徐純輝
(黃岡師范學院 機電工程學院,湖北 黃州 438000)
?
電工學中三電路“五步”教學法
徐純輝
(黃岡師范學院 機電工程學院,湖北 黃州 438000)
直流電路、交流電路、三相電路是《電工電子技術》中所有電路教學的前奏,探尋這三電路教學,對本課程后面其它電路的教學具有舉足輕重的作用。本文結合高職生學習實際,就三電路進行“五步”教學法作一探討,旨在探尋電路教學規(guī)律,提高教學效果,讓學生能真正掌握好電路理論知識和實踐技能。
直流電路;交流電路;三相電路;教學;五步法;技能;培養(yǎng)
直流電路、交流電路、三相電路在電工學中占有十分重要的地位[1]。電路的分析、計算、實踐操作是教學的重點,而交流電路,特別是三相電路既是學生學習的難點,也是教學的難點。學生學習電路之難,概括地講:即概念抽象,理解難;電路復雜,分析難;相量式繁瑣,計算難;理論性強,掌握難。因此,對于“底子薄,接受能力差”,且數(shù)學基礎尚欠缺的高職生來說,學習直流電路、交流電路、三相電路是一道難過的坎。如何攻克這一教學難關?針對高職生的認知、情感特點及基礎實際,教學時務必要做好兩方面的工作:一是要精心設計好教學內容,盡可能化繁為簡,易于學生接受;二要靈活地選用教法,營造良好的教學氛圍,激發(fā)學生學習熱情,讓學生在輕松和愉悅的教學環(huán)境中積極學習、探求新知。為此,電工學中三種電路不妨采用“五步”法來實施教學。
課前利用多媒體手段將一些圖文并茂的直流電路、交流電路及三相電路圖展示給學生,讓學生在欣賞電路的結構美、感受電路的神秘感時,對電路產生興趣和好奇心,激發(fā)學生急于探求新知的欲望。
1.1 情境導入 激發(fā)學習興趣
利用趣味引導,創(chuàng)設情境,啟示學生,將一個個貼近生活、貼近實際的電路呈現(xiàn)在眼前。電路應用到處可見,作為電類專業(yè)的學生,若不學好電路的基本知識和技能,將有愧于學習本專業(yè),未來工作將是寸步難行,以此來激發(fā)學生對電路學習的信心,從內心深處產生:非學好電路知識不可的思想信念。
1.2 情境教學 提升學習正能量
情境教學當然也包括教師的情感因素,教師在情境導入時,輔之以生動的語言,介紹電路在我國國民經濟、工農業(yè)生產和國防科技領域的廣泛應用,強調電路學習的重要意義,以真情來感染學生、打動學生。用正能量來驅動學生學習的積極性,打造思維課堂,教師在激活思維中拉開電路教學的序幕。
直流電路、交流電路、三相交流電路對高職學生來說,顯得非常抽象與枯燥,學習難度大,接受效果不佳。對此,電路教學要靈活地變換教學方法與藝術,改革傳統(tǒng)教法,提高教學效果。
2.1 設計新穎教學形式,提高教學的趣味性
首先精心設計教學內容,鑒于三種電路教學內容的主線均為電流、電壓、功率。應用表格法,將其內容歸納條理化,編織成知識網絡(如表1、表2和表3)。使教學目標明確,內容簡練、易教、易學。其次,設計新穎的教學形式,利用計算機技術將設計好的表格,及與表格中內容相關的電路圖制作成圖文并茂的課件,以生動逼真的課件,伴之音效吸引學生的注意力,并借助仿真軟件,使教學過程生動、富有感染力,提高課堂教學的趣味性,增強教學效果。
表1 三電路電流對照
表2 三電路電壓對照
注:電壓:電場力把單位正電荷從電場中A點移到B點所做的功,也稱電位差。
定義式:UAB=dWAB/dq=VA-VBVA、VB分別為A、B兩點的電位。
方向: 規(guī)定從高電位指向低電位。
2.2 表格法教學,突出思維能力的培養(yǎng)
表格教學法集歸納、比較、遷移、聯(lián)想、啟發(fā)于一體,符合高職生的認知規(guī)律,方便學生接受新知識。起到了培養(yǎng)學生思維能力的功效。其一,表格法將電路教學內容系統(tǒng)化、條理化,以網絡化的教學設計啟迪學生思維的靈活性和創(chuàng)造性,激發(fā)學生的創(chuàng)新意識,發(fā)展了學生的創(chuàng)新思維;其二,利用知識的前后聯(lián)系,培養(yǎng)了學生思維的可逆性,三電路內容前后既存聯(lián)系、又有異同。對照表格,講直流電路為后面交流電路教學奠定了基礎,講交流電路適時地與直流電路內容進行對照比較,引導學生遷移思維,探尋知識的前后關系,前后相得益彰;其三,表格法教學,內容條理,思路清晰,適時地分析比較,引導學生理解延伸,訓練了思維的流暢性、變通性、發(fā)散性,培養(yǎng)了思維的遷移能力。
表3 三電路功率對照
注:功率:電能量對時間的變化率,或電場力單位時間內作的功:P=dW/dt
通過表格法的教學,三電路內容在學生頭腦中有了系統(tǒng)化,條理化的印象。為加強掌握,進一步突出重點、突破難點,還需將表格中的一些重、難點知識抽取出來,進行有側重地教學。
3.1 抽絲——突出重點,各個擊破
