探討少學時“電工電子技術”多媒體輔助教學

敬 偉，高 麗

(西安工業大學電信學院，陜西西安 710032)

0 引言

所謂多媒體課件，簡單地說就是利用數字處理技術和視聽技術，以計算機為中心，按照教師的教學設計，將文字、語音、圖像等多種媒體信息集成在一起，以實現對教學材料的存儲、傳遞、加工、轉換和檢索的一種現代教學技術手段。由于它圖、文、聲、像并茂，能夠實現人機頻繁地多種交互控制，方便輔助教學，所以越來越受到人們的重視［1］。

“電工電子技術”這門課程是工科類非電專業的一門專業技術基礎課程，目前主要使用在機電一體化、材料化學、高分子材料與工程、金屬材料工程等專業四年制本科教學中。本課程是一門電工與電子技術方面入門性質的技術基礎課程，它是由電路分析基礎及電氣基礎、模擬電子技術和數字電子技術綜合而成的體系，是實踐性很強的一門課程［2，3］。

1 應用多媒體輔助教學的優勢

1.1 提高教學效率

“電工電子技術”課程具有公式推導多、概念抽象、原理復雜、例題量大等特點。利用計算機輔助教學的特有功能把信息技術和該學科教學特點結合起來，不僅使得教學的表現形式更加形象化、多樣化、視覺化，更有利于充分揭示概念的形成與發展以及思維的過程和實質，而且還將教師從傳統教學中耗時的板書中解脫出來。只要媒體和軟件的穿插安排緊湊、合理、信息量大，就能比傳統教學能節省時間，真正提高學習效率。

1.2 將創新思維落到實處

素質教育要求在教學中要注重培養學生的創新思維。因此在教學設計、課件設計時都應針對學生能力、思維的培養，特別注意直覺思維、發散思維、抽象思維等的培養。

(1)直接思維

直接思維是創造思維的重要組成部分，是學生進行創造思維活動的關鍵。這就要求教師在教學設計中把科學結論設計成問題等形式;在課件設計中要提供直覺思維的素材;在教法上鼓勵學生用直覺思維去分析、解決問題，掌握直覺思維方法。比如，在講解復雜正弦交流電路計算時，利用課件授課的過程如下:提出問題，求出用向量形式表示的正弦交流電路中歐姆定律和基爾霍夫定律→提供思考素材，即給出前面學習過的純電阻、純電感、純電容元件的向量表示形式→學生根據前面學習過的知識，正確寫出用向量形式表示的正弦交流電路中歐姆定律和基爾霍夫定律。

(2)發散思維

發散思維是指從同一來源材料探求不同答案的思維過程。它具有流暢性、變通性和創造性的特征。加強發散思維能力的訓練是培養學生的創造思維的重要環節。比如，在講解RLC串聯交流電路時，利用課件授課的過程如下:給出直流電路中兩電阻串聯的電壓表達式→提出問題:用幾種方法可以分析出，對于交流電路中，總電壓的有效值是否等于R、L、C各部分電壓的有效值之和→先利用總電壓的瞬時值等于R、L、C各部分電壓瞬時值之和，求出總電壓的瞬時值，進一步求出總電壓的有效值→再利用總電壓的向量式等于R、L、C各部分電壓向量式之和，求出總電壓的向量式，進一步求出總電壓的有效值→然后利用向量圖的各個向量關系，從圖中直接求出總電壓的有效值→學生得出結論，并講解注意事項。

(3)抽象思維

抽象思維是集中思維的基礎，是創造思維的重要內容，也是形成概念的主要手段。教學中通過揭示概念的發生發展過程，引導學生發現規律，建立概念，并將抽象概括活動與具體活動緊密聯系，將抽象概括出的一般認識應用到具體的特殊事物上。如講解旋轉磁場轉速和極對數關系時，利用課件授課過程如下:講解旋轉磁場極對數的概念→分析得出旋轉磁場的極對數和三相繞組排列之間的關系→推導出極對數P=1時旋轉磁場轉速的大小→再推導出極對數P=2時旋轉磁場轉速的大小→找出規律，得到旋轉磁場轉速和任意極對數的關系表達式，并講解注意事項。這樣學生不僅理解了極對數的概念，還掌握了對于此類型的分析方法。

