中專電機(jī)學(xué)比較式教學(xué)法例談

沈誠

摘 要：將比較式教學(xué)法運(yùn)用到電機(jī)學(xué)教學(xué)中能夠使教學(xué)重點(diǎn)得以突出，教學(xué)難點(diǎn)也能迎刃而解。教學(xué)中，要善于運(yùn)用電機(jī)中的平衡關(guān)系比較教學(xué);直流電機(jī)電樞繞組與交流繞組的比較教學(xué)、變壓器等效電路與異步電機(jī)等效電路的比較教學(xué)。

關(guān)鍵詞：中專;電機(jī)學(xué);比較式教學(xué)

【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】1008-1216（2016）01C-0061-01

對(duì)于電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)來說，最基本的學(xué)科就是電機(jī)學(xué)，電機(jī)學(xué)涉及的范圍非常廣泛，比如磁場(chǎng)、電路，較為復(fù)雜的內(nèi)容要數(shù)磁場(chǎng)以及繞組等問題了。在知識(shí)點(diǎn)名稱上每種電機(jī)之間的差異很小，就像等值電路、效率、電機(jī)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行以及工作特性、電磁功率等等。同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)這些知識(shí)點(diǎn)時(shí)并不能清楚劃分，并不能將這些知識(shí)點(diǎn)融合起來靈活運(yùn)用。而能夠直接解決這些問題的就是比較教學(xué)法。著名教育家烏申斯基指出：“要想充分發(fā)揮自身的理性、思維優(yōu)勢(shì)，就要學(xué)會(huì)更好的比較，這也是充分接受所有信息的基礎(chǔ)。”在區(qū)分事物之間的特性時(shí)往往離不開一定的比較，在比較的驅(qū)使下人們才能不斷創(chuàng)新發(fā)展。要想將某種事物具備的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)凸顯出來就必須將其與其他事物進(jìn)行比較，如此一來便能夠使制定的教學(xué)目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。所謂的比較式教學(xué)法，就是將一些相關(guān)性和區(qū)別性融入到教學(xué)中。將比較式教學(xué)法運(yùn)用到電機(jī)教學(xué)中能使教學(xué)重點(diǎn)得以突出，且教學(xué)難點(diǎn)也能夠迎刃而解，從而能夠使教學(xué)效率得到提升。

一、電路與磁路的比較教學(xué)

電機(jī)主要是由磁路和電路兩部分構(gòu)成的，站在物理的角度來看二者還具備一定的對(duì)偶關(guān)系，因此，在教學(xué)過程中可以將比較式教學(xué)法融入，從而得到更好的教學(xué)效果。在教學(xué)過程中，首先可將磁路和電路的物理量作出一定的比較，隨后比較分析二者的基本定理。就像將磁路中的磁動(dòng)勢(shì)、磁阻、歐姆定律等與電路中的電動(dòng)勢(shì)、電阻、歐姆定律以及基爾霍夫定律進(jìn)行比較。不僅如此，在教學(xué)過程中，老師還應(yīng)該將磁路的特點(diǎn)強(qiáng)調(diào)出來，主要有：電阻在電路中是以常數(shù)的形式存在的，磁阻卻在磁路中與磁密呈現(xiàn)線性關(guān)系，隨著磁密的變化不斷改變;磁密和磁阻的關(guān)系在不同的磁性材料中也呈現(xiàn)不同的狀態(tài)，磁路的飽和程度會(huì)隨著磁密的增大不斷增大，也會(huì)使磁阻得以增大。

二、直流電機(jī)電樞繞組與交流繞組的比較教學(xué)

在電機(jī)原理中較為重要的就是繞組結(jié)構(gòu)以及連接方式，但是鑒于直流電機(jī)電樞繞組和交流繞組二者在某些地方是相似的，在講解這兩個(gè)概念時(shí)可以作出一定的比較。第一步，可以將二者的專業(yè)術(shù)語作出一定的比較。組成直流電機(jī)電樞以及交流繞組的基礎(chǔ)就是元件，一些諸如極距、節(jié)距等專業(yè)術(shù)語的定義是相同的，因此在講解的過程中可統(tǒng)一進(jìn)行。再者，在講解直流電機(jī)電樞繞組以及交流繞組的過程中可運(yùn)用比較的方法，使得學(xué)生記住二者。相比較而言，前者多了換向器以及電刷兩個(gè)部件，也就是這兩個(gè)部件構(gòu)成了不同的支路，其中交流繞組在形成支路時(shí)往往并聯(lián)或者串聯(lián)了一些元件。最后，詳細(xì)講解繞組并聯(lián)的支路數(shù)量。值得注意的是，在直流電機(jī)電樞繞組中，并聯(lián)支路的對(duì)數(shù)就是并聯(lián)支路數(shù)，而在交流繞組中最大的并聯(lián)支路數(shù)才是并聯(lián)支路數(shù)。

