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电机与拖动基础范文1
关键词：电机与拖动基础；知识分类理论；陈述性知识；程序性知识
作者简介：王蕾（1977-），女，河北鹿泉人，南京工程学院自动化学院，高级工程师；刘启新（1957-），女，江苏镇江人，南京工程学院自动化学院，副教授。（江苏 南京 211167）
基金项目：本文系南京工程学院引进人才基金项目（项目编号：121108120002）、南京工程学院教学改革项目（项目编号：JG201116）、南京工程学院教学改革项目（项目编号：JG201312）、南京工程学院教学改革重点项目（项目编号：JG201306）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）28-0086-02
一、“电机与拖动基础”课程特点
“电机与拖动基础”课程是自动化、机电一体化及相近专业的一门重要的专业基础课。[1，2]从教学内容来看，该课程涉及到电学、磁学、力学等方面的概念和定律，课程具有综合性、复杂性和抽象性的特点；从整个课程体系来看，其先修课程包括“大学物理”、“电路原理”，后续课程为“电力拖动与运动控制”，这就使得该课程处于承上启下的重要环节；从本科教学实践环节来看，无论是金工实习，还是学生参加各个级别竞赛，都离不开该课程的知识作为支撑。
“电机与拖动基础”课程存在以下一些特点：
1.内容多，课时少
“电机与拖动基础”课程由原来的72学时减少到现在的56学时，但内容并没有减少。这就给课程的教学提出了更高的要求，如何用最少的时间学到最多的知识，并能理解、掌握、应用和创新，给“电机与拖动基础”的教学提出了挑战。
2.学生畏难情绪大，兴趣少
由于“电机与拖动基础”课程与大学物理和电路等知识紧密相关，这些课程内容的缺失会增大“电机与拖动基础”课程的学习难度；并且电机原理中的复杂物理知识，使得学生望而生畏，更谈不上感兴趣了。
3.学生对知识的综合应用能力差
由于第二个特点，造成学生对所学知识只知其然，而不知其所以然，难以达到灵活应用的程度。
针对以上特点，基于知识分类理论开展“电机与拖动基础”课程教学改革试验研究。
二、“电机与拖动基础”知识分类理论
信息加工心理学广义知识分类和学习阶段理论认为，[3，4]知识分为陈述性知识和程序性知识。陈述性知识回答“是什么”的问题，程序性知识回答“怎么做”的问题。陈述性知识是一种静态的知识，它的激活是输入信息的再现；而程序性知识是一种动态的知识，它的激活是信息的变形和操作。也就是陈述性知识达到的目标是“记忆”，而程序性知识达到的目标是“应用”。
对不同类型知识的学习，其达到的目标不同，因此学习活动也会相应不同，对学生需达到的能力要求也会不同。为了提高教学质量，拟采取以知识分类为前提，教学过程为主线，教学活动为载体，师生为主体的教学模式。
基于知识分类理论的教学模式包括陈述性知识的教学和程序性知识的教学。
1.陈述性知识的学习过程
陈述性知识的学习过程包括四个阶段：[4]知识的选择、知识的整合、知识的组织和知识的精加工等。在每个阶段中，教学主体（教师和学生）开展相应的教学活动。
2.程序性知识的学习过程
程序性知识的学习过程包括三个阶段：[4]知识的学习、知识的应用和知识的创新等。在每个阶段，教学主体开展相应的教学活动。其中创新是程序性知识学习过程非常重要的步骤。
我国目前普遍的大学生教学模式，对大学生的综合应用能力和创新能力培养不够，造成了大学生普遍存在的综合应用能力差、创新能力不足等问题。究其原因，一方面是学生在学习程序性知识的时候，学生能基本达到知识的简单应用，但是解决问题的能力和创新能力很难得到培养；另一方面是学生学得的知识表现为碎片化，即获得的知识单就某一知识学习效果比较好，但不够完整、系统。如何将碎片化的知识根据自己的需要进行加工整理，与原有的知识体系相互整合形成新的个人化知识体系，是面临的另一大挑战。
针对以上两个挑战，就“电机与拖动基础”课程进行教学改革初步探索。
三、“电机与拖动基础”教学改革措施
将“电机与拖动基础”教学内容中所涉及的知识分为两大类：陈述性知识和程序性知识。以直流电机的部分教学内容为例，进行教学改革措施举例。陈述性知识包括：直流电机的工作原理、结构、磁场、运行原理等。程序性知识包括：直流电机拖动系统的运动方程、机械特性、起动、制动、调速等。
1.陈述性知识的教学改革措施
以直流电机工作原理的教学为例进行说明。
在直流电机工作原理知识的教学之前，首先选择与电机知识关系比较密切的大学物理和电路中的有关电磁概念与定律进行复习，这些知识对于学生来说都属于旧知识，包括磁感应强度、磁通量、磁场强度、磁通势、磁路等物理概念，安培环路定律、磁路的欧姆定律、磁路的基尔霍夫定律、电磁力定律、电磁感应定律等基本定律。对这些旧知识的复习，能够使学生很快产生熟悉感，消除或减弱畏难情绪，同时温故而知新，为新知识的学习打下铺垫。
接着给出直流电机的工作原理示意图，如图1所示。图1（a）是直流发电机的工作原理示意图，图1（b）是直流电动机的工作原理示意图。
直流电机的基本工作原理就是基于电磁力定律和电磁感应定律的。在直流发电机中，运动的带电线圈切割磁力线，产生感应电动势；在直流电动机中，载流线圈在磁场中受到电磁力的作用。这些都是学生已经掌握的知识，将这些旧知识用于直流电机，整合得到新知识：直流电机的工作原理。这样直流电机工作原理这个新知识点就很容易被学生接受、掌握和记忆了。
然后对所学知识进行比较和组织。对于直流发电机和直流电动机的工作原理进行比较教学。两者的相同点是主体结构基本相同；不同点是直流发电机是先有运动后有电，而直流电动机是先有电后有运动。同时引入直流电机的可逆性，也就是直流发电机和直流电动机的统一性。这样两个知识点可以合并为一个知识点，利于学生记忆和掌握。
最后完成知识的精加工。通过对直流电机工作原理的理解和总结，可以将其概括为三个词：电动生磁、磁动生电、电磁生力。学生只要记住这三个词，就能掌握直流电机的工作原理。
由此可见，通过知识选择、整合、组织和精加工，很容易就完成了对直流电机工作原理这种陈述性知识的教学。
2.程序性知识的教学改革措施
以直流电动机拖动系统调速内容的教学为例进行说明。教学分为三个阶段：知识学习、知识应用和知识创新。
