電機與拖動基礎
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電機與拖動基礎范文第1篇
Abstract： This paper discussed the problems of the "Electro Mechanics and Electric Drive" course， and made exploration from developing student's interests， improving teaching method， and transforming testing forms.
Key words： independent college；Electro Mechanics and Electric Drive course；teaching mode
中圖分類號：G424 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）03-0233-02
0 引言
“電機與拖動基礎”在我院自動化、電氣工程及其自動化專業的培養計劃中是屬于必修的專業基礎課程，其具有較強的理論性和實踐性。學習這門課的目的在于讓學生掌握直流、交流電機的基本結構和工作原理，能夠獨立分析直流拖動和交流拖動系統各種運行狀態，掌握有關計算方法，并在今后的應用中能合理地選擇和使用電動機。這門課的教學效果和學生的學習興趣，不僅會影響其他有關專業課程的進一步學習，而且還可能是學生今后從事電機方面有關的教學以及科研工作的基礎。為了解決“電機與拖動基礎”教學中所面臨的問題，保證良好的教學質量，我們在“電機與拖動基礎“教學方法和手段、課程評價等環節進行了一些改革與探索。
1 “電機與拖動基礎”目前教學中的問題
“電機與拖動基礎”在目前的教學過程中存在的主要問題是：一個是內容繁雜，課時有限；再一個是獨立院校學生前面基礎知識沒有夯實，理解本課程內容大多覺得困難，抽象的教學內容沖淡了學生的興趣，達不到教學效果。“電機與拖動基礎”課程內容包括了電機與變壓器的結構和原理，還包括了拖動系統和電機的運行分析，知識點多，而且比較零散，內容比較抽象。本課程大綱規定有56學時，課時安排非常少。這對于學生來說時間很有限。有限的課時也導致老師講課剛開始節奏比較快，可能學生還沒有理解就已經講完了，這對學生的上課積極性是打擊，上課效率相應的變低。
2 課程新型教學方法的幾點思考
2.1 調動學生的學習積極性 針對獨立學院學生的實際情況，其對前面數學和物理基礎知識相對不太堅實，如何提高學生的學習積極性在教學中是很關鍵的。“電機與拖動基礎”課程的入門比較難，門檻高，因此在開始講課的時候要盡量詳盡，且聯系前面的其他課程的基礎知識，爭取將學生一開始便帶入到這門課程中。
要建立學生的積極性，還要注意步步逼近，由淺入深，因材施教，尤其上課的幾十分鐘，一定要保證和學生的互動環節，對不同的學生要提問不同層次的問題。比如對學習相對較差的一些的學生，要提一些相對簡單的問題，像基本概念和經常重復的知識點的問題；對學習較好的同學，在提問的時候可以問一些具有一定啟發性的需要發揮的問題，并指導其思路。課堂幾十分總是老師和學生互動的最佳時間，也是對學生進行啟發鼓舞的最好時機。
例如，在上課的時候，對基礎不好的同學，在學習直流電機時要反復強調直流發電機和直流電動機的聯系和區別；在學習直流發電機和直流電動機以及后面的變壓器的電壓平衡方程式時，可以通過向基礎不太好的同學進一步提問，引導他們掌握電機中的電磁轉換規律和應用這一規律解決具體問題的能力，激發學生的學習積極性，建立學生的信心。而直流電動機啟動制動和異步電機的啟動制動是對直流電機相關知識和交流電機相關知識的綜合應用，上課時可以指引學習能力較強的學生對這兩種電機啟動制動過程進行對比分析，進一步對其啟發式提問，培養他們獨立思考的能力。
這樣，有了老師的關注和鼓勵，學生的思想上也會潛移默化的重視這么課程，隨之而來會有較強的興趣，再加上逐漸培養起來的自信，學生主動的學習這門課，這樣才能學好這門課程。
2.2 改善課程的教學方法
