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【摘 要】本文旨在说明用知识迁移解决《电机与变压器》这门课中，如何画出或找出直流电机单叠绕组和单波绕组并联支路的问题，帮助学生清楚理解短路线、电刷在形成支路中的作用，从而掌握支路的形成原理。
【关键词】直流电机;绕组展开图;并联支路;知识迁移;教学法
【中图分类号】G712 【文献标识码】A 【文章编号】1671-8437（2020）04-0027-02
知识迁移在学生学习新知识时起着重要作用，已有的认知结构往往成为突破教学中的重点和难点，是学生接受新知识的源泉。把画等效电路的方法用在画直流电机的并联支路上简单而明了，大大提高了教学的效果，这是本文的最大亮点。
《电机与变压器》这门课程是职业院校电工类专业的重要科目之一，能否掌握好这门课，对提高学生的专业知识水平起着关键的作用。课堂教学是教师传授知识的重要途径之一，课堂上教师的教学方法至关重要。针对不同的教学内容，结合学生的特点，把看似枯燥难懂的电机理论讲活讲透，是教师需要研究的问题。在这里，笔者结合自己对《电机与变压器》教学的经验，谈谈对这门课难点部分（直流电机绕组并联支路）的讲授办法，就是充分利用迁移的思想进行课堂教学，以期达到举一反三的教学效果。
在学习《电机与变压器》中直流电机绕组展开图并联支路这部分内容时，学生常问：教科书中所画的并联支路，在电机运转时是个啥样子？我们如何能找到每条支路呢？有没有可操作的具体办法？的确，画绕组展开图，这是学生最感头痛的内容之一，而找出并联支路就更难，这是因为绕组展开图看上去很复杂。教师可以利用思维的迁移特性进行深入地剖析，这样便可以找到所有的并联支路。具体为：
1 根据已画出的展开图，画出所有元件相互连接的串联图
如《电机与变压器》教材第16页例1-1中图1-24所示的单叠绕组，其元件相互连接的闭合电路如图1所示。图中以元件号数字代表相应的元件，用短线表示相互连接关系。很显然，在单叠绕组中，所有元件是按编号顺序串联起来的闭合回路。
注意：图1可结合动画演示在电机运转时绕组元件、电刷、短路线和正负电极的动态情况。图1只是运行中某一瞬间的情况而已。
找出被电刷短路的元件：1、5、9和13，并用线条短接该四个元件（也就是电机绕组的加的短路线）如图1所示。学生明白了短路线究竟是起何作用的问题。若在图中标出元件的电流方向的话，从图中可以看出，这个闭合回路中将有四个特殊的点（也就是四个电刷）：其中两个点（相对的两电刷）为电流流入的点，而另外的两个点（另一对相对的电刷）则为电流流出的点。该四個点（四个电刷）把电路分成了四段。并注意其他元件所处磁极的极性。
将电流流入的两点用线连起来作为一个端，而将另两个电流流出点也用线连起来作为另一个端，如图1所示。换言之，流入电流的电刷接成一端，而流出电流的电刷接成另一端，形成了电机的两个正负极。
至此，学生自然而然地理解为什么实际的四极单叠绕组电机的四个电刷中把相对的两个连在一起，而不是把相邻的电刷连在一起这个做法了。接下来请学生求解一下如图2所示电路的最简等效电路。
结果如图3所示。同样的电路形式，那么前面的图1的等效电路为图4就很容易理解了，所谓“并联支路”就显而易见了。这种等效电路的知识迁移，可以使学生温故而知新，前面的问题也解决了。且并联支路也自然而然地找到了，它们分别是：元件2、3、4串成一条;6、7、8串联为一条;10、11、12为一条;14、15、16串联成的第四条支路。从图4中还可清楚地看到：组成每条支路的三个元件同在一个磁极下，因此单叠绕组的并联支路数等于磁极数：2a=2p。
同样，对单波绕组，教材中相关的图示的元件串联图如图5所示。
从展开图中找出被电刷及连接线短路的元件有：1、5、6、10和14。同时可看出：当将元件1、10直接短路掉并引出一极（电流流入端）;将元件6、5和14短路掉并由此引出另一极（电流流出端）。至此，通过观察可清楚看到以下几点：（1）仅有两条并联支路。（2）所有相串联的元件都不是顺序号相连。（3）所有N 极下的元件串联成一条支路，而所有S 极下的元件串联为另一条支路。因此，单波绕组仅有两条并联支路。
通过以上例子分析说明：在教学过程中，一些难点的解决方法如同一把万能钥匙，往往能解决多个问题。教师必须以大多数学生认为的难点安排教学的重点，可利用知识的迁移，解决教学中的疑难问题，以达到精炼性与高效性的统一，顺利完成课堂的教学目标。