在直流电动机拖动系统调速知识的学习阶段，首先创设问题情境。采用实验的方法，使学生在实验中发现问题，提出问题，解决问题。比如，在讲述直流他励电动机调速课程之前，安排学生做直流他励电动机实验。在该实验中，直流测功机按他励发电机连接，作为直流电动机的负载，用于测量电动机的转矩和输出功率。通过调节直流电动机励磁回路中的励磁电阻来调节直流电动机的磁场，电枢回路由可调电源供电，电枢回路中串有可调电阻。实验过程中，首先起动电动机，电动机转速平稳后，分别调节励磁电阻、电枢回路电阻及电源电压，观察在不同物理量变化时，电动机转速、感应电动势、电枢电流等的变化情况，由此使学生直观了解电动机调速方法和调速过程中电动机各物理量的变化过程和特点。接着联系前面学过的直流电动机的机械特性相关知识，在验证了所学知识的正确性的同时，理解和掌握直流电动机的调速知识。另外，还可以由实验室老师给大家演示了一个他励直流电机失磁出现“飞车”的现象，然后引导学生讨论“失磁飞车”的危害，最后提示学生从电磁转矩的产生、转速特性等方面去思考飞车产生的原因，从而进一步加深了学生对直流电动机调速知识的理解。
在对直流电动机调速知识有了初步的掌握之后，教师选择一些实际应用中的相关例子，使学生对直流电动机的调速知识进一步的巩固，并能应用所学知识解决问题，从而加深对直流电动机调速知识的理解。比如给出某一型号他励直流电动机的铭牌数据，让学生根据铭牌数据回答下面的问题：降低电动机电枢电压时的瞬间转速和电枢电流是多大？降低电动机电枢电压时电动机稳定状态的电枢电流和转速是多大？在回答上面的问题中，使学生学会应用所学知识解决问题，从而对直流电动机的调速过程有更为具体的认识。
在学生具备使用直流电动机调速知识解决简单问题的能力之后，教师引导学生对知识进行创新理解。由教师创设比较复杂问题的情境，并让学生划分小组进行讨论，同时教师指导学生选择所学知识资源，通过分析和整理，寻求问题的解决方案。在整个创新过程中，教师起引导和监督的作用。教师应在课前把要问题情境的主要内容告诉学生，以便学生在课前查阅有关资料，做好准备。通过课上讨论，既能使学生对所学内容有清晰而深刻的理解，又能培养学生的阅读能力、思辨能力和语言表达能力，是一种非常有效的教学活动。
问题情境的选择可以从实际生产或生活过程中选择，也可以从大学生科技创新项目中选择。各类科技竞赛能引起学生极强的兴趣，无论是国家级诸如“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛，还是校内的“校董杯”巡线机器人大赛均在学生中有很大影响。小型直流电动机是这些竞赛中广泛应用的动力装置，在教学过程中，注重以这些竞赛题目为对象，鼓励学生参与此类竞赛，并提供指导。问题情境的创设需要考虑以下几个问题：
（1）问题情境应源于学生的现实生活。从同学们喜闻乐见的生活现象或大学生活动入手。分析生活现象，就会使学生产生浓厚兴趣，而且使学生真切地感受到直流电动机调速知识应用的广泛性和重要性。
（2）创设情境要符合学生的年龄特征。“电机与拖动基础”课程一般在大学三年级讲授，学生还有一年多的时间就要面临就业的考验。所以教师可以从已就业学生的工作中遇到的有关直流电机的问题选择问题情境，引起学生的兴趣和解决问题的欲望，从而促进学生更加积极地去开动脑筋，活跃思维，解决问题。
（3）问题情境的创设须参照学生的社会环境特征、思维活动水平和教学条件。由于不同的学生所处的社会环境不尽相同，所具备的知识背景与活动经验也各异，例如统招本科学生和自考本科学生有其自身的特点。教学中要关注所在地区的社会环境，所教学生的思维活动水平并考虑当地教学条件，创设适合学生发展，有利于学生思维训练并切合实际的问题情境，搞好电机教学。
四、结束语
通过采用基于知识分类理论的教学方法，降低了学生对该课程的畏难情绪，提高了学生的学习积极性和学习效率，同时也提高了学生参与科技创新的积极性。因此，该教学改革在活跃大学生创新思维和提高大学生对所学知识的综合应用能力、解决问题的能力上迈出了新的台阶。
参考文献：
[1]刘启新，张丽华，祁增慧，等.电机与拖动基础[M].第三版.北京：中国电力出版社，2012.
[2]钟国梁，卢帆兴，李明辉.“电机与拖动基础”核心课程教学改革与实践[J].中国电力教育，2013，（13）：63-64.
电机与拖动基础范文2
【关键词】电机拖动 课程 一体化教学
近些年,随着电机应用领域的不断扩展以及研究工作的不断深入,电机的相关理论、生产、运营都日益臻熟。而与之相关电机拖动课程通过不断改进、优化和完善,至今已经形成一门比较完整的学科。电机拖动是一门综合性很强的学科,涉及的内容和专业知识也是多方面的,涵盖了电、磁、机等内容。而我国职业教育的目的就是通过理论教育和实践教学,培养出符合当今企业生产、管理要求的一线实用型技术人才。但是在我国传统的教学模式下,理论和实践是分开进行的,在教学过程中,往往会发生,理论老师只侧重专业知识方面的传授,而实践教师则只注重学生的实际操作。导致学生在学习过程中,理论脱离实践。不仅给学生的学习带来了很大困扰,同时也造成了教学资源的浪费。因此,如何做好电机拖动过程中的一体化教学已经成为目前面临的一个难题。
一、优化和改良电机拖动教学
(一)与时俱进,将教学内容和当今科技发展水平有机的联系在一起
随着科学技术的不断进步,在推动电机拖动技术迅速发展的同时,也对电机拖动教学提出了更高的要求。当前的电机拖动教学应该和现代先进的科学技术有机的联系在一起。新型的电机拖动内部线路中,都综合运用了自动控制调节器和简单编程控制器。因此,实现对电机拖动教学的不断改革和完善,是当今时展的要求,也是促进电机拖动技术日益走向成熟的重要手段。
(二)在教学过程中,实现统一化教学和多样化教学
电机拖动是一门专业性很强的学科,在考虑到它经过长时间的研究和改良,自身已经形成比较系统和完整的专业内容,所以在对其中的内容进行调整和优化时,一定要符合当前的科技发展的趋势,适度的将一些新技术引入到教学课程中,在保证教学内容不会过度臃肿的同时,又能将现代科技和教学内容有机的联系在一起。比如将简单编程控制器技术引入到电机拖动课程中时,可以将课程更改成为“电机拖动和简单编程控制器电路专业教学课程”,通国对电机拖动新引入的技术、零件、理论、工艺以及实践等内容的分析和讲解,来激发学生的兴趣。“电机拖动和简单编程控制器电路专业教学课程”能够很好的反映出目前电机拖动课程的发展趋势和教学重点。不仅调动了学生的积极性,提高了他们的自主能动性,而且还拓宽了他们的学习范围。
(三)突出教学课程的专业性、实用性
