電工基礎(chǔ)課程模塊化教學(xué)探討

黃琳娜

(湛江市技師學(xué)院，廣東 湛江 5240000)

電工基礎(chǔ)課程模塊化教學(xué)探討

黃琳娜

(湛江市技師學(xué)院，廣東 湛江 5240000)

模塊化教學(xué)是超越傳統(tǒng)電工基礎(chǔ)課教學(xué)模式，提高電工基礎(chǔ)課教學(xué)效果的行之有效的創(chuàng)新模式。當(dāng)前，應(yīng)著重從教學(xué)內(nèi)容模塊化、教學(xué)形式一體化和任務(wù)實(shí)施合理化三個(gè)層面實(shí)施模塊化教學(xué)。

電工基礎(chǔ)；模塊化；教學(xué)一體化；任務(wù)驅(qū)動(dòng)

電工基礎(chǔ)是技工學(xué)校電氣、電子專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程的主要任務(wù)是使學(xué)生獲得電工技術(shù)方面的基本理論知識(shí)和基本技能，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。該課程特點(diǎn)是理論和實(shí)踐性都很強(qiáng)，理論與實(shí)踐互相獨(dú)立又互相聯(lián)系。理論知識(shí)點(diǎn)多，內(nèi)容較為抽象，整個(gè)理論體系非常嚴(yán)謹(jǐn),電路計(jì)算要求非常精確。實(shí)踐操作的內(nèi)容雖然較少，但要求比較高，實(shí)踐性太強(qiáng)。

技工學(xué)校學(xué)生大部分文化基礎(chǔ)知識(shí)薄弱,學(xué)習(xí)習(xí)慣較差，學(xué)習(xí)興趣不濃。教師要真正教好這門課程并不容易。如何更好的實(shí)施電工基礎(chǔ)這類專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)工作，如何系統(tǒng)地把基礎(chǔ)課的知識(shí)講解給學(xué)生，讓學(xué)生對(duì)電工電子專業(yè)有個(gè)全面的認(rèn)識(shí)和統(tǒng)一的學(xué)習(xí)，如何將理論與實(shí)際緊密的相結(jié)合，在實(shí)際應(yīng)用中掌握理論知識(shí)，這些都是電工基礎(chǔ)課教師密切關(guān)注和積極思考的問(wèn)題。筆者認(rèn)為，實(shí)施模塊化教學(xué)是行之有效的方法之一。

模塊教學(xué)就是圍繞一個(gè)能力和素質(zhì)的教育專題，在教法上強(qiáng)調(diào)知能一體，在學(xué)法上強(qiáng)調(diào)知行一致，集中開展相關(guān)的理論知識(shí)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、操作技能以及活動(dòng)方式、方法、方案的同步式一體化的教與學(xué)，以實(shí)現(xiàn)具體能力和素質(zhì)的培養(yǎng)目標(biāo)的教學(xué)模式。[1]在實(shí)施過(guò)程中，教學(xué)內(nèi)容模塊化、教學(xué)形式一體化、任務(wù)實(shí)施合理化，三者缺一不可。

一、教學(xué)內(nèi)容模塊化

實(shí)行模塊化教學(xué)，要求有模塊化的教材，因?yàn)榻滩氖墙虒W(xué)指導(dǎo)思想、培養(yǎng)目標(biāo)和課程基本要求的具體體現(xiàn)；而教材的模塊化也將帶動(dòng)學(xué)習(xí)內(nèi)容的模塊化。

模塊化教學(xué)內(nèi)容組合的基本原則:

1．適應(yīng)職業(yè)學(xué)校學(xué)生特點(diǎn)，體現(xiàn)職業(yè)技術(shù)教育的特色。

2．以職業(yè)需求為基礎(chǔ),以提高技能為目標(biāo)。

3．理論知識(shí)與實(shí)際操作技能有機(jī)結(jié)合。

4．以素質(zhì)和能力的培養(yǎng)為劃分模塊的依據(jù)。

5.模塊間相互獨(dú)立成篇，內(nèi)容既相對(duì)獨(dú)立又互相聯(lián)系。

6.處理好基礎(chǔ)知識(shí)與拓展知識(shí)的關(guān)系，內(nèi)容體現(xiàn)相對(duì)的獨(dú)立性、綜合性和開放性。[2]

內(nèi)容的組合還應(yīng)考慮該專業(yè)技能鑒定要求。電工、電子類專業(yè)電工中級(jí)工技能鑒定要求學(xué)生重點(diǎn)掌握以下的知識(shí)點(diǎn)：1.簡(jiǎn)單、復(fù)雜直流電路的分析和計(jì)算方法；2.磁場(chǎng)的基本性質(zhì)；3.電磁感應(yīng)；4.串聯(lián)、并聯(lián)諧振電路；5.三相交流電路的計(jì)算。

