比較教學法在“電機與拖動基礎”課程教學中的應用

摘 要：“電機與拖動基礎”課程是自動化專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎課，在專業(yè)學習中占有很重要的地位。針對本課程難教難學的狀況，采用比較教學法是提高教學質量的有效途徑之一。本文根據(jù)自動化專業(yè)的培養(yǎng)目標和課程特點，對“電機與拖動基礎”課程的比較教學法進行了探討，通過運用多種比較方式，在該課程的教學實踐中取得了較好的教學效果。

關鍵詞：電機與拖動基礎;比較教學法;應用

一、 引言

“電機與拖動基礎”課程是自動化專業(yè)的一門重要的專業(yè)主干課。該課程理論性強，涉及的知識面廣，公式多，造成了該課程難教難學，教學效果有限，通過將比較教學法引入到“電機與拖動基礎”課程教學中，是深化該課程改革，提高課程教學質量，充分調動學生的主動性、積極性和創(chuàng)造性，從而培養(yǎng)出具有較強學習能力和創(chuàng)新精神的高素質人才，更好地實現(xiàn)應用型本科人才的培養(yǎng)目標的有效途徑。

二、 比較教學法

比較教學也叫對比教學，是在教學中著重體現(xiàn)教學內容之間異同關系的教學方法，是一種利用對比來找出不同知識點的共性和特點，加深對所學知識的掌握和理解的方法。該方法適用于利用相同的工作原理、有相似結構和類似特性、可用相同的分析方法和分析思路的知識內容部分。比較教學法變單向教學為互動教學，通過將一些相似、相近或相同的知識點分別進行多方面、多角度的比較分析，辨析異同，能加深學生對所學知識的印象，避免前后知識點相互混淆和干擾，使學生更好地認識各種電機的共性和差異，以便更深入地理解并掌握新知識，鞏固舊知識，即做到“溫故而知新”。同時有利于激發(fā)學生的好奇心和求知欲，提高學生的發(fā)散思維能力和創(chuàng)新能力。

三、 比較教學法的具體運用

（一） 前后比較

前后比較，就是把新學的知識跟舊知識相比較，找出異同，便于歸納和記憶。

比如學習交流電機時，可把它跟前面學過的直流電機相比較：交流電機和直流電機都包含定子、轉子和氣隙三個主要部分，都有電樞即能量交換的樞紐，但是直流電機的電樞是轉子繞組，交流電機的電樞為定子繞組。又如直流電機中直流發(fā)電機和直流電動機基本結構相同且具有運行上的可逆性，即當滿足一定條件時直流發(fā)電機可用作直流電動機，直流電動機也可用作直流發(fā)電機。電樞電動勢和電磁轉矩是直流電機分析和計算中的兩個重要物理量，但對于直流電動機和直流發(fā)電機它們的意義完全不同：直流發(fā)電機中電樞電動勢與電樞電流方向相同，稱為電源電動勢，

其電磁轉矩與電機轉速方向相反，是制動轉矩;而直流電動機中電樞電動勢與電樞電流方向相反，稱為反電動勢，其電磁轉矩與電機轉速方向相同，是驅動轉矩。另外兩者額定功率的含義也不同：對于直流電動機，額定功率是指電機轉軸上輸出的額定機械功率;對于直流發(fā)電機，額定功率是指電刷間輸出的額定電功率。

再比如在學習異步電動機時，可把它與已學變壓器進行比較：異步電機定子加電壓、轉子開路時相當于變壓器空載，轉子堵轉時相當于變壓器短路，這時它們的工作原理和等效電路都完全相同。主要區(qū)別在于：變壓器都是集中和整距繞組，繞組系數(shù)等于1，其基本方程中的變比就等于繞組的匝數(shù)比;而異步電機存在短距和分布繞組的情況，它的繞組系數(shù)可能小于1，另外還要考慮定子和轉子繞組的相數(shù)的不同，其方程中的變比分電流變比，電動勢變比和阻抗變比;異步電機的主磁路除了鐵磁材料外還包含氣隙，磁阻更大，使得勵磁電流更大;異步電機轉子旋轉時為了得到其等效電路除了有類似于變壓器的繞組折算，還有頻率的折算。這樣既復習了變壓器的知識內容，又加深了對異步電機的理解，提高了學習效率。

（二） 歸類比較

歸類比較，指的是把性質相同的知識內容歸類之后進行比較，找出相同和不同點以便于記憶。

比如他勵直流電動機電樞串電阻、降壓和弱磁的3種人為機械特性，3個人為特性表達式雖然電壓、電樞回路電阻或磁通不同，但是表達式均可寫成

n=n0-βTem形式，可以結合機械特性曲線圖分別將電樞串電阻、降壓和弱磁的人為機械特性與固有機械特性相比較，比如電樞串電阻的人為機械特性，n0不變β增大，降壓特性是n0減小β不變，弱磁特性又是n0和β都增大，這樣通過比較明確每種人為特性的特點，既便于記憶又可避免混淆。

再比如他勵直流電動機的3種制動方法：能耗制動，反接制動和回饋制動，可從進入制動狀態(tài)的條件，機械特性表達式，所串制動電阻的計算公式等幾個方面進行比較;還有異步電動機的變極調速和變頻調速的特點、機械特性等也都可以進行比較以加深印象。

另外，恒轉矩負載特性中反抗性恒轉矩負載和位能性恒轉矩負載也可以進行比較：它們的共同點是負載轉矩的大小都與轉速無關;區(qū)別：對于反抗性恒轉矩負載，負載轉矩的方向與轉速方向相反，總是起反抗運動的作用，即負載轉矩的方向會變但作用效果不變。對于位能性恒轉矩負載，負載轉矩的方向與轉速方向無關，即負載轉矩的大小和方向都不變但作用效果會變化。

以上列舉了筆者在《電機與拖動基礎》教學過程中運用比較教學法的幾個主要例子，除此之外，在并勵和他勵直流發(fā)電機，他勵和串勵直流電動機，鼠籠型和繞線型異步電動機等內容的教學中也應用了比較法，收到了較好的教學效果。成功運用比較教學法的關鍵是進行比較的知識內容有明顯的相同和相異點，有鮮明的可比性，否則很難收到應有的效果。

四、 結語

比較教學法能使學生較牢固地掌握所學知識內容的本質和特點，有利于突破難點，增進理解與記憶，更好地培養(yǎng)學生的思維能力。另外運用比較教學法時要注意強化用于比較的對象，比較教學的過程中做到語言簡煉生動，還有就是要注意在恰當?shù)臅r間引入比較對象。針對“電機與拖動基礎”課程的特點，在該課程中引入比較教學法，激發(fā)了學生的學習興趣，增強了學生的學習能力，為提高該課程教學質量和提升學生的綜合素質，更好地實現(xiàn)應用型本科人才的培養(yǎng)目標起到了良好的推動作用。

參考文獻：

[1]張麗，王振翀.《電機與拖動》課程教學方法的探討[J].中國科技信息：2010（1）：277-278.

[2]張麗，邱陽，王振翀.比較教學法在電機與拖動課程教學中的應用[J].中國教育技術裝備：2010（3）：35-36.

作者簡介：李瑾，江西省南昌市，南昌工程學院機械與電氣工程學院。