三、變壓器等效電路與異步電機(jī)等效電路的比較教學(xué)

在教授三相異步電動(dòng)機(jī)的T形等效電路的過程中，可以將變壓器等效電路融入到教學(xué)內(nèi)容中，主要為：異步電動(dòng)機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子的繞組相似于變壓器的一次、二次繞組，均含有磁的耦合;將二次側(cè)參數(shù)折算到一次側(cè)的過程在計(jì)算變壓器的等效電路時(shí)是非常重要的，但是在建立異步電動(dòng)機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子的關(guān)系時(shí)，要將轉(zhuǎn)子繞組折算到定子繞組上，從而得到結(jié)論。不僅如此，在教學(xué)過程中老師還要將異步電機(jī)等效電路和變壓器等效電路之間的差異凸現(xiàn)出來;鑒于異步電動(dòng)機(jī)也是旋轉(zhuǎn)電機(jī)的一部分，相對(duì)于變壓器等效電路而言，它在將轉(zhuǎn)子參數(shù)折算到轉(zhuǎn)子的靜止?fàn)顟B(tài)后才能折算到定子側(cè);變壓器等效電路的負(fù)載歸算與轉(zhuǎn)速聯(lián)系不大，一般為常數(shù)，但是電機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)影響異步電動(dòng)機(jī)的T形等效電路中附加的電阻。上述比較模式能夠使得學(xué)生輕松掌握重點(diǎn)難點(diǎn)。

四、電機(jī)學(xué)中的平衡關(guān)系比較教學(xué)

在電機(jī)學(xué)中存在諸如電壓平衡、能量守恒、轉(zhuǎn)矩平衡、磁勢(shì)平衡等平衡關(guān)系，具體如下：

1.電壓平衡、轉(zhuǎn)矩平衡以及磁勢(shì)平衡。上述平衡關(guān)系的根源在于能量守恒，一般通過等效電路、向量圖以及電壓平衡等方式表現(xiàn)出來。因此可以說明三者之間僅限于表現(xiàn)形式存在差異，等級(jí)都是一樣的。一般來說，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)體上會(huì)體現(xiàn)出轉(zhuǎn)矩平衡，在所有的電路中都能體現(xiàn)出磁勢(shì)平衡以及電壓平衡。

2.能量守恒。在大自然中，能量守恒是必然的發(fā)展規(guī)律，對(duì)于電機(jī)亦是如此。人們?cè)谟?jì)算電機(jī)的輸入功率時(shí)，往往將電機(jī)損耗的功率以及輸出功率加起來，一般在表示時(shí)通過功率流程圖進(jìn)行。任何的損耗都是相近的，就像直流電機(jī)以及同步電機(jī)的電樞繞組、異步電動(dòng)機(jī)中的轉(zhuǎn)子、定子繞組等均為銅耗;鐵磁損耗就包括渦流損耗、旋轉(zhuǎn)電機(jī)的附加損耗等等。任何一種電機(jī)都是可逆的，一般表現(xiàn)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)為升、降壓變或者電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)。

綜上所述，電機(jī)學(xué)這門課程涉及的范圍非常廣泛，其中蘊(yùn)含的知識(shí)理論是非常多的。在教學(xué)過程中，老師應(yīng)該將各種知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系探究出來，加上比較法的運(yùn)用，能夠在確保學(xué)生加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)記憶的同時(shí)明確各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的特點(diǎn)以及差異，從而使該課程的教學(xué)效果得到提升，學(xué)生們也會(huì)有根據(jù)地進(jìn)行總結(jié)，如此一來，在提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率的同時(shí)，還能為學(xué)生后續(xù)的學(xué)習(xí)做好鋪墊。

參考文獻(xiàn)：

杜華麗.例談中專機(jī)電的有效教學(xué)策略[J].職業(yè)技術(shù)教育，2015，（1）.