惠阿麗

摘要：本文針對電機及拖動課程涉及面廣、概念抽象、難于理解的特點，將比較法、任務(wù)驅(qū)動法和PBL教學(xué)法應(yīng)用于課程講授過程中，以提出問題、分析問題、解決問題為思路，以電磁感應(yīng)原理為主線，引導(dǎo)學(xué)生開拓思路、實際動手，在實踐中檢驗真理，從而大大激發(fā)了學(xué)生的興趣，取得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：電機；拖動；任務(wù)驅(qū)動；PBL教學(xué)法；比較

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）18-0155-02

一、引言

電機及拖動課程作為自動化等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)必修課，將直流電機、變壓器、交流電機、電力拖動等內(nèi)容科學(xué)有機地結(jié)合在一起，原理與應(yīng)用二者并重，具有較強理論性和實踐性，在課程體系中承擔(dān)著承前啟后的作用，本課程具有內(nèi)容多，涉及面廣，難度較大，具有概念抽象、理論繁瑣、公式和結(jié)論較多等特點[1，2]。電磁學(xué)是學(xué)習(xí)電機及拖動的先導(dǎo)主要課程之一，而電磁學(xué)理論抽象、難以理解；同時由于條件的限制，也沒有較多的實驗設(shè)備給學(xué)生展示電磁理論的現(xiàn)象和原理，因而學(xué)生對于電磁學(xué)的掌握僅僅是公式、原理的記憶，而沒有真正地從現(xiàn)象到本質(zhì)的理解。此外，電機及拖動課程又是后續(xù)運動控制等課程的基礎(chǔ)。對于自動化專業(yè)類的學(xué)生，它是一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。

針對這門課程的特點，筆者選用多媒體動畫、視頻為主、板書為輔的教學(xué)方式，結(jié)合比較教學(xué)法和PBL教學(xué)法，在實際教學(xué)中通過對比比較和任務(wù)驅(qū)動激發(fā)學(xué)生的興趣和實際解決問題的能力。

二、比較教學(xué)法的應(yīng)用

比較教學(xué)法也稱對比教學(xué)法，是教師在教學(xué)過程中，著重體現(xiàn)確定教學(xué)內(nèi)容之間異同關(guān)系的思維過程和方法，是一種利用對比來找出各種電機的共性和特點，加深對各種電機與拖動系統(tǒng)性能和原理的理解的方法。有助于學(xué)生對知識的消化與吸收，使學(xué)生獲得的新知識更加準(zhǔn)確，已學(xué)的舊知識更加深刻，真正地溫故而知新[3-5]。

（一）變壓器與感應(yīng)電機比較

電機及拖動課程主要包括了變壓器、直流電機和交流電機三大種電機，電磁感應(yīng)是所有電機的工作原理，而變壓器和交流電機在工作原理上有很多相似之處。因此課程的重點先講變壓器，把這部分內(nèi)容吃透，后面學(xué)習(xí)異步電機就輕而易舉。在講述異步交流電動機的工作原理時，先復(fù)習(xí)變壓器工作原理，然后在此基礎(chǔ)上分3步：1）異步電動機定子加電壓、轉(zhuǎn)子開路時的電磁關(guān)系，此時電動機的等值電路以及基本方程的形式與變壓器空載時的情況基本相同，但是變比除了繞組匝數(shù)，還要加上繞組系數(shù)；2）三相異步電動機轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時的電磁關(guān)系相當(dāng)于變壓器短路情況，在進(jìn)行繞組折算（包含阻抗、電壓和電流的折算）時同時也要考慮繞組系數(shù)；3）三相異步電動機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時的電磁關(guān)系，除了繞組的折算，還要有頻率的折算，從而在變壓器等值電路的基礎(chǔ)上得到三相異步交流電動機的等值電路。經(jīng)過這樣的對比學(xué)習(xí)，讓學(xué)生將異步電動機的工作原理和變壓器對比理解，領(lǐng)悟異步電動機只不過就是磁場旋轉(zhuǎn)起來的三相磁路有空氣隙的變壓器。

