学习迁移理论在“电机学”教学中的实践

摘要：将教育心理学中的学习迁移理论应用到电机学的教学实践中，具体指出了电机学教学过程中的各种学习迁移现象。在此基础上，从宏观角度提出了学习迁移在电机学教学过程中的作用，同时指出了学习迁移的影响因素。

关键词：教育心理学；学习迁移；电机学；实践；现象

作者简介：聂晶（1979-），男，甘肃民勤人，石河子大学机械电气工程学院，讲师；王洪坤（1975-），男，辽宁建平人，石河子大学机械电气工程学院，讲师。（新疆 石河子 832003）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）08-0025-02

学习迁移是指已有的知识经验对完成其他活动的影响。人只要学习就会产生学习迁移。因此，迁移广泛存在于各种知识、技能的学习中。比如，学生在“电机学”课程的学习过程中，利用所学的电磁感应定律、电路中的基尔霍夫定律、磁路中的欧姆定律以及磁路的基尔霍夫定律的知识去学习变压器的运行原理分析；学习了交流绕组的电动势及磁动势，有助于对异步电机和同步电机的运行原理、方程式的理解，这些都属于在认知方面发生的迁移。掌握单相变压器实验要点的学生进行三相变压器实验时就显得游刃有余，这些主要是技能学习领域的迁移。

在“电机学”课程的教学实践中常常有这样的情况：加强电磁学基础知识（如电动势、磁动势、电磁转化等）的讲解往往能更快地帮助学生理解各种电机的运行原理；掌握了电机的运行原理能促进电机实验技能的提高，而实验技能的提高反过来又可以促进电机原理及计算的掌握。这种知识与实验技能之间存在相互迁移的现象，说明迁移不仅存在于“电机学”理论学习中，而且也存在于理论学习与实践之间。正是由于迁移的作用，学生在学习过程中获得的知识以各种方式相互联系起来。

一、“电机学”教学中的学习迁移现象

1.正迁移与负迁移

根据迁移的影响效果，教育心理学将迁移分为正迁移与负迁移。正迁移指一种学习对另一种学习起到积极的促进作用。通常表现为一种学习为另一种学习打下了良好的基础，使另一种学习的学习过程能够事半功倍。“电机学”的教学是以变压器、异步电机、同步电机和直流电机四种电机为主要内容，在教学过程中应当抓住每种电机的四个基本要求（基本结构和用途；基本作用原理；基本特性；基本分析方法）进行系统阐述和全面的分析。这四种电机既存在共性又具有各自的个性。共性是基础，个性是特点。[1]通常在教学安排上，首先介绍变压器，在讲解变压器的基本分析方法时与其他几类电机是存在共通性的，[2]如稳态特性用电路方程式、等效电路和相量图三种方法分析，所以在此部分内容要着重强调、总结，使学生能在其他电机的学习中尽量形成“正迁移”。

而负迁移一般是指一种学习对另一种学习起干扰或抑制作用。负迁移通常表现为一种学习阻碍了另一种学习的顺利进行以及知识的正确掌握。负迁移的产生通常在两种学习又相似又不相似的情境下学生认知混淆而产生的。发生这种迁移会使另一种学习错误增加。在同步电机中，同步发电机和同步电动机无功功率的调节都是通过改变电机的励磁电流来实现的，但在实际调节中它们二者又有区分。同步发电机是通过增加励磁电流使其运行在过励状态，此时发电机除输出有功功率外，还输出滞后性无功功率，即输出感性无功功率，在同步发电机输出滞后性电流时它产生的电枢磁动势对主磁极起去磁作用。同样的情况用电动机惯例来分析时，需要把输出滞后电流看做输入电流，此时无功电流将是超前的，所以在过励时，电动机输入电流中出现超前电流分量时，它产生的电枢磁动势对主磁极起去磁作用，电动机吸收的是容性无功功率。此时，应避免学生在学习同步电机的无功功率调节时，由同步发电机的无功调节造成的对同步电动机无功调节的学习“负迁移”。

2.水平迁移与垂直迁移

“电机学”中的水平迁移是指四大机中具有共同性的知识之间的相互影响，学习内容之间的逻辑关系是并列的。例如，在“电机学”教学中，四大机都牵扯到功率损耗的问题，在变压器的学习中学生知道了铜耗、铁耗的概念，可以将这一概念向同步电机、异步电机及直流电机中的损耗进行水平迁移。

学生在学习电机知识时，不同模块内容前后知识点之间的相互影响叫做垂直迁移。垂直迁移包括自下而上和自上而下两种迁移。例如，四大机的学习中，对于磁路系统的分析是理解各种电机工作原理及对其进行运行原理分析的基础，学生应首先理解磁动势的产生，进而自下而上理解各种电机的磁路系统（主磁路及漏磁路）。自上而下的迁移是指上位知识点对下位知识点的促进和巩固。在异步电机的控制中，学生掌握异步电机起动、制动与调速的知识将更加有助于理解异步电机的机械特性和工作特性。

3.同化性迁移与重组性迁移

在学习的过程中，如果学生能将原有的认知经验应用到本质特征相同的一类事物中去，这类迁移就叫同化性迁移。在同化性迁移过程中，原有认知结构不发生实质性的改变，只是得到某种充实。在“变压器的瞬变过程”章节教学中，由于“瞬变过程”统指变压器原来的稳定运行状态遭到破坏，各种电磁量经历一个急剧的变化过程过渡到另一种稳定运行状态的过程，所以变压器的空载合闸是一种瞬变过程。它的实质是铁芯中的磁通发生了突变后过渡到稳定运行状态，从而导致励磁电流突然增大。而变压器的副边突然短路也是一种瞬变过程，其实质也是电流突然增大，在分析方法上与变压器的空载合闸类似，所以学生通过变压器副边突然短路的学习把它纳入变压器瞬变过程的知识体系中，增加了对知识的理解。

