職業院校電工電子技術課程資源有效利用的教學設計研究*
——以“基爾霍夫電流定律”為例

俞昌鎖 賀篤貴 任東紅(銅陵職業技術學院 安徽 銅陵 244061)

職業教育為我國國民經濟建設和社會發展培養數以萬計的高素質技能型人才[1].《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020年)》指出，創新人才培養模式需要注意遵循教育規律和人才成長規律，以適應國家和社會發展的需要[2].關注職業院校學生對職業教育課程教學的滿意度正是貫徹了這種精神.然而，調查發現職業院校學生對職業教育課程教學的滿意度不容樂觀[3].如何提高職業院校學生對課程教學的滿意度是職業院校辦學目標的重要環節，更是著眼于職業教育對學生的吸引力的關鍵.

在教學活動中，職業院校教師加強課程資源的有效利用對于提高職業院校學生對職業教育的滿意度尤為重要.眾所周知，課程資源是教學信息的來源，職業院校課程資源與普通高等學校的課程資源有明顯的區別，是一種特別注重于實踐性的課程資源[4].在進入21世紀之后，由于信息技術滲透到經濟發展和社會生活的各個方面，必然導致人類的生產方式、生活方式以及學習方式逐步發生深刻的變化.全民教育、優質教育、個性化學習和終身學習成為信息時代職業教育發展的重要特征.《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020年)》[2]中明確提出：“提高教師應用信息技術水平，更新教學觀念，改進教學方法，提高教學效果.鼓勵學生利用信息手段自主學習，增強運用信息技術分析與解決問題的能力.”[5]顯然，傳統的教學資源已不能適應信息化背景下職業教育與學生學習發展的需求.因此，在當前現代化職業教育飛速發展的形勢下，迫切需要以現代化信息技術為依托，構建全新的職業院校課程資源的建設框架，以適應新時代職業教育發展的需求.因此，如何以現代化信息技術為教學媒介，實現課程資源有效利用這一教育教學問題越來越引起一線職業院校教師的高度關注.

電工電子技術課程是經過不斷發展而逐步形成的一門應用技術學科.剛建立的電工電子技術課程，主要學習電工電路方面的知識.后來，隨著半導體材料在電子元器件上的應用與發展，電工電子技術課程逐漸演變成為由電工技術、數字電路技術和模擬電子技術3門電類專業基礎課程整合而成，該課程是大部分職業院校機電工科類專業的一門實踐性很強、覆蓋面很廣的專業基礎課.對于一線職業院校教師，在講授這樣一門課程時面臨的主要問題是：如何有效地利用課程資源增強學生對教學內容的吸引力，擴充學生的知識面，增強學生進取心，激發學生的自主學習能力與動手實踐能力.為了實現以上目標，教師不僅要備好課，還要備好課程資源.對于職業院校教師，更要了解職業院校專業人才培養計劃，銜接好中學物理電學課程與電工電子技術課程的對應內容.

本文以“基爾霍夫電流定律”為例，堅持“以生為本”的教育理念，兼顧職業院校課程目標中的實用性，研究了職業院校電工電子技術課程資源有效利用的教學設計.該研究將有助于培養高素質職業技能型人才.

1 教學學情分析

1.1 授課對象

銅陵職業技術學院機電類專業學生，生源包括文科生、理科生、中職生、社會擴招生等.據調查，49位學生作答顯示：其中文科生34人，理科生12人，中職生3人.文科生和中職生的物理基礎薄弱，學習興趣偏低，并且在班級中所占比重達75.5%，給電工電子技術課程教學增加了很大的難度，幾乎是零基礎教學.

1.2 授課教材

銅陵職業技術學院機電類專業學生使用的是2016年11月北京郵電大學出版社出版的《電工與電子技術》教材，如圖1所示，屬于“十三五”國家級規劃教材，是實踐性強、覆蓋面廣的專業基礎教材[6].該教材顯然對職業院校學生的學習壓力較大，尤其是零基礎的學生來說，學習難度更大.

圖1 《電工與電子技術》課程教材

2 教學活動設計分析

2.1 課程資源準備

課程資源內容選擇的原則，應遵循職業院校的培養目標：面向生產第一線培養技術高技能型人才，因此理論教學應該在夠用的指導原則下設置.教學要以應用為目的，以實用性為基本要求.因此電工電子課程教學中要合理選擇課程資源，突出“學以致用”的理念.以“基爾霍夫電流定律”為例，該節課前準備主要包括準備以下5個課程資源的收集和整理.

課程資源1：查閱資料，了解科學家生平(如圖2所示)[7].

圖2 基爾霍夫(1824—1887)

基爾霍夫，德國物理學家、化學家和大文學家,1824年3月12日生于普魯士的柯尼斯堡(今俄羅斯圣彼得堡)，1887年10月17日卒于柏林.基爾霍夫主要從事光譜、輻射和電學方面的研究.當他21歲在柯尼斯堡就讀期間，根據歐姆定律總結出網絡電路的兩個定律(基爾霍夫電路定律)，發展了歐姆定律，對電路理論作出了重要貢獻.基爾霍夫著有《理論物理學講義》(1876—1894)和《光譜化學分析》等.通過課程資源的介紹有助于學生學習興趣的激發、科學精神的培養、正確的人生觀和價值觀的樹立.

