创新创业背景下“电机与拖动基础”课程教学改革与探索

孙旋 张群英 张瑞芳

摘    要：在创新创业环境下，文章对“电机与拖动基础”课程进行了教学改革与探索，针对现有教学过程中存在的问题，从教学内容、教学方法和教学形式等方面入手，把创新创业的理念与思维融入到教学全过程，以期为地方经济发展培养具有创新创业能力的高素质应用型人才。

关键词：电机与拖动基础;课程教学改革;创新创业教育

中图分类号：G642.0          文献标识码：A          文章编号：1002-4107（2021）02-0016-02

党的十九大报告提出，“创新是引领发展的第一动力”。2018年8月，在《国务院关于推动创新创业高质量发展打造“双创”升级版的意见》[国发〔2018〕32号]中指出，“创新是引领发展的第一动力，是建设现代化经济体系的战略支撑”。如何在高校进行创新创业教育，培养大学生创新创业能力，不仅是国家经济发展的必然要求，也是高等教育人才培养的必然要求。高等学校深化创新创业教育改革，是实施国家创新驱动发展战略的迫切需要。为地方经济发展提供创新人才的地方高等院校，如何适应国家创新驱动发展的战略需要，改革人才培养方式，特别是改革本科教学人才培养方式，在培养大学生专业素质的基础上，提升大学生创新创业能力，是地方高等要院校教育中亟须研究的课题。

为了在“双创”背景下提高学生的学习兴趣和动

力，培养学生的创新创业思维和能力，本文在分析“电机与拖动基础”存在问题的基础上，对课程教学中的教学方法、教学内容以及教学形式等进行了改革探索。

一、课程的性质及面临的问题

“电机及拖动基础”是桂林理工大学机械与控制工程学院自动化专业的一门专业基础课，理论性与实践性都非常强，既是一门有着独立应用的课程，也为后续专业课程“运动控制系统”奠定了基础。课程本身所涉及的基础理论和知识面较广，理论性强，包含的物理概念多且较难理解。电机学涉及电学、电磁学、热力学、机械动力学等多学科内容，教学内容与生产实践和学科发展联系密切，研究的对象本身范围广泛且不断发展，学生既要熟悉电机的工作原理、结构及运行特性，又要掌握电机的起动、调速、制动、过渡过程及电动机的容量选择，由于课程的学时数少，使得教师在讲授的时候有些问题无法讲透，从而导致学生学习出现困难。

此外，学生对本门课程的学习兴趣不高。原因有二，其一是学生偏重于计算机类的课程，对计算机类课程的学习兴趣非常高，热衷于编程;其二是教师授课时限制，上课“满堂灌”[1]，与学生互动不足;同时，学生感觉本门课程内容与实际联系不紧密[2]，理论又晦涩难懂[3]，实验设备及开设的项目不能吸引学生[4]，导致学生的学习兴趣不大。

为了帮助学生学习好本门课程，同时提升学生的学习兴趣，该课程团队对课程进行了教学改革，特别是在教学方法、教学内容、教学形式以及实践教学中引入了创新创业的思维，作了有益的探索，并取得了较好的效果。

二、 创新创业教育下的课程教学改革

（一）创新创业教育下的教学方法改革

让电机实物进入教室，让学生对电机有直观的感性认识。近年来，由于大多数授课教师采用PPT教学，上课直接用图片来展示实物，很少带教学模型到课堂，所以学生只能通过教师提供的图片来认知电机;另一认知电机实物的来源是通过实验室的设备来认知，实验室的设备一般是常规、小型的交、直流电机以及变压器等，特种电机以及竞赛用的电机备用的很少，由于缺少实物，不利于学生的学习，所以限制了学生的学习热情。所以，要让电机实物特别是学生竞赛要用到的电机，如全国大学生智能车竞赛用的伺服电机、舵机等走进课堂，以提高学生的学习热情。

在教学过程中，课程教学团队要把创新思维和能力的培养融入到了教学方法中，具体方法是在教学过程中注重启迪学生的创新思维能力，改变以前“满堂

灌”的授课方式，为一个个小问题式启发教学，在学生解决问题的過程中，启迪学生的创新思维。例如在对直流电机的换向器的讲授中，介绍前人应用换向器可以使电机连续旋转工作，介绍当今的无刷直流电机都可以使直流电机连续运转;针对如何让直流电机连续工作，对换向器可以进行哪些改进的问题，有学生就提出了应用当今的电磁充电技术，直接让电磁能进入电机线圈，是否就可以让直流电机正常运行的设想。

在教学过程中，教师要给学生留下不设定标准答案的问题，并提供丰富的网上资源，供学生在网上查阅，学生通过大量的电机资源得到不同的答案，他们在自主学习的过程中，开阔了视野，创新思维能力得到提高。教师在介绍国内公司的同时，也要介绍国外的世界顶级电机公司。例如，介绍国内电机行业综合门户网站的中国电机网（http：//www.china-d.com/）;介绍国内生产全球首台百万千瓦的水电机组的东方电气集团公司东方电机有限公司（http：//www.dfem.com.cn/ p=ct & c=new-

spic&id=3921），该公司生产的水电机组是世界上最大的水电发电机组。同时，也把世界上电机生产排名靠前的公司介绍给了学生，如西门子、ABB、罗克韦尔自动化、AMETER等世界知名的公司。让学生从各个不同公司生产的产品中看到当今电机的发展与应用状况，从不同公司对电机的发展方向与应用中得到不同的答案，培养了学生的创新创业思维及能力。