2.2.1 啟發和互動教學法 啟發式教學方法，是培養學生的獨立思考能力和建立學生學習積極性的必要手段。啟發式的提問是上課時每節課剛開始時可以設置課前提問環節。上一堂課結束時可以提出幾個具有針對性的問題，下一堂課時進行隨機提問。例如，在學習直流電機制動時，提問學生幾種制動的特點和應用場合，在給定條件下能用哪些制動來實現？對制動過程和制動運行的運行狀態的不同的理解。可以引導學生進行如下分析：首先要掌握的是制動過程和制動運行的狀態區別，制動過程是指減速停車時的一種狀態；而制動運行通常用于位能性負載下放重物時的一種拖動狀態。其次將各種制動的制動時物理條件記清楚，才能知道各種制動的適用范圍。通過這種分析，可以讓學生更深層次地了解直流電機制動的物理本質。總之，在上課時的提問，尤其是一些具有針對性的問題，課堂進行引導和啟發，得到學生的反饋與互動，使學生靈活應用所學知識解決具體問題。
在課堂中互動非常重要，通過互動老師可以更好的掌握學生的學習情況，學生可以將自己的真實情況反饋到老師那里。教學過程中教與學缺一不可，雖然老師的“教”起到主要作用，但學生的“學”更需要得到重視，只有這樣才能達到教學相長。獨立院校的學生本身對自己就不太自信，如何激發獨立院校的學生的自學能力是在大學階段應該培養的一項能力。老師在教學過程中講述理論知識的同時，應重視如何讓學生循序漸進，正確應用知識，注意學習方法的指引。學習知識無止境，重要的是讓學生自己形成自己的學習方法和學習體系，這樣今后對于任何新的知識，學生都可應用自己的方法去學習去解決。
2.2.2 討論研究教學法 在“電機與拖動基礎”的教學中還可以在課堂教學中引進一些與書本理論知識有聯系的實際例子或者前沿研究成果進行討論，一方面可以培養學生的創新思維能力；另一方面讓學生覺得學有所用，增加學生學習興趣。給學生舉出熟悉生活中經常見到的電機制動實際存在的例子，這種教學方法使學生認識到自己學習的知識與實際生活是息息相關的，生活中的實際問題是要用到目前所學的電機知識去解決的，從而激發了學習的積極性。再次，鼓勵和引導學生深入討論思考課堂內容，并帶出相應的研究性問題。例如，可以引入現在熱門的變頻調速問題。這種研討型的教學方法可以使學生得到實際鍛煉，對培養學生的動手能力和創新精神大有益處。
2.2.3 多元化教學法 隨著多媒體課件教學手段的不斷發展， “電機與拖動基礎”的教學不再停留在講述和板書上，另外上課學時的壓縮，所以采用多媒體課件進行教學成了高校教改的必然趨勢。“電機與拖動基礎”中有關電機和變壓器的內部結構等抽象內容更需要直觀教學，不然很難讓學生建立最基本的概念。因為我們在教學中提到的很多電機是學生所沒有接觸過得，不知道實物便很難引起學生學習電機知識的興趣。對課件的合理運用，可以調動學生積極性、激發學生學習興趣的作用，收到了很好的教學效果。
2.3 課程考核措施 教學評價考核是教學過程的重要組成部分，并貫穿于整個教學過程，起著調控教學活動的作用。“電機與拖動基礎”的考核我們采取了方式多樣、全過程的評價方式，對以往僅有閉卷考試作為最主要的考核方式的做法做了相應的改革，強調了過程考核，具體有以下幾種考核方式：第一，考核考勤：一方面課前進行不定時的點名，另一方面課堂上抽查提問也可以做到點名的效果，對于曠課的同學記入平時成績；第二，課后作業考核：按照課后作業的完成情況，分別記錄每次作業成績，最后做平均；第三，課堂表現考核：有課堂個人提問、分小組提問等；第四，實驗考核：這門課有相應的實驗環節，在實驗課可做小提問，實驗課后檢查實驗報告等；第五，期末考試。
3 總結
本文針對獨立院校學生的自身情況，對“電機與拖動基礎”課程教學方法，給出了幾點建議。主要給出教學過程中教師主導作用更好的發揮。給出一些具體做法并且給出實際課堂上的教學方法應用。
因此，在獨立院校正在不斷發展的同時，獨立院校教師的教育觀念、教學方法和手段，也要發生量和質的變化，才能適應電機與拖動基礎課程改革的發展。
參考文獻：
[1]楊道馳，馮根生等.對“電機及拖動基礎”課程教學方法的探討[J].南京：電氣電子教學學報，2004，26（1）：98-100.
[2]李書權，侯勇等.電機學課程教學改革的研究與實踐[J].南京：電氣電子教學學報，2006，28（4）：49-52.
