電工學(xué)中三電路“五步”教學(xué)法

徐純輝

(黃岡師范學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院，湖北 黃州 438000)

?

電工學(xué)中三電路“五步”教學(xué)法

徐純輝

(黃岡師范學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院，湖北 黃州 438000)

直流電路、交流電路、三相電路是《電工電子技術(shù)》中所有電路教學(xué)的前奏，探尋這三電路教學(xué)，對(duì)本課程后面其它電路的教學(xué)具有舉足輕重的作用。本文結(jié)合高職生學(xué)習(xí)實(shí)際，就三電路進(jìn)行“五步”教學(xué)法作一探討，旨在探尋電路教學(xué)規(guī)律，提高教學(xué)效果,讓學(xué)生能真正掌握好電路理論知識(shí)和實(shí)踐技能。

直流電路；交流電路；三相電路；教學(xué)；五步法；技能；培養(yǎng)

直流電路、交流電路、三相電路在電工學(xué)中占有十分重要的地位[1]。電路的分析、計(jì)算、實(shí)踐操作是教學(xué)的重點(diǎn)，而交流電路，特別是三相電路既是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，也是教學(xué)的難點(diǎn)。學(xué)生學(xué)習(xí)電路之難，概括地講：即概念抽象，理解難；電路復(fù)雜，分析難；相量式繁瑣，計(jì)算難；理論性強(qiáng)，掌握難。因此，對(duì)于“底子薄，接受能力差”，且數(shù)學(xué)基礎(chǔ)尚欠缺的高職生來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)直流電路、交流電路、三相電路是一道難過(guò)的坎。如何攻克這一教學(xué)難關(guān)？針對(duì)高職生的認(rèn)知、情感特點(diǎn)及基礎(chǔ)實(shí)際，教學(xué)時(shí)務(wù)必要做好兩方面的工作：一是要精心設(shè)計(jì)好教學(xué)內(nèi)容，盡可能化繁為簡(jiǎn)，易于學(xué)生接受；二要靈活地選用教法，營(yíng)造良好的教學(xué)氛圍，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，讓學(xué)生在輕松和愉悅的教學(xué)環(huán)境中積極學(xué)習(xí)、探求新知。為此，電工學(xué)中三種電路不妨采用“五步”法來(lái)實(shí)施教學(xué)。

1 第一步：創(chuàng)設(shè)情境 導(dǎo)入新課

課前利用多媒體手段將一些圖文并茂的直流電路、交流電路及三相電路圖展示給學(xué)生，讓學(xué)生在欣賞電路的結(jié)構(gòu)美、感受電路的神秘感時(shí)，對(duì)電路產(chǎn)生興趣和好奇心，激發(fā)學(xué)生急于探求新知的欲望。

1.1 情境導(dǎo)入 激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

利用趣味引導(dǎo)，創(chuàng)設(shè)情境，啟示學(xué)生，將一個(gè)個(gè)貼近生活、貼近實(shí)際的電路呈現(xiàn)在眼前。電路應(yīng)用到處可見(jiàn)，作為電類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，若不學(xué)好電路的基本知識(shí)和技能，將有愧于學(xué)習(xí)本專(zhuān)業(yè)，未來(lái)工作將是寸步難行，以此來(lái)激發(fā)學(xué)生對(duì)電路學(xué)習(xí)的信心，從內(nèi)心深處產(chǎn)生：非學(xué)好電路知識(shí)不可的思想信念。

1.2 情境教學(xué) 提升學(xué)習(xí)正能量

情境教學(xué)當(dāng)然也包括教師的情感因素，教師在情境導(dǎo)入時(shí)，輔之以生動(dòng)的語(yǔ)言，介紹電路在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國(guó)防科技領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)電路學(xué)習(xí)的重要意義，以真情來(lái)感染學(xué)生、打動(dòng)學(xué)生。用正能量來(lái)驅(qū)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，打造思維課堂，教師在激活思維中拉開(kāi)電路教學(xué)的序幕。

2 第二步：表格法教學(xué) 編織知識(shí)網(wǎng)絡(luò)

直流電路、交流電路、三相交流電路對(duì)高職學(xué)生來(lái)說(shuō)，顯得非常抽象與枯燥，學(xué)習(xí)難度大，接受效果不佳。對(duì)此，電路教學(xué)要靈活地變換教學(xué)方法與藝術(shù)，改革傳統(tǒng)教法，提高教學(xué)效果。

2.1 設(shè)計(jì)新穎教學(xué)形式，提高教學(xué)的趣味性

首先精心設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，鑒于三種電路教學(xué)內(nèi)容的主線均為電流、電壓、功率。應(yīng)用表格法，將其內(nèi)容歸納條理化，編織成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)(如表1、表2和表3)。使教學(xué)目標(biāo)明確，內(nèi)容簡(jiǎn)練、易教、易學(xué)。其次，設(shè)計(jì)新穎的教學(xué)形式，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)將設(shè)計(jì)好的表格，及與表格中內(nèi)容相關(guān)的電路圖制作成圖文并茂的課件，以生動(dòng)逼真的課件，伴之音效吸引學(xué)生的注意力，并借助仿真軟件，使教學(xué)過(guò)程生動(dòng)、富有感染力，提高課堂教學(xué)的趣味性，增強(qiáng)教學(xué)效果。

