
为了达到为本地区培养人才的目的，结合我校专业特色和电机学的教学要求，我校与安波电机有限公司、闽东电机有限公司等单位建立了长期的校企合作关系。将企业对人才的要求与教学、实践结合起来，把专业实习中的电机实习与课程教学穿插结合起来。
比如讲授交流绕组的电动势与磁动势的内容后，在校内电机电器实训基地进行为期一周的电机实习，内容包括工艺介绍、自行绕制电机和电机性能测试三个环节。实习开始时，先给学生讲授电机制造和定子绕组的绕制方法，然后绕制线圈、嵌线、接线、整形、焊接和整机装配等过程，最后对装配的电机进行测试。这样就使学生理解了极距、节距、槽电势星形图等概念，掌握了链式、交叉式、同心式绕组的绕制方法以及绕组的电动势和磁动势的性质和特点。
依托实训基地，将教学、实验、实习三者结合起来，不仅巩固了学生对电机学知识体系的理解，而且提高了学生的实验效果和动手能力；不但降低了实习的费用，而且有利于培养目标的实现。
四、围绕目标，完善考核
考核方法，应有利于人才培养目标的实现。“电机学”是一门考试课程，按惯例学生成绩由平时成绩30%（含实验成绩）和期终考试成绩70%构成。但在考核后的调查中笔者发现，部分学生通过死记硬背就能通过考试，而且这种现象屡见不鲜。这说明这种考核方法，不利于提高学生的学习积极性，不能体现出学生真正的实践能力，偏离了本专业人才培养的目标。
因此，采用理论、实验、平时测评的多角度、多水平、全过程的考核方法，突出强调学生实践能力和综合素质的培养，学生的最终成绩的具体分值比例为：平时成绩10%，实验考核20%，期末闭卷考试70%。实验不及格者，考试视为不及格。其中实验考核安排在期末考试后，实验考核项目分为设计性试验和验证性试验，通过强化学生实践能力在课程考核中的地位和比重，学生开始逐渐改变了只要死记硬背，就能通过考试的观念，学生的分析、解决问题和实验操作能力得到了较大的提高。这无疑为培养应用型人才目标的实现打下了坚实的基础。
五、结束语
为了适应社会经济发展对应用型人才培养的要求，立足本地区社会经济发展的现状，结合我校实际情况，围绕电气工程及其自动化专业的人才培养目标，本文对“电机学”课程教学内容、教学方法、实践环节和考核方法方面作了一些探索与实践。
从“电机学”课程自身的特点出发，在教学中重点突出电机的共性问题，在教学方法上采用现场教学法，并重视实践能力的培养和考核方法的完善，不仅较好地解决了课时与内容的之间的矛盾，而且调动了学生的学习积极性，消除了他们的畏难心理，提高了其动手能力，达到了较好的教学效果。
参考文献:
[1]张华,陈玉国.应用型人才培养方案下的电机学课程教学实践[J].中国电力教育,2009,(145):112-114．
[2]郑孝东,胡兴志.提高“电机学”课程教学质量的途径与措施[J].中国电力教育,2009,(136):134-135．
[3]李发海,朱东起.电机学(第四版)[M].北京:科学出版社,2007．
（责任编辑：沈清）