電機與拖動基礎范文第2篇
關鍵詞：課程體系；課程內容；實踐環節；教材建設
作者簡介：沈霞（1981-），女，四川彭州人，西南石油大學電氣信息學院，講師；許瑾（1980-），女，陜西商南人，西南石油大學電氣信息學院，講師。（四川成都610500）
基金項目：本文系電氣工程及其自動化四川省高校本科特色專業建設項目（川教函[2008]422 號）、四川省教學改革項目“以電工與電氣信息實驗教學中心為平臺的實踐教學體系的建設與改革”（川教[2009]288 號）的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）06-0072-02
傳統的“電機與拖動”系列課程包括“電機學”、“電力拖動基礎”、“控制電機”以及“電力拖動自動控制系統”等幾門課程，是電氣工程專業和自動化專業的重要專業課程，理論性、實踐性和綜合性都很強。在傳統的教學過程中對知識的系統性和理論的系統性強調較多，但對知識如何應用到實際中強調較少，難以適應一般高校的應用型人才培養目標，加上課程本身內容比較抽象，學生普遍反映學習難度較大。為了提高學生的興趣，滿足人才培養目標，“電機與拖動”系列課程改革勢在必行。
結合西南石油大學電氣工程及其自動化省級特色專業的建設和教學改革，從課程內容、教學方法和教材建設幾個方面進行研究和改革，教學建設和改革已經取得一定的成效。
一、建立與應用型人才培養目標相適應的課程體系
根據應用型本科院校對人才所需知識、能力和素質結構的要求，重新構建了“電機與拖動”的課程體系，強調了理論與實踐并重，理論為應用服務的原則。
有的學校把“電機學”、“電力拖動”和“控制電機”三門課程內容結合到一起，形成電力拖動課程，但根據西南石油大學的實際情況，畢業學生主要進入油田工作，對電機及其控制要求比較高，因此，我們非常強調學生對這部分知識的掌握，把“電機學”、“電力拖動基礎”、“控制電機”作為分開的三門課程開設。特別是“電力拖動基礎”課程自20世紀60年代以來一直是電氣工程及其自動化、自動化等電類專業的必修專業基礎課程，它主要介紹交、直流電動機的運行特性（包括機械特性和起動、制動、調速性能分析及電動機的選擇等），是后續專業課程“電力拖動自動控制系統”的基礎。
二、結合實際，提高學生的學習興趣
“電機與拖動”系列課程內容比較抽象，學生如果認識不到課程的重要性，對課程完全不感興趣，很難投入精力，就不能全面掌握電機拖動課程的內容。
通常我們在做入學新生專業教育，讓學生認識自己專業是干什么的時候，就非常強調“電機與控制”系列課程的重要性，學生在剛接觸該課程的時候也是比較積極的，所以要爭取在這時努力培養學生的學習興趣。
上好緒論課非常重要，普通的電機外面有一個外殼，看不到內容結構，為了增強學生的感性認識，特別購置了外殼是透明的直流電機模型和交流電機模型，學生可以清楚地看到電機的內部世界：交流電機內部由哪些部分構成，繞線都是怎么繞的。同時結合模型向學生說明各個部分在電機中起到的作用。電機內部變成了一個看得見，摸得著的東西，學生們的興趣也就在這樣的過程中慢慢地建立起來了。在后面的課程中，也多注意加入學生感興趣的實例，例如油田中常用的抽油機是什么電機，有什么特性，因為和將來的工作對象息息相關，學生學習動力也就更足了。
三、重視實驗環節，使理論和實踐相結合
電力拖動類課程只學理論，不動手實踐是學不好的，通過實驗，不僅能夠培養學生分析問題和解決問題的能力，驗證所學理論，而且對所學內容能夠提出一些新的見解。通過實驗，可以活躍學生的學術思想，全面提高學生的綜合素質，為提高學生的創新能力打下堅實的基礎。
為了適應教學改革的需要，在實驗室建設方面的指導思想是：將傳統的模擬實驗與仿真實驗相結合，將基礎理論驗證類實驗與自主型、綜合型、設計型實驗相結合，將基本實驗與創新實驗相結合，將現實場景實驗與虛擬場景實驗相結合，建立一個立體化的實驗教學體系，從而滿足不同階段實踐教學的需要，為激發學生的創新意識提供硬件平臺。
為了讓學生有更多的動手機會，我們專門開設了一門電力拖動綜合實驗的課程。這門實驗課內容涵蓋電力電子技術、電機學、電力拖動基礎和控制電機，使這幾門課程有機結合，要求學生綜合應用知識驗證或是設計一些實驗。鼓勵學生應用MATLAB仿真軟件，通過軟件可以輕松方便地建立各種電機的模型，測試特性。特別是做設計性實驗之前，要求學生要先用仿真軟件仿真出波形，例如設計一個雙閉環調速系統，老師給定控制對象，規定超調量，調速范圍等參數，要求學生先把設計好的系統在MATLAB上仿真，調整控制參數，滿足控制要求以后，再到實驗室做實驗，驗證設計的系統的正確性，這大大激發了學生的學習興趣，也為學生將來畢業設計奠定了基礎。