1.3 能增強課堂交互性

計算機多媒體能為教學創設一個生動有趣的教學情境，即它可以將在傳統教學中靜態呆板的文字板書、枯燥抽象的教學內容轉換成豐富的教學信息，這樣會激發學生的學習興趣，提高學生的學習積極性。比如，在講解電動機工作原理時，利用課件可以先分別分析三相交流電在ωt=0、ωt=60°以及ωt=90°時，電動機合成磁場的方向，然后再給出交流電ωt在0～360°之間動態變化時，電動機合成磁場方向變化規律的動畫，這樣不僅能吸引學生的注意力，還能使學生更快的理解和掌握重點、難點知識。

課件的設計要盡可能發揮人機交互的功能，使學生在教學中參與性更強，使用時能方便的糾錯和反饋，充分發揮出現代技術特有的優勢，也更能體現學生的主體性，對學生的創造能力、創新思維的培養及樹立學生的創新觀念極有幫助。比如，教師根據學生課堂掌握情況和接受能力進行實時控制，對掌握快的知識點選擇鏈接，進入對本知識點深一步的研究，鞏固擴充相關知識;對不易掌握的知識點選擇鏈接與此知識點相關的基礎知識部分，結合基礎知識反復講解直至學生理解，然后根據學生的理解情況判斷是否進入擴充部分的鏈接。根據學生的理解和接受能力，教師可利用交互對教學內容進行取舍，實現教學內容間的任意跳轉。

1.4 有助于突破教學重點和難點

通過多媒體技術把傳統教學中抽象的、難以直接用語言表達的概念和理論以直觀的、易于接受的形式表現出來，或把課堂中不易實現的、有危險性的實驗通過播放錄像的形式演示出來，或把物質的微觀結構或微觀粒子的運動狀態通過動畫的形式展現出來。如在講授變壓器時，可設計不同類型的變壓器模型，通過不同角度來分析其內部結構，使學生從課本插圖中對變壓器結構的平面感覺上升到真實的三維立體空間感覺，培養了學生的空間想象能力、思維能力。

2 多媒體輔助教學時幾點要求

2.1 不能排斥或替代傳統的課堂教學模式

傳統的教學模式是經過長期的實踐和研究所總結出來的一種行之有效的教學模式，當前的教學模式仍不可能脫離傳統的教學手段，多媒體教學手段只能作為“輔助”的作用，不能因為過分強調多媒體教學的優點而完全替代傳統教學模式。不能因為為了追求教學過程中聲音、錄像、動畫和投影效果，追求知識傳授上的“大容量”，而排斥傳統教學模式。只有把傳統教學手段、教師個人特色和多媒體輔助教學有機地結合起來，才能真正發揮多媒體課堂教學的效果。如在講解磁疇結構、磁場強度、電動機工作原理等等這種看不見的、抽象的、難理解的地方，就可以制作成動畫的形式或利用計算機提供感性素材，幫助學生理解。

2.2 課件的設計要注重科學性、實用性

課件的制作不可違背知識和認知的科學性，不能杜撰不合事實的媒體軟件，更不能違背“電工電子技術”這門學科的規律，否則不但不能起到輔助教學的目的，還會使學生接收到錯誤的知識。另外，不管選用什么手段和方法，都必須考慮實用性，不能一味去追求“先進”或形式“多樣化”而脫離課堂教學的實際。

針對目前該課程少學時的特點，本課程的課件在內容處理上考慮了以下幾個方面:

(1)為了適應非電專業的需要和電工電子技術的發展，可刪去一些過時的和非非電專業的基礎內容，正確處理“繼承與更新”的關系;

(2)部分知識調整為選講或參考，視專業需要和學時多少而取舍，正確處理“內容多與學時少”的關系，如:電路的諧振、功率因數的提高、變壓器繞組的極性、工業企業供電與安全用電、電工測量等內容;