【作者简介】
张振涛（1966～），男，汉族，山东东平人，高级讲师，本科，研究方向：电子技术。
【关键词】直流电机;绕组展开图;并联支路;知识迁移;教学法
【中图分类号】G712 【文献标识码】A 【文章编号】1671-8437（2020）04-0027-02
知识迁移在学生学习新知识时起着重要作用，已有的认知结构往往成为突破教学中的重点和难点，是学生接受新知识的源泉。把画等效电路的方法用在画直流电机的并联支路上简单而明了，大大提高了教学的效果，这是本文的最大亮点。
《电机与变压器》这门课程是职业院校电工类专业的重要科目之一，能否掌握好这门课，对提高学生的专业知识水平起着关键的作用。课堂教学是教师传授知识的重要途径之一，课堂上教师的教学方法至关重要。针对不同的教学内容，结合学生的特点，把看似枯燥难懂的电机理论讲活讲透，是教师需要研究的问题。在这里，笔者结合自己对《电机与变压器》教学的经验，谈谈对这门课难点部分（直流电机绕组并联支路）的讲授办法，就是充分利用迁移的思想进行课堂教学，以期达到举一反三的教学效果。
在学习《电机与变压器》中直流电机绕组展开图并联支路这部分内容时，学生常问：教科书中所画的并联支路，在电机运转时是个啥样子？我们如何能找到每条支路呢？有没有可操作的具体办法？的确，画绕组展开图，这是学生最感头痛的内容之一，而找出并联支路就更难，这是因为绕组展开图看上去很复杂。教师可以利用思维的迁移特性进行深入地剖析，这样便可以找到所有的并联支路。具体为：
1 根据已画出的展开图，画出所有元件相互连接的串联图
如《电机与变压器》教材第16页例1-1中图1-24所示的单叠绕组，其元件相互连接的闭合电路如图1所示。图中以元件号数字代表相应的元件，用短线表示相互连接关系。很显然，在单叠绕组中，所有元件是按编号顺序串联起来的闭合回路。
注意：图1可结合动画演示在电机运转时绕组元件、电刷、短路线和正负电极的动态情况。图1只是运行中某一瞬间的情况而已。
找出被电刷短路的元件：1、5、9和13，并用线条短接该四个元件（也就是电机绕组的加的短路线）如图1所示。学生明白了短路线究竟是起何作用的问题。若在图中标出元件的电流方向的话，从图中可以看出，这个闭合回路中将有四个特殊的点（也就是四个电刷）：其中两个点（相对的两电刷）为电流流入的点，而另外的两个点（另一对相对的电刷）则为电流流出的点。该四個点（四个电刷）把电路分成了四段。并注意其他元件所处磁极的极性。
将电流流入的两点用线连起来作为一个端，而将另两个电流流出点也用线连起来作为另一个端，如图1所示。换言之，流入电流的电刷接成一端，而流出电流的电刷接成另一端，形成了电机的两个正负极。
至此，学生自然而然地理解为什么实际的四极单叠绕组电机的四个电刷中把相对的两个连在一起，而不是把相邻的电刷连在一起这个做法了。接下来请学生求解一下如图2所示电路的最简等效电路。
结果如图3所示。同样的电路形式，那么前面的图1的等效电路为图4就很容易理解了，所谓“并联支路”就显而易见了。这种等效电路的知识迁移，可以使学生温故而知新，前面的问题也解决了。且并联支路也自然而然地找到了，它们分别是：元件2、3、4串成一条;6、7、8串联为一条;10、11、12为一条;14、15、16串联成的第四条支路。从图4中还可清楚地看到：组成每条支路的三个元件同在一个磁极下，因此单叠绕组的并联支路数等于磁极数：2a=2p。
同样，对单波绕组，教材中相关的图示的元件串联图如图5所示。
从展开图中找出被电刷及连接线短路的元件有：1、5、6、10和14。同时可看出：当将元件1、10直接短路掉并引出一极（电流流入端）;将元件6、5和14短路掉并由此引出另一极（电流流出端）。至此，通过观察可清楚看到以下几点：（1）仅有两条并联支路。（2）所有相串联的元件都不是顺序号相连。（3）所有N 极下的元件串联成一条支路，而所有S 极下的元件串联为另一条支路。因此，单波绕组仅有两条并联支路。
通过以上例子分析说明：在教学过程中，一些难点的解决方法如同一把万能钥匙，往往能解决多个问题。教师必须以大多数学生认为的难点安排教学的重点，可利用知识的迁移，解决教学中的疑难问题，以达到精炼性与高效性的统一，顺利完成课堂的教学目标。
【作者简介】
张振涛（1966～），男，汉族，山东东平人，高级讲师，本科，研究方向：电子技术。