四、重視教材建設，積極編寫教材
在整個課程建設中，教材建設是非常重要的一個環節，我們精心比較和挑選，盡量選擇國家級規劃教材，但有的教材可選擇的范圍很小，例如“電力拖動基礎”課程的教材，近20年沒有新的版本。這是由于近20余年來，由于教學改革的不斷深入，特別是隨著科學技術的迅速發展，可開課程和需開課程及教學內容不斷增多，很多高校不得不整合課程，不再單獨開設“電力拖動基礎”課程，而是把它與電機學結合起來，組成“電機與拖動基礎”或者類似的課程。但課程組老師都認為，不管電力拖動系統新技術怎樣發展，“電力拖動基礎”課程作為經典課程，特別是在高等教育大眾化的背景下，對于主要承擔培養應用型人才的一般普通高等學校的電氣工程及其自動化和自動化等專業，單獨開設“電力拖動基礎”這樣的具有傳統特色的課程仍然非常有必要，也會逐漸得到人們的共識。為了滿足課程建設的需要，課程組王洪誠教授在自己多年從事電氣傳動與控制科研與教學、講授電力拖動基礎課程講稿的基礎上，結合電力拖動技術的新特點編寫了最新版《電力拖動基礎》，并于2011年10月由四川大學出版社正式出版，教材具有諸多特點，很適合于當前普通高等學校和高職高專學校電氣工程及其自動化、自動化等相關專業選用。
《電力拖動基礎》教材充分體現了作者“與時俱進 突出特色 強化實踐 方便教學”的編寫思想。這也是我們整個課程建設的思想，
首先，教材在緒論部分增加了“拖動與電力拖動系統”，使學生明確地知道，拖動系統絕不僅僅只有電動機的拖動系統，還有其它拖動形式，以免引起概念上的錯誤。
其次，教材在第1章將多軸系統的轉動慣量和力矩折算問題，單獨編寫為1節“復雜系統運動方程及其參數計算”，這不僅使教學思路更加清晰，而且強調了這一部分內容的重點難點地位。
第三，教材在第1章第4節“在電力拖動系統中的典型負載特性”中，把沿襲多年的“恒轉矩特性負載”和“恒功率特性負載”定義為“轉矩不變型負載”和“功率不變型負載”，使概念更加準確，“恒”是永恒的，沒有條件的，而“不變”是相對的，有條件的。
第四，教材在第2章第1節“直流電動機的特點”中，對直流電動機的磁路特點、電壓平衡方程、功率平衡方程和轉矩平衡方程進行了專門介紹，使學生對直流電動機有一個系統的掌握，把先前所學課程“電機學”與本章內容的知識鏈聯系起來，起到了承前啟后、便于教學的目的。同樣在第3章交流電力拖動也采用了類似的安排。
第五，教材在第3章交流電力拖動系統的調速部分，緊密結合電力拖動技術的最新發展，一改以往各種同類教材中對交流電動機調速只介紹變極調速、轉（定）子電路串電阻調速和定子調壓調速等常規性調速方法，而對變頻調速一提而過的編寫方法，教材把交流電動機調速分成為“交流電動機的一般性調速”（第5節）和“交流電動機的變頻調速”（第6節），而且重點放在交流電動機的變頻調速上，這體現了與時俱進的特點，同時教材對一些過于繁瑣而且對于一般工程應用技術沒有太大意義的內容，例如電動機在動態過程中的能量損失計算等，則盡量精減，這也是教學改革的必然要求。
第六，教材在第5章專門編寫了“電力拖動基本控制線路”，對控制線路基礎知識和實際工作中常見的控制線路進行了介紹，這是普通高等教育大眾化背景新形勢下的實際要求，體現了作者“實用”、“易學”和多層次需要的編寫思想，便于學生學以致用，滿足工作需要。
最后，作者在附錄中以浙江天煌科技實業有限公司生產的DZSZ-1型電機及電氣技術實驗裝置作為依托，編寫了“電力拖動基礎課程基本實驗”，介紹了課程的一些常規性實驗，供教師參考，體現了作者對實踐教學的重視和方便教材使用，這是工科培養目標的共同要求和特色。
總之，通過以上的改革與實踐，學生的學習興趣得到了提高，學習效果較好，特別是通過設計性實驗，學生自己動手查找資料，設計參數，仿真調試到最后在試驗臺上得到實驗結果，學生普遍反映很有收獲。從已經工作的學生反饋的信息看，“電機與拖動”系列課程和他們實際工作緊密結合，為今后的發展奠定了堅實的基礎。
參考文獻：
[1]王洪誠,諶海云,羅小華.抵近市場合理定位培養應用人才[C].第二屆全國高校電氣工程及其自動化專業教學改革研討會論文集,南京:東南大學,2004.
