多媒體在《電工學》教學中的作用

摘 要：《電工基礎》是以物理學為基礎，電子電工專業必須掌握的一門基礎課程，其內容概念多，原理抽象，難懂難學。利用多媒體課件可以突破教學重點和難點，彌補演示實驗的不足和設計課堂練習，激發學生的學習興趣，有效地發揮學的主觀能動性，是落實素質教育的有效途徑。

關鍵詞：多媒體 電工學 課件

多媒體計算機輔助教學，即CAI(Computer-Aided Instruction)，或簡稱多媒體技術，對文本(text)、圖形(graph)、靜止圖像(still image)、聲音(audio)、動畫(animation)和視頻(video)等信息具有集成處理的能力，可以充分調動參與者的學習興趣和積極性，為學習者進行知識學習提供一個全方位學習的交互環境。多媒體技術以其大容量、全兼容和交互性強等特點，將各種教學信息以文字、圖片、聲音、視頻的形式展示給學生，能極大地吸引學生的有意注意，提高他們的認知興趣，增強課堂教學的密度，提高教學質量與效率。

多媒體在電工學教學中作用主要有以下幾個方面：

一、激發學生的學習興趣

人的各種活動多是由一定的動機所引起的，學生進行學習總是為一定的學習動機所支配的，學習動機中最現實、最活躍的成分是認知興趣。教學內容新穎、引人入勝，教學方法生動活潑多樣是吸引學生注意、激發學習動機、提高學習效率的前提條件，而用多媒體技術輔助課堂教學就能有效地實現這一切。例1：在講解短路時，應用多媒體課件，首先布置簡單的用戶電路，突然將兩根電線短路，這時電線發熱、冒煙，建筑物燃燒，出現一個火災場面，在此畫面播出的同時，伴隨畫外音及電流聲，這時圖、聲、光并出，一下子就抓住了學生的注意力，學生感到有趣，產生強烈的欲望，很快進入學習狀態，思考怎樣短路的，短路有怎樣危害，有怎樣的特點。所以，選擇適合的媒體課件，對學生的興趣和知識進行有效整合，可以使《電工基礎》課堂教學生動活潑。例２：在講授電容器這一章節知識前，為了使學生對電容器這一基本電子器件有更深刻的印象，使用COOL3D軟件制作片頭動態文字，用FLASH、3DMAX軟件制作各種有動態效果的電容器動畫，再結合電容器的教學錄像片制作的CAI課件作為背景知識進行介紹。在課堂教學的導入階段，學生們一下子就被精美的動畫所吸引，激起了他們想深入了解電容器結構與工作原理的欲望，在此學習動機的支配下，學生們在整堂課過程中積極思考，踴躍發言。相信通過觀看電容器精美動畫給學生留下的課堂記憶以及電容器知識會讓學生回味無窮。

二、突破教學重點和難點

在教學關鍵處，借助多媒體計算機輔助教學，會產生事半功倍的教學效果。

1.利用多媒體的“模擬”作用

電工基礎教學中的演示實驗有的做起來很麻煩，所以在鞏固練習時或復習時很少有機會有重復做。例如：在磁與電磁章節的“楞次定律”教學中，研究金屬線圈中的磁通變化產生感應電流規律時，由于這節課既是重點又是難點，所以教師采取的方法是先演示金屬線圈中插入磁鐵，產生感應電流，使外接電流計指針發生偏轉；再讓學生做實驗，學生先做金屬線圈中插入和拔出磁鐵，觀察感應電流方向，然后調換磁鐵極性重復插入和拔出金屬線圈，觀察感應電流方向這幾個實驗，最后根據實驗總結感應電流方向判斷的規律——楞次定律。由于課堂教學的時間是有限的，所以有的學生完不成全部實驗或不能正確判別出感應電流方向，這就影響了實驗的目的和效果。因此，筆者制作了楞次定律CAI課件，以多媒體動畫的形式“模擬”演示電流和磁場變化的全過程，使靜止變運動、間斷變連續，而且演示的速度可以任意控制。適時地放在投影儀上進行“模擬”實驗，就能在學生實驗的基礎上幫助學生理解重點，順利地突破難點，從而提高教學效果。像“電流的形成”、“感性電路交流電流與電壓的超前之后關系”等實驗也可以采取“模擬”演示的方法將抽象問題形象化，提高教學的效果。

2.利用多媒體的“放大”作用

在電工基礎教學中有許多演示實驗結果不可見或可見度很小，這樣很難使每個學生都觀察清楚，在很大程度上降低了演示實驗的效果，影響了教學質量。利用多媒體強大的動畫功能及有關外設（大屏幕顯示器，液晶投影儀等）可以解決許多用常規手段難以表達或可見度低的實驗。涉及磁力線、電力線、交流電信號波形等的實驗，都可以利用多媒體提高可見度來提高電工學教學的效果。如在電容器檢測教學時，一般演示萬用表測量電容器動態電阻，由于測量儀表較小，可見度很小，用投影儀演示效果很好。演示時，將萬用表水平放置在投影儀載物臺上，調節鏡頭至成象最清楚，將萬用表表棒搭接在電容器引腳上，就可在銀幕上清晰地看到表針轉動，效果很好。一般可見度小的演示實驗都可以利用投影儀等電教媒體的放大作用來提高演示實驗的效果。