（二）直流電動機和直流發(fā)電機比較

在講述直流電機基本結(jié)構(gòu)和工作原理時，給出直流電機的簡單物理模型后，引導(dǎo)學(xué)生在先線圈轉(zhuǎn)起來和先給線圈電流兩種情況下，由電磁感應(yīng)的相關(guān)知識推導(dǎo)后面出現(xiàn)的能量傳遞和電能與機械能的轉(zhuǎn)換，進(jìn)而自己推導(dǎo)出直流電機的功率流向和工作原理，在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生將物理模型對應(yīng)的電路圖畫出，得到直流電機的電壓平衡方程。在這一過程中，通過學(xué)生自己的推導(dǎo)論證，深刻體會直流電機的可逆性，以及直流電動機和發(fā)電機中電勢、轉(zhuǎn)矩的不同作用和性質(zhì)。

三、PBL教學(xué)法

以問題為導(dǎo)向的教學(xué)方法（problem-based learning，PBL），是基于現(xiàn)實世界的以學(xué)生為中心的教育方式，1969年由美國的神經(jīng)病學(xué)教授Barrows在加拿大的麥克馬斯特大學(xué)首創(chuàng)，目前已成為國際上較流行的一種教學(xué)方法。PBL是一套設(shè)計學(xué)習(xí)情境的完整方法；（Problem-Based Learning，簡稱PBL，也稱作問題式學(xué)習(xí)）。

PBL有五大特征[6]：

1.從一個需要解決的問題開始學(xué)習(xí)，這個問題被稱為驅(qū)動問題（driving question）。

2.學(xué)生在一個真實的情境中對驅(qū)動問題展開探究，解決問題的過程類似學(xué)科專家的研究過程。學(xué)生在探究過程中學(xué)習(xí)及應(yīng)用學(xué)科思想。

3.教師、學(xué)生參加協(xié)作性的活動，一同尋找問題解決的方法。

4.學(xué)習(xí)技術(shù)給學(xué)生提供了腳手架，幫助學(xué)生在活動的參與過程中提升能力。

5.學(xué)生要創(chuàng)制出一套能解決問題的可行產(chǎn)品（products）。這些又稱制品（artifacts），是課堂學(xué)習(xí)的成果，是可以公開分享的。

在變壓器的學(xué)習(xí)中，教師提出變壓器原副邊電流方向和合理性問題給學(xué)生。學(xué)生通過查找資料、理論驗證、甚至實驗驗證來解決問題。在這一過程中教師和學(xué)生深刻討論，同時鼓勵學(xué)生通過實驗現(xiàn)象證明自己的觀點，最后在課堂上以小型辯論賽的形式展示他們的成果。這種方法激發(fā)了學(xué)生敢于提出自己觀點、堅持并證明觀點。圖1為學(xué)生驗證自己的變壓器正方向觀點實驗圖。

圖1 變壓器正方向?qū)嶒瀳D

四、任務(wù)驅(qū)動法

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法是指通過課程整合以各種各樣的主題任務(wù)進(jìn)行驅(qū)動教學(xué)。這些任務(wù)可以是具體學(xué)科的任務(wù)，也可以是真實性的問題情景；讓學(xué)生在提出問題、思考問題、解決問題的動態(tài)過程中有機地進(jìn)行學(xué)習(xí)，在完成任務(wù)的同時，也完成了對所要求掌握知識的學(xué)習(xí)[7-8]。

在學(xué)習(xí)了直流電動機理論知識后，教師布置一個實際動手作業(yè)，每人做一個簡易直流電動機，最后將學(xué)生中比較優(yōu)秀的作品展示給大家相互學(xué)習(xí)，相互勉勵。在實際動手的過程中，學(xué)生再次對所學(xué)的理論工作原理深刻體會，同時發(fā)揮各自的想象力和創(chuàng)造力，尋找身邊可用材料實現(xiàn)直流電動機的換向和轉(zhuǎn)動，此過程中，更有同學(xué)制作的電動機換向時出現(xiàn)了火花，通過現(xiàn)象看本質(zhì)，這是有效的學(xué)習(xí)。通過這一現(xiàn)象，學(xué)生提出各種改進(jìn)以消除摩擦火花的舉措，真正地提高了學(xué)生的分析問題解決問題的能力。圖2為學(xué)生制作的各種直流電動機。