[2]王洪誠,諶海云,胡澤.夯實基礎注重素質培養受社會廣泛歡迎的電氣工程專業技術人才[C].第四屆全國高校電氣工程及其自動化專業教學改革研討會論文集,北京:華北電力大學,2007.
電機與拖動基礎范文第3篇
關鍵詞 電機與拖動基礎 實踐教學 應用能力
中圖分類號：G64文獻標識碼：A
0 引言
《電機與拖動基礎》是電氣及自動化專業的主干課程之一，是實踐性較強的課程，在人才培養過程中起著非常重要的作用。①對電氣及自動化專業而言，它是一門專業基礎課程，也是電氣類專業后續課程如《電力拖動控制系統》、《交直流調速》等基礎。因此，在教學中加強理論聯系實際的能力培養、強化相關教學內容的實踐能力訓練，對大學生能力的培養會起到事半功倍的效果。
1 《電機與拖動基礎》課程實驗、實踐內容在教學中存在的問題
1.1 實驗項目設置及安排不能激發學生的主觀能動性
在以往的《電機與拖動基礎》課程的實踐內容中，大多為驗證性實驗，②即學生抱著實驗指導書，機械地按照指導書中所要求的實驗器材及線路搭接實驗電路，并逐一地對照每一實驗步驟操作，最后再將實驗結果拿給指導老師去判斷對與錯。這樣的實踐過程使得學生對實驗內容、目的理解不深，對實驗儀器的操作熟練程度不夠，對實驗結果及實驗中易出現的問題分析不足，當然也就更不能激發學生的主觀能動性了。
1.2 實踐內容與后續課程的銜接不強
學生在《電機與拖動基礎》課程及實驗結課后，也就基本掌握了課程的內容及相關知識，但由于沒能在實踐教學中充分、深刻地理解該課程的實質，這就導致了該課程與后續課程的銜接、應用效果不夠理想，甚至脫節。比如說，在《電力拖動自動控制系統》的課程學習及設計中，就會要求學生對電機在各種運行狀態下機械特性情況進行分析、設計，這些內容都對《電機與拖動基礎》的應用能力提出了更高的要求。同樣，在其他的課程設計、畢業設計，尤其像生產實習、畢業實習等諸多環節中都存在著類似的情況。
2 實踐教學的改革勢在必行
2.1 實驗教學與理論教學同步進行
在理論教學授課的安排上，教師可依據課程的內容有選擇地將某一次、某幾次課的授課地點安排在實驗室或實訓基地進行。比如，對電機結構的講解、認識，對電機各種工作特性曲線的繪制等。這樣就能使學生更早、更快地對電機建立感性認識，驗證基本理論，鞏固所學的知識，獲得實踐應用的基本技能。這樣的教學與實踐活動不但能大大加快學生對新理論、新知識的掌握，而且更是激發了學生對該課程的學習熱情。
2.2 工程實訓教學逐步深入
學習是一個由淺到深的過程，實踐活動也不例外。在《電機與拖動基礎》課程的實訓活動中大體可分為以下三個階段：
（1）基礎實踐。安排在第4、5學期，主要是結合理論教學進度，采用講練相結合的教學方法，完成傳統的與課程內容相關的實驗內容。這樣，學生在驗證性的實踐中，通過發現及解決問題，加強對基礎知識的理解、把握，為學生的創新能力打下基礎。③
（2）設計類工程實踐。安排在第6學期，以綜合性、設計類工程實踐為主，主要方式為由老師結合生產實際進行“命題”，讓學生自主選擇實驗器材、根據實驗原理作出接線圖及相應的實驗步驟，再進行電氣系統的連接、調試、運行及結果的測試。結合理論知識，對實踐結果的正誤進行判斷，并對可能產生的誤差、干擾進行分析，以期找到最佳的實驗方法、方案。
（3）綜合工程實踐。安排在第7、8學期。結合學生的生產實習、課程設計、畢業設計等相關內容，在實踐基地進行開放式專題與研究，旨在開發學生的個人潛能、激勵創新精神，加強對應用型人才的培養，真真切切地讓每一個學生做到理論與實踐的結合。
2.3 鼓勵學生參與教師科研活動，積極開展素質教育活動
學院的很多教師都積極參與并指導大會中調研、到生產實際中解決實際問題等社會活動，更大地鍛練學生的理論與實踐有機結合的能力。④學校也積極開展各種專業知識技能大賽，給學生更多展示自己的舞臺。
通過上述各種措施，學生從該課程學習的開始一直到完成大學學業的過程中，始終離不開與本課程相關的實踐活動，鞏固了學生的基礎，加強了理論與實踐能力的培養與提高。
3 結束語
通過多年的探索，結合我校應用型人才的培養目標，將實踐教學貫穿大學四年的學業學習過程中，使得我校學生的學習熱情顯著提高，自主創新意識明顯增強，極大地提高了學生的綜合素質，提升了學生的就業競爭力。
基金項目：黑龍江科技學院教研項目（JY10-06）
注釋
① 劉啟新.電機與拖動基礎[M].北京:中國電力出版社,2005.6.
