例談《電工學》教學中的細節問題

　　摘 要： 《電工學》在本院是五年制數控技術應用專業和數修專業的一門專業基礎課程，也是為以后專業課的學習打下基礎的一門很重要的課程。作者在從事這門課的教學中，總結了一些教學細節問題和教學技巧。
　　關鍵詞： 《電工學》 教學技巧 細節
　　
　　《電工學》在我院是五年制數控技術應用專業和數修專業的一門專業基礎課程，通過該課程的學習，學生可獲得電路、電機及其控制，安全用電，電工測量及電子技術的基本理論、基本知識和基本技能。由于它概念多、知識面廣、綜合性強、實踐性強，因此教師在教學中要做到重點突出、深入淺出，使學生盡快掌握。我就《電工學》教學中的細節問題談談自己的體會。
　　一、合理選擇教學內容，突出“學以致用”理念
　　《電工學》是一門基礎學科，它的對象是非電類專業學生，其內容必須與后續專業課相銜接，其基本理論以“必需夠用”為度，減少數理論證，以掌握概念，突出應用培養技能為教學重點。如電路部分重點介紹電路的基本概念、基本定律和基本分析方法；電機與控制及安全用電部分主要討論變壓器與異步電動機的外部特性，控制和使用，以及安全用電的基本常識；電子技術部分重點介紹電子器件的外部特性與功能，以及電子電路的定性分析與應用；電子測量部分介紹常用電工測量儀表的基本原理，應用及實驗可以放到實訓課中去講解，提高學生同步應用的技能。另外，課程的教學目的不僅僅是教會學生知識，更重要的是教會學生怎樣應用所學的知識，這里所說的“應用”不僅僅指會用所學的知識去解題，而是要讓學生知道所學的知識有什么用處，如何在生產實踐中應用這些知識。在平時的教學內容選擇上，應注重將理論知識與工程技術上的應用聯系起來。例如，在介紹二極管的特性曲線時，只單純介紹曲線的基本含義，而特性曲線有什么實際應用并不介紹，這種從概念到概念的灌輸，使學生對課程的學習感到抽象和無用。只有注意了知識與工程應用的密切聯系，在介紹曲線的基本概念后，進一步聯系實際，說明二極管特性曲線可由晶體管圖示儀來測量獲得，利用特性曲線可以觀測二極管的主要參數和檢測其性能的優劣，才能使學生體會特性曲線的作用和應用，做到合理選擇教學內容，突出“學以致用”理念。
　　二、根據教學內容聯系實際，充分挖掘學生的想象力和推理能力
　　在《電工學》的教學中，除了合理選擇教學內容外，還應突出教學的實踐性，充分強調對實際的指導意義，思考分析理論在實際的具體應用。例如，在分析串聯電路的應用時，學生對它的實際指導意義理解不深，我就補充舉了個例子：有一個小燈泡額定電壓為12V，額定功率為6W，要把它作為信號燈接到220V，在電路中，應該串聯一個多大的電阻？可選的電阻有200歐姆、400歐姆、500歐姆、700歐姆四種。學生根據小燈泡的電壓、功率，算出了小燈泡的額定電流為0.5A，電阻為24歐姆，再根據串聯電路的電流0.5A和總電壓220V算出串聯電路的總電阻為440歐姆，最后將總電阻440歐姆減去小燈泡的電阻24歐姆得到416歐姆，即為應串聯的電阻阻值。但實際上可選的電阻沒有416歐姆的，那么，在接近這個電阻的400歐姆、500歐姆兩個中應該選取哪一個呢？能否選取最接近416歐姆的400歐姆呢？答案是否定的。因為如果選了400歐姆的電阻，串聯后流過小燈泡的電流約為0.518A，就超過了它的額定電流，這是不允許的。在這個問題中前面算出的額定電流在實際應用時隱含的條件是只能小于等于它，而不能大于它。選取500歐姆的電阻串聯后，雖然電流下降到0.419A，小燈泡的亮度有所下降，但能保證電路設備安全。在《電工學》的教學中善于引導和充分發揮學生的想象力也是十分重要的。例如在講串聯電路中電壓和電阻成正比的關系時，我突然提了這樣一個問題：如果兩個電阻串聯，其中一個電阻特別大，大到了無窮大，也就是斷開了，那么在斷口處的電壓是多少？有的學生感到茫然，有的學生說那就沒有電壓了。其實這個問題可用動態抽象的電路去想象——在那個逐漸變大的電阻兩端接上電壓表一直觀察，則電壓表讀數會越來越大，最終電壓表的讀數必然與電源電壓相同。這就是為什么電線斷線后如果有人碰到就會觸電的原因。引導學生聯系實際，豐富學生的想象力，不僅能加深學生對概念的理解，而且能調動學生的學習積極性，讓他們感到學有所用。