电机拖动教学是电机拖动技术的理论基础,它本身又具有很强的实用性。学生学好了这门课程不仅有利于更好的掌握和了解电机拖动技术,也为自己以后的就业增加了一个无形的砝码,所以做好电机拖动教学就显得尤为重要了。电机拖动的特殊性,要求这门学科的除了要有基础性的内容之外,还应有专业性和实用性的内容。这就要求学校在制定电机拖动课程时,一定要从实际出发,以实践为基础,将实践和理论有效的结合在一起,突出课程的专业性、实用性。
二、电机拖动课程的一体化教学
课堂教学作为学校教育中的不可或缺的一部分,有着非常重要的作用。所以,学校应该重视课堂教学,提高课堂的教学质量。在传统的教学模式下,老师只是一味的注重理论知识的传授,而忽略了学生的接受能力,不仅造成课堂教学效率低下,而且也损害了学生的学习兴趣。
(一)实际参考
电机拖动课程讲述的主体是机械器件。而机械器件的表现形式以及对电气实行控制的基本要求是电气控制线路设计的基础,也是了解电气线路控制原理的重要途径。电器和机械的有机结合是实现机械生产自动化的主要方法之一。这就要求学生在进行控制线路学习之前要,做好充分的准备工作,要对专业设备机构、运行形式、电气和机械的有机集合等方面有着足够的了解。
(二)做好理论准备工作
理论教学作为电机拖动技术的基础,要求教师在课堂教学过程中,一定要做好理论教学工作。首先可以大力推行“参与式”教学方法,将学生作为其中的主体,激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,加强学生和老师之间的交流。让学生有效地参与到课堂教学中来。其次利用电脑、投影仪等多媒体设备开展教学工作。多媒体教学是集图像、声音、动态、文字等为一体的高科技教学方法,它不仅可以让学生更直观的了解课程教学的内容,还可以营造一种生动、轻松、欢快的课堂教学氛围,激发了学生的学习兴趣,调动了学生的积极性,同时也提高了课堂的教学效率。在电机拖动教学过程中,无论电机生产机械电气控制线路整体有多么复杂,其中都存在一些简单易懂的通用部分,比方说自锁正转控制、反正转控制、时限控制等基本环节。这些环节相对于其他内容来说,简单易懂,只需稍加引导和讲解,学生就可以掌握这部分知识。而另一方面,不同的机械电气控制线路,它的设计思路、操控要求以及生产工艺也是各不相同,而且又有着各自比较特殊的部分,这些特殊的部分是教学过程中的难点,也是重点。如果能够顺利的解决掉这个难点、重点,接下来的问题就迎刃而解了。让学生明白和了解电器与机械之间的联系和关系,是做好生产机械线路控制教学的关键。和机械相连的电器在什么情况下正常运行,那些连接电器和机械的端口,哪些是开合,哪些是断开的,如果学生很难吃透这些知识点,就很难真正的理解生产机械控制线路这块内容。在对学生进行理论教学时,一定要注重学生自主能力的培养。不仅要让学生了解教材中所讲的那几种机械控制线路的工作原理、常见的问题和解决方法,更重要是教学会学生如何正确的看线路控制图以及路的工作原理进行分析和研究。因此课程教学时,应从如何看图、线路原理分析和故障解决方法等方面着手,切实做好学生的培养和训练工作。
电机与拖动基础范文3
关键词：电机与拖动；实践教学；课程设计
作者简介：漆海霞（1969-），女，湖南醴陵人，华南农业大学工程学院，高级工程师；邹恩（1956-），女，湖南株洲人，华南农业大学工程学院，教授。（广东广州510641）
基金项目：本文系华南农业大学教改项目（项目编号：JG10065）、华南农业大学教学成果奖培育项目的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）12-0105-02
“电机与拖动”课程是自动化专业、电气工程及其自动化专业的专业核心必修课程，该课程具有很强的理论性与工程实践性，是后续学习“自动控制原理”、“电力拖动控制系统”、“交直流调速系统”等课程的基础。因此，在专业学习中，该课程具有很重要的地位。
由于本课程具有学时多、学分高、内容和公式多、概念抽象等特点，使得大部分学生在课程学习中，感觉很枯燥很难学，提不起兴趣。开展与课程配套的实践教学，可以帮助学生理解和记忆课程基本内容，掌握和熟练电机拖动特性，促进和提高课程学习效果，是课程教学的重要组成部分，是教学活动过程的关键性环节。
一、传统“电机与拖动”实践教学中存在的问题
华南农业大学（以下简称“我校”）自2001年农电专业招生开始，新增的电气专业、自动化专业、机制专业均开设了“电机与拖动”课程，在课程教学和实践教学中，存在以下问题。
1.课程内容多，但授课学时一直在压缩
“电机与拖动”课程包括“电机学”及“电力拖动”两大部分的内容，电机学部分主要介绍各种电机的结构、运行原理、电磁关系、数学模型的建立、运行特性分析，该部分内容偏向于电磁关系的分析和理论推导；电力拖动部分主要介绍各种电机应用中起动、制动、调速的方法和过程，偏向于分析各种运行情况下，机械特性的变化和特征。此外，课程还包括电力拖动系统动力学基础知识，电机调速方式与负载特性的匹配，电动机的选择。随着近年来高校教学改革，以及专业培养计划的调整，[1]课程学时一再压缩，从118学时，减到80学时，从分上下册两个学期讲授到只用一个学期讲授，增加了学生学习的难度，由于周学时为5学时，如不及时复习和完成作业，学习容易跟不上进度，往往导致失去课程学习的兴趣和信心。
由于教学内容多而授课学时少，导致存在教学内容与实践项目是否协调一致，实践教学能否围绕教学大纲开展，能否确保实践教学效果的问题。
2.实践方法单一，流于形式
本课程实践环节长期以来沿袭传统的基础实验和课程设计两个环节，但实践的方法和手段上都比较单一、陈旧，实践内容不能与课程内容紧密结合，使得实践环节的设置流于形式，不能很好地促进教学效果。
基础实验以天煌DDSZ-1型电机与拖动实验台为基础，完成各类型电机相关的特性实验，通常学生是根据实验指导书，依葫芦画瓢接线和调节特性，在2学时的实验课上，对电机的负载力矩的产生原理和调节各参数的目的不求甚解，缺乏对实验原理、实验过程、实验结果的思考和分析，不利于培养学生的积极性和创造性。[2]
课程设计是课程学习结束后进行的为期两周的实践活动，目的在于加深和巩固课程主要知识，训练学生解决工程实际问题的能力，培养学生具有独立思考和动手的能力，提高其分析和解决问题能力。由于“电机与拖动”课程是在电路、电子课程之后开设的专业基础课程，一般是在第四学期开设。此时很多专业课程还没有开设，要实现电机的控制和特性调节还有一定的难度。因此，一段时间以来，课程设计内容根据课程的难点展开，由于变压器绕组、三相交流电机绕组部分的内容非常抽象，通常在课程教学时对此部分内容作简单介绍，在课程设计实践教学时，让学生动手设计和绕制一个作品，以提高对课程难点的认识。但是变压器绕制和交流电机的拆装工作没有很大的技术难度，工作量也不够，重复单调的工作易使学生失去兴趣，而且往往两周的实践实际上一周就得以完成。