課程資源2：因高職生源中文科生和中職生所占比例較大，物理基礎知識薄弱，學習興趣偏低，因此，主要對初中物理課程的電學知識與職業院校電工與電子技術課程中的基爾霍夫電流定律之間的銜接作具體研究.通過人民教育出版社教學網站的小視頻(圖3)以及上海科技出版社出版的中學物理教材，通過復習電流、電壓、電路等知識，學生對物理概念的初步形成具有直觀的感受，并且實現從零基礎學習[8].

圖3 人民教育出版社教學網站的小視頻網頁

課程資源3：課程資源2學習完成后，通過智慧職教平臺APP推送中學物理電學小測驗(圖4)，班級微信群里交流心得，引導學生討論.為學生進一步形成物理概念、理解物理規律奠定基礎.

圖4 中學物理電學小測驗

課程資源4：預習教材《電工與電子技術》[6]第一章基爾霍夫電路定律的教學內容.基爾霍夫定律是《電工與電子技術》第一部分——電工學的基礎，也是電路計算的理論基礎，根據基爾霍夫定律可以導出回路電流定理、網孔電流定理、節點電壓定理等，給電路計算帶來很大的方便，是電路分析和計算的有效工具.基爾霍夫電流定律是學生掌握復雜電路分析技能的第一塊基石，屬于電路基礎課程要學習的第一個基本定律

課程資源5：了解EWB仿真軟件(如圖5，6所示)，通過仿真軟件提供的KCL相關圖片、動畫，學生對學習的知識形成直觀的認識與理解，為學生自主學習提供了直接的幫助.

圖5 智慧職教平臺APP推送EWB基爾霍夫電流定律

圖6 EWB歐姆定律

2.2 課中活動

2.2.1 復習提問

中學物理電學知識：

(1)電阻串聯、并聯電路的特點？

(2)電壓降與電動勢正方向是如何規定的？

(3)歐姆定律的內容及表達式是什么？

對課前預習內容的提問，幫助學生復習電阻串、并聯電路的特點及電壓降與電動勢正方向的規定.為本課題教學做好鋪墊.

2.2.2 新課導入

展示PPT圖片圖7與圖8，讓學生運用歐姆定律先計算圖7中直流電路的電流，再計算圖8中的直流電路各節點之間的電流.通過對比，學生意識到利用中學物理電學知識解題的局限性：對于兩條有源電路中的電流已不能用歐姆定律來求解.

圖7 一條有源支路

圖8 兩條有源支路

結論:圖7有且僅有一條有源支路，是簡單電路；解答簡單電路的方法是歐姆定律.圖8有兩條有源支路，不能用電阻的串并聯關系進行化簡，是復雜電路﹔解答復雜電路的方法是基爾霍夫定律，從而切入主題，導入新課.

由此可見，本案例資源的選取要貼合學生的實際情況，結合典型案例.以《電工與電子技術》[6]為主，在復習已有知識的基礎上，引出簡單電路和復雜電路的概念，提出解決復雜電路的問題意識，從而激發學生學習基爾霍夫定律的動機.

如圖9所示，利用智慧職教平臺APP發布問題：鞏固電路名詞，師生互動了解電路組成，集中學生注意力.圍繞教學目標:支路、節點、回路、網孔等電學名詞開展有效教學活動.

如圖10所示，通過EWB仿真軟件模擬，驗證基爾霍夫電流定律，學生親身經歷基爾霍夫電流定律的探究過程，培養了學生自主學習的能力.

圖9 智慧職教平臺APP發布問題

圖10 EWB仿真軟件模擬驗證基爾霍夫電流定律

2.2.3 重點總結

如圖11所示，通過PPT課件展示基爾霍夫電流定律.加深學生對基爾霍夫電流定律的理解，進一步鞏固了基爾霍夫電流定律.

圖11 PPT課件展示基爾霍夫電流定律

2.2.4 例題講解

如圖12所示，通過智慧職教平臺APP發布例題.

教師總結例題：注意正負號的設定，如果設定流入為正號，則流出為負號.如果設定流入為負號，則流出為正號.總之，兩者符號相反即可.一般都是流入為正，流出為負.最后，通過智慧職教平臺APP發布拓展例題，如圖13所示，使學生更深刻地理解基爾霍夫電流定律的物理內涵.

(a)

(b)

圖13 智慧職教平臺APP拓展例題

3 結束語

利用一切資源，使其發揮出最大作用，在高職教育中是一個非常重要的問題.在教學活動中，教師也面臨課程資源利用率如何提高的教學困惑，針對職業院校專業基礎類課程教學資源的問題，提出了以“應用”為指導的實用性教學策略.考慮到不同生源的物理知識儲備、動手能力、學習能力有所差異，給出了由易到難的個性化課程資源有效利用的教學設計，實現了“以生為本”的教育理念.