　　三、合理安排教學順序，注重相似內容類比區別集中教學
　　《電工學》的教學內容中有些概念十分相似，很容易混淆。如果按部就班地順著章節講述，就會造成前后內容脫節，讓學生抓不住要領。如果打亂章節順序，把類似的概念放在一起相互比較，集中講解則可達到事半功倍的效果。例如，在“電磁與電磁感應”教學時，左、右手定則和右手螺旋定則均不在同一節，而且這幾個定則都是在介紹其他概念時配合應用的，比較分散，提法又很相近，很多學生經常混淆這三個定則的用法。如果采用類比區別、集中教學的方法，就能解決這個問題。首先把這三個定則同時列出，并區分它們的適用場合，即右手螺旋定則用于判斷通電導線周圍的磁場方向，左手定則用于判斷通電導線在磁場中的受力方向，而右手定則用于判斷導線切割磁力線后產生的感應電動勢的方向。其次，再針對不同的使用場合具體地分析大拇指所指的方向代表什么，食指的方向代表什么，手心手背又有什么作用，等等。這樣，學生對三個定則的概念和運用場合的印象就非常深刻了。
　　四、合理采用比擬法提高學生學習興趣，幫助學生掌握知識
　　在《電工學》課程中有些概念不容易理解，學生學起來比較吃力，學生對這些內容往往興趣不高。為幫助學生掌握這部分內容，教師要在教學中突出概念的理解性，采用比擬法是一種讓學生能理解掌握知識的好方法。例如，在分析電壓與電位的區別時，學生對參考點的含義不理解，因而將電壓、電位經常混淆。在教學中我們可以把電位比擬為高度，把電位差（既電壓）比擬為高度差，因為學生對高度和高度差有深刻的感性認識。電位的特點是電路中某點相對于參考點的電壓。它是相對值，其大小隨著參考點的改變而不同。在教學中可以把講臺的桌面高比擬為電路中某點的電位，這時，我們可以選擇不同的參考點（如地面、講臺的桌面、屋頂等）來看講臺的桌面高度，選擇的參考點不同，講臺的桌面高度就會出現不同的值，這些值既可以是正值（以地面為參考點），又可以是負值（以屋頂為參考點），也可以為零（以講臺的桌面為參考點），以此來加深學生對電位是相對值這一概念的理解和記憶。電位差的特點是電路中某兩點間的電壓，它是絕對值，不隨參考點的改變而改變。在教學中可以把講臺的高度比擬為電路中某兩點間的電位差，此時無論我們選擇的參考點怎樣改變，講桌的高度也不會發生變化。通過比較，學生會加深對電位是相對值、電位差是絕對值這兩個概念的理解，使抽象的概念變得具體、直觀。
　　五、合理安排好實驗教學，加強實驗技能的培養
　　《電工學》是一門實踐性很強的課程，是培養學生創新能力的重要環節，要充分調動和發揮學生的主觀能動性，必須扭轉學生重理論、輕實踐的傾向，加強對學生實驗技能的培養。以往學生上實驗課，都是由實驗教師講解后，按照給出的電路圖接線，規定的實驗步驟操作，畫好的表格填寫數據這樣的辦法進行，束縛了學生。所以，在講解一些實驗的共性問題時，要針對實驗內容怎樣畫好電路圖、怎樣選擇儀表、如何操作、如何處理數據、如何書寫實驗報告等問題進行介紹，并且舉例示范。在以后的實驗課中，要求學生在課后根據實驗題目自己擬定實驗方法、實驗步驟，以及所需使用的儀器設備。在上實驗課操作之前，教師先進行檢查，如發現問題和學生一起討論，解決問題，然后學生進行獨立操作，測出實驗數據，最后寫出完整的實驗報告。這種辦法有利于培養學生動手、動腦的習慣，提高學生實際操作和研究問題的能力。
　　總之，在《電工學》教學過程中有很多有趣和耐人尋味的細節問題，只要我們多觀察、多思考、多聯想、多實踐，就能使這門專業課生動、富有吸引力，使更多的學生喜歡它。
　　
　　參考文獻：
　　［1］蘇永昌主編.電工原理.電子工業出版社，2003.
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　　［3］鐘建偉主編.電路基礎.中國電力出版社，2008.
　　［4］趙積善主編.電工與電子技術.中國電力出版社，2008.