五、教學(xué)效果

首先，在對比教學(xué)法和任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法沒有實施時，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不大，學(xué)習(xí)積極性較低。而采用這兩種教學(xué)方法后，教師只是在課堂教學(xué)中提出了相關(guān)的探究性任務(wù)，因此學(xué)習(xí)的內(nèi)容較傳統(tǒng)的教學(xué)開放很多，對學(xué)生的要求也可以因人而異，每個學(xué)生只要努力了，有了進(jìn)步，教師就會給予及時的肯定和評價，這樣讓每個學(xué)生都有成就感，也增強了學(xué)生的自信心，課堂氣氛明顯活躍。在變壓器正方向的小型辯論賽中學(xué)生積極為自己的觀點舉證，和不同觀點的學(xué)生辯論。在學(xué)生自己制作直流電動機的過程中，不僅深刻領(lǐng)悟了理論知識，同時展現(xiàn)了各自風(fēng)采。在作業(yè)展示中學(xué)生相互學(xué)習(xí)，相互勉勵。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性都有了較大的提高，教師在課堂中起引導(dǎo)總結(jié)作用，教學(xué)效果良好。學(xué)生在較為輕松愉快的學(xué)習(xí)氣氛中提高了對知識的綜合運用能力。

圖2 學(xué)生制作的各種直流電動機

參考文獻(xiàn)：

[1]李書權(quán)，侯勇，等.電機學(xué)課程教學(xué)改革的研究與實踐[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2006，（4）：49-52.

[2]陳鵬飛.對比教學(xué)法在《工程制圖》教學(xué)中的應(yīng)用[J].職業(yè)教育研究，2008，（8）：147-148.

[3]顧繩谷，主編.電機及拖動基礎(chǔ)（第四版）[M].北京：機械工業(yè)出版社，2010.

[4]陳樹良，尹秀梅.比較教學(xué)法應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].遼寧工學(xué)院學(xué)報，2005，（5）：116-118.

[5]肖敏.比較教學(xué)法在現(xiàn)代設(shè)計方法課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].高教論壇，2006，（6）：120-121.

[6]林嵩.比較教學(xué)法在《電機及拖動》課程中的應(yīng)用[J].科技資訊，2006，（20）：213-214.

[7]覃興成.用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法進(jìn)行電力拖動技能一體化教學(xué)[J].廣西大學(xué)學(xué)報（哲學(xué)社會科學(xué)版），2009，31（Z1）：128-129.

[8]程新華.任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法與項目教學(xué)法辨析[J].黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2009，11（1）：33-34，37.endprint

摘要：本文針對電機及拖動課程涉及面廣、概念抽象、難于理解的特點，將比較法、任務(wù)驅(qū)動法和PBL教學(xué)法應(yīng)用于課程講授過程中，以提出問題、分析問題、解決問題為思路，以電磁感應(yīng)原理為主線，引導(dǎo)學(xué)生開拓思路、實際動手，在實踐中檢驗真理，從而大大激發(fā)了學(xué)生的興趣，取得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：電機；拖動；任務(wù)驅(qū)動；PBL教學(xué)法；比較

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）18-0155-02

一、引言

電機及拖動課程作為自動化等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)必修課，將直流電機、變壓器、交流電機、電力拖動等內(nèi)容科學(xué)有機地結(jié)合在一起，原理與應(yīng)用二者并重，具有較強理論性和實踐性，在課程體系中承擔(dān)著承前啟后的作用，本課程具有內(nèi)容多，涉及面廣，難度較大，具有概念抽象、理論繁瑣、公式和結(jié)論較多等特點[1，2]。電磁學(xué)是學(xué)習(xí)電機及拖動的先導(dǎo)主要課程之一，而電磁學(xué)理論抽象、難以理解；同時由于條件的限制，也沒有較多的實驗設(shè)備給學(xué)生展示電磁理論的現(xiàn)象和原理，因而學(xué)生對于電磁學(xué)的掌握僅僅是公式、原理的記憶，而沒有真正地從現(xiàn)象到本質(zhì)的理解。此外，電機及拖動課程又是后續(xù)運動控制等課程的基礎(chǔ)。對于自動化專業(yè)類的學(xué)生，它是一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。

