蔡苗苗 王萍
摘要:針對《電機原理及拖動》課程的特點,提出了教學(xué)中值得注意的問題,應(yīng)用分析比較法教學(xué),做到老師講透,學(xué)生理解透,把理論教學(xué)與實踐教學(xué)融為一體,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實際問題的能力,提高教學(xué)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:電機與拖動基礎(chǔ)理論教學(xué)實踐教學(xué)
1.前言
《電機原理及拖動》是電氣自動化類專業(yè)的一門理論性很強的專業(yè)基礎(chǔ)課,內(nèi)容抽象,知識面廣,概念性強,不僅有理論的分析推導(dǎo),磁場的抽象敘述,是電、磁、力、熱等多門學(xué)科知識的綜合;目的在于使學(xué)生掌握常用的交、直流電動機結(jié)構(gòu)與工作原理,起動、反轉(zhuǎn)、調(diào)速及制動過程分析與計算方法;變壓器的結(jié)構(gòu)與工作原理,電磁關(guān)系與等效電路的分析與計算;掌握電力拖動系統(tǒng)的運行特點;電機的選擇與維護等知識。
由于該課程內(nèi)容復(fù)雜,知識點多,學(xué)生普遍反映比較難學(xué),筆者從事該課程教學(xué)幾年來,通針對課程特點,通過對課堂教學(xué)和實驗教學(xué)方法的探索和實踐,對《電機與拖動基礎(chǔ)》課程的教學(xué)取得了良好的教學(xué)效果。
2.重視基本原理,掌握分析和學(xué)習(xí)方法
該課程理論性強,涉及的基礎(chǔ)理論多,因此在教學(xué)過程中要強調(diào)基本概念、基本原理,突出相關(guān)課程之間的聯(lián)系,重視實際應(yīng)用。
從電機結(jié)構(gòu)上看,電機是由電磁部分和機械部分組成,電磁部分主要是電樞繞組和電樞鐵心,是電機中實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換的核心部件;而機械部分則是向電機內(nèi)輸入或從電機向外輸出機械能量的部件??梢姡妱訖C、發(fā)電機本質(zhì)是就是能量轉(zhuǎn)換的工具,變壓器亦然。物理學(xué)中的能量定理表明:能量在一定條件下是可以相互轉(zhuǎn)換的,因此電動機與發(fā)電機在原理上是可逆的。
分析電機問題的方法是要結(jié)合電機結(jié)構(gòu)及基本定理,依據(jù)電機內(nèi)部的電磁規(guī)律,在定性分析的基礎(chǔ)上,根據(jù)定律導(dǎo)出電機中各物理量之間的關(guān)系,以對電機進行定量分析和計算;此外要緊密聯(lián)系電機實驗,認(rèn)真分析實驗中遇到的問題,解決問題,從而提高綜合應(yīng)用知識的能力。對課程內(nèi)容的講授,以穩(wěn)態(tài)分析為主、暫態(tài)過程分析為輔。電機學(xué)的經(jīng)典分析方法是把電路和磁路問題等效為單一的電路問題來分析,即通過對電機、變壓器電磁關(guān)系的分析,得出等效方程式,并轉(zhuǎn)化為等效電路和相量圖進行計算。
3.運用分析比較法教學(xué)
將知識從簡到繁, 由淺入深, 按照邏輯和學(xué)生認(rèn)識發(fā)展的規(guī)律進行講授, 同時注意結(jié)合專業(yè)的需要, 突出重點, 在分析問題時先抓住主要問題,忽略次要因素,這樣可使學(xué)生易于接受, 易于理解。電機課程內(nèi)容較多,包括變壓器、異步電動機、直流電機、同步電動機等幾大部分內(nèi)容, 為了讓學(xué)生掌握正確的學(xué)習(xí)方法, 避免學(xué)生主次不分,遵照循序漸進的教學(xué)原則組織和安排好教學(xué)內(nèi)容, 同時注重前后知識的對比, 抓住關(guān)鍵, 突出重點。
根據(jù)教學(xué)內(nèi)容采用分析比較法, 找出各種電機的共性和個性, 突出電機的應(yīng)用, 比如,對電動機來說,因為是靠電磁感應(yīng)原理工作的,首先要建立磁場,所以要知道磁場是怎么產(chǎn)生的,是什么形式的。直流電動機是由勵磁繞組通電后建立靜止磁場,當(dāng)電樞繞組通入直流電樞電流時,在靜止磁場的作用下產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,從而使電動機旋轉(zhuǎn)的;而三相異步電動機是在定子三相繞組通入三相交變電流后產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)磁場,由于三相異步電動機轉(zhuǎn)子繞組本身是閉合的,旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子繞組,從而在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)出轉(zhuǎn)子電流,在旋轉(zhuǎn)磁場和轉(zhuǎn)子電流的共同作用下產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,從而使電動機旋轉(zhuǎn),由于三相異步電動機轉(zhuǎn)子電流是靠電磁感應(yīng)作用產(chǎn)生的,所以也稱為感應(yīng)電機。比如,異步電動機的工作原理與變壓器有很多相似之處, 兩者都是靠電磁感應(yīng)原理進行工作的, 主要不同是變壓器是靜止的, 而異步電動機是轉(zhuǎn)動的, 所以異步電動機電磁關(guān)系分析時,以變壓器的電磁關(guān)系分析為基礎(chǔ),由于異步電動機的轉(zhuǎn)子是旋轉(zhuǎn)的,導(dǎo)致轉(zhuǎn)子電流的頻率發(fā)生了變化,因此異步電動機的分析與計算比變壓器較復(fù)雜。
4.加強實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)
電機及拖動是一門工程性和實用性很強的課程,學(xué)好電機理論必須加強實踐環(huán)節(jié)。教師授課要注重聯(lián)系實際,學(xué)生學(xué)習(xí)要充分利用實驗、實習(xí)等教學(xué)環(huán)節(jié)。在實踐性環(huán)節(jié),要嘗試性增加拆裝電機內(nèi)容。通過電機拆裝實驗,不僅加深了學(xué)生對電機全面整體的認(rèn)識,也鍛煉了動手能力和解決實際問題的能力,培養(yǎng)了工程意識。實驗前應(yīng)要求學(xué)生以小組為單位討論實驗?zāi)康?、實驗步驟,畫出實驗線路圖,再與老師討論,最終確定每組的實驗方案。實驗中,教師密切關(guān)注實驗過程,及時發(fā)現(xiàn)問題,引導(dǎo)學(xué)生多思考。實驗結(jié)束后,學(xué)生在實驗報告中分析小組的實驗方案,總結(jié)實驗過程和實驗心得。這種方式有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,發(fā)揮他們的創(chuàng)造力和想象力,加深對所學(xué)的理論知識的理解,提高動手能力。
參考文獻(xiàn):
[1]彭鴻才.電機原理及拖動.機械工業(yè)出版社,2005年9月,第1版.
[2]胡幸鳴.電機及拖動基礎(chǔ).機械工業(yè)出版社,2013年7月,第2版.