比较教学法在“电机与拖动基础”课程教学中的应用

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　　摘 要：“电机与拖动基础”课程是自动化专业一门重要的专业基础课，在专业学习中占有很重要的地位。针对本课程难教难学的状况，采用比较教学法是提高教学质量的有效途径之一。本文根据自动化专业的培养目标和课程特点，对“电机与拖动基础”课程的比较教学法进行了探讨，通过运用多种比较方式，在该课程的教学实践中取得了较好的教学效果。
　　关键词：电机与拖动基础;比较教学法;应用
　　一、 引言
　　“电机与拖动基础”课程是自动化专业的一门重要的专业主干课。该课程理论性强，涉及的知识面广，公式多，造成了该课程难教难学，教学效果有限，通过将比较教学法引入到“电机与拖动基础”课程教学中，是深化该课程改革，提高课程教学质量，充分调动学生的主动性、积极性和创造性，从而培养出具有较强学习能力和创新精神的高素质人才，更好地实现应用型本科人才的培养目标的有效途径。
　　二、 比较教学法
　　比较教学也叫对比教学，是在教学中着重体现教学内容之间异同关系的教学方法，是一种利用对比来找出不同知识点的共性和特点，加深对所学知识的掌握和理解的方法。該方法适用于利用相同的工作原理、有相似结构和类似特性、可用相同的分析方法和分析思路的知识内容部分。比较教学法变单向教学为互动教学，通过将一些相似、相近或相同的知识点分别进行多方面、多角度的比较分析，辨析异同，能加深学生对所学知识的印象，避免前后知识点相互混淆和干扰，使学生更好地认识各种电机的共性和差异，以便更深入地理解并掌握新知识，巩固旧知识，即做到“温故而知新”。同时有利于激发学生的好奇心和求知欲，提高学生的发散思维能力和创新能力。
　　三、 比较教学法的具体运用
　　（一） 前后比较
　　前后比较，就是把新学的知识跟旧知识相比较，找出异同，便于归纳和记忆。
　　比如学习交流电机时，可把它跟前面学过的直流电机相比较：交流电机和直流电机都包含定子、转子和气隙三个主要部分，都有电枢即能量交换的枢纽，但是直流电机的电枢是转子绕组，交流电机的电枢为定子绕组。又如直流电机中直流发电机和直流电动机基本结构相同且具有运行上的可逆性，即当满足一定条件时直流发电机可用作直流电动机，直流电动机也可用作直流发电机。电枢电动势和电磁转矩是直流电机分析和计算中的两个重要物理量，但对于直流电动机和直流发电机它们的意义完全不同：直流发电机中电枢电动势与电枢电流方向相同，称为电源电动势，
　　其电磁转矩与电机转速方向相反，是制动转矩;而直流电动机中电枢电动势与电枢电流方向相反，称为反电动势，其电磁转矩与电机转速方向相同，是驱动转矩。另外两者额定功率的含义也不同：对于直流电动机，额定功率是指电机转轴上输出的额定机械功率;对于直流发电机，额定功率是指电刷间输出的额定电功率。
　　再比如在学习异步电动机时，可把它与已学变压器进行比较：异步电机定子加电压、转子开路时相当于变压器空载，转子堵转时相当于变压器短路，这时它们的工作原理和等效电路都完全相同。主要区别在于：变压器都是集中和整距绕组，绕组系数等于1，其基本方程中的变比就等于绕组的匝数比;而异步电机存在短距和分布绕组的情况，它的绕组系数可能小于1，另外还要考虑定子和转子绕组的相数的不同，其方程中的变比分电流变比，电动势变比和阻抗变比;异步电机的主磁路除了铁磁材料外还包含气隙，磁阻更大，使得励磁电流更大;异步电机转子旋转时为了得到其等效电路除了有类似于变压器的绕组折算，还有频率的折算。这样既复习了变压器的知识内容，又加深了对异步电机的理解，提高了学习效率。
　　（二） 归类比较
　　归类比较，指的是把性质相同的知识内容归类之后进行比较，找出相同和不同点以便于记忆。
　　比如他励直流电动机电枢串电阻、降压和弱磁的3种人为机械特性，3个人为特性表达式虽然电压、电枢回路电阻或磁通不同，但是表达式均可写成
　　n=n0-βTem形式，可以结合机械特性曲线图分别将电枢串电阻、降压和弱磁的人为机械特性与固有机械特性相比较，比如电枢串电阻的人为机械特性，n0不变β增大，降压特性是n0减小β不变，弱磁特性又是n0和β都增大，这样通过比较明确每种人为特性的特点，既便于记忆又可避免混淆。
　　再比如他励直流电动机的3种制动方法：能耗制动，反接制动和回馈制动，可从进入制动状态的条件，机械特性表达式，所串制动电阻的计算公式等几个方面进行比较;还有异步电动机的变极调速和变频调速的特点、机械特性等也都可以进行比较以加深印象。
　　另外，恒转矩负载特性中反抗性恒转矩负载和位能性恒转矩负载也可以进行比较：它们的共同点是负载转矩的大小都与转速无关;区别：对于反抗性恒转矩负载，负载转矩的方向与转速方向相反，总是起反抗运动的作用，即负载转矩的方向会变但作用效果不变。对于位能性恒转矩负载，负载转矩的方向与转速方向无关，即负载转矩的大小和方向都不变但作用效果会变化。
　　以上列举了笔者在《电机与拖动基础》教学过程中运用比较教学法的几个主要例子，除此之外，在并励和他励直流发电机，他励和串励直流电动机，鼠笼型和绕线型异步电动机等内容的教学中也应用了比较法，收到了较好的教学效果。成功运用比较教学法的关键是进行比较的知识内容有明显的相同和相异点，有鲜明的可比性，否则很难收到应有的效果。
　　四、 结语
　　比较教学法能使学生较牢固地掌握所学知识内容的本质和特点，有利于突破难点，增进理解与记忆，更好地培养学生的思维能力。另外运用比较教学法时要注意强化用于比较的对象，比较教学的过程中做到语言简炼生动，还有就是要注意在恰当的时间引入比较对象。针对“电机与拖动基础”课程的特点，在该课程中引入比较教学法，激发了学生的学习兴趣，增强了学生的学习能力，为提高该课程教学质量和提升学生的综合素质，更好地实现应用型本科人才的培养目标起到了良好的推动作用。
　　参考文献：
　　[1]张丽，王振翀.《电机与拖动》课程教学方法的探讨[J].中国科技信息：2010（1）：277-278.
　　[2]张丽，邱阳，王振翀.比较教学法在电机与拖动课程教学中的应用[J].中国教育技术装备：2010（3）：35-36.
　　作者简介：李瑾，江西省南昌市，南昌工程学院机械与电气工程学院。
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