表1 三電路電流對(duì)照

表2 三電路電壓對(duì)照

注：電壓:電場(chǎng)力把單位正電荷從電場(chǎng)中A點(diǎn)移到B點(diǎn)所做的功，也稱(chēng)電位差。

定義式:UAB=dWAB/dq=VA-VBVA、VB分別為A、B兩點(diǎn)的電位。

方向: 規(guī)定從高電位指向低電位。

2.2 表格法教學(xué)，突出思維能力的培養(yǎng)

表格教學(xué)法集歸納、比較、遷移、聯(lián)想、啟發(fā)于一體，符合高職生的認(rèn)知規(guī)律，方便學(xué)生接受新知識(shí)。起到了培養(yǎng)學(xué)生思維能力的功效。其一，表格法將電路教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)化、條理化，以網(wǎng)絡(luò)化的教學(xué)設(shè)計(jì)啟迪學(xué)生思維的靈活性和創(chuàng)造性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，發(fā)展了學(xué)生的創(chuàng)新思維；其二，利用知識(shí)的前后聯(lián)系，培養(yǎng)了學(xué)生思維的可逆性，三電路內(nèi)容前后既存聯(lián)系、又有異同。對(duì)照表格，講直流電路為后面交流電路教學(xué)奠定了基礎(chǔ)，講交流電路適時(shí)地與直流電路內(nèi)容進(jìn)行對(duì)照比較，引導(dǎo)學(xué)生遷移思維，探尋知識(shí)的前后關(guān)系，前后相得益彰；其三，表格法教學(xué)，內(nèi)容條理，思路清晰，適時(shí)地分析比較，引導(dǎo)學(xué)生理解延伸，訓(xùn)練了思維的流暢性、變通性、發(fā)散性，培養(yǎng)了思維的遷移能力。

表3 三電路功率對(duì)照

注：功率：電能量對(duì)時(shí)間的變化率，或電場(chǎng)力單位時(shí)間內(nèi)作的功：P=dW/dt

3 第三步：抽絲剝繭 攻克教學(xué)之重、難點(diǎn)

通過(guò)表格法的教學(xué)，三電路內(nèi)容在學(xué)生頭腦中有了系統(tǒng)化，條理化的印象。為加強(qiáng)掌握，進(jìn)一步突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)，還需將表格中的一些重、難點(diǎn)知識(shí)抽取出來(lái)，進(jìn)行有側(cè)重地教學(xué)。

3.1 抽絲——突出重點(diǎn)，各個(gè)擊破

“抽絲”即從表格中再次抽出三電路中的一些知識(shí)重點(diǎn)，進(jìn)行單獨(dú)突破。如直流電中的疊加定理、基爾霍夫定律；交流電路中正弦量的相量表示法；三相電路對(duì)稱(chēng)負(fù)載Y型、Δ型聯(lián)結(jié)的電流、電壓的計(jì)算等等，屬學(xué)生應(yīng)掌握的重點(diǎn)。針對(duì)這些重點(diǎn)，進(jìn)一步運(yùn)用探究、啟發(fā)、比較、討論等教法，引導(dǎo)學(xué)生去探索與研究，加強(qiáng)理解，深化認(rèn)識(shí)。并結(jié)合應(yīng)用舉例，對(duì)重要公式、概念、定律等內(nèi)容精心講授，深入淺出，各個(gè)擊破，使學(xué)生能真正掌握電路的重要知識(shí)點(diǎn)。

3.2 剝繭——聚焦難點(diǎn)，破繭成蝶

“剝繭”即重新抽取三電路中的知識(shí)難點(diǎn)，進(jìn)一步“攻艱克難”。直流電中的戴維南定理及應(yīng)用；交流電路中正弦量的求和運(yùn)算，(R、L、C)三元件串聯(lián)電路的分析與計(jì)算；三相對(duì)稱(chēng)電路Y型、Δ型聯(lián)結(jié)電流、電壓、功率的計(jì)算等等，屬學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。聚焦這些難點(diǎn)，運(yùn)用巧設(shè)提問(wèn)，設(shè)置“矛盾沖突”，變“難點(diǎn)”為“趣點(diǎn)”等手段，通過(guò)答疑解惑，課堂討論等教學(xué)法，化解難點(diǎn)、掃除障礙，直至撥開(kāi)云霧見(jiàn)青天，讓難點(diǎn)問(wèn)題實(shí)現(xiàn)破繭成蝶的完美嬗變。