因此，针对我校在“电机与拖动”课程实践教学中存在的弊端，进行探索和改革尝试，势在必行。
二、“电机与拖动”课程改革
自动化专业是技术应用型专业，因此，在课程内容的安排上，应以理论知识应用为目标，突出理论知识的实践性，实践环节应突出课程的工程应用特点。本课题从以下几个方面进行改革。
1.整合实践教学内容
（1）优选基础实验内容。基础实验环节主要是验证性实验，整个教学中，需要验证的理论和特性很多，可开出的实验也很多。在基础实验的设置中，应该选择与课程大纲要求联系紧密、符合专业大纲对专业课程学习要求的教学内容。
通过对课程内容的分析，结合专业应用特点，笔者认为电机的结构、绕组展开、三相交流的电势和磁势等知识，理论性和推导过程太复杂，占用大量的学时，而对于非电机制造专业的自动化专业来说，今后这部分知识用得较少。在课程讲授时，应对这些理论性太强的知识用比较少的学时作简单介绍，通过绕线和嵌线工艺的学习，电机厂参观实习，[3]增强学生对这部分内容理解，将重点放在讲授电机的数学模型和运行特性、机械特性，及电力拖动部分的应用性知识。基础实验项目的开展应以教学重点为中心。
（2）落实基础实验环节中综合性、设计性实验的开出。在该环节教师只提出实验的目的、要求、注意事项等，实验的方法和步骤由学生自己拟定，[4]但这部分实验通常还是在实验台上完成。
（3）重构课程设计实践项目，使课程设计紧扣课程核心内容。经过多年的教学实践和不断总结，笔者认为本课程应以工程实践应用为主，着重展开以电机运行特性和机械特性的调节和分析为重点的工程应用实例的课程设计。
因此，在原来的变压器绕制、三相异步电动机的拆装项目基础上，增加了直流电动机的四象限运行，三相异步电动机的变频调速，交流电动机起动、制动、调速电路设计等项目。
2.实践项目选题措施
教学实践项目实施中，验证性、设计性基础实验是由教师统一组织完成；通常课程设计也是统一指定一个项目，整个专业同时进行一个项目，内容非常单调，学生不能自主选择课题。将教师单一指定题目方法变成由学生自己选择题目。学生可以根据自己理论学习的水平，结合自己的兴趣和想法，选择设计题目来实施。这体现了学生的学习主动性和可选择性。
3.实践项目实施方法
验证性实验课开出的实验，要求学生遵循预习提交预习报告进行实验和数据记录整理数据和撰写实验报告的实验步骤，进行有准备的实验，提高实验质量。
课程设计项目实施步骤分设计和制作两步走。学生根据自己的选题，按题目要求查阅技术资料，进行方案设计，绘制电路图，进行相关的元器件的选择。由于元器件型号零散、分类多，需要学生负责人组织将所有的元器件归总、分类，再在可以器件通用的基础上，尽量将器件型号统一并进行采购。这要比事先统一购置元器件然后分发给学生照电路图制作，更能锻炼学生的独立思考问题、分析问题、解决问题等工程能力。
4.发挥指导老师作用
按照项目实施办法，将更多的自交给了学生，相当一部分学生在设计环节会出现难以着手设计，制订方案不合理的现象。为此在课程设计开始的第一周，要集中动员，详细地向学生说明本课程设计的目的和要求，各小组方案确定后提交给指导老师由其进行点评、提出意见。
在整个课程设计环节，教师应全程指导，充分发挥指导教师的作用，既要避免所有学生方案一致，学生缺乏主动性、能动性，又要在已有专业课的基础上尽量启发学生创新思考。
同时，注重教师技术能力提高，教师不但要有较全面的理论知识，还要有较丰富的实践经验；教师要通过不断地学习，了解本学科的前沿技术与发展动态，[5]同时要参与科研，拓宽视野，并且组织专业老师进行一些相关技术培训，如定期到有关工厂去锻炼，与企业开展产学研合作。通过提高教师的工程实践能力和科研能力，更好地指导学生实践活动。
5.合理细分考核标准
实行多元化综合考评制度，合理细分考核标准，科学、准确、客观地评价学生的实践成绩。成绩评定由课程设计期间表现、方案及作品制作、作品演示、课程设计报告四部分构成，分别占总成绩的20%、30%、20%、30%。学生在实践课程中，参与程度、出勤率、方案的合理性、作品制作的质量、调试演示的结果、答辩时对问题的解答情况、设计报告的撰写质量，都将全面准确地反映学生在实践环节的努力和成绩。由于考核标准细化，学生在每一环节都认真对待，积极参与，充分调动了学生的参与实践活动的积极性。
6.整理归档实践资料
制订统一的课程设计报告撰写标准，分为：封面、目录、题目、方案、电路图、方案说明、元器件列表、调试及演示、运行特性分析、收获与心得、小组分工、参考文献。对于已完成的实践环节，建立统一的档案管理，除了按班收取纸质的报告外，还按班将所有电子报告收齐归档。评出1～2个好的作品予以保存。
7.增设综合设计环节
经过验证实验和课程设计两个教学实践环节的学习，学生对“电机与拖动”课程的核心内容应有较深地理解，但对电机的控制技术和应用，还需要学习“电力拖动控制系统”、“电力电子技术”课程之后才能开展，因此，有必要在整个专业教学培养计划中，增设“自动控制（运动控制）系统综合设计”实践课程，进一步加深学生对专业课程知识的融会贯通、理解和应用的能力。由于受设备、场地等诸多客观因素的限制，[6]电力拖动综合设计开展是很困难的。经过教学研讨，在综合设计环节，以直流电机为对象，以自动控制理论分析和设计为基础，以MATLAB软件为基础平台，构建直流电机双闭环控制仿真系统，实现对电机的仿真控制与性能调节。
三、结论
经过一系列改革措施后，课程以工程应用为主，实践教学以促进教学效果为目的，通过划分教学重点和难点，整合教学和实验内容，教学实践紧密结合教学大纲，实践教学突出课程的技术特点；实践性教学各环节的内容设置上具有连贯性、阶递渐近性；实践教学中，以学生为主体，发挥学生的主动性、积极性；实践教学注重科学、合理的多元化管理方法，形成完善的课程实践教学规范体系。
通过实践证明，改革后的“电机与拖动”课程实践教学，增强了实践课程的学习效果，提高了学生的实际动手能力，并将理论与实际结合起来，提高学生的分析问题与解决问题的能力，进一步培养学生科学研究能力及严谨的科学态度，为今后更好地服务社会打下坚实的基础。
参考文献：
[1]陈亚爱,于苏华,周京华,等.“电机及拖动基础”课程教学研究与探索[J].电气电子教学学报,2010,(S1):95-98.
[2]黄飞江,刘光灿,陈威兵.应用型本科通信工程专业实践教学研究――以长沙学院电子通信工程专业为例[J].教育理论与实践,2011,31(5):
6-8.
