對(duì)比式教學(xué)法在電機(jī)教學(xué)中的實(shí)踐

【摘 要】電機(jī)學(xué)以介紹電機(jī)結(jié)構(gòu)、原理、性能為主，是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課程。由于該門課程具備理論性強(qiáng)、抽象概念多、與實(shí)際聯(lián)系緊密的特點(diǎn)，所以必須采取有效的教學(xué)方法，提高電機(jī)教學(xué)效率和質(zhì)量。本文在闡述電機(jī)學(xué)教學(xué)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，就對(duì)比式教學(xué)法在電機(jī)教學(xué)中的實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】對(duì)比式教學(xué)法 電機(jī)教學(xué) 教學(xué)特點(diǎn)

【中圖分類號(hào)】G712 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810（2015）04-0180-01

一 電機(jī)教學(xué)的特點(diǎn)

電機(jī)學(xué)課程不僅涉及基本理論的分析推導(dǎo)，而且還涉及物理、數(shù)學(xué)、電工、機(jī)械等多門學(xué)科知識(shí)，甚至需要解決集機(jī)、電、磁于一體的綜合性工程實(shí)際問(wèn)題，這在一定程度上增加了電機(jī)教學(xué)的難度。在實(shí)際教學(xué)中，電機(jī)學(xué)課程的教學(xué)特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。不同類型、用途的電機(jī)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、繞組形式均不相同，如變壓器、直流電機(jī)、感應(yīng)電機(jī)等繞組形式及其連接方式存在明顯差異。由于學(xué)生只能看到電機(jī)的外部結(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀態(tài)，缺乏對(duì)電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的感性認(rèn)知，所以增加了學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解難度。（2）電機(jī)原理抽象。電機(jī)是基于電磁感應(yīng)原理而工作的，在電機(jī)教學(xué)中，內(nèi)部磁場(chǎng)分布、磁動(dòng)勢(shì)、電樞反應(yīng)、三相旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)等內(nèi)容是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，這些內(nèi)容涉及復(fù)雜的推導(dǎo)過(guò)程和大量的分析計(jì)算，使學(xué)生難以掌握抽象的電機(jī)原理知識(shí)。（3）知識(shí)點(diǎn)之間存在內(nèi)在聯(lián)系。如電路與磁路、電動(dòng)控制與連續(xù)控制、直流電機(jī)電樞繞組與交流繞組等內(nèi)容，均存在著一定聯(lián)系。然而在實(shí)際教學(xué)中，教師往往只強(qiáng)調(diào)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)的單獨(dú)講解，而忽略了該知識(shí)點(diǎn)與其他知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系性，從而導(dǎo)致學(xué)生對(duì)電機(jī)原理缺乏系統(tǒng)認(rèn)識(shí)。同時(shí)，針對(duì)不同專業(yè)、不同層次的學(xué)生，電機(jī)教學(xué)的目的和能力培養(yǎng)目標(biāo)也有所不同。為了提高電機(jī)教學(xué)效果，教師必須準(zhǔn)確把握教學(xué)內(nèi)容，合理選取教學(xué)重點(diǎn)，使學(xué)生全面掌握電機(jī)知識(shí)，為后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

二 對(duì)比式教學(xué)法在電機(jī)教學(xué)中的實(shí)踐應(yīng)用

對(duì)比式教學(xué)法是指在教學(xué)中，將一些具有某種聯(lián)系和區(qū)別的教學(xué)內(nèi)容放在一起進(jìn)行講解，找出其異同之處，從而達(dá)到預(yù)期教學(xué)目標(biāo)的一種有效教學(xué)方法。在電機(jī)教學(xué)中運(yùn)用對(duì)比式教學(xué)法，能夠突出教學(xué)重點(diǎn)，突破教學(xué)難點(diǎn)，提高教與學(xué)的效率。

1.電路與磁路的對(duì)比教學(xué)

