电工基础教法

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摘 要:《电工基础》是电气类、机电类、电子类专业的一门重要的基础课程,无论对学生的思维素质、创新能力、科学精神以及用电工技术解决实际问题的能力的培养,还是对后继课程的学习,都具有十分重要的作用.因内容抽象枯燥而难以理解,但对其知识的掌握的多寡对后续专业学习又有很大影响,因此结合多年的教学经验和学校的实际情况,归纳一些具有较好教学效果的教学法和对学生的评价标准,希望对《电工基础》一线教学人员有启发性作用.

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关 键 词:电工基础;实践教学法;课堂教学

中图分类号:G4文献标识码:A文章编号:1672-3198(2014)15-0128-02

《电工基础》和《电子线路》是电工电子类专业基础课程,这两门课程对后续学习专业知识有很大影响.尤其是《电工基础》也是学习《电子线路》课程的基础,直接影响《电子线路》知识的学习,可以说《电工基础》是专业基础课程中的基础课程,其介绍了专业课程中所出现的各种电类物理量的符号、单位、公式,电路、分析方法和基本定律定理.这些专业基础课知识掌握的多寡,直接决定学生在今后专业领域内能够取得成就的高低,所以在教授学生学习该课程知识时,教学人员、学校会用一切手段方法来促进学生的学习,期望学生能够尽可能多的掌握众多的知识点,帮助学生打下牢固基础.笔者结合多年的教学经验和学校实际情况,总结如下教学方法.

从教育学和心理学角度分析知识的掌握过程,认识到学习的过程实质上是信息的传递过程,是信息经过反复刺激内化的过程.从建构主义学说角度看,教学活动是一个过程,教学应关注其过程而不是结果.在过程中学生因疑惑、好奇而引起主动探究性的学习,在学习过程中出现的错误或失误及惊奇等现象,恰好反应了学生在学习过程的投入与参与,学生在做中学,在学中做,正是知识内化吸收的过程,而教师在教学活动中的职责仅是学生的引导者,辅助者或咨询者和学习的资料提供者.

《电工基础》课程主要特点是内容抽象、逻辑想强、推理过程复杂,其内容是理论知识更是实践操作技能,相对于初学者来说,学习《电工基础》有很大难度.讲授《电工基础》课程时,如认为教学活动是一个过程的认知来开展教学时,则其教学方法将于传统教学方法有很大不同.不同点在于教师授课前不仅要备好教材、备好学生,还要准备好课堂所需设备材料,还要科学合理的安排好教学时间和步骤,避免教学过程中出现无效率时间浪费和无序现象.为了能够向课堂45分钟要效益,向管理要效益,首先要对教学方法进行分析.

1教法分析

1.1结合教材内容确定教学法―演示实践教学法

《电工基础》在结构上可分为直流电路部分、磁路部分和交流电路部分(又分为单相交流电路和三相交流电路)三个模块.

直流电路重点为两电路(简单直流电路和复杂直流电路)及其分析方法(欧姆定律和基尔霍夫、戴维南、叠加定理等),通过演示实验教学方法以展示电路连接演示过程、仪表测量过程,学习方法以学生亲自实践操作、受教师引导归纳整理为主,通过作业或实验报告为辅助的学习措施,促进知识掌握与技能水平提高.

磁路的重点为三个定则(安培定则、左手定则和右手定则)及电磁感应,教法以展示磁场、磁感应现象演示过程、动画模拟为主,学法以安排学生结合演示实例进行实践操作为主,根据教师分析和引导,自主归纳总结学习这部分知识.

单相交流电路重点是R、L、C构成的电路及分析知识.教法以演示、实验教学法为主,学法以学生实践操作及观察为主,根据教师的指导自主归纳总结为.三相交流电路重点放在三相交流电源和三相负载的连接上,教学法以理论分析、练习计算为主,辅助实践操作.

专业教育的宗旨是培养技术应用型技术人才,因此,教师在制定《电工基础》教学计划时,要兼顾理论教学和实践教学这两个环节,要做到理论与实践、知识传授与能力培养相结合,以知识掌握和技能水平提高贯穿教学全过程.