[3]杨秀丽,魏玉.《电机学》课程教学改革探究[J].中国现代教育装备,2007,(6):63-65.
[4]杨泽斌,孙玉坤,朱秋,等.“电机学”课程教学改革与实践[J].电气电子教学学报,2008,30(5):5-6.
电机与拖动基础范文4
关键词：高职；电机及拖动基础；课程；教学质量
中图分类号：G718 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2012）07-0106-02
随着我国高等教育大众化时代的到来，高职教育己占据了高等教育半壁江山，但生源素质却随着录取率的提高而不断下降。要保证高职教育的质量，提升高职课程教学质量是关键，笔者以电气自动化类专业的主干课程《电机及拖动基础》为例加以探讨。
《电机及拖动基础》既有基础性，又有专业性，不仅有理论的分析推导，磁场的抽象叙述，还要用物理、电工基础等基本理论分析研究比较复杂的往往带有机、电、磁综合性的工程实际问题。这是课程学习的特点，也是难点。高职学生的理论基础比较薄弱，如何根据高职学生的认知特点、后续课程的衔接及行业需求，上好这门理论性、综合性及实践性较强的课程，多年来，笔者对此进行了探索与实践。
编写符合高职特色的优质教材
教书需要一本优质教材，高职教育的优质教材不能是本科的理论压缩版，也不能是中职的技能提高版，必须符合高职高专人才培养的要求，理论知识必需、够用，增强实用性，形成一定的课程体系。
首先，在编写《电机及拖动基础》教材时，应根据当今电力电子技术和计算机技术的发展，结合工业上直流电机应用已远远少于三相异步电动机应用的行业现状，考虑高职毕业生主要在生产一线从事技术应用工作的实际。所以，教材的框架应以三相异步电动机的原理与应用为主线，强化三相异步电动机新型号、新结构的介绍，突出三相异步电动机的拖动和应用，增加与强化三相异步电动机的软起动、斩波调速、变频调速等新技术内容。而对直流电机绕组、磁场、换向的内容则可删繁就简，删减直流发电机特性的内容，精选直流电动机拖动的内容。
其次，在《电机及拖动基础》教材理论内容的描述、分析和应用上，要充分考虑高职学生的认知特点，对高深的理论内容（如交流电机的磁通势等），可利用图解分析，删除繁琐的数学推导；对变压器的等效电路可先出图，再叙述，避开繁杂的参数推导过程；对大量的公式，可采用推导从简、注重分析物理意义和应用的方法（如直流电动的电动势、电磁转矩公式）；对三相异步电动机制动的复杂计算，可进行符合现场使用的简化；对同步电动机中用功率因素调节解析V型曲线的成因，可不采取难以理解的公式和相量图推导；对伺服电动机特性描述、原理分析，可以应用为主线，简明扼要地介绍。这样全书虽然降低了理论难度，但仍可保持教材内容的相对连贯性和稳定性，力求深入浅出，通俗易懂，便于高职的教与学。同时，教材各章都应有结合实际、注重应用的例题，便于学生复习提高，培养学生的技术应用能力。
按照上述原则精心编写的《电机及拖动基础》教材自出版以来，受到同行的欢迎和认可，成为教育部高职高专规划教材以及高等教育“十五”、“十一五”国家级规划教材。
精心制作效果优良的多媒体课件
有了优质教材，还需精心制作效果优良的多媒体课件，这是一个教学的精心准备过程，是对教材内容的重新组织和升华。教师应该把课堂上要讲授的内容科学地组织起来，并把这些内容应用到对技术问题的讲解和分析上，以利于学生对问题的理解，对知识的掌握。
首先，应该继承传统板书的优点。（1）标题、概念、要点、公式、结论等应逐一出现，尤其是演算公式时要配合讲解，有一定的停留时间，使学生的思维跟上教师的讲解，也便于学生记笔记。在小结时，要引导学生思考，教师在画龙点睛的同时出现小结内容，十分自然。当然，在PPT的制作过程中要避免过多的飞入内容，否则会使学生目不暇接。（2）在一节课中要用到的概念、公式、图形在相应的PPT中应重复出现，这样可保持传统板书的优势，使教师讲解有据可依，又可即兴发挥。
其次，要发挥多媒体技术将文、图、声、像等各种教学信息有机地组合在一起的直观、形象、生动的优势，使高职学生对课程的学习体验到立体感和直观性，便于理论联系实际。（1）可使原本比较枯燥的课堂教学变得较为轻松、生动，如三相交流电机的磁场是看不到、摸不着的枯燥内容，用图解法说明磁场的性质、转速、转向等内容，动画效果很好，形象、生动。（2）可将许多难以用语言表述的内容通过多层面的展现表达得更清楚，如各种电机的结构，从外观到内部的各种零部件一目了然，直观、形象。（3）可以连贯地展示工作过程，将一个完整的内容呈现在学生的眼前，如完整演示步进电动机的步进原理，在切换电源时磁力线扭斜，形成磁阻转矩，驱动转子转过一个步距角，一个通电循环转过一个转子齿距。（4）可以动静结合，色彩鲜明地表现出内容和过程的先后顺序，立体地展现彼此之间的关系，如直流电动机先由载流导体在磁场中获得电磁转矩而旋转，再由旋转导体感应反电动势，电压需大于反电动势才能继续旋转。（5）可以方便地补充和更新教学内容，如可及时地将我国风电、核电、超高压传输电等新成果充实到教学中。
有效组织多样化的教学改革
对一门难度较大的课程，有了好的教材和多媒体课件，是课程教学的重要基础，但更需要教师有效地组织多样化的教学改革，以调动学生的学习积极性，克服学生对《电机及拖动基础》课程学习的畏难情绪、对实验操作后完成实验报告的厌烦情绪、对课程考试的焦虑情绪，变难学为乐学，提高课程教学质量。
组建兴趣小组 在课程教学伊始，教师布置任务，让学生通过自由组合，成立若干兴趣小组，分别针对直流电机、变压器、三相异步电动机、控制电机等设备的国内外发展史，针对水电、风电、核电、光伏电、潮汐电等技术的最新发展和应用动向，进行企业调研，查找资料，制成PPT，然后每组10分钟，上台进行宣讲，教师点评。学生对此兴趣很高，是一种效果很好的入门教育方式，可激发学生的学习兴趣和积极性。
理实一体 如直流电动机的起动、调速、反转等内容可在实验室进行，90分钟、2课时的时间安排为：教师用15分钟以PPT形式从理论角度介绍直流电动机全压起动的特点，降压起动的方法及调速、反转的方法，教师和实验指导教师用15分钟将学生分为两组，进行接线（含仪表量程选择、电枢回路电阻置最大、励磁回路电阻置最小）示范，在起动瞬时让学生注意观察电流表显示的起动电流较大，转速上来后电流迅速回落等现象，接着演示电枢串电阻、降压、弱磁调速方法，让学生观察转速变化、反转的两种方法。之后学生分小组进行实验，50分钟后，完成实验各项内容和报告（学生课前已写好预习报告）。最后10分钟，教师讲评，对实验中出现的接线、操作的问题进行原因分析。这种理实一体的教学安排紧凑，从理论到实践再到理论，学生能很快掌握知识。
学练做一体 如对三相异步电动机的定子绕组绕制、电源变压器制作等内容，可安排在课程结束后的电机实训周，穿插在课程教学中进行，这样可以减少理论重复内容，把在教室里画绕组图变成在实训室学练做一体。学生通过设计、计算和分析，确定要绕线的匝数及绕组的实际嵌线形式，在教师的指导下进行绕线（圈）、嵌线、接线及绝缘处理等，最后在定子绕组中通入三相电，当定子内腔中放入的指南针旋转（说明有旋转磁场产生）时，学生会体验到成功的喜悦。
学生在课堂讨论课中唱主角 在每一单元结束时，可由相应的兴趣小组的学生根据单元学习内容、教材中的思考题和习题，参考其他的书籍和课程网站，在任课教师的指导下，先期制作一份包含各种题型的单元复习内容，在讨论课中，让兴趣小组的学生唱主角，全体学生互动提高，教师适时进行点评。此举学生参与的热情极高，求知欲望也很强烈。
改革考核方法 要改变以往理论考试“一锤定音”的方法，注重学生的动手能力、团体合作能力、创新意识的培养。实验实训成绩、兴趣小组的成绩、课堂互动成绩等都可以一定的比例计入课程总评成绩，以此调动学生全程参与课程教学的积极性。
几年下来，通过教师的努力，课程教学质量并没有随着生源素质的变化而下降，学生非常愿意与教师一起进行教学改革，课程学习的合格率、优秀率不断提高。
参考文献：
[1]胡幸鸣.电机及拖动基础（第2版）[M].北京：机械工业出版社，2008.
