隨著高等學(xué)校素質(zhì)教育的開展和對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力要求的提高，電氣工程及其自動化專業(yè)的教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式等都處于改革和探索之中�！半姍C(jī)學(xué)”作為該專業(yè)學(xué)生必修的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，其教學(xué)要求和內(nèi)容也相應(yīng)有所調(diào)整。清華大學(xué)的“電機(jī)學(xué)”課程已被安排在一個(gè)學(xué)期內(nèi)完成，課內(nèi)學(xué)時(shí)數(shù)比原來削減了1/3。在這種情況下，如何使學(xué)生較好地理解和掌握電機(jī)學(xué)的核心內(nèi)容，為其以后在電氣工程領(lǐng)域中的學(xué)習(xí)和研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并使其通過本課程的學(xué)習(xí)，提高分析和解決工程實(shí)際問題的能力，提高自主學(xué)習(xí)和進(jìn)行創(chuàng)造性思維的能力，是我們在教學(xué)實(shí)踐中一直思考和探索的問題。這本《電機(jī)學(xué)》教材就是為了配合培養(yǎng)計(jì)劃和教學(xué)要求的新變化而編寫的，是反映我們的思考與探索、體現(xiàn)我們的教學(xué)理念的一個(gè)階段性總結(jié)。
筆者所在的清華大學(xué)電力電子與電機(jī)系統(tǒng)研究所（原電機(jī)教研組）一貫重視教材建設(shè)。自20世紀(jì)60年代起，本所教師已經(jīng)編著出版了多種《電機(jī)學(xué)》教材，它們被多所普通高等學(xué)校、成人高等學(xué)校和廣播電視大學(xué)選做教材，受到了廣大讀者的歡迎。這種優(yōu)良傳統(tǒng)和積淀下來的教學(xué)成果，為我們在新形勢下編寫一本適用的教材奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本書在繼承和發(fā)揚(yáng)這些教材的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，在指導(dǎo)思想、內(nèi)容體系和教學(xué)方式等方面進(jìn)行了新的探索和嘗試。
1. 指導(dǎo)思想
電機(jī)學(xué)通常被認(rèn)為是一門難教難學(xué)的課程，主要原因是電機(jī)學(xué)中物理概念多、電磁關(guān)系復(fù)雜，且有學(xué)生一時(shí)難以適應(yīng)的工程問題分析方法。但這也說明電機(jī)學(xué)的學(xué)習(xí)具有一定的挑戰(zhàn)性，在激勵(lì)學(xué)生思考和探索問題方面具有優(yōu)勢。勤思多問，是學(xué)好電機(jī)學(xué)的必由之路。這與當(dāng)前高等學(xué)校特別是研究型大學(xué)的教學(xué)要求是非常契合的。如何發(fā)揮好電機(jī)學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力方面的積極作用，是教師在教學(xué)實(shí)踐中重點(diǎn)考慮的問題。
編寫本書的指導(dǎo)思想，就是激發(fā)學(xué)生思考的積極性和學(xué)習(xí)的主動性，培養(yǎng)和提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力打下基礎(chǔ)。目標(biāo)是為高等學(xué)校電氣工程及其自動化專業(yè)以及相關(guān)專業(yè)的學(xué)生提供一本便于自主學(xué)習(xí)的專業(yè)基礎(chǔ)課教材或參考書。
2. 內(nèi)容體系