“抽絲”即從表格中再次抽出三電路中的一些知識重點,進行單獨突破。如直流電中的疊加定理、基爾霍夫定律;交流電路中正弦量的相量表示法;三相電路對稱負載Y型、Δ型聯(lián)結的電流、電壓的計算等等,屬學生應掌握的重點。針對這些重點,進一步運用探究、啟發(fā)、比較、討論等教法,引導學生去探索與研究,加強理解,深化認識。并結合應用舉例,對重要公式、概念、定律等內容精心講授,深入淺出,各個擊破,使學生能真正掌握電路的重要知識點。
3.2 剝繭——聚焦難點,破繭成蝶
“剝繭”即重新抽取三電路中的知識難點,進一步“攻艱克難”。直流電中的戴維南定理及應用;交流電路中正弦量的求和運算,(R、L、C)三元件串聯(lián)電路的分析與計算;三相對稱電路Y型、Δ型聯(lián)結電流、電壓、功率的計算等等,屬學習的難點。聚焦這些難點,運用巧設提問,設置“矛盾沖突”,變“難點”為“趣點”等手段,通過答疑解惑,課堂討論等教學法,化解難點、掃除障礙,直至撥開云霧見青天,讓難點問題實現(xiàn)破繭成蝶的完美嬗變。
高職學生靈活應用知識的能力不強。因此,對電路中的一些重、難點,及交流電路中的一些復雜公式,還需通過實例教學與課內外訓練相結合,來幫助他們真正掌握和運用新知識。
4.1 典型舉例 探尋規(guī)律
實例教學是學生內化新知,熟悉應用的重要環(huán)節(jié)。為使實例教學取得較好的效果,首先,要精心選擇具有典型性,涵蓋三電路知識重、難點,及基本公式的例題。其次,用心設計教學,融分析電路的思路、方法,運用知識的技能于一體。教學中,一要注重點撥、啟發(fā)、激發(fā)靈感,啟迪學生思維的靈活性;二要注重交流互動,激疑引思,用問題驅動學生理解延伸、領悟應用;三要善于歸納總結,引導學生探尋規(guī)律、掌握方法,發(fā)揮聯(lián)想,培養(yǎng)學生舉一反三的能力。
4.2 加強練習 鞏固新知
課堂訓練與課外練習,是學生鞏固、運用、理解所學內容的關鍵環(huán)節(jié)。針對高職生的實際,理論需“精講”,避免學生一頭霧水,盡可能擠出更多時間讓學生“多練”。為此,一要“精選習題,跟蹤訓練”,認真選擇有代表性,難度適中的習題,課內外跟蹤訓練。二要“練習反饋,以練促教”,通過練習,回饋問題,及時改進教學,修補漏洞。三要“講練結合,內化反思”,對練習精心評講,突出解決問題的思路、方法及知識技能的應用,培養(yǎng)學生勤思多練的好習慣。針對練習中反映出的問題,引導學生總結反思,交流研討解決問題的困惑與體會,暢談澄清問題后的收獲,激發(fā)學習興趣,提高學習動力。
三電路與實踐結合緊密,應用廣泛。為使學生更加牢固地掌握電路理論知識和實踐技能,實驗、實訓是不可或缺的關鍵環(huán)節(jié)。通過實驗、實訓,進一步鞏固理論,拓展新知,培養(yǎng)應用能力。
5.1 實驗操作 提高技能
電路知識實踐性強,實驗教學必須貫穿于理論教學之中,通過實驗,鞏固所學的理論知識,訓練學生的操作技能。如直流電路教學中,通過基爾霍夫定律、疊加定理的實驗驗證,加深學生對定律內容及其中一些概念的理解,并熟悉直流穩(wěn)壓電源、直流儀表的使用方法;交流電路教學中,通過交流電路各參數(shù)的測量,日光燈電路及功率因數(shù)提高的實驗,使學生學會交流量的測量方法,熟悉交流儀表的使用方法。了解提高功率因數(shù)的方法與意義;三相電路教學中,通過“三相負載的Y型、Δ型電路的測量”實驗。使同學們掌握三相負載電路的連接方法,并從實驗中觀察到了線電壓、相電壓,線電流、相電流的關系。學生通過親手操作這些實驗,既加深了對所學理論知識的理解與記憶,又明確了各實驗的操作規(guī)則與步驟。培養(yǎng)了操作技能,為應用電路知識奠定了良好基礎。
5.2 實踐而學 學以致用
為培養(yǎng)學生重實踐,重技能的思想,電路教學還須加強實訓環(huán)節(jié)。突出動手能力與崗位能力,構建“實踐而學”的教學模式[3]。除實驗教學外,在實訓現(xiàn)場,當場給同學們進行理論的講解和實際操作線路的連接,在老師的指導下,學習相關的電工操作技術,感知學以致用。在實踐中學習新知識、新技能、新方法。通過親自動手實踐,培養(yǎng)動手能力、創(chuàng)新能力及嚴謹踏實的工作作風,為今后從事與本專業(yè)有關的工作奠定實踐基礎。
[1] 林平勇.電工電子技術[M].北京:高等教育出版社,2008:1,28,54.
[2] 李耐根.電工與電子技術基礎[M].冶金工業(yè)出版社,2008:44-46.
[3] 王彥民.談構建通過“實踐而學”的電工教學新模式[J].教育與職業(yè),2006,(5):100-101.
(王菊平)
G642
A
1003-8078(2014)03-0070-04
2014-04-09 doi 10.3969/j.issn.1003-8078.2014.03.17
徐純輝,男,湖北黃岡人,副教授,研究方向為物理學與電工電子技術。