(3)部分知識可根據該課程內容的系統性和連貫性來調整先后順序，正確處理“承前啟后”的關系，如:計劃將場效應晶體管放在二極管和晶體管部分中和半導體晶體管進行對比介紹等;

(4)非電專業學習電工學重在應用，在內容處理上應理論聯系實際，多介紹電機電器和各種元器件的正確使用以及一些實際應用知識，正確處理“學與用”的關系，如:計劃在二極管和晶體管部分中，增加介紹了光電二極管和光電晶體管的內容;計劃在基本放大電路部分中，減少對放大電路中部分冗長的推倒過程等。

2.3 正確處理教學過程中諸要素之間的關系

多媒體課堂教學過程主要包含四個要素:教師、學生、教材和媒體，四要素相互聯系，相互制約形成一個有機的整體，為達到很好的教學效果，必須處理好四個要素之間的關系。根據皮亞杰的建構主義學習理論:教師是教學過程中的組織者、指導者和知識意義建構的幫助者、促進者，而不是主動施教的知識灌輸者;學生是知識意義的主動建構者，而不是外界刺激的被動接受者、知識的灌輸對象;教材中所提供的知識是學生主動建構的對象，而不是教師向學生灌輸的內容;媒體是創設學習情境，學生主動學習、協作、探索和完成知識意義建構的認知工具，而不是教師向學生灌輸所使用的手段和方法。可見多媒體輔助課堂教學不能主多媒體簡單地代替都是的傳授，仍然要充分發揮都是的主導作用和學生的主體作用，同時突出多媒體教學的輔助功能。只有處理好四個要素之間的關系才能正確定位多媒體課堂教學的在電工電子教學的地位和作用。

在教師授課方面，由于在我校本課程的教材主要使用在機電學院、材化學院等非電學院的非電本科專業，結合本課程教學大綱的要求，本課件在教學內容的安排上，可視專業需要的不同對教學內容的難易程度要求也可不同。如:計劃在對機電一體化、機械制造等機電學院的學生授課時，結合學生所在院系的特點以及后續本科教學的特點，可將電動機部分的選修內容納入課堂教學;計劃在對材料化學、高分子材料與工程等材化學院的學生授課時，結合學生所在院系的特點以及后續本科教學的特點，可將磁路和變壓器部分中磁性材料的分子結構選修內容納入課堂教學等。

在學生使用方面，本課件計劃主要使用在二類本科少學時“電工電子技術”這門課程的教學中，對于非電專業學習電工學的目的重在應用，在內容處理上盡量減少繁瑣的理論推導過程，增加理論聯系實際，多介紹電機電器和各種元器件的正確使用以及一些實際應用知識。如:計劃在二極管和晶體管部分中，增加介紹了光電二極管和光電晶體管的內容;計劃在基本放大電路部分中，減少對放大電路中部分冗長的推倒過程等。

3 結語

本文論述了電工電子課程中多媒體輔助教學的優勢，如:多媒體教學引入“電工電子技術”課程可以提高教學效率;進一步培養學生的創新思維;能提高學生學習興趣，增強課堂互動性;有助于突破教學重點、難點等等。并提出了該課程在計算機輔助教學中幾個值得注意的問題，如:多媒體輔助教學手段不能排斥或替代傳統的課堂教學模式;課件的設計要注重科學性、實用性;需要正確處理教學過程中諸要素之間的關系等等。

總之，多媒體輔助課堂教學是對傳統課堂教學模式的一種補充和發展，運用多媒體課堂教學也是課堂教學發展的必然趨勢。只有使計算機輔助教學與傳統教學進行有機的結合，才能達到教學最優化。

［1］ 劉海紅.淺談《電工電子技術》教學中多媒體的作用［J］.現代農村科技.2009，(3)

［2］ 張衍紅.電工電子課程教學中多媒體技術的應用［J］.成功(教育).2009，(10)

［3］ 胡芳，趙亮方.多媒體在電工電子基礎實驗教學中的應用［J］.中國現代教育裝備.2009，(5)