電機(jī)學(xué)闡述變壓器、同步電機(jī)、異步電機(jī)和直流電機(jī)這四類通用電機(jī)的工作原理和分析方法。在以往的教材中，直流電機(jī)與交流電機(jī)的內(nèi)容是相互獨(dú)立的。但交、直流電機(jī)內(nèi)部都有交變的電磁感應(yīng)關(guān)系，物理本質(zhì)是相同的。因此，本書將電機(jī)學(xué)內(nèi)容按照先交流電機(jī)、后直流電機(jī)的次序編排，并把直流電機(jī)作為交流電機(jī)的一個(gè)特例來介紹，從而把交、直流電機(jī)統(tǒng)一起來。這是一種以交流電機(jī)為主線的新的編寫思路和體系，希望藉此能更好地揭示交、直流電機(jī)的共同規(guī)律，使學(xué)生對電機(jī)運(yùn)行原理有更全面深入的理解，便于進(jìn)一步學(xué)習(xí)電機(jī)和電力電子變流器構(gòu)成的系統(tǒng)。我們在近幾年的教學(xué)中已采用了這種內(nèi)容體系，取得了較好的教學(xué)效果，但仍需通過更多的教學(xué)實(shí)踐來對其進(jìn)行檢驗(yàn)、改進(jìn)和完善。
電機(jī)理論和技術(shù)是在不斷發(fā)展的，學(xué)生只有掌握了扎實(shí)的基本理論，才會有正確處理復(fù)雜工程實(shí)際問題的能力，才能有開拓創(chuàng)新的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)�；�于這種認(rèn)識，本教材把對電機(jī)的核心問題——內(nèi)部電磁關(guān)系的分析（而不是特性的分析）置于更重要的地位，并圍繞這個(gè)核心，把電機(jī)學(xué)的基本物理概念和基本分析方法講得透徹，使學(xué)生掌握得準(zhǔn)確牢固，而不追求內(nèi)容的多而全。本教材的具體內(nèi)容根據(jù)以下主要原則來選擇：
（1） 以激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探究問題的積極性為出發(fā)點(diǎn)，根據(jù)專業(yè)基礎(chǔ)課的定位，選擇電氣工程各二級學(xué)科共同需要的最基本、最主要的內(nèi)容。
（2） 側(cè)重于使學(xué)生理解掌握基本概念和基本分析方法，輔助以運(yùn)行特性分析。
（3） 注意與先修課程和后續(xù)課程在內(nèi)容上的銜接，避免重復(fù)。
（4） 適當(dāng)融入一些電機(jī)新技術(shù)發(fā)展的內(nèi)容，如異步電動機(jī)的軟起動、異步發(fā)電機(jī)用于風(fēng)力發(fā)電等。對這些新內(nèi)容不單列章節(jié)專門介紹，而是將其與基本內(nèi)容有機(jī)地融合在一起，以使讀者能夠用聯(lián)系和發(fā)展的觀點(diǎn)來學(xué)習(xí)和思考，提高其學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)其探索的意識。
3. 主要特色和教學(xué)法
本書包括緒論、變壓器、交流電機(jī)的共同問題、同步電機(jī)、異步電機(jī)和直流電機(jī)6部分。主要闡述各類電機(jī)的共同性問題，重點(diǎn)為對稱穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)基本電磁規(guī)律的分析，突出基本概念、基本理論和基本分析方法。本書的特色和在教學(xué)法方面所做的考慮如下。
（1） 本書以適合學(xué)生自主學(xué)習(xí)為出發(fā)點(diǎn)，優(yōu)先考慮闡述的清晰和可讀性。對內(nèi)容取舍和難易程度、實(shí)際應(yīng)用問題、插圖、例題及習(xí)題等進(jìn)行了細(xì)致考慮和精心安排，做到內(nèi)容精選、重點(diǎn)突出、詳略得當(dāng)、循序漸進(jìn)、由淺入深。在內(nèi)容表述中，力求準(zhǔn)確、精練，但不過于簡略，而是注意把分析思路講清楚，富于啟發(fā)，便于學(xué)生理解、掌握和應(yīng)用。為了引導(dǎo)學(xué)生更好地學(xué)習(xí)電機(jī)學(xué)，在“緒論”中介紹了本課程的特點(diǎn)，并對學(xué)習(xí)方法提出了有益的建議。
（2） 本書特別強(qiáng)調(diào)基本物理概念，因?yàn)樗鼈兪莿?chuàng)新能力的基礎(chǔ)，是一個(gè)學(xué)生知識中最有長久價(jià)值的部分。書中對主要物理概念采取了精講、多練的處理方式，對交流電機(jī)還強(qiáng)調(diào)采用時(shí)空相矢量圖的定性分析，目的是使學(xué)生從物理概念上加深對電機(jī)內(nèi)部電磁規(guī)律的理解，從而能更好地掌握電機(jī)的基本理論和基本分析方法，有能力解決電機(jī)工程實(shí)際問題。