根據(jù)模塊化教學(xué)內(nèi)容組合的基本原則和專業(yè)技能鑒定要求，可將該課程劃分為如下五大模塊：電路基本知識(shí)、簡(jiǎn)單和復(fù)雜直流電路、磁場(chǎng)與電磁感應(yīng)電路、RLC串并聯(lián)電路、單相交流和三相交流電路。根據(jù)實(shí)際教學(xué)的需要，又可將每個(gè)大模塊劃分為若干個(gè)子模塊。

二、教學(xué)形式一體化

一體化教學(xué)，主要目的是使理論與實(shí)踐更好地結(jié)合，在每個(gè)教學(xué)子模塊中將理論教學(xué)與實(shí)習(xí)教學(xué)融為一體，體現(xiàn)能力本位的特點(diǎn)。因此，每個(gè)子模塊的教學(xué)都應(yīng)該包括以下過(guò)程：①?gòu)?fù)習(xí)必備知識(shí)；②傳授新知識(shí)與技能（內(nèi)容包含該模塊電路的組成、作用及工作原理，以及對(duì)整個(gè)模塊的功能的調(diào)試和檢測(cè)，這是模塊化教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn)）；③指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行基本技能訓(xùn)練（把該模塊的所涉及的元器件，以及該模塊的電路原理圖、裝配圖提供給學(xué)生，讓學(xué)生自行組裝，并進(jìn)行調(diào)試）④鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行拓展創(chuàng)新（啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已學(xué)習(xí)知識(shí)，活躍思路，嘗試完成相關(guān)知識(shí)的綜合技能訓(xùn)練）。

例如：LC串并聯(lián)諧振電路模塊。功能模塊和子模塊如下圖所示：

教學(xué)目標(biāo)要求：熟知電容與電感串、并聯(lián)的組成；掌握電容與電感串、并聯(lián)時(shí)電壓和電流的關(guān)系；學(xué)會(huì)電感與電容串、并聯(lián)電路的分析。[3]復(fù)習(xí)必備知識(shí):電感和電容的性質(zhì)，電感和電容的串并聯(lián)電路。新知識(shí)：電抗、電壓和電流的分配關(guān)系。新技能：1.焊接安裝調(diào)試；2.串聯(lián)諧振電路的調(diào)試。3.并聯(lián)諧振電路的調(diào)試，4.LC串并聯(lián)諧振電路的調(diào)試。拓展創(chuàng)新：根據(jù)子模塊具體內(nèi)容安排不同的課題，鼓勵(lì)學(xué)生分析、調(diào)試收音機(jī)諧振電路。

三、任務(wù)實(shí)施合理化

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是一種比較適合電工基礎(chǔ)課程的教學(xué)方法。運(yùn)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法教學(xué)，教師要精心設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)，創(chuàng)設(shè)激發(fā)學(xué)生探究新知識(shí)、掌握新技能的教學(xué)情景。在設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí)，教師應(yīng)該緊扣本模塊的重點(diǎn)、難點(diǎn)，從模塊的知識(shí)特點(diǎn)以及學(xué)生的具體實(shí)際出發(fā)，遵循循序漸進(jìn)的原則。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，分解子模塊的學(xué)習(xí)任務(wù)，將學(xué)習(xí)任務(wù)具體化，以完成一個(gè)個(gè)具體的任務(wù)為線索，把教學(xué)內(nèi)容巧妙地隱含在任務(wù)中，讓學(xué)生帶著任務(wù)去完成學(xué)習(xí)。測(cè)試也是教學(xué)過(guò)程中一個(gè)不可缺少的環(huán)節(jié)，所以不少專家強(qiáng)調(diào)把測(cè)試功能與學(xué)習(xí)功能結(jié)合起來(lái)，教師可以利用測(cè)試調(diào)整教學(xué)并指導(dǎo)學(xué)習(xí)。在模塊教學(xué)的實(shí)施過(guò)程中，教師可以將任務(wù)和測(cè)試合二為一，在完成任務(wù)的過(guò)程中考核。從學(xué)生的角度來(lái)說(shuō)，可以將理論和實(shí)踐緊密結(jié)合，增加學(xué)習(xí)的興趣，減輕單純測(cè)試帶來(lái)的焦慮和壓力。從教師的角度來(lái)說(shuō)，既可以了解學(xué)生對(duì)最近所教模塊內(nèi)容的掌握情況，又可以知道自己教學(xué)中存在的漏洞，反思自己教學(xué)的有效性，以便不斷改進(jìn)教學(xué)方法，制定相應(yīng)的教學(xué)措施。

下面結(jié)合本課程LC串聯(lián)諧振電路，談?wù)勅蝿?wù)驅(qū)動(dòng)法教學(xué)的實(shí)施過(guò)程。

（一）細(xì)致分析，明確教學(xué)任務(wù)

