金明星?張鈺
摘 要:電類專業教學是從電工基礎課程教學入手的。電工基礎既是電氣類、機電類、電子類專業的專業基礎課,也是機械類專業的必修課。學生對電類專業的理解、思考與融會貫通是在學習電工基礎課程時就逐步形成的。學生掌握的程度,直接影響到后續電類專業核心課程和分支課程的學習,因此其重要性不言而喻。本文通過分析電工基礎課程的特點以及與其他專業課程的關聯性,結合多年的一線教學經驗,總結出一些適用的教學方法和手段,以達到教學效果最優化。
關鍵詞:電工基礎 教學效果 實驗教學
當前在“互聯網+”的大環境下,教育發生了翻天覆地的變化,信息技術給教和學帶來了不同程度的變化。課堂教學這個主戰場,要求老師能夠根據學生的實際情況和不同的教學內容,采取有效、適當的教學策略,使得學生在知識、技能和職業素養方面均有所提高。筆者列舉電工基礎課程教學中的若干知識點,結合電工基礎課程與其他專業課程之間的縱向聯系,對學生做好科學、有效的指導,做好該理論課程對于后續實訓課程的基礎性、引導性教學。
一、重視理論教學的基礎性,加強學科的指導作用
雖然現在的專業教學注重實踐技能,但是理論教學不應該呈現弱化狀態,需要根據學生的實際情況和現有專業水平進行精心設計,包括在現有課程中進行必要的理論指導和相關課程的延伸以及專業內的縱向拓展。電工基礎課程的教學效果,直接影響到電類專業的后續專業課程的學習,從學生的知識結構及發展潛力看,教師如果不能將電工基礎課程中蘊含的深刻理論意義傳授給學生,極易導致學生對于理論知識的理解過于狹隘,偏重于學習和掌握單純的電路計算,而無法實現知識的有效遷移,從而也無法進行有效學習和掌握在高年級開設的相對綜合和職業化的課程,不利于日后職業技能的拓展。
而在后續專業課程的學習中,發現相當一部分的學生對相應的理論基礎知識掌握得不好,說明并沒有進行知識的內化。經過調查也發現,學生對于電工基礎課程在電工技能課程和電子技能課程中的指導作用以及個人職業發展的支持作用缺乏清醒的認識。這就需要教師在教學過程中加強這方面的指導。
二、突出實驗、實訓等教學環節,提高儀器儀表的使用能力
電工基礎課程本身就是一門以實驗為基礎的科學,在教學中要加強實驗和實訓教學環節,無論是綜合性實驗還是設計性實驗都不可忽視,努力培養技能型、應用型人才。比如后續的電工技能課,教學過程中涉及萬用表的使用,后續的電子技能課中電阻、電容的識別和檢測、電路故障的查找和排除,均與電工基礎課程的實驗教學有著密不可分的聯系。有的老師對實驗教學的質量重視不夠,或者對實驗教學的組織能力較差,或者是課前準備與精心設計不夠等原因,而不去做實驗。這樣的后果,是學生理解得不透徹,不能理論聯系實際,往往還會造成另一種現象:老師講課很辛苦,一節課下來學生還是一臉茫然,收不到實際的教學效果。
而對于實驗條件確實不夠,或是驗證性實驗,可以采用仿真教學。對于疊加原理和戴維南定理,內容偏難,計算較為復雜,采取實驗教學則沒有太大的意義,只能是一個驗證定理的過程,而且耗費時間和精力。比如戴維南定理中計算等效電壓源的時候,若是能采用仿真教學,用電壓表測出開路電壓,再測出等效電阻,最后再進行待求電流的計算,采用這種方法進行教學,學生會對定理的內容有更加深刻的理解。
三、在教材處理和教學設計中注重知識的系統性和連貫性