針對這門課程的特點，筆者選用多媒體動畫、視頻為主、板書為輔的教學(xué)方式，結(jié)合比較教學(xué)法和PBL教學(xué)法，在實際教學(xué)中通過對比比較和任務(wù)驅(qū)動激發(fā)學(xué)生的興趣和實際解決問題的能力。

二、比較教學(xué)法的應(yīng)用

比較教學(xué)法也稱對比教學(xué)法，是教師在教學(xué)過程中，著重體現(xiàn)確定教學(xué)內(nèi)容之間異同關(guān)系的思維過程和方法，是一種利用對比來找出各種電機的共性和特點，加深對各種電機與拖動系統(tǒng)性能和原理的理解的方法。有助于學(xué)生對知識的消化與吸收，使學(xué)生獲得的新知識更加準(zhǔn)確，已學(xué)的舊知識更加深刻，真正地溫故而知新[3-5]。

（一）變壓器與感應(yīng)電機比較

電機及拖動課程主要包括了變壓器、直流電機和交流電機三大種電機，電磁感應(yīng)是所有電機的工作原理，而變壓器和交流電機在工作原理上有很多相似之處。因此課程的重點先講變壓器，把這部分內(nèi)容吃透，后面學(xué)習(xí)異步電機就輕而易舉。在講述異步交流電動機的工作原理時，先復(fù)習(xí)變壓器工作原理，然后在此基礎(chǔ)上分3步：1）異步電動機定子加電壓、轉(zhuǎn)子開路時的電磁關(guān)系，此時電動機的等值電路以及基本方程的形式與變壓器空載時的情況基本相同，但是變比除了繞組匝數(shù)，還要加上繞組系數(shù)；2）三相異步電動機轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時的電磁關(guān)系相當(dāng)于變壓器短路情況，在進(jìn)行繞組折算（包含阻抗、電壓和電流的折算）時同時也要考慮繞組系數(shù)；3）三相異步電動機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時的電磁關(guān)系，除了繞組的折算，還要有頻率的折算，從而在變壓器等值電路的基礎(chǔ)上得到三相異步交流電動機的等值電路。經(jīng)過這樣的對比學(xué)習(xí)，讓學(xué)生將異步電動機的工作原理和變壓器對比理解，領(lǐng)悟異步電動機只不過就是磁場旋轉(zhuǎn)起來的三相磁路有空氣隙的變壓器。

（二）直流電動機和直流發(fā)電機比較

在講述直流電機基本結(jié)構(gòu)和工作原理時，給出直流電機的簡單物理模型后，引導(dǎo)學(xué)生在先線圈轉(zhuǎn)起來和先給線圈電流兩種情況下，由電磁感應(yīng)的相關(guān)知識推導(dǎo)后面出現(xiàn)的能量傳遞和電能與機械能的轉(zhuǎn)換，進(jìn)而自己推導(dǎo)出直流電機的功率流向和工作原理，在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生將物理模型對應(yīng)的電路圖畫出，得到直流電機的電壓平衡方程。在這一過程中，通過學(xué)生自己的推導(dǎo)論證，深刻體會直流電機的可逆性，以及直流電動機和發(fā)電機中電勢、轉(zhuǎn)矩的不同作用和性質(zhì)。

三、PBL教學(xué)法

以問題為導(dǎo)向的教學(xué)方法（problem-based learning，PBL），是基于現(xiàn)實世界的以學(xué)生為中心的教育方式，1969年由美國的神經(jīng)病學(xué)教授Barrows在加拿大的麥克馬斯特大學(xué)首創(chuàng)，目前已成為國際上較流行的一種教學(xué)方法。PBL是一套設(shè)計學(xué)習(xí)情境的完整方法；（Problem-Based Learning，簡稱PBL，也稱作問題式學(xué)習(xí)）。