1.2结合生活实际确定教学法――实例教学

生活中家庭的家用电器性能越来越好,使用范围越来越广,从厨房、浴室、照明、娱乐等各方面看用电设备的高档化和复杂化,对线路的设计、布线工艺水平和安全防保等方面提出了更高的要求.在教学过程中思考如何在《电工基础》教学中体现出其实用性?要求教师备课内容上要结合生活中的日用电器,学生要能在教学后分析出家用电器的处于的状态,能够分析计算电器工作电流.通过结合生活实例的教学方法可以提高学生的学习兴趣,也提高学生的分析、判断能力,不仅在课堂上有学习目标,课后也有检验标准.

实例教学法能让学生深切感受到《电工基础》知识的重要性,又能学以致用,解决实际问题,提高了自己的理论知识好实践动手能力.如:家用电器在正常运行时,其两端电压和通过的电流、线路电流、消耗功率的计算是电工中基本的计算,学生通过测量计算,即使对知识的领会,也是将知识融会贯通,将各章节的知识点有机统一,让学生应用基本公式和方法算出家庭用电线路上电流大小、功率多少,进而确定导线的线径、电度表的容量、线路铺设、安全保护方法等.

因学习《电工基础》课程的人员都是刚刚接触新知识学生,可能还没有掌握上述中的一些内容,但可通过教师在教学过程中的提示引导,激发学生的主动性、自主的去探究新知识.如:手机在学生中早已普遍,使用手机不可避免要给手机充电.手机充电器外形结构各异,使用中常出现接触不良造成手机电池无法充电的现象.在讲授直流电路状态时引入该现象,更能加深学生对此理解.通过用万用表测量判断问题点,引导学生思考如何解决该问题所在,最后指出对触点或导线的处理方法,解决自身实际问题,既提高兴趣又提高能力,双方皆大欢喜.再如:断路是电路一种常见的运行状态,如一幢楼或一个家庭的供电线路,突然发生熔断器断开故障,教师根据断路运行时电路中的电压、电流的大小和有无等特征来判断断路点,引导学生利用此规律进行分析而找出故障点,最后排除故障,同时指出熔断器的作用和对其的要求.通过理论结合实际的教与学讲解方法定会达到事半而功倍的效果.1.3结合后续专业课程确定教学方法――比较教学

《电工基础》课程在各专业教学模块中好像自成体系不与各专业发生直接关联,但《电工基础》课程之后的很多课程,如《电工测量》、《电气测量技术》、《电力拖动》等课程都与《电工基础》有着理论紧密联系.在讲授《电工基础》课程时,相对深层次的做知识引申,联系专业课程,既能引起学生更加重视相关内容,又能提升学生学习兴趣,使课堂气氛活跃,促进知识的进步掌握.讲授《电工基础》时,有预见性地将一些后续专业课程知识提前用电工基础知识进行分析,如:在讲电磁感应现象时,可以分析线圈储能现象,可将正常工作中日光灯的镇流器从电路中断开,而后用万用表测量其端电压,即可判断,在这里可将抽象难以理解的知识以实物验证方式展现出来,降低理解难度促进知识掌握.又如:讲授变压器和电动机的工作原理;讲到具有不同性质的元件组成的各种电路,其电压、电流的相位关系是不一样的,对单相异步电动机中的电容分相式电机的自行启动过程进行分析;在讲简单直流电路中串联电阻时,对串入三相异步电机定子绕组中的电阻作用进行分析,起到降压限流作用;在讲授三相交流对称负载时,结合三相异步电机和三相变压器的线圈接线方式等.

通过这种将《电工基础》课程与后续专业课知识紧密联系在一起,既提醒学生关注本课程与专业课程的关系和所处的重要基础地位,又将本课程的知识顺利迁移到另一课程中,让学生明白基础课与专业课是一条知识链的衔接关系,加深对《电工基础》课程的理解.

