陳煥
摘 要:直流電阻電路故障的檢查是電工基礎教材中第二章《直流電路》中的一個實驗與實訓的教學內容,實驗過程并不復雜,實驗所用的手段、情景以及現象分析也相對簡單。但這個實驗是電工基礎教學中一個很基礎的實驗,要嚴格要求學生按實驗要求做好,不放過任何一個細節,對培養學生良好的實驗習慣和養成良好的電工工作行為習慣都很有幫助。
關鍵詞:實驗 實訓 要求 培養
直流電阻電路故障的檢查是電工基礎教材(全國中等職業技術學校電工類專業通用教材第四版)第二章中安排的實驗與實訓中的一個教學內容。其實驗目的是:運用第一章學習的測電位、測電壓和測電阻等方法檢查與判斷直流電阻電路的故障。每組實驗所需的實驗設備有:直流穩壓電源1個、直流電壓表(0—15—30V)1只、萬用表1只、電阻元件6個、導線若干、開關一個(另加上)。
實驗的內容要求有三項:一是用直流電壓表檢查電阻串聯電路;二是用直流電壓表檢查電阻混聯電路;三是按要求用萬能表分別測量總電阻和各段電阻。
直流電阻電路故障的檢查實驗,所使用的實驗器材、實驗過程中所需構建的電路結構、實驗原理以及實驗過程中的實際操作都不算復雜。但是筆者認為,指導學生在這個實驗過程中,嚴格按照操作規程,細致認真地做好實驗很有必要。這是學生進入技校學習電工基礎課程親自動手去操作實驗的第一次實驗,對培養學生務實地操作演練、認真觀察分析、推敲問題、得出實驗結論的嚴謹態度很重要。同時這個實驗也是一個很重要的基礎實驗,體現在以下幾個方面。
一、培養學生親自動手的能力和讓學生體驗成就感
這個實驗是學生學習了電路的串聯、并聯的內容知識以及萬用電表的使用后,親自動手連接電路,使用儀器、儀表進行測試操作。筆者在教學過程中,在原實驗要求的基礎上多加了一個開關。學生要將實驗中三項內容的實驗電路連接好,是學生將學到的理論知識轉化到實際操作的體現。在此過程中,教師要多巡查,如發現有學生未能按實驗要求接好電路,要提醒學生,不要直接指出,應留給學生思考的空間,發展學生的能力。不要小看這一點,筆者見過很多高中畢業的學生回到家中甚至不會安裝一支光管,也不會使用萬用表。學生從簡單的基礎實驗過程中,可以體會到實驗成功的喜悅。教師可以從實驗成功的體會中培養學生敢于動手、學會自己動手以及愛動手的習慣和自信心。
二、培養學生嚴謹的實驗態度
無論是做什么實驗,都有需要注意的問題。這是學生第一次使用儀表對實際電路進行測量。教師要先指出實驗中所需要注意的問題,讓學生在實驗過程中特別留意。比如連接電路時要注意接觸點的接觸情況,使用直流電壓表測電位、電壓時要注意量程與正負極,使用萬用電表測量時要回想一下需要注意的問題等。實驗操作的指引中沒有提出這些問題,為了學生的實驗操作能順利完成,教師要事先將這些指出。這樣對培養學生在實驗操作過程中的良好習慣形成有好處。
不管實驗過程是簡單的還是復雜的,都應該要求學生嚴格按實驗操作步驟去操作,每一個細節都要以認真的態度去對待,在每個環節中要認真對待需要注意的問題。就算要多用一些時間,也要按實驗要求完整地完成操作,同時也使學生明白,如果在實驗過程中堅持認真的態度,自己是有能力做好實驗的。此過程可以增強學生對實驗操作的自信心和興趣,培養學生嚴謹的實驗態度。
三、培養學生的觀察能力和分析能力
任何一個實驗,不是只機械式地按實驗步驟操作一遍就完成,更重要的是細心地觀察每個環節發生的現象和問題。有些實驗是通過觀察在實驗過程中所發生的變化或一些特殊的現象,有些實驗是通過測量記錄表現某種特征的數據,根據數據的變化情況,分析實驗發生的現象與問題的原因。
在直流電阻電路故障的檢查的實驗中,用直流電壓表檢查電阻串聯電路和用直流電壓表檢查電阻混聯電路時,在電路狀態為正常、斷開故障和短路故障中對參考點測電位值與分段電壓等的操作過程中,可以通過觀察記錄的數據與對應電路狀態正常、斷開故障、短路故障的數據變化,學會對相應電路故障問題的分析。
第三項實驗操作的要點是用萬用表分別測量總電阻和分段電阻,對應的電路狀態有:正常狀態、短路狀態和某處短路狀態。在這一步中,主要是檢查對萬用表的使用以及判斷故障現象的方法。在做這個實驗的過程中,也可以加入用萬用表測電路的電壓和電流。通過測量記錄的數據,分析對應具體電路的狀態,掌握不同電路狀態下,相應電路及分段電路電阻阻值的測量。這個實驗的三個步驟的操作,是一個電工工作者經常用來判斷電路的狀態的方法,所以筆者在教學過程中很重視這個實驗的教學。
四、讓學生明確實驗的目的,提高學生實驗操作能力
無論干什么事情,如果明確了目標和方向,那么完成任務的勝算就會更大。做實驗也是一樣,學生明確了實驗的目的,就能更好地端正自己的實驗態度,提高對實驗的興趣和熱情,才會更認真地對待實驗,才能更有效地訓練自己的實操能力。可以先用一定的時間,讓學生了解實驗的內容,了解實驗的目的和相關的操作要求,聯系學習的相關知識內容;讓學生知道實驗中操作要求和相關數據體現的結果,以及對實驗要求分析的內容是什么等。這樣學生在實驗的訓練過程中就不會馬虎對待了。比如在本實驗中,用直流電壓表檢查串聯電路的測量操作中,讓學生明白,這樣的測量操作,是讓我們學會掌握串聯電路處于正常狀態、斷路狀態或是短路狀態的判別方法;要讓學生明白,用直流電壓表檢查電阻混聯電路的測量操作,是讓我們學會檢查混聯電路故障的主要方法;用萬用表分別測量電路總電阻和各段電路的電阻的測量操作,是要求學生一定要掌握檢查電路故障的方法。學生明白了這些要求,在實驗中就能認真操作,每個環節、每個數據的測量都會很細心,因為他們知道了這是培養自己今后工作的能力,所以才會在實驗的操作訓練中對自己提出更高的要求,而不是教師強迫的要求。只有這樣才能提高學生實驗操作的實效性。
五、實驗操作與實際情況的聯想與思考
通過本次實驗的操作訓練,應讓學生聯想一下,回到家里,自己是否可以安裝一盞電燈、一支光管或安裝一臺吊扇等;或者是家里的電燈、光管都不亮了,自己應該怎樣做?學生如果在實驗后能這樣思考一下,或者在實際中真正體驗一下,會有很好的效果,因為現實的情況與實驗中設定的情況是有差別的。只有通過實際的操作訓練,才能消除學生在實際情況中不敢動手的懼怕心理,同時也能引發學生對實際遇到問題的思考。只有對問題進行思考,才可能想到解決問題的方法,才能不斷提高自我工作能力。
這個實驗課主要的教學目的是通過這次實驗與訓練,讓學生知道在今后的實驗訓練中應該怎樣對待實驗、怎樣操作實驗。通過這次實驗,學生深刻體會到了做好實驗對自己的好處,同時也體會到實驗的成功樂趣,增強了自信心,激發了自覺學習的熱情。
(作者單位:茂名市第二高級技工學校)