在学习的过程中，学生还需要重新灵活地组合“电机学”学习内容中已掌握的知识点，并调整各知识点之间的关系，建立新的联系，从而应用于新的学习内容，这类迁移叫做重组性迁移。在知识重组过程中，基础内容不变，但其结合关系发生了变化。三相异步电动机在转子绕组开路、转子堵转、转子旋转时的电磁关系中都涉及两个磁动势和两个旋转磁场，即定子磁动势、转子磁动势与定子旋转磁场转速、转子转速。只是在这几种工作状态时定子磁动势与转子磁动势的组合关系发生了变化，导致出现的定子旋转磁场转速与转子转速不同。三相异步电动机在转子绕组开路时只有定子磁动势，故只有电子旋转磁场；在转子堵转时既有定子磁动势又有转子磁动势，但因为转子堵转，只有定子旋转磁场转速，而无转子转速；在转子旋转时，则既有定子旋转磁场转速，又有转子转速。在此部分知识中，应引导学生产生三相异步电动机认知体系的重组性迁移，这对于学生理解掌握异步电机的电磁关系非常重要，而非简单地去记忆。

二、“电机学”教学中学习迁移的作用

“电机学”内容的学习过程中，各个知识点之间广泛存在着各种迁移，有些迁移是学生主动产生的，有些迁移需要教师主动引导。整体来说学习迁移在学习过程中对于学生能力的培养、形成以及达到良好的教学效果都是非常重要的。

1.迁移是学生学习过程中一种重要的学习能力

学生能否主动发生学习迁移、迁移的效果如何直接影响着“电机学”学习的进程与效率。如果学生在变压器学习中获得的某种知识、技能或态度能够运用于同步电机、异步电机、直流电机之中，那么可以利用这些已经获得的知识、技能举一反三地去学习新的知识，学习过程就会加快。从这个意义上来说，学习迁移实质上是一种重要的学习能力。

2.迁移是能力形成的重要环节，对于提高解决问题的能力具有促进作用

迁移是由知识的掌握过渡到能力形成的重要环节。对于“电机学”学习来说，最终目的是把从学习中掌握的方法和知识迁移到对新知识的理解和应用上来，并将其运用到实际环境中，解决现实问题，从而形成解决问题的能力。[3]学生在校学习过程中遇到的各种问题需要个体通过主动进行知识迁移来解决。迁移是学生进行问题解决的一种具体方法。将所学理论运用于实践也有赖于所学知识体系的迁移。

3.迁移对于学生学习和教师教学具有重要作用

从某种意义上说，“电机学”学习中能否形成四大机学习内容间的积极迁移决定了学生的学习效果。培养学生进行积极主动的学习迁移才能使所学知识融会贯通；只有通过积极迁移，学生才能在掌握知识的基础上形成能力。对教师来说，掌握迁移规律可以提高教育、教学工作的效率。在教学中，教师不仅要教给学生各种知识，更重要的是教会学生各种学习方法，提高学习能力，能将学到的知识迁移到对校外实际知识的学习中去。

三、“电机学”教学中学习迁移的影响因素

1.共性知识的扎实掌握

“电机学”四大机的知识与技能之间有共性，这是形成电机知识体系的桥梁，一旦为学生所认识，就能够遵循学习迁移规律获得新的知识技能。电机学习内容之间的联系主要有：已学的知识与新学的知识有共同的本质的联系。如交流电机中交流绕组的电动势与磁动势；已学的知识与新学的知识有共同的基本原理，基本原理是实现普遍迁移的基础，如四大机的基本工作原理都是基于电磁感应原理；已学的知识与新知识有共同的构成部分，如四大机中的损耗问题。

2.学习者的概括能力

学习迁移作为一种能力不是自然而然实现的，需要学生具有分析和概括的能力。学习的迁移过程主要是要求学生依据已有的知识体系去应对新问题，实现知识、技能的同化或顺应，从而实现迁移。这是一个分析综合、抽象概括的过程。

3.学习者具有积极的心向

从主体方面看，学生要顺利实现迁移还必须克服干扰，充分发挥主观能动性，提高学生将新旧知识联系起来的积极性。

4.指导的作用和定时的干扰

学习迁移有积极的也有消极的。为了促进学习过程的积极迁移，教师要加强学法指导，克服学习定势的干扰，不要产生惯性思维，善于发现个性、特点，尽早地帮助学生把具体的知识上升到一般原理。

四、结语

教育心理学中的学习迁移理论在学生学习过程中是普遍存在的，笔者只是针对“电机学”教学过程中的学习迁移现象进行了分析，目的是通过这些可以观察到的学习迁移现象使任课教师能够感觉到学习迁移在电机学教学中的正能量，从而在实践中更多地使学生产生学习正迁移，避免负迁移，引导学生产生“电机学”知识的水平迁移和垂直迁移，在原有知识的基础上尽量产生同化性迁移与重组性迁移，使学生能够学好电机学知识，为后续的专业课学习以及工作、研究打好基础。

参考文献：

[1]张广溢，郭前岗.电机学[M].重庆：重庆大学出版社，2002.

[2]谢宝昌，刘长红，王君艳，等.“电机学”课程体系的优化[J].电气电子数字学报，2011，33（4）：19-20.

[3]孙雨萍.“电机学”特色教学体系研究[J].电气电子数字学报，2010，（1）：59-60.