（3） 為了便于學(xué)生自主學(xué)習(xí)，本書精選了一些典型例題，并做了詳細(xì)解答。書中還針對各章節(jié)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)，精心編寫了大量的練習(xí)題、思考題和習(xí)題，以引導(dǎo)學(xué)生理解掌握本課程的重要知識，培養(yǎng)和提高學(xué)生分析解決問題的能力。練習(xí)題主要采用問答題的形式，圍繞每一節(jié)的基本概念和重要內(nèi)容來設(shè)置，反映了對每一節(jié)內(nèi)容學(xué)習(xí)的基本要求，便于學(xué)生在學(xué)習(xí)了每一節(jié)內(nèi)容后及時(shí)練習(xí)和檢查。在每章后，設(shè)有較多的思考題，其難度比練習(xí)題要大一些，或者具有一定的綜合性，可供學(xué)生在學(xué)習(xí)完一章內(nèi)容后對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí)和總結(jié)時(shí)選用。這些練習(xí)題和思考題，體現(xiàn)了電機(jī)學(xué)學(xué)習(xí)中要求積極思考、注重理解物理概念的特點(diǎn)，是為學(xué)好電機(jī)學(xué)而應(yīng)著重選做的題目。此外，每章的最后還安排了數(shù)量較多的習(xí)題，主要是需要計(jì)算求解的題目，這些題目難度不等，學(xué)生可根據(jù)個(gè)人的情況選做。此外，教師在教學(xué)中，還可根據(jù)學(xué)生的理解能力和掌握情況，適當(dāng)提供一些參考文獻(xiàn)或者工程應(yīng)用實(shí)例作為補(bǔ)充，以擴(kuò)展學(xué)生的思路。
（4） 在每章末尾都有一個(gè)小結(jié)，對本章講述的主要概念、分析方法等進(jìn)行了歸納和提煉，以幫助學(xué)生對一章內(nèi)容有整體性把握。
（5） 書中采用大量的插圖來幫助學(xué)生理解。還提供了一些實(shí)際電機(jī)的彩色照片，來加深學(xué)生對電機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理的感性認(rèn)識，激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探求的欲望。
（6） 為了便于讀者掌握專業(yè)名詞和閱讀英文文獻(xiàn)，書中用黑體標(biāo)出了中文主要名詞并給出了對應(yīng)的英文，最后還給出了中英文名詞索引，以便于讀者查閱。全書的名詞和符號采用或參照了最新的有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會公布的《電工名詞 1998》、《電力名詞 2002》等文獻(xiàn)。
本書可供普通高等學(xué)校和成人高等學(xué)校電氣工程學(xué)科相關(guān)專業(yè)電機(jī)學(xué)課程的教材或參考書，也可供有關(guān)科技人員學(xué)習(xí)參考。為了便于學(xué)生更好地理解和掌握電機(jī)學(xué)的主要內(nèi)容，提高分析和解決問題的能力，將出版本書的配套教材《電機(jī)學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)》。
本書由孫旭東和王善銘編著。孫旭東撰寫了緒論和第1篇、第4篇和第5篇，王善銘撰寫了第2篇和第3篇。研究所的有關(guān)教師對本書提出了寶貴建議。本書是作者在繁忙的教學(xué)、科研和行政工作中利用閑暇時(shí)間完成的，盡管我們已經(jīng)做了不懈的努力，力求在傳承清華大學(xué)《電機(jī)學(xué)》教材建設(shè)的優(yōu)良傳統(tǒng)和豐富成果的基礎(chǔ)上，有所創(chuàng)新，編寫出一本精品教材。但是由于編者學(xué)識水平有限，本書難免有缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，懇請廣大讀者批評指正和提出寶貴意見。