② 付家才.電機工程實踐技術[M].北京:化工出版社,2003.
電機與拖動基礎范文第4篇
關鍵詞:MATLAB/GUI;電機與拖動;實驗系統
中圖分類號:TM343 文獻標識碼:A
1 概述
MATLAB是Mathwors公司推出的當今國際上最流行的軟件之一。它以矩陣運算為基礎,把計算、可視化、程序設計融合到了一個可交互的工作環境中。實現工程計算、算法研究、建模、仿真和數據分析,具有可視化、科學和工程繪圖、應用程序開發(包括GUI)功能。
電機與拖動是電氣工程及其自動化、自動化專業的一門重要專業基礎課程。它涉及電磁學、動力學及數學等多門學科。課堂講授方式來講授這門課的最大問題在于:難以用清晰、簡潔的各種波形、圖形來講授諸如旋轉磁場、繞組結構和電動機過渡過程等問題。目前,有很多的實驗裝置可以對電機及其拖動系統運行進行較好地測試與觀察。但其價格昂貴,投資較大,在一些高校教學中難以實現。
本文介紹采用MATLAB/GUIDE(圖形用戶界面設計)設計電機與拖動的仿真實驗系統,以彌補高校實驗設備缺乏,也可以起到輔助教學的作用。
2 電拖實驗系統設計
2.1 實驗系統界面設計
根據設計目標,在界面中插入學校背景和電拖仿真實驗系統的標題,并在系統界面中設計3個列表框:電機類型、實驗特性及實驗說明,兩個按鈕:運行和退出,設計效果如下圖所示。
完成上述界面設計后,需實現如下功能:當單擊電機的某個類型時,在實驗特性列表框中會顯示出相應的實驗種類以供選擇。以上功能的實現可設置列表框1(電機類型列表框)的回調函數如下:
function listbox1_Callback(hObject, eventdata, handles)
switch get(hObject,‘value’)
case{1,6,11,14},
set(handles.listbox2,‘string’,‘請選擇電機類型’);
case{2,3,4,5},
set(handles.listbox2,‘string’,‘起動|串阻調速|調壓調速|弱磁調速|機械特性’);
case{7,8},
set(handles.listbox2,‘string’,‘變極調速|變頻調速|調節轉差能耗調速’);
end
set(handles.listbox2,‘value’,1)
2.2 實驗系統中實例介紹
當在界面中選擇他勵電動機并選擇串阻調速時(如下圖所示),
可以啟動simulink仿真界面,進行他勵直流電動機的三級串阻起動仿真模型。并于實驗說明窗口中顯示該實驗的有關說明。完成這種功能,這里編寫列表框2(實驗特性列表框)的回調函數如下:
function listbox2_Callback(hObject, eventdata, handles)
global mdl;
mdltemp='';
switch get(handles.listbox1,‘value’)
case 4
switch get(hObject,‘value’)
case 2
mdltemp=‘startDCmotor.mdl’;%打開存儲于matlab的work中的預先設計好的仿真模型。
set(handles.listbox5,‘string’,‘此實驗演示直流電動機三級串阻調速的電壓、轉速等波形’);%設置實驗說明內容
……
%由于結構類似,此處省略部分相關程序。
if mdltemp~=''
mdl=mdltemp;
mdltemp='';
set(handles.pushbutton1,‘enable’,‘off’);
end
if strcmp(get(handles.figure1,‘selectiontype’),‘open’)&(mdl~='')
open_system(mdl)
mdl='';
set(nandles.pushbutton1,‘enable’,‘off’);
end
