电机与拖动基础课程综述

《电机与拖动基础》课程综述

一、课程情况

1.1 授课对象分析

授课专业：2009级电子信息科学与技术，共47人，小班化教学，可以大大提高学生与实验教具接触的机会。另外学生是毕业班，如何把理论与工作应用结合起来让学生学习后有成就感也是本课程的重要任务。

1.2 参考教材

《电机与拖动基础（第2版）》 许建国主编，2011.06、高等教育出版社出版、教育科学“十五”国家规划课题研究成果。

特点：内容全面、思路清晰、应用型强。

实验教材《专业实验三：电机与拖动实验部分》、2012年修订、机电学院自编教材

特点：在六届授课基础上，不断的对内容进行修改、充实，实验指导书理论与实践联系结合明显。

1.3 课程地位

《电机及拖动基础》是一门实践性和综合性很强的课程，是电子信息科学与技术专业的一门专业方向核心课程，也是培养合格电子信息科学与技术专业人才的关键课程之一。理论课采用多种教学方法，实践教学是将知识转化为能力的重要步骤。从实验教学入手，开设《电机及拖动基础》实验课，为学生的实践性教学创造了良好条件。同时六安江淮电机厂是本专业的定点实习单位，在课程学习过程中到江淮电机厂进行理论与实践相结合的实习。综合起来《电机与拖动基础》这门课是电子信息科学与技术专业从校园学习到工作学习的过渡课程，是即将毕业的学生很重要的核心课程。

1.4 学时安排

理论学时时长12周，每周4个课时，共48个课时；课程实验4周，每周2个课时，总共8课时，实习2次，共8个学时，共64个学时。

二、课程内容及学时分配

《电机及拖动基》这门课程的内容信息含量大，对参考教材分析研究后，可以把整本书分为三大部分，即基本理论部分、电机本体部分、电机拖动部分。

2.1 基本理论部分

第一章：绪论（磁路的基本定律）（2学时） 1.1 电机及电力拖动在国民经济中的作用。 1.2 本课程的性质、任务、内容和特点。 1.3 本课程常用的电磁定律与公式。

磁场、电磁感应定律、电磁力定律、全电流定律、高导磁性能、磁滞损耗、涡流损耗等。

2.2 电机本体部分

第二章：直流电机（8学时）

基本工作原理、结构、电枢绕组、磁场、感应电动势和电磁转矩、机械特性 第三章：变压器（6学时）

原理、结构、空载运行、负载运行、参数的测定、运行特性 第四章：交流异步电动机（10学时）

原理、基本结构、定子绕组、定子绕组的感应电动势、定子磁动势、等值电路和相量图、功率和转矩

第五章：同步电动机（2学时）

工作原理、结构、电磁关系、功率关系及功角特性与矩角特性 第六章：特种电机（4学时）

伺服电机、测速发电机、步进电机、直线电动机、磁悬浮装置 整体分析思路：整体到细节再到特性

主线：原理 结构 内部细节 运行特性

2.3 电机拖动部分

第七章：直流电动机的电力拖动（8学时）

电力拖动系统的运动方程式、多轴系统中工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算、生产机械的负载转矩特性、直流电动机的启动、制动、调速 第八章：三相异步电动机的电力拖动（8学时） 三相异步电动机的启动、调速、制动

三、课程目标

3.1知识目标

（1）理解课程常用的电磁定律与公式

（2） 熟练掌握直流电机的原理、结构、电枢绕组、磁场分布、电磁转矩、机械特性

（3）熟练掌握变压器原理、结构、空载运行、负载运行、参数测定、运行特性

（4）熟练掌握交流异步电动机的原理、基本结构、定子绕组、定子绕组的感应电动势、定子磁动势、等值电路和相量图、功率和转矩。

（5）熟练掌握同步电动机工作原理、结构、电磁关系、功率关系及功角特性与矩角特性。

（6）掌握伺服电机、测速发电机、步进电机、直线电动机、磁悬浮装置的基本原理及结构。

（7）熟练掌握直流电动机的电力拖动部分中电力拖动系统的运动方程式、多轴系统中工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算、生产机械的负载转矩特性、直流电动机的启动、制动、调速