1.4结合课程理论和实践技能确定教学法――实践教学

《电工基础》课程本身是一种既有理论又有技能课程.在教学中为使难以理解的教学内容具体化和形象化,通常采用在一段时间内教学中穿插几次学生实验课,期望达到良好的教学效果.但实际教学实践表明,因实验课持续时间较短,易造成实践教学与整体教学内容较为分散感觉.这种洒水式的实验教学较难达到通过实践来强化刺激理论,并训练出一定操水平的教育目标.特别是中因为培养出具有优秀技能水平的学生,规划课程学时数时,《电工基础》课程由于自身的知识特点,几乎在理论课时中很难再挤出实验学时,给正常教学增加了难度.

针对这一矛盾,需要大力探索《电工基础》课程的教学方法,建议在教学过程中,大力引入演示实践教学法,研究《电工基础》课程中的每一节如何利用实践环节取写作技巧论教学过程,并能达到良好的教学效果.通过大量加强实践教学,培养教师分析教材、理解教材和驾驭教材的能力;培养学生实际的操作能力、分析问题能力解决问题能力,同时培养学生的团队合作能力和逻辑归纳综合能力.让学生在较为紧张的时间内,完成规定的教学任务,提升效率,培养集中精力专心解决问题的非智力因素.通过长期的教学训练,培养学生养成独立操作的良好习惯,为后续的专业课程学习打下良好的习惯,使之适应更高强度、难度更大的专业实践操作训练.大量的实践教学培养了学生对电工工具、电工测量仪表的使用技能,培养了学生对电工电子工艺图、线路图、原理图读图和识图能力,电气器件的安装技术及布线工艺、操作规程和安全防护技能等.


《电工基础》是一门最基础最重要的基础课,教学中教师应结合生活实际情况,在强调理论知识和实践能力的培养中,能够为学生后续的专业课学习打好坚实牢固的基础.

2实践教学效果的评价

在建构主义理论中,认为学习是一个活动,其本质是对一个活动的探究和理解.即学生不是被动、消极的知识接受者,而是主动、积极的知识探究者,学生在教学过程中,是一个积极的学习探究者,教学的作用就是要形成有助于学生独立探究的情境,让学生自己寻求问题解决的思路和途径.

《电工基础》教学中,为了能突破传统的教学模式而将其顺利地转换成以探究活动为主的教学模式,以教学过程来评价课堂教学效果,向课堂要效益,向45分钟要效益,需要任课教师课前准备好课程中的实践器件,组织安排好各教学环节中的步骤、时间、操作内容和评价方式.

教学物品:工具、仪表、导线、器件、纸质资料等.

实践步骤:演示与观察、根据原理图连接电路、检查连接正确性、申请教师检测、通电观察与处理,数据测量、分析与归纳、实践结论、填写实践报告或作业.

教师评价(观察活动过程中学生各方面表现,给予恰当评价):

智力因素:识图能力、电路连接、错误检查与排除、数据测量、分析与归纳、结果正误.

非智力因素:主动性、观察能力、团队合作能力、安全操作、流程顺序、环境整理.

学生评价:主动性、观察能力、团队合作能力、安全操作、流程顺序、环境整理.

实践教学的过程以知识是学习者自我建构的结果,所以教学活动不是一个传授、灌输知识的活动,而是一个激发学生建构知识的过程.教学就是要创设或者利用各种情境,帮助学生利用先前的知识与己有的经验在当前情境中进行学习和认知.

教师是人们向来认同“传道、授业、解惑”的说法,所以在传统教学实践中,教师多是知识的传授者、班级的管理者.但在建构主义看来,教师的价值就体现在能否激动学生以探究、主动、合作的方式进行学习,教师应该是学生的引导者,辅助者或咨询者、学习的资料提供者.

教学活动体现为合作、探究方式.传统中教学多成了一种管理活动,强调规范和纪律,而学生的学习反被淹没了.教学要能引导学生主动参与知识的学习,一方面使学生面对问题情境,刺激他们思考、探究,另一方面营造人际互动、互激的情境,让学生学会在合作中学习.