摘要：针对“电机学”课程理论性强、内容繁而多的特点，提出采用对比式教学法提高教学效果。通过几个具体实例说明采用对比式教学法可以有效帮助学生改善学习方法，学生通过归纳对比，加深了对新旧知识的理解和记忆，从而达到了提高学生学习主动性，提高学习效率的目的。
关键词：电机学；对比式教学；教学改革
作者简介：石赛美（1983-），女，湖南邵阳人，邵阳学院电气工程系，讲师；尹进田（1981-），男，湖南邵阳人，邵阳学院电气工程系，讲师。（湖南 邵阳 422000）
基金项目：本文系湖南邵阳学院教改项目（项目编号：2011JG05）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）33-0036-01
“电机学”是一门既具有较强理论性又具有较强工程实践性的课程。该课程理论繁多，涉及知识面广，主要讲述了四大电机——直流电机、变压器、异步电机以及同步电机的基本结构、工作原理、基本电磁关系及运行特性、能量关系及工程应用等方面的问题。教师在授课过程中一般依照教材内容孤立地介绍每种电机，这样学生在学习的过程中就会感觉内容多而杂，抓不住主线，难以记忆，达不到预期的教学目标。
对比式教学法就是教师在教学过程中，潜移默化地引导学生将相近或相似的事物进行归纳和比较，使学生更好地理解和掌握事物之间的共性和个性的一种教学方法。具体而言，对比式教学法就是指在教学中将一些具有某种联系和区别的教学内容放在一起进行对比分析，找出其中的相同之处和不同之处，使学生在明确了一个内容之后能够自然地联想到另一个内容，举一反三，并能自行理解和掌握相关知识，从而达到预期的教学目的。[1]
笔者根据自己的教学经验，将授课内容进行了整理，将一些具有相似性及对比性的内容整理出来，在教学中采用多种形式的比较，不仅可以将新旧知识、事物关系沟通组织起来，而且能够培养学生学习的兴趣，活跃学生的思维，是一种非常适合学生汲取知识的学习方法。对比教学的运用可以使学生在面对新知识时，有效摆脱陌生感，迅速找到轻松入门的途径，增加学习的主动性，提高学习效率，优化学习效果。
一、电路与磁路的对比
电路和磁路是电机的两大基本结构，与电路相仿，将磁通比拟为电流，则磁路就是磁通行经的路径。磁路分析与电路分析有物理上的对偶关系，因此用对比方法进行教学可以达到事半功倍的效果。在对比时，首先进行基本物理量的对比，接着，再进行磁路基本定理和电路基本定理的对比，如表1所示。[2]
表1 电路与磁路的对比关系
电路磁路
电流i磁通Φ
电动势e磁动势F
电压降u=iR磁压降Hl=ΦRm
电阻R=ρl/A磁阻Rm=l/（μA）
电导G=1/R磁导Λm=1/Rm
欧姆定理i=e/R欧姆定律Φ=F/Rm
基尔霍夫第一定律Σi=0基尔霍夫第一定律ΣΦ=0
基尔霍夫第二定律Σe=Σu=ΣiR基尔霍夫第二定律ΣF=ΣHl=ΣΦRm
授课时，除了利用对比方法讲授电路和磁路的相似之处，应注意强调磁路自身的几个特点：电路中的电阻一般都可以认为是常数，但是磁路的磁阻是随着磁密B的变化而变化的，它们之间是复杂的非线性关系；对于不同的磁性材料，这种非线性关系也是不同的。随着B（或Φ）的增大，磁路饱和度逐渐增加，磁阻Rm相应增大。
磁性材料的这种非线性饱和特性对电机性能的影响很大，在后续讲到具体电机时常常会涉及，所以，在这里必须重点强调。通过对比有利于学生在较短的时间里掌握磁路的基本概念及定律。
二、直流电机电枢绕组与交流绕组的对比
绕组作为电机的电路部分，是电机的核心部件。绕组的结构及连接方式是掌握电机工作原理的基础。直流电机电枢绕组与交流绕组在很多方面极为类似，在教学过程中，可将二者进行对比式讲授。
1.专业术语存在相似性
在直流电机电枢绕组和交流绕组中，元件是构成绕组的基础，在有关元件的定义中，有些专业术语比如关于极距、节距的定义是完全一致的。
2.绕组展开图
绕组展开图是掌握绕组结构的一个难点和重点。直流电机电枢绕组和交流绕组展开图既有相似处又存在很多不同点，如图1所示。
通过比较，直流电机电枢绕组多了电刷和换向器两个部件，它本身是无头无尾的闭合回路，通过电刷与换向器相连形成不同支路；而交流绕组相对来说要简单很多，由元件构成元件组，元件组或串或并构成支路。在教学过程中，教师应强调直流电机电枢绕组是旋转的，通过换向器和电刷的配合作用，将绕组感应的交流电势变为电刷间的直流；而交流绕组是固定不动的，绕组感应的交流电势直接可以引出来。
3.并联支路
绕组的并联支路与绕组的连接方式有很大关系，两者对比如表2所示。
表2 绕组并联支路数的对比
电枢绕组交流绕组
单叠绕组a=p单层绕组amax=p
单波绕组a=1双层绕组amax=2p
在这里需要强调的是，在电枢绕组中，我们讲的是并联支路对数，而交流绕组中指的是最大并联支路数。
三、变压器等效电路与异步电机等效电路的对比
按照教学计划，邵阳学院在开设“电机学Ⅰ”课程时，将变压器等效电路放在其中讲授，目的就是为了与异步电机等效电路进行对比，便于学生加深印象。[3]授课时主要从两方面进行对比。
1.T型等效电路
在进行变压器和异步电机有关计算分析时，更多的采用图2所示的T型等效电路，从图2可以看出它们的等效电路存在很大的相似性。
2.参数对比
变压器等效电路只需经过绕组折算，通常将二次侧参数折算至一次侧；异步电机等效电路在进行绕组折算之前，由于定转子频率不一致，还需进行频率折算。具体参数如表3所示。
表3 变压器与异步电机基本参数的对比
变压器异步电机
一次绕组漏阻抗定子绕组漏阻抗
二次绕组漏阻抗转子绕组漏阻抗
励磁阻抗励磁阻抗
负载阻抗 模拟电阻
授课时，除了讲授等效电路参数的相似之处，还要强调两点的不同之处。
（1）模拟电阻是频率折算的结果，频率折算就是用一个静止的转子来代替旋转的转子，而旋转的转子转轴上所产生的总的机械功率与模拟电阻消耗的电功率等效。
（2）相对大小不一样，在变压器中，励磁阻抗较绕组漏阻抗大得多，故此计算时略去励磁阻抗带来的误差影响不大；而异步电机中，由于磁路气隙的存在，导致励磁阻抗一般不宜忽略。
四、结语
本文介绍了对比式教学方法在“电机学”课程中应用的几个具体实例，提出了一些体会和建议。在实际中，教师作为教学改革的主体，应在教学过程中不断地对教学方法进行探索和实践，灵活运用各种教学手段，使之相互结合、相互促进。对比式教学方法可以帮助学生对知识点进行归纳对比学习，提高学生学习的主动性。
参考文献：
[1]刘恒坤.对比式教学法在“化工原理”教学中的应用探究[J].中国电力教育，2012，（17）：65，73.
[2]辜承林，陈乔夫，熊永前.电机学[M].第三版.武汉：华中科技大学出版社，2010.
[3]石赛美，黄肇.地方本科院校《电机学》课程教学改革的探索[J].中国电力教育，2011，（27）：150-151.
（责任编辑：孙晴）