PBL有五大特征[6]：

1.從一個需要解決的問題開始學(xué)習(xí)，這個問題被稱為驅(qū)動問題（driving question）。

2.學(xué)生在一個真實的情境中對驅(qū)動問題展開探究，解決問題的過程類似學(xué)科專家的研究過程。學(xué)生在探究過程中學(xué)習(xí)及應(yīng)用學(xué)科思想。

3.教師、學(xué)生參加協(xié)作性的活動，一同尋找問題解決的方法。

4.學(xué)習(xí)技術(shù)給學(xué)生提供了腳手架，幫助學(xué)生在活動的參與過程中提升能力。

5.學(xué)生要創(chuàng)制出一套能解決問題的可行產(chǎn)品（products）。這些又稱制品（artifacts），是課堂學(xué)習(xí)的成果，是可以公開分享的。

在變壓器的學(xué)習(xí)中，教師提出變壓器原副邊電流方向和合理性問題給學(xué)生。學(xué)生通過查找資料、理論驗證、甚至實驗驗證來解決問題。在這一過程中教師和學(xué)生深刻討論，同時鼓勵學(xué)生通過實驗現(xiàn)象證明自己的觀點，最后在課堂上以小型辯論賽的形式展示他們的成果。這種方法激發(fā)了學(xué)生敢于提出自己觀點、堅持并證明觀點。圖1為學(xué)生驗證自己的變壓器正方向觀點實驗圖。

圖1 變壓器正方向?qū)嶒瀳D

四、任務(wù)驅(qū)動法

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法是指通過課程整合以各種各樣的主題任務(wù)進(jìn)行驅(qū)動教學(xué)。這些任務(wù)可以是具體學(xué)科的任務(wù)，也可以是真實性的問題情景；讓學(xué)生在提出問題、思考問題、解決問題的動態(tài)過程中有機地進(jìn)行學(xué)習(xí)，在完成任務(wù)的同時，也完成了對所要求掌握知識的學(xué)習(xí)[7-8]。

在學(xué)習(xí)了直流電動機理論知識后，教師布置一個實際動手作業(yè)，每人做一個簡易直流電動機，最后將學(xué)生中比較優(yōu)秀的作品展示給大家相互學(xué)習(xí)，相互勉勵。在實際動手的過程中，學(xué)生再次對所學(xué)的理論工作原理深刻體會，同時發(fā)揮各自的想象力和創(chuàng)造力，尋找身邊可用材料實現(xiàn)直流電動機的換向和轉(zhuǎn)動，此過程中，更有同學(xué)制作的電動機換向時出現(xiàn)了火花，通過現(xiàn)象看本質(zhì)，這是有效的學(xué)習(xí)。通過這一現(xiàn)象，學(xué)生提出各種改進(jìn)以消除摩擦火花的舉措，真正地提高了學(xué)生的分析問題解決問題的能力。圖2為學(xué)生制作的各種直流電動機。

五、教學(xué)效果

首先，在對比教學(xué)法和任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法沒有實施時，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不大，學(xué)習(xí)積極性較低。而采用這兩種教學(xué)方法后，教師只是在課堂教學(xué)中提出了相關(guān)的探究性任務(wù)，因此學(xué)習(xí)的內(nèi)容較傳統(tǒng)的教學(xué)開放很多，對學(xué)生的要求也可以因人而異，每個學(xué)生只要努力了，有了進(jìn)步，教師就會給予及時的肯定和評價，這樣讓每個學(xué)生都有成就感，也增強了學(xué)生的自信心，課堂氣氛明顯活躍。在變壓器正方向的小型辯論賽中學(xué)生積極為自己的觀點舉證，和不同觀點的學(xué)生辯論。在學(xué)生自己制作直流電動機的過程中，不僅深刻領(lǐng)悟了理論知識，同時展現(xiàn)了各自風(fēng)采。在作業(yè)展示中學(xué)生相互學(xué)習(xí)，相互勉勵。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性都有了較大的提高，教師在課堂中起引導(dǎo)總結(jié)作用，教學(xué)效果良好。學(xué)生在較為輕松愉快的學(xué)習(xí)氣氛中提高了對知識的綜合運用能力。

圖2 學(xué)生制作的各種直流電動機

參考文獻(xiàn)：

[1]李書權(quán)，侯勇，等.電機學(xué)課程教學(xué)改革的研究與實踐[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2006，（4）：49-52.