3.利用多媒體的“復現”作用

有些實驗是在教學中做的演示實驗，而另一些是學生實驗。在復習時，因時間延長而遺忘是不可避免的，有的實驗又不適宜重復做，尤其是在復習課時更不可能把平時教學時的演示實驗都重做一遍。然而，利用多媒體的“復現”特點就可以達到復習的目的，既節省復習時間又提高復習效果。復習課教學可利用多媒體課件把一些實驗“復現”出來，教師還可以邊講邊分析。例如：在勻強磁場中金屬線框轉動切割磁力線產生感應電流的實驗，在復習時就可以播放發電機工作原理動畫教學參考片來達到復習實驗的目的，提高復習課的效果。這樣的實驗很多，如用電源電動勢和內阻的實驗，電荷在電場中運動的實驗，調節微調電容器實現RLC串聯諧振的實驗等等都可以利用電教媒體的“復現”特點進行教學。

4.利用多媒體“信息反饋快”的特點

在電工基礎教學中，師生之間要靠信息進行交流，教師要得到學生掌握知識的信息，必須進行檢測，而傳統的檢測方法具有很大的局限性，如果利用多媒體技術輔助課堂教學就可以克服和彌補這種局限性。例如：在電工基礎的電路連接的教學中，讓學生按電路圖連接實驗圖的練習中，就可以讓每個學生在練習本上畫出來，然后教師可以有目的地選擇正反不同的結果放在實物投影儀上，進行分析和講解，效果明顯優于不用電教媒體的教學。

三、彌補演示實驗的不足

電工基礎是一門實驗性很強的學科，許多概念和原理經常是通過實驗來幫助學生加以理解。但有些物理知識無法在傳統的演示實驗中予以解決，很難達到理想的教學效果，因此可以借助于多媒體課件。

1.彌補時間的不足，有的實驗需要時間很短。例如，電容器的充放電。由于充放電時間很短，只有幾毫秒，這時可以通過多媒體課件來模擬這一實驗，用燈泡的亮、暗來描述，將過程拉長，讓學生在腦中形成充放電的印象。

2.探索物理規律。電工基礎實驗的教學在一定程度上受到實驗儀器、設備和時空等條件的限制，顯出一定的局限性。我們可以在充分尊重實驗事實的基礎上，利用多媒體技術來展示物理過程，使物理過程化“靜”為“動”、化“微觀”為“宏觀”、變“抽象”為“形象”，并通過現象的展示來揭示其物理本質，加深學生對物理概念和物理規律的理解。例如，在《電磁感應》課題的教學中，電場與磁場的變化過程在實驗中是看不到的，學生為此感到很抽象，如采用多媒體三維動畫技術模擬該過程，學生就能夠很清楚地看到電場線、磁感線的整體分布及動態變化過程，變“抽象”為“形象”，其變化規律學生也能夠很快歸納總結出來。

3.展示特殊及危險場面。電器電路有很多事故，每個事故都很危險。例如人的觸電事故、短路事故引起火災及家庭電路中使用大功率用電器引起火災等。這些本身就是事故，不容易再現，也不能出現，而又必須講解，以讓學生掌握，防止這些事故發生。可用多媒體課件予以模擬，讓學生從栩栩如生的情景中領略到其中原理及防止方法，會收到很好的效果。

四、設計課堂練習

1.理論依據

多媒體技術的另一特點就是其集成性，即集圖像、聲音、文字、動畫和數值于一體，將結果綜合地展現在屏幕上，這一特點有利于形成對學習者感官的刺激。根據行為主義心理學和行為主義教學理論，刺激反應是認知形成必備的條件之一。有關研究表明：單憑聽覺獲取知識，能記憶15%的內容；單憑視覺獲取知識，能記憶65%的內容。心理學家也告訴我們：被刺激的感覺器官越多，記憶就越深刻。CAI課件為學生提供了聲像并茂的感官刺激，這對于學生內化所呈現的知識項目，以及提高他們的學習動機和積極性大有好處。

2.實施方案

在設計課堂練習時，用Authorware或Flash軟件把練習的習題集設計成有交互響應的CAI課件，通過一定的色彩搭配，配以圖片或動畫效果，把要求學生掌握的重要知識點以極其醒目的形式呈現給學生；或者把一單元中所有重要公式、概念及相應的習題設計成填空題、判斷題、選擇題，先讓學生練習，然后把正確答案以各種各樣的動態效果出現在屏幕上，必要時還配以鼓勵性或祝賀性的音響效果。學生不僅在異彩紛呈的課堂練習中記住了知識，而且體驗到了人機交互式學習的快感和成功的喜悅，可謂寓教于樂，學得開心，記得牢固。因此，多媒體技術能促進教學改革的不斷深入，真正達到時間短、內容精、效果好。

五、加大訓練量，提高解題能力

《電工學》是一門基礎學科，怎樣分析電子電路很重要，所以培養學生的解題能力和計算能力分析能力很重要。但由于理論較深，職高生很難掌握。利用多媒體課件中的習題庫，訓練學生解決問題的能力，可以收到事半功倍的效果。由于多媒體課件中的習題庫一般都做得界面漂亮，人機交互性好，所以教學過程顯得生動有趣，針對性強，學生學習輕松愉快，印象深刻。教師利用多媒體課件，可以有目的、有針對性地調整題目的難度，做到因材施教，并可以靈活運用一題多變、一題多解來擴大課堂容量。

總之，在電工學課堂教學中使用多媒體技術，可以擴大課堂教學的“時空”，切實減輕學生負擔，很好地解決在教學過程中學生的參與時間增加而總課時相對減少的矛盾，更有利于學生主體作用的發揮，是落實素質教育的有效途徑。我相信，多媒體技術將以其獨有的先進特點，在現代教學中發揮越來越大的作用！

參考文獻：

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