電工基礎課程中涉及的概念比較多,又很抽象。教師在教材處理時要弄清楚知識的新舊聯系,以舊導新,由熟入生。學習是一個循序漸進的過程,因此在教學設計過程中要注意前后知識的系統性、連貫性和完整性。筆者在講到電容器的時候,采用這樣的教學方法:學生兩人一組,進行充放電電路的搭接,觀察電容器充放電的實驗現象,并根據所學知識來分析充放電的原理,小組分析討論后發表看法。由于學生的理解程度不一樣,有的說得比較籠統。為了考查學生的學習能力,筆者提出問題:“電容器充電的時候為什么會有電流產生?”第一組的學生說是由于有電位之差,才會有電流產生;第二組的學生說是有電荷的移動,才會形成電流,這樣就與前面學習的“電荷的定向移動形成電流”聯系起來了。學生在各種各樣的相互聯系中,對前后章節的概念和理論有了融會貫通的認識,對章節知識有了系統化的理解,既加強了對舊知識的鞏固,也引導了對新知識的渴求。如果僅僅是孤立地機械地停留在某個問題和概念的記憶上,不能深入理解其精神內涵,就不能高屋建瓴地把握整體理論體系的全貌。
四、通過工程實例提高學生的綜合應用水平
電工基礎課程有較強的理論性,教師在在平時的教學中不僅要注意本課程前后章節知識的關聯性,還應注重理論知識與工程實際的密切結合,尤其是電工基礎課程與電工技能課程的關聯,應該體現在平時的教學中,要求學生會運用所學知識去解決實際的工程應用問題,提高綜合運用水平,為成為應用型人才和技能型人才打下堅實的基礎。比如,在講完歐姆定律和電阻串并聯之后,為了讓學生對歐姆定律和串聯電路有更加深入的理解,教師可以列舉這樣一個工程實例:為電源電壓是3V的一個電子產品設計指示燈電路,指示燈LED的參數是1.8V,5~10mA,請選擇合適的限流電阻。這里首先要用到串聯分壓的知識點計算限流電阻的電壓,再根據歐姆定律計算限流電阻的取值范圍,最后通過查詢電阻參數手冊確定電阻值,從而選擇合適的電阻。這樣一個簡單的工程實例能夠提高學生的獨立分析能力、電路的設計能力、計算能力和工程繪圖能力,而且對于電子電路讀圖能力的提高起到了不可估量的作用。
五、通過新知識、新技術的介紹提高知識的時代性
科學技術日新月異,新技術、新設備和新材料在生產生活中不斷應用,其實這些高大上的技術完全可以用電工基礎課程中的理論解釋清楚。比如磁懸浮列車的基本原理就是極性的同性相斥和異性相吸,車身和路面都安裝有電磁鐵,其中,車身磁場和路面磁場產生浮力,使列車懸浮,車身磁場和推進磁場產生作用力,使列車前進。再比如我們平時用的磁卡,黑色磁條上記錄的數據,都是用電磁感應的方法寫進去的,實際進行磁化時,是用磁性的有無表示數字的。這樣講下來,學生聽得津津有味,用枯燥的理論知識來解釋學生們熟悉的新技術,他們也會豁然開朗,揭開“面紗”后才發現原來它并不“神秘”。
另外,每次課堂教學結束后,教師要及時搜集和整理學生反饋的信息,根據課堂效果與預期進行對比分析,對教學中出現的問題進行總結,根據不足之處改進教學方法。每個學期末對本課程的教學效果進行反饋,通過座談、問卷調查等方式調整教學策略,進而提升電工基礎課程教學的成效。
總之,通過教學使學生全面牢固地掌握電工基礎課程的基本知識和基本分析方法以及電路實驗的技能,使學生認識到電工基礎課程所學習的知識以及學習方法不僅對后續課程的學習有著極其重要的幫助和指導作用,而且對學生今后所從事的專業技術工作會產生長久和深遠的影響,為今后的專業學習和工作打下堅實的基礎。而對于教師來說,針對不同的教學內容,采取不同的教學方法,用心去設計每一堂課,將收到良好的教學效果。
(作者單位:嘉興技師學院)