[2]张楚富.我的教学观[J].中国大学教学，2008（7）：8-9.
[3]张丽，王振.“电机与拖动”课程的启发式教学[J].中国电力教育，2010（1）.
[4]郭丙君，蔡益军.电力拖动基础课程教改探讨[J].化工高等教育，2006（1）.
[5]刘述喜，贺晓蓉，贺娟.“电机及拖动”课程与信息技术的融合实践[J].电气电子教学学报，2008（4）.
作者简介：
胡幸鸣（1956—），女，浙江机电职业技术学院教授，主要从事电机与电气控制类教学与研究。
电机与拖动基础范文5
关键词：PBL教学法；电机与拖动；评价体系；师生观念
作者简介：王卫东（1977-），男，河北保定人，西安电子科技大学机电工程学院，副教授；勾燕洁（1980-），女，甘肃庆阳人，西安电子科技大学机电工程学院，讲师。（陕西西安710071）
基金项目：本文系西安电子科技大学2011年度教材建设基金立项项目的研究成果。
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）14-0063-02
PBL（Problem-based Learning）教学法是在构建主义思潮的基础上发展起来的一种新的教学模式。近年来，利用PBL教学法进行的教学改革在国内外教育领域引起了广泛的关注。PBL教学法在医学教育、法学和外语类教学改革中都取得了瞩目的成就。
“电机与拖动”是工业自动化、自动控制、电气工程及其自动化等专业开设的一门重要的专业基础课，在实际工程设计以及未来的科学研究中能够正确选择和使用各类电机是学生必须掌握的基本专业技能之一。传统的“电机与拖动”课程强调对学生知识理论的灌输，忽视了对他们创新能力的培养。为了应对国家对创新型人才的需求，发挥学生学习的主动性，培养学生解决问题及利用资源主动学习的能力，本文结合当前国内“电机与拖动”课程教学的实际情况，探讨PBL模式在该课程教学中的实用性、实施案例、教师作用和发现的问题。
一、PBL教学模式
1.PBL的定义
PBL教学法，即“以问题为基础”的教学方法，是20世纪60年代加拿大McMaster大学首创的教学模式，它强调让学生通过协作学习的形式共同解决复杂的、实际的或真实性的问题，来挖掘隐含于问题背后的科学知识，形成解决问题的能力。在课堂实施中，通常由教师设计问题，或由学生提出问题，在教师的组织与引导下，让学生进行分析，寻求假设，进行实验并寻求解决问题的方法。使用该方法可以让学生在有限的时间内把理论知识运用于实际问题之中，做到理论与实践相结合。
2.PBL的特点与实施原则
有效地落实PBL教学法需要教师精心地组织与安排。具体实施过程包括组织小组、设计问题、呈现问题、引导自主学习、尝试解决问题、总结学习过程、反思与评价等环节。整个过程突出问题性、情境性、主动性、探究性与合作性5个特点。PBL的实施一般遵循以下六大原则：教学的目的和教学活动安排重在引导学生掌握解决问题所需要的知识和技能；教学强调合作学习；学生应具备自我指导学习能力；学习过程应强调合作和团队精神；教学过程既强调分析与反思，又强调实施；学生评价强调诊断性反思。
二、PBL教学法在“电机与拖动”课程中的适用性
笔者从事“电机与拖动”课程教学近十年，对该课程的教学特点有比较深入的认识。将PBL教学法运用在该课程教学中有两大优势：第一，这种新的教学模式不仅体现了“电机与拖动”课程教学大纲的要求，还有利于教学目标的实现，符合学习者的特点；第二，通过创设一种基于解决问题的学习情境，调动学生主动性，取代灌输式的、消极被动的知识接受方式。合理有效地将PBL法运用到“电机与拖动”课程教学中，最重要的是把握好以下两点问题。
1.对学习本课程的学生特点分析
对学生的特点进行分析是PBL教学前期工作的关键环节。学生是学习活动的主体，分析学生特点，才能了解他们的学习状态，明确他们已有的知识、技能、情感水平和心理发展是否能适应新内容的学习，即只有基于学习者的特征，设计教学环境，才能营造适合个别化和协作化的学习环境，从而真正实现“因材施教”。在“电机与拖动”课程教学中，学生的特征是首要变量，其他因素都应围绕着首要变量调整。
“电机与拖动”课程在高校的本科教学中一般安排在第五学期开展，这时学生已经具备了高等数学、机械、电工和电磁学等方面相应的知识，以及协作学习和主动学习的基本能力。以西安电子科技大学（以下简称“我校”）自动化专业为例，每届大约200名学生，分成两个大班授课，每班约100人；该专业培养目标旨在培养学生具备电工技术、电子技术、控制理论、自动检测与仪表、信息处理、系统工程、计算机技术与应用和网络技术等较宽广领域的工程技术基础和一定的专业知识，能在运动控制、工业过程控制、电力电子技术、检测与自动化仪表、电子与计算机技术、信息处理、管理与决策等领域从事系统分析、系统设计、系统运行、科技开发及研究等方面工作的高级工程技术人才。
2.“电机与拖动”课程的特点
对课程特点的准确把握是PBL教学顺利开展的必要环节。课程教学内容的教学目标、教学时数、学科性质、难易程度等因素都直接影响PBL教学的实施质量。
作为一门重要的专业基础课，“电机与拖动”将为后续的“自动控制理论”、“运动控制系统”和“计算机控制技术”等专业课程奠定理论基础，其课程教学效果的好坏将直接影响到后续相关专业课程的学习。“电机与拖动”课程是一门理论性和实践性都非常强的课程，它具有内容多、范围广、学时少、进度快、学生负担重的特点，而传统的教学是以大课理论讲授为主，很容易使学生产生厌学情绪。因此，在该课程中应用PBL教学法十分有必要。
三、PBL教学法课堂实施案例
1.问题的设计
PBL是以“问题”为核心的，学生的整个学习过程都围绕着问题。问题本身的质量和水平直接影响着学生学习效果的好坏和整个教学过程的成败。因此，在设计问题时应当考虑到两点：是否能够切实地为教学所用？是否能够反映学生的学习能力和水平？一般来说，PBL问题应具有如下特点：PBL问题设计应服务于课程的教学目标；来源于生活，设立在真实情景之中；呈现出阶梯状、系统性。
根据“电机与拖动”教学大纲的要求，譬如关于“三相异步电机的原理”一章的内容，按照传统的理论授课逻辑次序，主要应解决如下几个概念性问题：
①三相异步电机的基本工作原理是什么？转差率如何定义？
②在结构上，异步电机与直流电机的区别有哪些？异步电机如何分类？
③交流电机的电枢绕组形有哪些？三相电枢绕组的磁动势和电动势是什么？
④三相异步电动机的转子开路和堵转时的物理情况如何？等效电路图如何表达？
⑤三相异步电机转子转动时的物理情况如何？
⑥绕组折算和频率折算如何进行？等效电路图如何绘制？与相对应的变压器有什么区别？
⑦三相异步电机的功率关系如何？功率流图如何绘制？
⑧三相异步电机的工作特性如何？包括转速、电磁转矩、定子电流、效率、功率因数等。