電路與磁路是電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，由于電路分析與磁路分析在物理上存在對(duì)偶關(guān)系，所以可采取對(duì)比式教學(xué)法，提高教學(xué)效果。在教學(xué)時(shí)，可先對(duì)電路與磁路的基本物理量進(jìn)行對(duì)比講解，而后再對(duì)磁路基本定理與電路基本定理進(jìn)行對(duì)比分析。如將電路中電流、電動(dòng)勢(shì)、電壓降、電阻、電導(dǎo)、歐姆定理、基爾霍夫定律與磁路中的磁通、磁動(dòng)勢(shì)、磁壓降、磁阻、磁導(dǎo)、歐姆定律、基爾霍夫定律進(jìn)行對(duì)比講解。除此之外，教師還要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)磁路自身的特點(diǎn)，包括：電路中的電阻可認(rèn)為是常數(shù)，但是磁路中的磁阻卻隨著磁密的變化而變化，與磁密之間是非線性關(guān)系；對(duì)于不同磁性材料而言，磁阻與磁密的非線性關(guān)系也有所不同，隨著磁密的增大，磁路飽和度會(huì)隨之增加，從而使磁阻也會(huì)相應(yīng)增大。

2.直流電機(jī)電樞繞組與交流繞組的對(duì)比教學(xué)

繞組結(jié)構(gòu)及連接方式是電機(jī)原理的重要內(nèi)容，由于直流電機(jī)電樞繞組與交流繞組之間存在諸多相似之處，所以可將這兩部分內(nèi)容進(jìn)行對(duì)比講解。首先，對(duì)專業(yè)術(shù)語(yǔ)進(jìn)行對(duì)比講解。元件是構(gòu)成直流電機(jī)電樞繞組和交流繞組的基礎(chǔ)，有關(guān)元件的定義，如極距、節(jié)距等專業(yè)術(shù)語(yǔ)的定義是完全一致的，可對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一講解。其次，對(duì)直流電機(jī)電樞繞組與交流繞組的展開(kāi)圖進(jìn)行對(duì)比講解，讓學(xué)生了解直流電機(jī)電樞繞組多了電刷和換向器兩個(gè)部件，通過(guò)這兩個(gè)部件可形成不同支路，而交流繞組由串聯(lián)或并聯(lián)元件組形成支路。再次，對(duì)繞組并聯(lián)支路數(shù)進(jìn)行對(duì)比講解。需要強(qiáng)調(diào)的是，直流電機(jī)電樞繞組的并聯(lián)支路數(shù)是指并聯(lián)支路對(duì)數(shù)，而交流繞組的并聯(lián)支路數(shù)是指最大并聯(lián)支路數(shù)。

3.變壓器等效電路與異步電機(jī)等效電路的對(duì)比教學(xué)

在講解三相異步電動(dòng)機(jī)的T形等效電路時(shí)，可將變壓器等效電路作為對(duì)比教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行講解。具體包括：變壓器的一次、二次繞組與異步電動(dòng)機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子繞組類似，均存在磁的耦合；變壓器等效電路計(jì)算需要將二次側(cè)參數(shù)折算到一次側(cè)，而異步電動(dòng)機(jī)等效電路計(jì)算則需要將轉(zhuǎn)子繞組折算到定子繞組，而后建立起兩者之間的聯(lián)系，獲取最終結(jié)果。除此之外，教師還要對(duì)比強(qiáng)變壓器等效電路與異步電機(jī)等效電路的不同之處：由于異步電動(dòng)機(jī)屬于旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所以與變壓器等效電路相比，其在參數(shù)折算時(shí)必須將轉(zhuǎn)子參數(shù)折算到轉(zhuǎn)子靜止?fàn)顟B(tài)，而后再折算到定子側(cè)；變壓器等效電路的負(fù)載歸算值為常數(shù)，與轉(zhuǎn)速?zèng)]有直接關(guān)系，而異步電動(dòng)機(jī)的T形等效電路中的附加電阻則會(huì)隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的變化而變化。通過(guò)這樣的對(duì)比講解，有利于學(xué)生理解和掌握難點(diǎn)知識(shí)。

三 結(jié)論

總之，電機(jī)學(xué)是一門理論抽象、內(nèi)容豐富、涉及學(xué)科廣的課程。為了提高該門課程的教學(xué)效果，教師必須深入探尋各種基本知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)在聯(lián)系，通過(guò)運(yùn)用對(duì)比式教學(xué)法，使學(xué)生全面掌握各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的異同，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和記憶，有效化解教學(xué)難點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié)，進(jìn)而幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率，為后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。

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〔責(zé)任編輯：林勁〕