谈《电机与变压器》课程教学改革

[摘要]在我们技工学校中，电机与变压器”是一门理论性与实践性都很强的电工类专业技术基础课。笔者通过十几年的教学实践，提出从教学安排、教学方法、教学手段、教学内容、实习实践等方面加大教学力度，激发学生的学习兴趣，充分发挥学生学习的积极性和主动性。

[关键词]电机与变压器；技工学校；多媒体；理论；实践；教学手段

中图分类号：TP316.5

《电机与变压器》是一门概念抽象、计算繁琐的应用型技术课程，是后续专业课程的基础，对专业课程的学习有着关键的作用，但由于中职学生的基础较差，学习热情不高，因而存在入门难、融会贯通更难的现象，因此，探索《电机与变压器》课程教学的改革，提高课堂教学质量成为必

一、合理安排授课计划和内容

现在的实际应用的大部分是交流电机，直流电机的应用比重有所减小，所以在变压器、交流电机的内容上可适当加大，直流电机所占的比例可适当压缩。从讲课反馈上来看，按照先讲直流电机，再讲变压器，最后是交流电机的教学安排可能更合理些。因为学生在初中物理及技校的“电工基础”等课程中已初步地掌握了直流发电机和直流电动机的基本工作原理，所以接受起来并不很困难。变压器的工作原理也在“电工基础”的互感电路章节中有所涉及，它对“电机与变压器”中的内容有所铺垫，同时变压器与交流电机也有联系，可以把它看成是一台静止不动的交流电动机。对比变压器的一次侧电压表达式和交流电动机的定子电压表达式，我们可以看到两者的表达式非常相像，只不过交流电动机多了。当讲到交流电动机绕组的磁势和电势时我们会发现：变压器采用的是集中整距绕组，因此，交流电机为了抑制谐波的磁势和电势，采用短距分布绕组，所以，变压器可以看成是一台静止不动的交流电动机。当然，在讲课过程中也要注意两者的区别。笔者发现按照上述的讲课顺序进行教学，学生理解会更清晰些。

二、理论联系实际，突出重点.体现课程教学中的主线

“电机与变压器”这门课程中概念很多，因此，教师在讲课时需要把“电工基础”中牵涉到的概念和定律先复习一下，如左手定则、右手定则、右手螺旋定则、基尔霍夫电压和电流定律、同名端和异名端等。在讲课过程中理论联系实际会使学生更易理解。如为什么转子冲片采用硅钢片叠片冲压而成？目的是为了减少磁滞损耗和涡流损耗。转子上为什么安装风扇？转子冲片上为什么开了小圆孔？目的是为了加强空气对流和散热。电机转动时风扇吸风，空气从转子的轴向通风孔流过，可帮助散热。这样讲述理论联系实际，学生学习就不会感觉枯燥了。

讲完直流电机、变压器和交流电机的每一部分后，要对该部分进行总结，归纳出重点，帮助学生理解和复习。如直流电动机部分里最重要的就是直流电动机的启动、调速和制动过程。电枢电流的表达式。分析直流电动机的启动，由于电机的转速n不能突变，在启动的一瞬间，转速n=0，因此电枢电流为U/Ra在一般情况下，电压U为额定电压UN，电枢中不串人附加电阻，只有内阻Ra，则电枢中电流过大，易烧毁电机。因此，工业用包括我们船舶用直流电动机，不允许直接启动，要限制启动电流在一个合适的范围内。由电枢电流U/R。的关系可知，可减小分子或增大分母，因此，可采用电枢串电阻或降压启动这两种方式。

对于直流电动机调速过程，根据调速公式 可知，要想改变电机的转速n，对于选定的电机，由于Ce是常数，电机达到平衡状态时T=TL，因此，进行调速能改变的电气参数就只有电压U、电枢回路的电阻Ra和主磁通Ф由此得到了三种调速方法：降压调速、电枢串电阻调速和弱磁调速。

对于直流电动机的制动过程，如能耗制动过程的分析：电动机本来在正常的电动运行，能耗制动开始时，机械特性立刻变化，但根据惯性定律的结论，电磁转矩T为负值。电动机进入减速状态，即能耗制动过程。当n=0时，T=0，但负载转矩一般不为0，因此在能耗制动结束时需要采用机械装置卡住转子使之停车。