教師在確定學(xué)生的任務(wù)之前，要考慮三方面的因素：教學(xué)大綱的要求、技能鑒定考試大綱和學(xué)生的基本情況（包括利用理論知識(shí)解決問(wèn)題的能力、儀器儀表分析能力和動(dòng)手操作能力等）。

根據(jù)大綱的要求，LC電路模塊主要教學(xué)目的是讓學(xué)生理解LC電路元件的特性。根據(jù)國(guó)家勞動(dòng)部門對(duì)電類專業(yè)中級(jí)工考核的內(nèi)容，電感和電容為核心要素，這部分內(nèi)容涉及到電機(jī)與變壓器、電力拖動(dòng)控制線路與技能訓(xùn)練和變頻技術(shù)等課程，是教學(xué)中重要的組成模塊。教師還要了解學(xué)生以下基本情況：是否會(huì)分析簡(jiǎn)單LC的串并聯(lián)電路，是否會(huì)使用低頻信號(hào)發(fā)生器和示波器以及學(xué)生對(duì)電工基本功的掌握程度。

如果學(xué)生已掌握了必備知識(shí)，我們就可以將學(xué)生學(xué)習(xí)的主要任務(wù)確定為：1.觀察LC串聯(lián)諧振現(xiàn)象；2.掌握諧振特性及通頻帶、選擇性的物理意義及調(diào)諧方法；3.學(xué)習(xí)低頻信號(hào)發(fā)生器的使用方法。

主要任務(wù)明確以后，我們可以給學(xué)生安排具體任務(wù)：1.知道串聯(lián)諧振時(shí)，電路阻抗最小的特性；2.能通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明電路中電流最大的規(guī)律；3.懂得電阻兩端電壓等于總電壓，電感和電容兩端電壓相等，相位相反的道理。

（二）讓學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí)

要學(xué)生順利完成任務(wù)，就必須讓學(xué)生先認(rèn)識(shí)以下相關(guān)的實(shí)驗(yàn)電路和實(shí)驗(yàn)器材，并掌握相關(guān)知識(shí)。

實(shí)驗(yàn)電路：

實(shí)驗(yàn)的器材：低頻信號(hào)發(fā)生器、示波器、電感器、電容器、電阻器和交流電流表。

知識(shí)點(diǎn)之一：純電感電路的特點(diǎn)是反映線圈儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量的理想化元件，線圈的感抗與線圈的自感系數(shù)以及交變電流的頻率有關(guān)，我們知道感抗是由自感現(xiàn)象引起的，線圈的自感系數(shù)越大，自感作用就越大，因而感抗也越大；交變電流的頻率越高，電流的變化率越大，自感作用也越大，感抗也就越大。

知識(shí)點(diǎn)之二：純電容電路的特點(diǎn)電容器是一個(gè)儲(chǔ)能元件。具有“通交隔直”的特點(diǎn)。在充電過(guò)程中，電容器把電源提供的電能儲(chǔ)存在電場(chǎng)中，放電時(shí)，又將儲(chǔ)存的電場(chǎng)能量釋放出來(lái)。

教師可以借助多媒體課件講解相關(guān)知識(shí)、演示在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生實(shí)施的工作任務(wù)。重點(diǎn)展示實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生達(dá)到的目的和注意事項(xiàng)。

（三）實(shí)施工作任務(wù)

要求學(xué)生根據(jù)電路圖在面板上搭接電路。

1．電路調(diào)試。①將示波器的探頭接到電容器的兩端，改變信號(hào)發(fā)生器的頻率，同時(shí)觀察示波器上的波形幅度，示波器波形的幅度達(dá)到最大值時(shí)的頻率即為諧振頻率。②諧振時(shí)微調(diào)信號(hào)發(fā)生器的頻率，向低頻方向微調(diào)，使示波器顯示的幅度下降到70%時(shí)，記下信號(hào)發(fā)生器的頻率值，向高頻端調(diào)節(jié)信號(hào)的頻率使之恢復(fù)到諧振頻率后，繼續(xù)微調(diào)信號(hào)頻率，使示波器顯示的幅度下降到70%時(shí)，記下頻率值。[4]在這一教學(xué)環(huán)節(jié)中，教師的巡回指導(dǎo)是必不可少的。教師在安排學(xué)生任務(wù)后，要著重跟蹤學(xué)生的實(shí)施情況，及時(shí)幫助學(xué)生解決疑難問(wèn)題。

2.填寫調(diào)試報(bào)表。學(xué)生自己完成調(diào)試后，把調(diào)試的過(guò)程記錄下來(lái)。內(nèi)容包括以下幾方面：①諧振頻率f0(HZ)；②諧振時(shí)電容器兩端的電壓UC(V)；③諧振時(shí)電感器兩端的電壓UL(V)；④低頻方向和高頻方向。