⑨三相异步电机的参数测定如何进行？包括空载试验和短路试验。
⑩什么是标幺值的表示方法？有哪些优缺点？
以上十个问题，笔者认为并不是所有的内容都适合采用PBL教学法，譬如问题⑤⑥难度较大，又是比较重要的内容，仍需要教师采用理论授课的形式来解决；有些问题不是课程的核心内容，仅需要了解即可，或者问题非常简单，无需教师授课讲解，也就无需PBL解决，这些问题都可以让学生课后自学，譬如问题③⑦⑩；其他问题，包括①②④⑧⑨，难度适中、逻辑性强，比较适合采用PBL教学法解决，有利于提高学生的综合运用知识和定性分析问题的能力。
PBL教学模式的优势不仅仅局限于解决概念性的问题，更体现在处理一些复杂的、应用类的问题，让学生在解决这些问题时逐步体会到概念的内涵。值得注意的是，应用类的问题，对学生的知识基础和学习能力要求较高。因此在设计应用类问题时，要符合学生特点。譬如对于问题⑨的设计，可以设计成如下的应用题：
某三相四极的笼型感应电动机额定Y接法，fN=50Hz，PN=3kW，UN=380V，IN7.25A，r1=2.01。空载试验数据：当空载线电压U1=380V时，I0=3.64A，P0=246W，pΩ=11W；短路试验数据：当Ik=7.05A时，Ukl=100V而短路Pk=470W。假设附加损耗忽略不计，短路特性为线性，且X1σ=X’2σ，试求：
（1）参数X1σ，rm，Xm，r’2；
（2）该机的cos（φN）及ηN（不考虑温度的影响）
2.PBL教学的组织与安排
在“电机与拖动”课程的PBL教学中，将学生随机分成10组，每组有9～10名同学，再分别由各组组员民主选取一名小组长。在教学进行前一周由小组长将授课的问题（譬如问题①②）布置下去，各组学生由组长安排分工合作应用学校图书馆馆藏资源或者丰富的网络资源搜集需要的资料。
进入课堂讨论阶段后，教师针对问题①随即抽取一组学生作为“值课组”，由组长（或者组员）将所得资料做简要汇报，然后展开讨论。在这个过程中，其他小组学生均可提出问题，由值班组学生回答；教师要认真听取学生的汇报及讨论，积极引导讨论朝着正确的方向顺利进行。讨论完毕后，有些学生可能会提出关于旋转磁场方面的问题，教师可以用一个动画视频来进一步讲解。接下来，教师可指出三相异步电机的工作原理是与其结构紧密相关的，从而引出问题②，再由教师随机抽取另外一组学生作为“值课组”，进行这一问题的讨论。
高校的一次授课通常有两个学时，由于课程内容的安排存在较强的逻辑性，有时PBL问题的安排可能比较少，教师就可以采用PBL教学与传统授课相结合的方式，譬如问题④（采用PBL教学模式）和问题⑤（采用传统教学方式）。
四、教师的作用
传统教学方式是以教师和教材为中心的，教学模式比较单一，学生是知识的被动接受者，缺乏自主性、创造性。这种教学方式虽然能充分发挥教师的主导作用，便于教师组织、管理和控制课堂教学，但是忽略了学生认知主体作用的发挥，无益于学生实际能力的培养。
PBL教学模式与传统教学模式有着根本的不同点。从PBL教学开始的提出问题到最终解决问题主要是通过PBL的学生小组讨论和学生的自我学习完成的。指导老师则是处于这样一个位置：他们通过选择教材和学习资源，有限干预学生的活动，在讨论中只起到引导作用，并指导、启发、激励和促进学生利用其他资源提出不同的观点，而不是直接提供问题的答案。
从整个教学过程来看，教师的作用主要包括：对于PBL教学问题的设计，对PBL教学对象的激励和促进，对PBL教学过程的组织和管理，对PBL教学的评价。
五、教学中发现的问题和解决办法
PBL教学虽然在国际上发展较为成熟，但在我国尚处于起步阶段，各个教学院校的方法不尽相同，不同学科之间也存在很大差异。目前在我国高等教育中普及该模式还有诸多急需解决的问题，例如师资力量不足，师生观念转变不彻底，评价体系不完善等。
在师资力量方面，医学教学通常是以学习小组为单位开展讨论和学习的，每个学习小组需配备一名教师，师生配比为1：10左右，教师和学生之间可以进行充分地交流。然而，目前在大部分工科院校中，若要按这种师生配比开展PBL教学法，师资力量肯定是不够的；而且教师除了平时负责教学之外，还有大量的科研项目要开展，实施PBL教学要求他们抽出足够多的时间和精力来组织教学，这势必给他们带来很大的工作压力。基于以上原因，在“电机与拖动”课程中实施PBL教学时，教师可以根据自己的实际情况，适当地选择部分内容开展PBL教学，师生配比可采用1：50~1：100左右，随机分成5～10个学习小组（每个小组9～10人），每组由组员民主选取一名组长，在日常学习中与教师进行沟通。
在教学观念方面，教师角色的转变对许多教师来说也是一种新的挑战。为适应PBL教学，教师不仅需要熟练掌握课程内容，还应具备提出问题、解决问题、灵活运用知识和严密的逻辑思维能力。同时，教师应善于控制课堂节奏，调动学生的积极性，寓教于乐。因此，教师必须从单一的知识传授者转变为教学活动的组织者、教学资源的提供者和学生发展的推动者。
在评价体系方面，教师要实现评价形式的多元化。为了提高PBL教学质量和学生参与的积极性，评价体系中要突出过程性评价的地位，将终结性评价和过程性评价相结合，并尝试从学生的合作精神、表达能力、回答问题的积极性等多方面实现评价内容的多元化，以及通过引导互评和自评实现评价主体的多元化。
六、结束语
PBL教学模式在一定程度上顺应了我国当前教育改革的趋势，为我国的大学本科工科专业教学改革提供了新的方法和思路。尽管现在面临着一定的困难和挑战，但这种教学模式的前景仍很乐观。“电机与拖动”课程教学的最终目标在于提高学生实际应用电机的能力，为机电一体化领域的产品设计和科学研究培养高素质人才。PBL正是与此目标相适应的教学模式，它符合该课程学习的认知规律，满足知识结构发展所需的基本条件。
作为一个极富价值的教学模式，PBL可以很好地弥补传统教学的某些不足，最终实现PBL在我国高等学校工科专业教学实践的渗透，促进学生向自主、合作、探究学习方式的平稳过渡。实践表明，实施PBL教学法有利于推动“电机与拖动”课程的教学改革，促进教师转变教育观念，不断改进教学方法，提高业务水平。同时，PBL有助于促进学生改变学习方式，培养独立思考问题、解决问题的能力，有利于引导学生的创新思维，为培养创新型的研究人才打下良好的基础。
参考文献：
[1]Lyndal J.Trevena.Problem-based learning in public health workforce training:a discussion of educational principles and evidence[J].New South Wales Public Health Bulletin,2007,(2):38.
