【摘 要】電機(jī)與拖動(dòng)是電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，其理論性、實(shí)踐性、綜合性、應(yīng)用性較強(qiáng)。由于教學(xué)難點(diǎn)問題頗多，教學(xué)效果不明顯。針對(duì)不同的難點(diǎn)采用不同的教學(xué)方法可以較好地解決以上難題。

【關(guān)鍵詞】電機(jī)與拖動(dòng) 教學(xué) 教學(xué)方法

【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674－4810（2012）09－0057－02

電機(jī)與拖動(dòng)是電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，其理論性、實(shí)踐性、綜合性、應(yīng)用性較強(qiáng)。主要介紹電機(jī)的原理、特性、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、分析計(jì)算及其應(yīng)用，使學(xué)生掌握變壓器、交流電機(jī)（感應(yīng)電機(jī)、同步電機(jī)）和直流電機(jī)的基本知識(shí)、基本理論、基本計(jì)算方法，具有一般運(yùn)行問題的分析能力，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程奠定扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。本門課除了要求學(xué)生具備扎實(shí)的數(shù)學(xué)、電磁、電路、力學(xué)知識(shí)，并有空間想象及邏輯分析能力外，還要面對(duì)以下難題：（1）復(fù)雜的電機(jī)結(jié)構(gòu)；（2）較多的公式推導(dǎo)與計(jì)算；（3）繁雜的分析過程；（4）電機(jī)的各種特性及其分析，既要掌握各類電機(jī)的特點(diǎn)，還要提煉出各種類型電機(jī)的共同點(diǎn)。這些使得學(xué)生的學(xué)習(xí)存在較大的難度，因而有些同學(xué)畏難而退，積極性不高。

根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)不同的難點(diǎn)采用不同的教學(xué)方法，如板書與課件結(jié)合法、工程方法、類比和對(duì)比法、口試答辯考核法，可以較好地解決以上難點(diǎn)問題。

一 板書與課件結(jié)合法

用課件教學(xué)有很多優(yōu)點(diǎn)，改變了傳統(tǒng)教學(xué)的“一張嘴、一本書、一支粉筆、一塊黑板”單調(diào)教學(xué)方式。優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在四個(gè)方面：（1）通過增加實(shí)例、圖片、照片、說明等使相應(yīng)較枯燥的理論更易理解和掌握；（2）通過動(dòng)態(tài)的形式來展示一些操作流程、發(fā)生過程、運(yùn)行機(jī)制等，使學(xué)生模擬體驗(yàn)相應(yīng)的原理和機(jī)理；（3）通過多媒體課件大大增加信息量，給學(xué)生提供豐富的思考和研究素材，培養(yǎng)學(xué)生的分析、概括、評(píng)價(jià)等研究能力；（4）通過多媒體課件的運(yùn)用減少教師板書的時(shí)間，提高課堂教學(xué)效率。對(duì)于復(fù)雜的電機(jī)結(jié)構(gòu)，如三相異步電機(jī)和同步電機(jī)，就可以用三維動(dòng)畫的方式，通過異步電機(jī)和同步電機(jī)拆裝展示各部件的形狀和各部分的配合，還可以結(jié)合實(shí)物教學(xué)。過去的傳統(tǒng)教學(xué)方式如投影等，甚至單純的實(shí)物教學(xué)都不如此種方法好。再如，可將異步電機(jī)與同步電機(jī)的工作原理用動(dòng)畫的形式表示出來，既清楚又容易理解，比單純地通過在黑板上畫圖和展示靜態(tài)的圖形，效果要好得多。

應(yīng)用課件講課有很多優(yōu)點(diǎn)，但也不能忽視傳統(tǒng)教學(xué)方法如板書的優(yōu)勢(shì)。在工科課程教學(xué)中，由于存在邏輯復(fù)雜，知識(shí)連貫性強(qiáng)的特點(diǎn)，需要學(xué)生在聽課過程中連續(xù)思考，因此完全采用幻燈片教學(xué)的方法是不可取的。如在電機(jī)與拖動(dòng)教學(xué)中有很多的公式需要推導(dǎo)。若只是單純地在課件中走馬觀花式地放映出來，學(xué)生印象不深，而且忽略了與學(xué)生的互動(dòng)，不知道學(xué)生是否理解。因此，對(duì)于復(fù)雜的公式，需要學(xué)生掌握的需用板書推導(dǎo)。如講解標(biāo)幺值的優(yōu)點(diǎn)之一：采用標(biāo)幺值計(jì)算時(shí)，無需折算。若在課件中給出結(jié)論后，對(duì)結(jié)論進(jìn)行板書推導(dǎo)，如公式（1）所示。讓學(xué)生的思路隨著老師的思路走，一邊推導(dǎo)，學(xué)生一邊思考，比單純對(duì)照課件講解效果要好。

（1）

又如判斷三相變壓器的連接組別，若只是在課件中將連接組別的判斷步驟展示出來，學(xué)生的思考時(shí)間較短，也會(huì)出現(xiàn)課堂上聽得懂，而課下自己判斷失誤的問題。因此此處適用課件和板書的方法，將判斷步驟在黑板中畫出來，同時(shí)讓學(xué)生拿出紙和筆，和老師一起畫。在判斷了幾種典型的連接組別后，讓學(xué)生做作業(yè)鞏固，效果較好。