学生掌握了这些公式和定律，在不同的情况下分析和灵活运用，就可以抓住直流电动机这部分的核心内容，它对后续课程的学习帮助很大。同理可归纳出变压器和交流电动机的核心要点，这里不再赘述。

三、多媒体和各个教学手段相结合

教学中，如果仅靠板书的这种传统方式来讲解，不仅授课进程缓慢，影响教学进度，而且学生理解吃力，教学效果比较差。例如，三相旋转磁场的产生过程，该部分比较难理解，学生容易产生厌烦情绪。为此我们收集制作了一些PowerPoint图片和Flas等教学课件来演示三相旋转磁场的产生过程，电机实物进行现场演示。在一台去除了转子的交流电动机定子内部放置一个小磁针，在三相对称绕组上加上三相对称电源，将直观地看到小磁针转动。将三相交流电源中的任意两相电源线对调后，发现小磁针转动方向会改变。这样，学生就直观地看到了交流电机旋转磁场的正反转，便于理解交流电动机的正反转。由此我们就可以提出问题：为什么小磁针能够转动？采用这种方式在多媒体教学过程中解决问题。即提出问题一分析问题一解决问题。通过这样的现代教学手段，能够锻炼学生独立思考能力和独立解决问题的能力。

采用多媒体等教学手段，结合理论知识进行分析和讲解，教师可将复杂、枯燥的内容变得直观、容易理解，给学生留下深刻的印象，学习过程也变得轻松愉快，教学效果很好。

但对于变压器、异步电动机的运行分析，采用传统的板书结合PPT字幕教学模式比较好，因为这些部分需要进行逻辑推导，采用板书教学及PPT字幕，有助于学生前后连贯地分析和理解。所以，在教学过程中要因地制宜，在适当的章节采用并加强多媒体等现代教学手段。

四、理论教学和实践教学的有机统一

为了增强学生对电机结构的感性认识，我们在教学计划中安排了总课时的一半时间进行包括交流电机的实习。通过实习可帮助学生掌握电机内部结构及工作原理；掌握电机绕组拆卸、绕制及电机装配过程；掌握电机测试和检修的方法；掌握相关电工仪表使用。学有余力的学生可以向实习教师申请选做实验。学生自已查阅资料选题，根据具体线路和接线步骤，分析实验数据，培养学生的独立操作及工作能力。

二年的学校教学工作结束以后的第三年，按照教学计划，学生要进入工厂，车间的顶岗实习的学习阶段。实际体验各种电机和变压器的接线和工作过程，了解掌握各种电气设备的功能和使用。让工人师傅现场带领我们的学生掌握不同类型电气设备的操作，让学生对各种生产机械的主要结构及操作情况有亲身体验，通过工厂、车间的实习提高学生的实践能力，更快融入社会，工厂车间，做到学、用统一。为将来的就业打下良好基础。

五、重视习题课在教学过程中的作用

教学过程中适当安排了一些习题课，在习题课上，讲解一些较为典型的例题，通过对学生的提问，了解学生的理解程度和错误原因，帮助他们纠正错误。再精心选择两三道计算题让学生进行解答，然后对计算过程中出现的问题进行讲评。在讲评过程中，分析学生的解题步骤，了解学生的解题思路。争取实现一题多解，把各个知识点有效的结合起来，从而有利于学生的思维和演绎能力的培养。对学生解题中出现的错误及时指出，避免重复犯错，起到事半功倍的作用。针对学生学习过程中的薄弱环节，适当调整教学安排，有的放矢，从而更好地完成教学任务。

六、结束语

笔者在近十几年的教学实践工作中，积极采用多种教学手段进行教学实践。“电机与变压器”课程教学取得了的效果，达到了预期的教学目标。从学生的反馈来看，教学是还是比较成功的。当然，教学实践是一项长期艰巨的工程，尤其是我们面对一些基础知识掌握比较薄弱的技工学校的学生，要更好的利用现代化的教学手段来改革陈旧的教育模式，充实完善我们的传统课程，为社会、工厂企业输送合格的实用性人才。

参考文献

[1]《电机学》王正茂阎治安崔新艺苏少平编著西安交通大学出版社

[2]《电机与变压器》（第四版）中国劳动社会保障出版社