电机学难点教学的多思维融合方法

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电机学难点教学的多思维融合方法

作者：黄洪全任家富陈光柱

来源：《教育教学论坛》2015年第10期

摘要：“电机学”内容多，难度大，按传统单一教学方法难以达到好的教学效果。以旋转磁场性质的教学为例，采用数学公式、时间波形、空间波形、绕组空间位置、磁场矢量及磁场形象化相结合的多思维融合方法来帮助理解，能做到感性与理性、具体与抽象的统一，会加快和加深对相关知识的掌握，让学生在课堂上“愉快”地学习，大大提升教学质量。

关键词：电机学；教学；多思维；融合

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）10-0183-02

“电机学”课程作为电气工程自动化专业的一门核心课程[1]，它以多个学科为基础，知识点多，而且抽象、难于理解。学生以前对电机实际运行知之甚少，若仅按单一的思维方法进行知识点的讲授，很难达到预期的教学效果[2]。譬如，针对旋转磁场这种难以理解的知识点，仅

从数学公式递推的思维方法讲解旋转磁场的时间和空间函数性质，即便通过多次反复推导让学生明白数学公式的演变过程，仍然难以将电机绕组空间分布、交变电流与磁场之间的关系贯通[3，4]，对原理的阐述必定显得生硬，令人感到枯燥乏味，学生学习的积极性和主动性备受打击，不利于发挥学生学习的潜能，也不利于学生能力的培养，难免课程结束后绝大部分学生对“电机学”内容一知半解甚至对其最基本原理都难以理解。实际上，“电机学”是理论与实际工程设备对象——电机的统一，是抽象性与具体性的统一，在教学中不仅要将理论学习与实验操作进行结合[5]，针对难点还要用多种思维方法来帮助理解，做到由浅入深、由感性到理性、由

具体到抽象。比如可以采用数学公式推导、磁场几何向量的演变、不可见磁场的可视化等来阐述旋转磁场性质，定会加快和加深对相关知识的理解，让学生在课堂上“愉快”地学习，这将大大提升教学质量。由于旋转磁场内容在“电机学”中是重点和难点，故下面就以旋转磁场性质知识点为例，谈谈如何做到采用多种思维方法来帮助理解并最终提高教学效率和教学质量。首先简要叙述旋转磁势的性质。

一、旋转磁势的难点

当对称的三相交流绕组流过三相对称交流电流时，无论电流是由电源提供还是感应产生，合成磁势为一旋转磁势。对旋转磁势教学的难点在于：三相合成磁势的振幅为每相脉动磁势振幅的3/2倍；同步转速n1=60f/p（r/min），f和p分别为电流频率（单位Hz）和电机的极对数；三相合成磁势的振幅位置随时间的变化与绕组电流关系。

二、思维一：数学公式推导