《电机与电力拖动基础》研究性课堂教学的初步探索

《电机与电力拖动基础》研究性课堂教学的初步探索

摘要：研究性教学能很好地为培养大学生的创新思维和创新能力服务，是大学本科教学模式改革的发展趋势。《电机与电力拖动基础》课程在电气工程及其自动化还有与其相近专业中具有重要地位。本文介绍了在该课程中引入研究性教学的初步尝试，以具体案例说明创设问题和问题解决的实践过程。

关键词：研究性教学；教学模式改革；创新能力

中图分类号：g642.4 文献标志码：a 文章编号：1674-9324（2013）15-0070-02

1998年，美国博耶研究型大学本科生教育委员会的报告“重建本科教育：美国研究型大学发展蓝图”中提出：教学应与研究相结合，学生的学习应基于研究，建立以研究为基础的教学模式。2005年，国家教育部《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》中明确提出：“要积极推动研究性教学，提高大学生的创新能力”，说明大学本科教学应以研究性教学作为教学模式改革的趋势。

一、研究性教学概述

所谓研究性教学是指以解决问题的方式组织教学过程，把课程内容转化为需要研究的“课程课题”，将其放置在社会需求背景下，引导学生自主研究和体验知识产生过程，通过师生互动、双向交流的形式，鼓励质疑批判和发表独立见解。通过研究性教学，可以培养学生提出问题、分析问题、解决问题和评价问题的能力，培养创新思维和创新能力。

二、教学模式改革探索

教学模式是在一定教学思想和教学理论指导下建立起来的，在教学过程中必须遵循的，比较稳固的教学程序及其方法的策略体系。研究性教学是传统教学模式的一种改革与补充。本文主要探讨将研究性教学引入到独立课程《电机与电力拖动基础》中的初步尝试。《电机与电力拖动基础》课程是电气工程及其自动化专业的一门重要的专业基础课。课程的研究性教学尝试主要由问题提出、讨论与研究、解决问题、教学评价四个环节组成。1]问题提出：提出的问题应符合服务社会需求原则、前沿性和创新性原则、师生发挥自身优势原则和可行性原则。在课堂教学中，以问题为主线组织教学，使学生在教师的引导下，主动去发现、分析和解决问题，成为知识的发现者。在讲授直流电机与拖动部分内容的时候，为了让学生逐渐适应研究性教学模式，由教师在固定的几个知识点处提出问题，例如直流电机结构中的铁芯为什么采用硅钢片？直流电动机的制动运行有何意义？在学生逐渐适应这种教学模式之后，就鼓励学生自己发现问题并提出问题。[2]讨论与研究：按照问题的复杂程度或以个人为单位或以小组为单位查阅资料，小范围讨论和自主研究后将解决方案以大作业或小论文的形式提交。3]解决问题：由教师为主导分析各种解决方案的特点与不足，学生之间相互分享成果，学会理解和宽容，学会分析、思考和申辩。[4]教学评价：没有评价的教学活动是没有生命力的。对于研究性学习突出的学生酌情在平时成绩中加分，以激励学生更多地发现问题和研究问题，不断推

进研究性教学的发展。

三、具体案例

在讲解他励直流电动机逐级切换电阻起动一知识点时，为了引出与之相关的各知识点可提出问题：他励直流电动机起动时如何确定切换几级电阻，电阻值如何计算，实际实现时用什么设备，如何确定什么时候切换。问题的提出很自然地就引出了起动电阻的工程计算、过渡过程的研究与过渡时间计算等知识点的讲解。例如直流电动机相关参数为pn=16kw，un=220v，in=86a，nn=670r/min，

tz=0.7tn，经过工程分析，可采取两级起动，图1为两级起动原理图。工程计算的结果为：r1=0.506ω，r2=1.28ω，rω1=0.306ω，rω2=0.774ω。r2维持的时间为和t1=0.069s，r1维持的时间为

t2=0.026s[4]。用什么设备具体实现两级起动的问题在教材中找不到答案，这正是理论联系实际的关键点，是最吸引学生的环节。教师将这一问题交给学生，由学生自行查找资料自主研究解决。图2是两级起动电气控制图。

通过分析理解图2的实现过程，学生学习到直流电动机起动需要借助于接触器和时间继电器等设备的配合。当然研究性学习过程中涉及到的电气控制方面的知识除了学生自主学习之外，教师有必要进行相应的指导，使学生理解接触器和时间继电器的动作原则，理解工程计算中的电阻值和时间值如何与电气设备的设置参数对应，较为顺利地解决问题。在建立解决专业问题自信的同时，让学生也意识到专业问题的解决是综合应用各种专业知识的过程，从而使学

生的创新能力得到培养。

研究性教学模式使学生成为探索知识的主体，学会思考和研究的方法，它的长期效应远高于目前的直观效应，是传统教学模式所不能达到的。这种教学模式在《电机与电力拖动基础》课堂教学中值得进一步探索和研究。

参考文献：

[1]博耶研究型大学本科生教育委员会.重建本科生教育：美国研究型大学发展蓝图[j].教学参考资料，2000，（19）.

[2]刘婉华，罗朝猛.聚焦研究性学习：从理论到实践[m].广州：中山大学出版社，2002，（2）.

[3]曲继方.研究性教学背景下教学方案创新设计[j].教学研究，2011，（3）：20-26.

[4]周定颐.电机及电力拖动[m].第3版.北京：机械工业出版社，2007，（8）.

作者简介：吕宏丽（1974-），女，甘肃省宁县人，副教授，硕士研究生，研究方向为电力电子与现代传动；孙茂松（1957-），男，河北唐山市人，高级实验师，本科。