（8）熟练掌握三相异步电动机的启动、调速、制动

3.2 能力目标

（1）通过教学初步培养学生观察能力，让学生能够识别电机铭牌，根据铭牌能够理解相应电机的基本参数。

（2）能拆解和组装直流电机、异步电动机、同步电机，熟练掌握电机的内部构造。

（3）培养团结协作能力，在实验条件下，能够测试直流电动机的人为机械特性。能够正确对三相异步电动机进行启动、调速、制动。

（4）另外通过师生双边活动，通过实习加强学生理论联系实际的能力。

3.3 情感目标

爱因斯坦曾经说过：学校的目标应当是培养有独立行动和独立思考的个人，通过《电机及拖动基础》的教学，引导学生从现实的生活经历与体验出发，激发他们的学习兴趣，提高他们的创新能力。陶冶热爱科学、相信科学的情操，锻炼吃苦耐劳、严谨工作的精神。

四、教学模式与方法

4.1 教学模式

（1）任务驱动模式

“任务驱动”教学模式有利于构建一个良好的教学情景，营造宽松的教学环境，激发学生的学习兴趣，能充分调动学生的积极性，提高学生的自主学习能力。以任务为主线、教师为主导、学生为主体，将所要学习的新知识隐含在任务之中，学生通过对所提出的任务进行分析、讨论，寻找完成任务的途径，在老师的指导、帮助下完成任务，在完成任务过程中掌握解决问题的方法，自主学习相关的新知,在每一堂课结束时顺带提出下一堂课要解决的教学任务，并设置几道相关的问题，让学生带着任务和问题去预习教材内容，这样课堂上学生会有针对性的听课，并能及时提出疑问，对课前预习得好的同学我会及时予以全班表扬。

另外有部分电机学生是可以接触到甚至在使用的，学到相应知识的时候让学生提出你最关心的这个电机的性能是什么，并在课堂中加以解决，提高学生学习知识的兴趣

（2）实习基地导向模式

作为应用型本科高校，以及结合本课程的特点，我们的教育要求学生理论知识够用，重点突出实际工作能力。在实际的教学工作过程中应将理论与实践结合起来，以实际的实习内容贯穿整个课程教学，选择、组织课程内容,并以针对将来就业为主要学习方式的教学模式。该教学模式打破了原来课程的界限,将课程教学内容分割为与专业密切联系的实习与任务,引领教学过程 ,将学生对知识的掌握程度提高到了实践这一层面。将课堂与实习基地一体化。,实现“双教一体化”、“教、学、做”一体化同时进行,使得学生能真正进入到“应用”的学习环境中,全面提高学生的综合能力。

4.2教学方法

除了采用传统的讲授法以外，我在教学过程中采用最多的是以下三种教学方法。 （1）演示法

由于我们现有的教学条件是允许的，通过在教室向学生展示实验教具（真实的机器、机构）的方式，引导学生系统观察展示、演示效果，获得感性知识的一种教学方法。这种教学方法能使学生获得丰富的感性认识，并在此基础上分析研究，把感性知识与课本知识联系起来，有利于提高学生的观察能力、思维能力和创新能力。比如在讲解直流电机部分，我把已经拆解的电机拿到讲台上，边讲解部件，边让学生观察实际的电机部件，学生对整个电机的结构有了整体的认识。 （2）多媒体辅助法

在教学过程中，对多媒体我做了大量补充，包括实物模型、动画、视频等充分调动学生的学习积极性。 （3）同类比较法

对参考教材以及教学进行研究的时候我发现，直流电机、变压器、异步电动机、同步电动机甚至特殊的电机如变压器、特种电机之间看似没有关联，但是内部有条主线是固定的，就是从原理→结构（框架）→绕组（内部细节）→磁场分布及磁转矩（内部细节）→运行特性（外部特点）的主线。让学生知道存在这条主线后，对于一些内容多的章节学生不再恐惧，同时便于学生理解和记忆

五、课程考核

对学生实行以理论知识和应用能力为中心的考核，通过各种不同的考核形式激发学生自主学习的积极性，在解决实际问题的工作能力、获取新知识、新技能的学习能力、团队活动的合作能力、职业语言表达能力等方面得到体现。

理论：卷面成绩70%+平时成30%（课堂表现20%+作业10%） 实验：随机抽签考核+实验报告

实习：以报告的形式给出不及格、及格、良好、优秀四个等级

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