沈誠
摘 要:將比較式教學(xué)法運用到電機學(xué)教學(xué)中能夠使教學(xué)重點得以突出,教學(xué)難點也能迎刃而解。教學(xué)中,要善于運用電機中的平衡關(guān)系比較教學(xué);直流電機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等效電路的比較教學(xué)。
關(guān)鍵詞:中專;電機學(xué);比較式教學(xué)
【中圖分類號】G 【文獻標(biāo)識碼】B 【文章編號】1008-1216(2016)01C-0061-01
對于電氣工程及其自動化專業(yè)來說,最基本的學(xué)科就是電機學(xué),電機學(xué)涉及的范圍非常廣泛,比如磁場、電路,較為復(fù)雜的內(nèi)容要數(shù)磁場以及繞組等問題了。在知識點名稱上每種電機之間的差異很小,就像等值電路、效率、電機結(jié)構(gòu)、運行以及工作特性、電磁功率等等。同學(xué)們在學(xué)習(xí)這些知識點時并不能清楚劃分,并不能將這些知識點融合起來靈活運用。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,就要學(xué)會更好的比較,這也是充分接受所有信息的基礎(chǔ)?!痹趨^(qū)分事物之間的特性時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特優(yōu)勢凸顯出來就必須將其與其他事物進行比較,如此一來便能夠使制定的教學(xué)目標(biāo)得以實現(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)法運用到電機教學(xué)中能使教學(xué)重點得以突出,且教學(xué)難點也能夠迎刃而解,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勢、磁阻、歐姆定律等與電路中的電動勢、電阻、歐姆定律以及基爾霍夫定律進行比較。不僅如此,在教學(xué)過程中,老師還應(yīng)該將磁路的特點強調(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),磁路的飽和程度會隨著磁密的增大不斷增大,也會使磁阻得以增大。
二、直流電機電樞繞組與交流繞組的比較教學(xué)
在電機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,在講解這兩個概念時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)一進行。再者,在講解直流電機電樞繞組以及交流繞組的過程中可運用比較的方法,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部件,也就是這兩個部件構(gòu)成了不同的支路,其中交流繞組在形成支路時往往并聯(lián)或者串聯(lián)了一些元件。最后,詳細講解繞組并聯(lián)的支路數(shù)量。值得注意的是,在直流電機電樞繞組中,并聯(lián)支路的對數(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等效電路的比較教學(xué)
在教授三相異步電動機的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:異步電動機的定子、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)的過程在計算變壓器的等效電路時是非常重要的,但是在建立異步電動機的定子和轉(zhuǎn)子的關(guān)系時,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;鑒于異步電動機也是旋轉(zhuǎn)電機的一部分,相對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載歸算與轉(zhuǎn)速聯(lián)系不大,一般為常數(shù),但是電機轉(zhuǎn)速會影響異步電動機的T形等效電路中附加的電阻。上述比較模式能夠使得學(xué)生輕松掌握重點難點。
四、電機學(xué)中的平衡關(guān)系比較教學(xué)
在電機學(xué)中存在諸如電壓平衡、能量守恒、轉(zhuǎn)矩平衡、磁勢平衡等平衡關(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,等級都是一樣的。一般來說,旋轉(zhuǎn)運動體上會體現(xiàn)出轉(zhuǎn)矩平衡,在所有的電路中都能體現(xiàn)出磁勢平衡以及電壓平衡。
2.能量守恒。在大自然中,能量守恒是必然的發(fā)展規(guī)律,對于電機亦是如此。人們在計算電機的輸入功率時,往往將電機損耗的功率以及輸出功率加起來,一般在表示時通過功率流程圖進行。任何的損耗都是相近的,就像直流電機以及同步電機的電樞繞組、異步電動機中的轉(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)電機的附加損耗等等。任何一種電機都是可逆的,一般表現(xiàn)的運轉(zhuǎn)狀態(tài)為升、降壓變或者電動機、發(fā)電機。
綜上所述,電機學(xué)這門課程涉及的范圍非常廣泛,其中蘊含的知識理論是非常多的。在教學(xué)過程中,老師應(yīng)該將各種知識點之間的聯(lián)系探究出來,加上比較法的運用,能夠在確保學(xué)生加深對知識點記憶的同時明確各個知識點的特點以及差異,從而使該課程的教學(xué)效果得到提升,學(xué)生們也會有根據(jù)地進行總結(jié),如此一來,在提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率的同時,還能為學(xué)生后續(xù)的學(xué)習(xí)做好鋪墊。
參考文獻:
杜華麗.例談中專機電的有效教學(xué)策略[J].職業(yè)技術(shù)教育,2015,(1).