打開了相應的三級起動simulink 模型如下圖所示,進行仿真,打開轉速與電壓示波器,得到轉速與電壓波形。該simulink 模型為預先設計并存儲于work文件夾中的。
2.3 設置仿真界面的控制按鈕
設置“運行” (pushbutton1)和“退出”(pushbutton2)按鈕的回調函數如下,實現單擊運行時進行選定實驗的仿真。單擊“退出”時退出仿真界面。
“運行”按鈕程序
function _Callback(hObject, eventdata, handles)
globle mdl
open_system(mdl);
mdl='';
set(handles.pushbutton1,‘enable’,‘off’)
“退出”按鈕程序
function _Callback(hObject, eventdata, handles)
close
3 小結
該系統將MATLAB與電機與拖動聯系起來,建立了一個可交互的工作環境。從而實現仿真和數據分析,具有可視、簡單、明了的特點。
設計電機與拖動的仿真實驗系統,從而彌補高校實驗設備缺乏,同時起到輔助教學的作用。
參考文獻
電機與拖動基礎范文第5篇
【關鍵詞】電機與拖動 教學 教學方法
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674－4810（2012）09－0057－02
電機與拖動是電氣工程及自動化專業的一門專業基礎課，其理論性、實踐性、綜合性、應用性較強。主要介紹電機的原理、特性、結構、性質、分析計算及其應用，使學生掌握變壓器、交流電機（感應電機、同步電機）和直流電機的基本知識、基本理論、基本計算方法，具有一般運行問題的分析能力，為學習后續課程奠定扎實的理論基礎。本門課除了要求學生具備扎實的數學、電磁、電路、力學知識，并有空間想象及邏輯分析能力外，還要面對以下難題：（1）復雜的電機結構；（2）較多的公式推導與計算；（3）繁雜的分析過程；（4）電機的各種特性及其分析，既要掌握各類電機的特點，還要提煉出各種類型電機的共同點。這些使得學生的學習存在較大的難度，因而有些同學畏難而退，積極性不高。
根據筆者的經驗，針對不同的難點采用不同的教學方法，如板書與課件結合法、工程方法、類比和對比法、口試答辯考核法，可以較好地解決以上難點問題。
一 板書與課件結合法
用課件教學有很多優點，改變了傳統教學的“一張嘴、一本書、一支粉筆、一塊黑板”單調教學方式。優勢主要體現在四個方面：（1）通過增加實例、圖片、照片、說明等使相應較枯燥的理論更易理解和掌握；（2）通過動態的形式來展示一些操作流程、發生過程、運行機制等，使學生模擬體驗相應的原理和機理；（3）通過多媒體課件大大增加信息量，給學生提供豐富的思考和研究素材，培養學生的分析、概括、評價等研究能力；（4）通過多媒體課件的運用減少教師板書的時間，提高課堂教學效率。對于復雜的電機結構，如三相異步電機和同步電機，就可以用三維動畫的方式，通過異步電機和同步電機拆裝展示各部件的形狀和各部分的配合，還可以結合實物教學。過去的傳統教學方式如投影等，甚至單純的實物教學都不如此種方法好。再如，可將異步電機與同步電機的工作原理用動畫的形式表示出來，既清楚又容易理解，比單純地通過在黑板上畫圖和展示靜態的圖形，效果要好得多。
應用課件講課有很多優點，但也不能忽視傳統教學方法如板書的優勢。在工科課程教學中，由于存在邏輯復雜，知識連貫性強的特點，需要學生在聽課過程中連續思考，因此完全采用幻燈片教學的方法是不可取的。如在電機與拖動教學中有很多的公式需要推導。若只是單純地在課件中走馬觀花式地放映出來，學生印象不深，而且忽略了與學生的互動，不知道學生是否理解。因此，對于復雜的公式，需要學生掌握的需用板書推導。如講解標幺值的優點之一：采用標幺值計算時，無需折算。若在課件中給出結論后，對結論進行板書推導，如公式（1）所示。讓學生的思路隨著老師的思路走，一邊推導，學生一邊思考，比單純對照課件講解效果要好。
（1）
