對比式教學法在電機教學中的實踐

【摘 要】電機學以介紹電機結構、原理、性能為主，是電氣工程及其自動化專業的一門重要基礎課程。由于該門課程具備理論性強、抽象概念多、與實際聯系緊密的特點，所以必須采取有效的教學方法，提高電機教學效率和質量。本文在闡述電機學教學特點的基礎上，就對比式教學法在電機教學中的實踐應用進行探討。

【關鍵詞】對比式教學法 電機教學 教學特點

【中圖分類號】G712 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2015）04-0180-01

一 電機教學的特點

電機學課程不僅涉及基本理論的分析推導，而且還涉及物理、數學、電工、機械等多門學科知識，甚至需要解決集機、電、磁于一體的綜合性工程實際問題，這在一定程度上增加了電機教學的難度。在實際教學中，電機學課程的教學特點主要體現在以下幾個方面：（1）電機結構復雜。不同類型、用途的電機，其內部結構、繞組形式均不相同，如變壓器、直流電機、感應電機等繞組形式及其連接方式存在明顯差異。由于學生只能看到電機的外部結構和運行狀態，缺乏對電機內部結構的感性認知，所以增加了學生對知識點的理解難度。（2）電機原理抽象。電機是基于電磁感應原理而工作的，在電機教學中，內部磁場分布、磁動勢、電樞反應、三相旋轉磁場等內容是學生學習的難點，這些內容涉及復雜的推導過程和大量的分析計算，使學生難以掌握抽象的電機原理知識。（3）知識點之間存在內在聯系。如電路與磁路、電動控制與連續控制、直流電機電樞繞組與交流繞組等內容，均存在著一定聯系。然而在實際教學中，教師往往只強調某個知識點的單獨講解，而忽略了該知識點與其他知識點的聯系性，從而導致學生對電機原理缺乏系統認識。同時，針對不同專業、不同層次的學生，電機教學的目的和能力培養目標也有所不同。為了提高電機教學效果，教師必須準確把握教學內容，合理選取教學重點，使學生全面掌握電機知識，為后續專業課程學習奠定基礎。

二 對比式教學法在電機教學中的實踐應用

對比式教學法是指在教學中，將一些具有某種聯系和區別的教學內容放在一起進行講解，找出其異同之處，從而達到預期教學目標的一種有效教學方法。在電機教學中運用對比式教學法，能夠突出教學重點，突破教學難點，提高教與學的效率。

1.電路與磁路的對比教學

電路與磁路是電機的基本結構，由于電路分析與磁路分析在物理上存在對偶關系，所以可采取對比式教學法，提高教學效果。在教學時，可先對電路與磁路的基本物理量進行對比講解，而后再對磁路基本定理與電路基本定理進行對比分析。如將電路中電流、電動勢、電壓降、電阻、電導、歐姆定理、基爾霍夫定律與磁路中的磁通、磁動勢、磁壓降、磁阻、磁導、歐姆定律、基爾霍夫定律進行對比講解。除此之外，教師還要重點強調磁路自身的特點，包括：電路中的電阻可認為是常數，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系；對于不同磁性材料而言，磁阻與磁密的非線性關系也有所不同，隨著磁密的增大，磁路飽和度會隨之增加，從而使磁阻也會相應增大。

2.直流電機電樞繞組與交流繞組的對比教學

繞組結構及連接方式是電機原理的重要內容，由于直流電機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容進行對比講解。首先，對專業術語進行對比講解。元件是構成直流電機電樞繞組和交流繞組的基礎，有關元件的定義，如極距、節距等專業術語的定義是完全一致的，可對其進行統一講解。其次，對直流電機電樞繞組與交流繞組的展開圖進行對比講解，讓學生了解直流電機電樞繞組多了電刷和換向器兩個部件，通過這兩個部件可形成不同支路，而交流繞組由串聯或并聯元件組形成支路。再次，對繞組并聯支路數進行對比講解。需要強調的是，直流電機電樞繞組的并聯支路數是指并聯支路對數，而交流繞組的并聯支路數是指最大并聯支路數。

3.變壓器等效電路與異步電機等效電路的對比教學

在講解三相異步電動機的T形等效電路時，可將變壓器等效電路作為對比教學的內容進行講解。具體包括：變壓器的一次、二次繞組與異步電動機的定子、轉子繞組類似，均存在磁的耦合；變壓器等效電路計算需要將二次側參數折算到一次側，而異步電動機等效電路計算則需要將轉子繞組折算到定子繞組，而后建立起兩者之間的聯系，獲取最終結果。除此之外，教師還要對比強變壓器等效電路與異步電機等效電路的不同之處：由于異步電動機屬于旋轉電機，所以與變壓器等效電路相比，其在參數折算時必須將轉子參數折算到轉子靜止狀態，而后再折算到定子側；變壓器等效電路的負載歸算值為常數，與轉速沒有直接關系，而異步電動機的T形等效電路中的附加電阻則會隨著電機轉速的變化而變化。通過這樣的對比講解，有利于學生理解和掌握難點知識。

三 結論

總之，電機學是一門理論抽象、內容豐富、涉及學科廣的課程。為了提高該門課程的教學效果，教師必須深入探尋各種基本知識點的內在聯系，通過運用對比式教學法，使學生全面掌握各個知識點的異同，加深學生對知識點的理解和記憶，有效化解教學難點，引導學生對知識點進行歸納總結，進而幫助學生提高學習效率，為后續專業課程學習打下良好基礎。

參考文獻

[1]陳元娣.電機原理課程教學方法探討[J].空軍預警學院學報，2013（4）

[2]遲正剛.參與式教學法在“電機與拖動基礎”課程教學中的應用[J].中國電力教育，2009（24）

[3]劉慧娟、張威、張奕黃.探究式教學法在“電機學”教學中的應用[J].電氣電子教學學報，2008（3）

〔責任編輯：林勁〕