3.自評(píng)和互評(píng)。此環(huán)節(jié)安排在學(xué)生完成任務(wù)之后。此時(shí)可以將學(xué)生分成若干小組，每個(gè)學(xué)生將自己的作品與本組其他同學(xué)的作品進(jìn)行比較，評(píng)一評(píng)自己及其他同學(xué)作品的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

4.教師講評(píng)?？刹捎脗€(gè)別點(diǎn)評(píng)和集中講評(píng)相結(jié)合的方法。個(gè)別點(diǎn)評(píng)一般安排在學(xué)生完成任務(wù)的過(guò)程中，老師發(fā)現(xiàn)個(gè)別問(wèn)題時(shí)及時(shí)讓學(xué)生糾正，同時(shí)幫助學(xué)生分析出現(xiàn)問(wèn)題的原因，以便保證每一個(gè)學(xué)生都能完成學(xué)習(xí)任務(wù)。集中講評(píng)一般安排在學(xué)生完成任務(wù)后，面對(duì)全班學(xué)生進(jìn)行。講評(píng)的內(nèi)容要緊緊圍繞學(xué)習(xí)任務(wù)的完成情況和共同存在的問(wèn)題，還要從學(xué)生表現(xiàn)出來(lái)的職業(yè)素質(zhì)、專業(yè)能力和創(chuàng)新能力幾個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。

（四）拓展創(chuàng)新

拓展創(chuàng)新的練習(xí)主要安排在課外進(jìn)行。LC諧振電路的應(yīng)用領(lǐng)域可以從以下方面啟發(fā)學(xué)生：

1．構(gòu)成選頻電路或選頻放大器（如收音機(jī)、錄音機(jī)、電視機(jī)等諧振電路）

2．構(gòu)成阻波器（對(duì)信號(hào)相位進(jìn)行超前或滯后移動(dòng)）

3．構(gòu)成各種陷波器（用來(lái)在眾多頻率信號(hào)中將某一頻率信號(hào)進(jìn)行吸收，也就是進(jìn)行衰減，即將某一頻率信號(hào)從眾多信號(hào)中去掉）

四、結(jié)束語(yǔ)

模塊的劃分可根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整。模塊化教學(xué)方案及實(shí)施不是千篇一律的，應(yīng)該因人、因地、因時(shí)而異。但在實(shí)施過(guò)程中應(yīng)盡可能將理論與技能訓(xùn)練結(jié)合在一起。

與傳統(tǒng)的教學(xué)模式比較，模塊化教學(xué)的優(yōu)勢(shì)在于：教師不僅僅在研究、講解枯燥無(wú)味、難以理解的理論知識(shí)，而是把這些融合到了實(shí)實(shí)在在的具體實(shí)踐中，使抽象的理論知識(shí)具體化，不僅讓學(xué)生了解每個(gè)知識(shí)模塊的功能，了解相關(guān)知識(shí)之間的相互聯(lián)系，而且學(xué)生學(xué)以致用，提高了學(xué)習(xí)興趣。模塊化教學(xué)要求教師既能講授理論課，又能傳授操作技能，還能解決現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)問(wèn)題。這就對(duì)教師提出新的要求。教師應(yīng)該不斷拓寬自己的知識(shí)面，提高操作技能水平，以適應(yīng)新的教學(xué)要求。

［1］ 陳永芳.職業(yè)技術(shù)教育專業(yè)教學(xué)論［M］.清華大學(xué)出版社，2007（6）

［2］ 陳雅萍.電子技能與實(shí)訓(xùn)—項(xiàng)目式教學(xué)［M］.高等教育出版社，2007.

［3］ 王慧玲.電路基礎(chǔ)［M］.高等教育出版社，2002.

［4］ 楊乃琪.電工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)［M］.電子科技大學(xué)出版社，2007.

On the Modulation Teaching of Electrician Basic Course

HUANG Lin-na
(ZhanjiangTechnician College ofGuangdong,Zhanjiang 524000，Guangdong)

Electrician Basic Course plays an important role in the electrician majors with distinct theory and practicality.It's of significant meaning to reformthe traditional teachingmodel and tocombine the theorywith practicalitysoas tomake the teachingmore effective.This article aims toillustrate such aspects as combination ofteachingcontents,the option ofteachingforms and the arrangement ofteachingprocedures.

electrician basis；modulation；teachingintegration；task-driven

TM1

A

1671-5004（2011） 03-0129-03

2011-4-22

黃琳娜（1958-），女，廣東省湛江市人，廣東省湛江市技師學(xué)院物理講師，主要從事電工專業(yè)教學(xué)及研究。