二 工程方法

電機(jī)與拖動(dòng)是有工程特點(diǎn)的課程，很多內(nèi)容如果按照理論推導(dǎo)和理解十分復(fù)雜，也沒有必要，因此要多使用工程方法研究。比如說變壓器的原邊電壓與原邊主電勢(shì)和原邊電阻壓降之間的關(guān)系，見公式（2）：

（2）

可以看出此公式中原邊電壓與主電勢(shì)之間的關(guān)系不是很明朗，加之主電勢(shì)不好測(cè)量，因此主電勢(shì)實(shí)際上是不知道的。但是，若采用工程方法，忽略很小的漏阻抗壓降Z1，則此公式（2）可以寫成公式（3）：

（3）

因此有：

（4）

可見，影響主磁通Φm大小的因素有電源電壓U1、電源頻率f1和一次側(cè)線圈匝數(shù)N1。只要知道電源電壓、電源頻率和原邊線圈匝數(shù)，就可以求出主磁通大小。甚至可以認(rèn)為在電源電壓一定的情況下，若其他參數(shù)不變，則主磁通就不變。實(shí)踐證明，用此工程方法誤差很小，完全滿足需要。采用工程方法可以省略繁雜的分析過程，簡化計(jì)算，且易于理解。

再如空載實(shí)驗(yàn)測(cè)定變壓器的勵(lì)磁參數(shù)時(shí)，實(shí)際上等效電路中包含兩個(gè)參數(shù)，原邊漏阻抗Z1和勵(lì)磁阻抗Zm。如圖1所示，但是由于有Zm＞Z1，因此忽略原邊漏阻抗Z1，回路中僅存在勵(lì)磁阻抗Zm。如圖2所示，通過空載實(shí)驗(yàn)就可以很容易地得出勵(lì)磁阻抗Zm，既簡化了計(jì)算，又在誤差允許范圍之內(nèi)，而且也易于理解。

三 類比和對(duì)比法

在電機(jī)與拖動(dòng)教學(xué)中，還常用到類比法和對(duì)比法。這兩種方法可以較為方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)新知識(shí)的掌握和對(duì)舊知識(shí)的回顧。在分析類似的原理時(shí)采用類比法，可以通過以前習(xí)得的知識(shí)較為容易地掌握新知識(shí)，“溫故而知新”，這種方法可以提煉出電機(jī)的共同點(diǎn)；而每一類電機(jī)都有其自身的特點(diǎn)，此時(shí)采用對(duì)比法，明晰各類電機(jī)的特點(diǎn)，可以給學(xué)生留下較為深刻的印象。變壓器是人們接觸到的最簡單的、較為常見的一類靜止電機(jī)。通過對(duì)電機(jī)的深入分析，牢牢抓住電磁感應(yīng)原理，目的是得到基本方程，在基本方程的基礎(chǔ)上，通過折算得到新的方程，由此得到等效電路和向量圖，有了這三個(gè)工具就可以自如地分析變壓器在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行中出現(xiàn)的任何情況。掌握了這一套思路和方法后，再分析異步電機(jī)時(shí)就容易了，類似的原理可以通過與變壓器類比講解得出。既節(jié)省了課時(shí)，又有較好的效果。表1、表2分別描述了變壓器和異步電機(jī)的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，僅作拋磚引玉之用。

四 口試答辯考核法

改變一份考卷定終身的考試方式，采用口試答辯與期末閉卷考試相結(jié)合的考試方法，降低閉卷考試比重，敦促學(xué)生增加學(xué)習(xí)的自覺性，將考核評(píng)價(jià)貫穿于課程始終。

采用口試答辯方式，主要是提供老師與學(xué)生一對(duì)一、面對(duì)面交流的機(jī)會(huì)，通過老師提問，學(xué)生現(xiàn)場回答的方式進(jìn)行。學(xué)生答辯結(jié)束后，現(xiàn)場打分。所提問題由學(xué)生通過抽簽的方式獲得，老師可以在此基礎(chǔ)上即興提問相關(guān)知識(shí)點(diǎn)或其他與課程有關(guān)的問題。此種方法不僅可以考查學(xué)生對(duì)于知識(shí)的掌握程度，還可以培養(yǎng)其口頭表達(dá)能力和應(yīng)變能力，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。此種方法在筆者所在學(xué)校已經(jīng)過兩年的實(shí)踐，學(xué)生的反映較好，認(rèn)為經(jīng)過口試答辯，很多以前沒有搞懂的問題，基本上都想清楚了?？梢?，口試答辯對(duì)于總結(jié)知識(shí)點(diǎn)，把握知識(shí)的連貫性和形成系統(tǒng)的知識(shí)架構(gòu)起到了重要作用。另外，老師也可以通過口試了解學(xué)生對(duì)于知識(shí)的掌握程度，從而可以在以后的教學(xué)中改進(jìn)方式方法，達(dá)到了“雙贏”的效果。

五 總結(jié)

綜上所述，電機(jī)與拖動(dòng)這門課有很多的教學(xué)難點(diǎn)，學(xué)生掌握起來較困難，但只要把握好電機(jī)與拖動(dòng)的難點(diǎn)和教學(xué)關(guān)鍵，在課堂教學(xué)中采用多種教學(xué)手段，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)中的問題，設(shè)法加以解決，會(huì)使廣大學(xué)生取得較好的學(xué)習(xí)效果。

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〔責(zé)任編輯：龐遠(yuǎn)燕〕