又如判斷三相變壓器的連接組別，若只是在課件中將連接組別的判斷步驟展示出來，學生的思考時間較短，也會出現課堂上聽得懂，而課下自己判斷失誤的問題。因此此處適用課件和板書的方法，將判斷步驟在黑板中畫出來，同時讓學生拿出紙和筆，和老師一起畫。在判斷了幾種典型的連接組別后，讓學生做作業鞏固，效果較好。
二 工程方法
電機與拖動是有工程特點的課程，很多內容如果按照理論推導和理解十分復雜，也沒有必要，因此要多使用工程方法研究。比如說變壓器的原邊電壓與原邊主電勢和原邊電阻壓降之間的關系，見公式（2）：
（2）
可以看出此公式中原邊電壓與主電勢之間的關系不是很明朗，加之主電勢不好測量，因此主電勢實際上是不知道的。但是，若采用工程方法，忽略很小的漏阻抗壓降Z1，則此公式（2）可以寫成公式（3）：
（3）
因此有：
（4）
可見，影響主磁通Φm大小的因素有電源電壓U1、電源頻率f1和一次側線圈匝數N1。只要知道電源電壓、電源頻率和原邊線圈匝數，就可以求出主磁通大小。甚至可以認為在電源電壓一定的情況下，若其他參數不變，則主磁通就不變。實踐證明，用此工程方法誤差很小，完全滿足需要。采用工程方法可以省略繁雜的分析過程，簡化計算，且易于理解。
再如空載實驗測定變壓器的勵磁參數時，實際上等效電路中包含兩個參數，原邊漏阻抗Z1和勵磁阻抗Zm。如圖1所示，但是由于有Zm＞Z1，因此忽略原邊漏阻抗Z1，回路中僅存在勵磁阻抗Zm。如圖2所示，通過空載實驗就可以很容易地得出勵磁阻抗Zm，既簡化了計算，又在誤差允許范圍之內，而且也易于理解。
三 類比和對比法
在電機與拖動教學中，還常用到類比法和對比法。這兩種方法可以較為方便地實現對新知識的掌握和對舊知識的回顧。在分析類似的原理時采用類比法，可以通過以前習得的知識較為容易地掌握新知識，“溫故而知新”，這種方法可以提煉出電機的共同點；而每一類電機都有其自身的特點，此時采用對比法，明晰各類電機的特點，可以給學生留下較為深刻的印象。變壓器是人們接觸到的最簡單的、較為常見的一類靜止電機。通過對電機的深入分析，牢牢抓住電磁感應原理，目的是得到基本方程，在基本方程的基礎上，通過折算得到新的方程，由此得到等效電路和向量圖，有了這三個工具就可以自如地分析變壓器在穩態運行中出現的任何情況。掌握了這一套思路和方法后，再分析異步電機時就容易了，類似的原理可以通過與變壓器類比講解得出。既節省了課時，又有較好的效果。表1、表2分別描述了變壓器和異步電機的相同點和不同點，僅作拋磚引玉之用。
四 口試答辯考核法
改變一份考卷定終身的考試方式，采用口試答辯與期末閉卷考試相結合的考試方法，降低閉卷考試比重，敦促學生增加學習的自覺性，將考核評價貫穿于課程始終。
采用口試答辯方式，主要是提供老師與學生一對一、面對面交流的機會，通過老師提問，學生現場回答的方式進行。學生答辯結束后，現場打分。所提問題由學生通過抽簽的方式獲得，老師可以在此基礎上即興提問相關知識點或其他與課程有關的問題。此種方法不僅可以考查學生對于知識的掌握程度，還可以培養其口頭表達能力和應變能力，促進學生綜合素質的提高。此種方法在筆者所在學校已經過兩年的實踐，學生的反映較好，認為經過口試答辯，很多以前沒有搞懂的問題，基本上都想清楚了。可見，口試答辯對于總結知識點，把握知識的連貫性和形成系統的知識架構起到了重要作用。另外，老師也可以通過口試了解學生對于知識的掌握程度，從而可以在以后的教學中改進方式方法，達到了“雙贏”的效果。
五 總結
綜上所述，電機與拖動這門課有很多的教學難點，學生掌握起來較困難，但只要把握好電機與拖動的難點和教學關鍵，在課堂教學中采用多種教學手段，并及時發現學生在學習中的問題，設法加以解決，會使廣大學生取得較好的學習效果。
參考文獻
［1］胡順斌、高亮等.電機與拖動課程教學改革初探［J］.河北農業大學學報（農林教育版），2001（2）：39～40
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