[2]陳鵬飛.對比教學(xué)法在《工程制圖》教學(xué)中的應(yīng)用[J].職業(yè)教育研究，2008，（8）：147-148.

[3]顧繩谷，主編.電機及拖動基礎(chǔ)（第四版）[M].北京：機械工業(yè)出版社，2010.

[4]陳樹良，尹秀梅.比較教學(xué)法應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].遼寧工學(xué)院學(xué)報，2005，（5）：116-118.

[5]肖敏.比較教學(xué)法在現(xiàn)代設(shè)計方法課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].高教論壇，2006，（6）：120-121.

[6]林嵩.比較教學(xué)法在《電機及拖動》課程中的應(yīng)用[J].科技資訊，2006，（20）：213-214.

[7]覃興成.用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法進(jìn)行電力拖動技能一體化教學(xué)[J].廣西大學(xué)學(xué)報（哲學(xué)社會科學(xué)版），2009，31（Z1）：128-129.

[8]程新華.任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法與項目教學(xué)法辨析[J].黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2009，11（1）：33-34，37.endprint

摘要：本文針對電機及拖動課程涉及面廣、概念抽象、難于理解的特點，將比較法、任務(wù)驅(qū)動法和PBL教學(xué)法應(yīng)用于課程講授過程中，以提出問題、分析問題、解決問題為思路，以電磁感應(yīng)原理為主線，引導(dǎo)學(xué)生開拓思路、實際動手，在實踐中檢驗真理，從而大大激發(fā)了學(xué)生的興趣，取得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：電機；拖動；任務(wù)驅(qū)動；PBL教學(xué)法；比較

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）18-0155-02

一、引言

電機及拖動課程作為自動化等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)必修課，將直流電機、變壓器、交流電機、電力拖動等內(nèi)容科學(xué)有機地結(jié)合在一起，原理與應(yīng)用二者并重，具有較強理論性和實踐性，在課程體系中承擔(dān)著承前啟后的作用，本課程具有內(nèi)容多，涉及面廣，難度較大，具有概念抽象、理論繁瑣、公式和結(jié)論較多等特點[1，2]。電磁學(xué)是學(xué)習(xí)電機及拖動的先導(dǎo)主要課程之一，而電磁學(xué)理論抽象、難以理解；同時由于條件的限制，也沒有較多的實驗設(shè)備給學(xué)生展示電磁理論的現(xiàn)象和原理，因而學(xué)生對于電磁學(xué)的掌握僅僅是公式、原理的記憶，而沒有真正地從現(xiàn)象到本質(zhì)的理解。此外，電機及拖動課程又是后續(xù)運動控制等課程的基礎(chǔ)。對于自動化專業(yè)類的學(xué)生，它是一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。

針對這門課程的特點，筆者選用多媒體動畫、視頻為主、板書為輔的教學(xué)方式，結(jié)合比較教學(xué)法和PBL教學(xué)法，在實際教學(xué)中通過對比比較和任務(wù)驅(qū)動激發(fā)學(xué)生的興趣和實際解決問題的能力。

二、比較教學(xué)法的應(yīng)用

比較教學(xué)法也稱對比教學(xué)法，是教師在教學(xué)過程中，著重體現(xiàn)確定教學(xué)內(nèi)容之間異同關(guān)系的思維過程和方法，是一種利用對比來找出各種電機的共性和特點，加深對各種電機與拖動系統(tǒng)性能和原理的理解的方法。有助于學(xué)生對知識的消化與吸收，使學(xué)生獲得的新知識更加準(zhǔn)確，已學(xué)的舊知識更加深刻，真正地溫故而知新[3-5]。