（二）创新创业教育下的教学内容改革

在传统的课堂教学中，由于总的学时只有48学时，理论学时只有38学时，授课教师很少有时间讲述授课内容之外的内容，特别是对当今最新的应用技术，很难顾及到，学生感觉到学习的内容都是脱离现实技术的理论，学习兴趣自然也就不高;针对该情况，教师在课程教学中把当今最流行的特斯拉电动汽车的网站（https：//www.tesla.cn）推荐给学生，让学生在欣赏最新、最时尚的电动汽车技术中，感受到电机技术的耀眼光芒，让学生知道即使是100年前的技术，经过技术创新，在当今仍然能够引领技术潮流，赢得高额利润，让学生感受到技术同样能创造利润，能促进社会进步，进而激发学生的学习热情。

电机课程是一门独立性强的课程，但也与其他课程有密切的联系。在直流电机的串电阻调速时，要用到接触器切除电阻等知识，该部分内容与工厂低压电器技术相关;直流电机的调压调速所用的可调直流电压源，其可调电源技术与电力电子技术相关;步进电机的驱动控制器与计算机控制技术及电力电子技术相关等等内容;教师在有限的课时内没有时间讲授相关的内容，但是可以把相关的内容进行推广，即在授课时尽量向外扩展，让学生知道相关课程的联系，并通过布置课后作业，让学生自己主动去学习，让学生在课外进行相关内容的学习，而不是孤立地学习某个单一课程内容。在课程教学过程中，教师也要注重课程内容向内挖掘，注重理论的应用，启迪学生创新思维的培养。例如，在讲授异步电机的定子铁芯的结构时，问为什么异步电机的定子铁芯是用0.5mm硅钢片叠压而成，而直流电机的定子铁芯采用0.5mm～1.5mm钢板铆接即可？让学生理解不同设计背后的理论知识的应用，而不是仅仅从成本角度进行分析，让学生明白，只有掌握好理论知识，才能为今后的创新创业发展奠定基础。

（三）创新创业教育下的教学形式改革

开设线上线下课程以及线上线下答疑等多种教学形式，为学生提供全方位课程服务;在教学形式上，特别是注重为大学生的学科竞赛及创新创业项目服务。一方面可以为学生的学科竞赛或者学生創新创业项目提供技术支持;另一方面，把学生的学科竞赛或者创新创业的最新的内容融入到本课程的教学中，并通过线上线下辅导，让学生能够时刻得到面对面一般的技术辅导，同时把学生在学科竞赛或者大创中遇到的问题反映到课堂中，让更多的学生能接触到。通过师生互动，吸引更多的学生参与大学生学科竞赛，通过竞赛和项目来培养和提高学生的创新创业能力。

鉴于理论课时数限制，很多内容不能深入讲授，只能蜻蜓点水，一带而过;但有些内容对学生参加学科竞赛非常重要或者学生自己非常感兴趣，针对该情况，学院提供研究型课程，供学生选择。例如，电机线圈绕组的绕制、伺服电机的驱动控制电路、电机本身的故障诊断等内容。设置研究型课程，可以让有兴趣的学生有机会继续深入学习，同时，由于研究型课程的人数不多，所以教师可以针对性地一一回答学生的问题，师生互动更加便利。学生通过对每个项目的完成而产生成就感，激发了其创新学习的热情。

同时还要鼓励学生参加教师的项目，通过参与项目实践，提升学生的理论知识、实践动手能力和创新创业能力。

（四）建设更加丰富的实验教学项目和实践教学基地

电机与拖动基础课程是一门实践性很强的课程，最终要应用到生活或生产实践中。大学生应该掌握本门课程的理论并能在实践中应用，为了提高学生的学习积极性，培养学生的实践能力，教师在实验教学项目中，增加了一些非考核加分项目，例如，学生自己绕制一个小型电机，或者自制伺服电机的驱动器等非实验教学内的实验项目，可以给学生的实验成绩加分;也鼓励学生通过参加学科竞赛等方式换得实验成绩的奖励;通过这些非考核加分项目训练，提高了学生的实践能力。

为提高学生的学习兴趣，培养学生创新创业的实践能力，教学团队非常注重对自动化专业的实践教学基地和校外实践教学平台的建设，每年都针对企业接纳学生的人数以及学生在企业实践过程中对企业的评价统计评分，并根据企业的行业影响和生产水平，选择学生评价高的企业进行实践教学基地的签订，以满足学生实践的要求。

三、结语

为了提高学生的创新创业能力，课程教学团队把创新创业思维和能力的培养融入到电机与拖动基础课程的改革中，并从教学方法、教学内容、教学形式等方面进行了探索。通过上述改革措施，学生学习的积极性明显提高，课堂内外与教师的互动也增多，学生的创新思维能力和实践能力均得到了训练和提高。

参考文献：

[1]曹瑞武，王凯，郝振洋.基于“雨课堂”的“电机与拖动基础”    教学实践[J].电气电子教学学报，2019（12）.

[2]郭殿林，姜志成，刘远义.电机与拖动基础教学改革探析[J].    黑龙江教育（高教研究与评估），2017（5）.

[3]张新，张自雷.以应用型人才培养为目标的电机与拖动课    程教学改革探索[J].中国现代教育装备，2018（4）.

[4]郗忠梅，刘林，赵法起.电机与拖动实验教学的改革与探索    [J].教育现代化，2019（26）.