[2]吕清.马斯特里赫特大学法学院PBL教学法评析[J].公安教育,2006,
(7):34-35.
[3]赵佳,郑淑园,姜冬蕾.基于问题的学习在大学英语教学中的应用[J].西北医学教育,2011,19(6).
[4]埃德温,等.以问题为本的学习:在领导发展中的运用[M].冯大鸣,主译.上海:上海教育出版社,2002.
[5]西安电子科技大学机电工程学院[EB/OL].eme.xidian.省略.
[6]贺鹏程,张梅,习杰英,等.PBL教学模式在血液内科临床实习带教中的应用[J].西北医学教育,2011,(6).
[7]林瑞光主编.电机与拖动基础(第三版)[M].杭州:浙江大学出版社,
2011.
[8]杨志文,金连弘,李光,等.论PBL教学改革中教师的地位和作用[J].中国高等医学教育,2009,(12):27-28.
电机与拖动基础范文6
关键词 自动扶梯；PLC；变频调速
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）09-0073-01
自动扶梯因为它自身的特点，例如方便，安全，载客量大，得到了越来越多的应用，但是自动扶梯长时间空载运行除了机械磨损，更多的是造成电能的白白消耗。自动扶梯拖动电机的变频调速技术日臻完善，在节能设计中效果显著。
1 自动扶梯变频调速方式
本次以三菱FX3u系列PLC控制器为例，在原来高耗能自动扶梯基础上增加一个光电传感器和一台交流变频器。启动自动扶梯，自动扶梯电机变频器按照预先设定的低频率启动，变频器设定为自动模式，接收来自三菱FX3u系列PLC控制器发出的频率信号。光电传感器安装在自动扶梯的入口两侧，当有人来到自动扶梯入口时，光电传感器上的常开节点闭合，开关量信号上传到三菱FX3u系列PLC控制器输入端。PLC控制器接收后按额定频率发出模拟量信号给定拖动电机变频器，自动扶梯由低速运行转为额定速度运行。根据自动扶梯入口到出口的距离和电机额定转速，计算人从入口到出口需要的时间，在该时间基础上增加5秒，设为T秒。选取光电传感器的常闭节点控制PLC控制器中的延时继电器，当光电传感器检测无人时，开始延时，如果在T秒内有人登上自动扶梯，延时取消，继续额定运行。如果延时T秒后，无人登上自动扶梯，PLC控制器按照低速频率发出模拟量信号给拖动电机变频器，自动扶梯由额定速度运行转为低速运行。当再次有人登上自动扶梯时，开始循环上面步骤运行。
图1 自动扶梯变频调速逻辑框图
初始启动自动扶梯时，拖动电机频率是变频器控制面板手动设置的低频率，然后将变频器设置为自动模式，自动接收来自PLC控制器频率控制信号。当光电传感器检测到有人时，PLC控制器可以增大变频器频率，提高自动扶梯运行速度。当光电传感器检测不到有人时，利用延时继电器进行延时控制，PLC控制器可以减小变频器频率，降低自动扶梯的运行速度，这样电能得到了节省，也减少了机械磨损，保证自动扶梯长时间正常使用。
当有人来到自动扶梯入口时，光电传感器检测到有人，三菱FX3u系列PLC控制器立刻将额定频率信号给定到拖动电机，拖动电机马上变为额定转速运行。从有人来到自动扶梯入口到人登上扶梯的第一个台阶时间大概需要2秒，而从光电传感器检测到人到拖动电机额定转速运行不超过2秒，也就是说当人登上自动扶梯时，自动扶梯已经完成了从低速运行到额定速度运行的转变，保证了乘客搭乘自动扶梯的安全，不会在乘客刚登上自动扶梯或者在搭乘自动扶梯过程中突然加速，乘客由于惯性向后仰，造成严重的人身伤害事故。
2 系统硬件原理框图
PLC控制器需要增加一个模拟量信号输入（AI）模块，用于采集变频器的频率信号或者电流信号，还需增加一个模拟量输出（AO）模块，用于变频器的频率给定控制，极大地提高了PLC控制器的数据处理能力。
图2 系统硬件原理图
光电传感器在T秒内检测不到有人时，自动扶梯拖动电机频率会降到10 Hz，仅为额定频率的20%，最大限度降低了长时间空载运行的电能消耗，节能效果显著，提高了自动扶梯的运行寿命，降低了运行成本。
3 结论
本设计对自动扶梯设计进行了优化和改进，增加了光电传感器和变频器，利用三菱FX3u系列PLC控制器强大的逻辑功能和极高的运行速度，对自动扶梯实施最安全、精准、高效的管理控制，完成了对自动扶梯的变频调速控制，提高了自动扶梯运行的可靠性，改善了自动扶梯运行的舒适感，并节约了电能，为自动扶梯的发展作出了贡献。
参考文献
[1]陈洁.现代PLC控制技术与发展[J].电机电器技术，2004（3）.
[2]曾毅.自动扶梯变频调速系统设计[J].电气时代，2006（12）.