（一）變壓器與感應(yīng)電機比較

電機及拖動課程主要包括了變壓器、直流電機和交流電機三大種電機，電磁感應(yīng)是所有電機的工作原理，而變壓器和交流電機在工作原理上有很多相似之處。因此課程的重點先講變壓器，把這部分內(nèi)容吃透，后面學(xué)習(xí)異步電機就輕而易舉。在講述異步交流電動機的工作原理時，先復(fù)習(xí)變壓器工作原理，然后在此基礎(chǔ)上分3步：1）異步電動機定子加電壓、轉(zhuǎn)子開路時的電磁關(guān)系，此時電動機的等值電路以及基本方程的形式與變壓器空載時的情況基本相同，但是變比除了繞組匝數(shù)，還要加上繞組系數(shù)；2）三相異步電動機轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時的電磁關(guān)系相當(dāng)于變壓器短路情況，在進(jìn)行繞組折算（包含阻抗、電壓和電流的折算）時同時也要考慮繞組系數(shù)；3）三相異步電動機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時的電磁關(guān)系，除了繞組的折算，還要有頻率的折算，從而在變壓器等值電路的基礎(chǔ)上得到三相異步交流電動機的等值電路。經(jīng)過這樣的對比學(xué)習(xí)，讓學(xué)生將異步電動機的工作原理和變壓器對比理解，領(lǐng)悟異步電動機只不過就是磁場旋轉(zhuǎn)起來的三相磁路有空氣隙的變壓器。

（二）直流電動機和直流發(fā)電機比較

在講述直流電機基本結(jié)構(gòu)和工作原理時，給出直流電機的簡單物理模型后，引導(dǎo)學(xué)生在先線圈轉(zhuǎn)起來和先給線圈電流兩種情況下，由電磁感應(yīng)的相關(guān)知識推導(dǎo)后面出現(xiàn)的能量傳遞和電能與機械能的轉(zhuǎn)換，進(jìn)而自己推導(dǎo)出直流電機的功率流向和工作原理，在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生將物理模型對應(yīng)的電路圖畫出，得到直流電機的電壓平衡方程。在這一過程中，通過學(xué)生自己的推導(dǎo)論證，深刻體會直流電機的可逆性，以及直流電動機和發(fā)電機中電勢、轉(zhuǎn)矩的不同作用和性質(zhì)。

三、PBL教學(xué)法

以問題為導(dǎo)向的教學(xué)方法（problem-based learning，PBL），是基于現(xiàn)實世界的以學(xué)生為中心的教育方式，1969年由美國的神經(jīng)病學(xué)教授Barrows在加拿大的麥克馬斯特大學(xué)首創(chuàng)，目前已成為國際上較流行的一種教學(xué)方法。PBL是一套設(shè)計學(xué)習(xí)情境的完整方法；（Problem-Based Learning，簡稱PBL，也稱作問題式學(xué)習(xí)）。

PBL有五大特征[6]：

1.從一個需要解決的問題開始學(xué)習(xí)，這個問題被稱為驅(qū)動問題（driving question）。

2.學(xué)生在一個真實的情境中對驅(qū)動問題展開探究，解決問題的過程類似學(xué)科專家的研究過程。學(xué)生在探究過程中學(xué)習(xí)及應(yīng)用學(xué)科思想。

3.教師、學(xué)生參加協(xié)作性的活動，一同尋找問題解決的方法。

4.學(xué)習(xí)技術(shù)給學(xué)生提供了腳手架，幫助學(xué)生在活動的參與過程中提升能力。

5.學(xué)生要創(chuàng)制出一套能解決問題的可行產(chǎn)品（products）。這些又稱制品（artifacts），是課堂學(xué)習(xí)的成果，是可以公開分享的。

在變壓器的學(xué)習(xí)中，教師提出變壓器原副邊電流方向和合理性問題給學(xué)生。學(xué)生通過查找資料、理論驗證、甚至實驗驗證來解決問題。在這一過程中教師和學(xué)生深刻討論，同時鼓勵學(xué)生通過實驗現(xiàn)象證明自己的觀點，最后在課堂上以小型辯論賽的形式展示他們的成果。這種方法激發(fā)了學(xué)生敢于提出自己觀點、堅持并證明觀點。圖1為學(xué)生驗證自己的變壓器正方向觀點實驗圖。

圖1 變壓器正方向?qū)嶒瀳D

四、任務(wù)驅(qū)動法

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法是指通過課程整合以各種各樣的主題任務(wù)進(jìn)行驅(qū)動教學(xué)。這些任務(wù)可以是具體學(xué)科的任務(wù)，也可以是真實性的問題情景；讓學(xué)生在提出問題、思考問題、解決問題的動態(tài)過程中有機地進(jìn)行學(xué)習(xí)，在完成任務(wù)的同時，也完成了對所要求掌握知識的學(xué)習(xí)[7-8]。

在學(xué)習(xí)了直流電動機理論知識后，教師布置一個實際動手作業(yè)，每人做一個簡易直流電動機，最后將學(xué)生中比較優(yōu)秀的作品展示給大家相互學(xué)習(xí)，相互勉勵。在實際動手的過程中，學(xué)生再次對所學(xué)的理論工作原理深刻體會，同時發(fā)揮各自的想象力和創(chuàng)造力，尋找身邊可用材料實現(xiàn)直流電動機的換向和轉(zhuǎn)動，此過程中，更有同學(xué)制作的電動機換向時出現(xiàn)了火花，通過現(xiàn)象看本質(zhì)，這是有效的學(xué)習(xí)。通過這一現(xiàn)象，學(xué)生提出各種改進(jìn)以消除摩擦火花的舉措，真正地提高了學(xué)生的分析問題解決問題的能力。圖2為學(xué)生制作的各種直流電動機。

五、教學(xué)效果

首先，在對比教學(xué)法和任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法沒有實施時，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不大，學(xué)習(xí)積極性較低。而采用這兩種教學(xué)方法后，教師只是在課堂教學(xué)中提出了相關(guān)的探究性任務(wù)，因此學(xué)習(xí)的內(nèi)容較傳統(tǒng)的教學(xué)開放很多，對學(xué)生的要求也可以因人而異，每個學(xué)生只要努力了，有了進(jìn)步，教師就會給予及時的肯定和評價，這樣讓每個學(xué)生都有成就感，也增強了學(xué)生的自信心，課堂氣氛明顯活躍。在變壓器正方向的小型辯論賽中學(xué)生積極為自己的觀點舉證，和不同觀點的學(xué)生辯論。在學(xué)生自己制作直流電動機的過程中，不僅深刻領(lǐng)悟了理論知識，同時展現(xiàn)了各自風(fēng)采。在作業(yè)展示中學(xué)生相互學(xué)習(xí)，相互勉勵。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性都有了較大的提高，教師在課堂中起引導(dǎo)總結(jié)作用，教學(xué)效果良好。學(xué)生在較為輕松愉快的學(xué)習(xí)氣氛中提高了對知識的綜合運用能力。

圖2 學(xué)生制作的各種直流電動機

參考文獻(xiàn)：

[1]李書權(quán)，侯勇，等.電機學(xué)課程教學(xué)改革的研究與實踐[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2006，（4）：49-52.

[2]陳鵬飛.對比教學(xué)法在《工程制圖》教學(xué)中的應(yīng)用[J].職業(yè)教育研究，2008，（8）：147-148.

[3]顧繩谷，主編.電機及拖動基礎(chǔ)（第四版）[M].北京：機械工業(yè)出版社，2010.

[4]陳樹良，尹秀梅.比較教學(xué)法應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].遼寧工學(xué)院學(xué)報，2005，（5）：116-118.

[5]肖敏.比較教學(xué)法在現(xiàn)代設(shè)計方法課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].高教論壇，2006，（6）：120-121.

[6]林嵩.比較教學(xué)法在《電機及拖動》課程中的應(yīng)用[J].科技資訊，2006，（20）：213-214.

[7]覃興成.用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法進(jìn)行電力拖動技能一體化教學(xué)[J].廣西大學(xué)學(xué)報（哲學(xué)社會科學(xué)版），2009，31（Z1）：128-129.

[8]程新華.任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法與項目教學(xué)法辨析[J].黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2009，11（1）：33-34，37.endprint