4 第四步：講練結(jié)合 內(nèi)化新知

高職學(xué)生靈活應(yīng)用知識(shí)的能力不強(qiáng)。因此，對(duì)電路中的一些重、難點(diǎn)，及交流電路中的一些復(fù)雜公式，還需通過(guò)實(shí)例教學(xué)與課內(nèi)外訓(xùn)練相結(jié)合，來(lái)幫助他們真正掌握和運(yùn)用新知識(shí)。

4.1 典型舉例 探尋規(guī)律

實(shí)例教學(xué)是學(xué)生內(nèi)化新知，熟悉應(yīng)用的重要環(huán)節(jié)。為使實(shí)例教學(xué)取得較好的效果，首先，要精心選擇具有典型性，涵蓋三電路知識(shí)重、難點(diǎn)，及基本公式的例題。其次，用心設(shè)計(jì)教學(xué)，融分析電路的思路、方法，運(yùn)用知識(shí)的技能于一體。教學(xué)中，一要注重點(diǎn)撥、啟發(fā)、激發(fā)靈感，啟迪學(xué)生思維的靈活性；二要注重交流互動(dòng)，激疑引思，用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)學(xué)生理解延伸、領(lǐng)悟應(yīng)用；三要善于歸納總結(jié)，引導(dǎo)學(xué)生探尋規(guī)律、掌握方法，發(fā)揮聯(lián)想，培養(yǎng)學(xué)生舉一反三的能力。

4.2 加強(qiáng)練習(xí) 鞏固新知

課堂訓(xùn)練與課外練習(xí)，是學(xué)生鞏固、運(yùn)用、理解所學(xué)內(nèi)容的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。針對(duì)高職生的實(shí)際，理論需“精講”，避免學(xué)生一頭霧水，盡可能擠出更多時(shí)間讓學(xué)生“多練”。為此，一要“精選習(xí)題，跟蹤訓(xùn)練”，認(rèn)真選擇有代表性，難度適中的習(xí)題，課內(nèi)外跟蹤訓(xùn)練。二要“練習(xí)反饋，以練促教”，通過(guò)練習(xí)，回饋問(wèn)題，及時(shí)改進(jìn)教學(xué)，修補(bǔ)漏洞。三要“講練結(jié)合，內(nèi)化反思”，對(duì)練習(xí)精心評(píng)講，突出解決問(wèn)題的思路、方法及知識(shí)技能的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生勤思多練的好習(xí)慣。針對(duì)練習(xí)中反映出的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)反思，交流研討解決問(wèn)題的困惑與體會(huì)，暢談澄清問(wèn)題后的收獲，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)動(dòng)力。

5 第五步：理論聯(lián)系實(shí)際 培養(yǎng)應(yīng)用能力

三電路與實(shí)踐結(jié)合緊密，應(yīng)用廣泛。為使學(xué)生更加牢固地掌握電路理論知識(shí)和實(shí)踐技能，實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)是不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)，進(jìn)一步鞏固理論，拓展新知，培養(yǎng)應(yīng)用能力。

5.1 實(shí)驗(yàn)操作 提高技能

電路知識(shí)實(shí)踐性強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須貫穿于理論教學(xué)之中，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，鞏固所學(xué)的理論知識(shí)，訓(xùn)練學(xué)生的操作技能。如直流電路教學(xué)中，通過(guò)基爾霍夫定律、疊加定理的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，加深學(xué)生對(duì)定律內(nèi)容及其中一些概念的理解，并熟悉直流穩(wěn)壓電源、直流儀表的使用方法；交流電路教學(xué)中，通過(guò)交流電路各參數(shù)的測(cè)量，日光燈電路及功率因數(shù)提高的實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生學(xué)會(huì)交流量的測(cè)量方法，熟悉交流儀表的使用方法。了解提高功率因數(shù)的方法與意義；三相電路教學(xué)中，通過(guò)“三相負(fù)載的Y型、Δ型電路的測(cè)量”實(shí)驗(yàn)。使同學(xué)們掌握三相負(fù)載電路的連接方法，并從實(shí)驗(yàn)中觀察到了線電壓、相電壓，線電流、相電流的關(guān)系。學(xué)生通過(guò)親手操作這些實(shí)驗(yàn)，既加深了對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解與記憶，又明確了各實(shí)驗(yàn)的操作規(guī)則與步驟。培養(yǎng)了操作技能，為應(yīng)用電路知識(shí)奠定了良好基礎(chǔ)。

5.2 實(shí)踐而學(xué) 學(xué)以致用

為培養(yǎng)學(xué)生重實(shí)踐，重技能的思想，電路教學(xué)還須加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)。突出動(dòng)手能力與崗位能力，構(gòu)建“實(shí)踐而學(xué)”的教學(xué)模式[3]。除實(shí)驗(yàn)教學(xué)外，在實(shí)訓(xùn)現(xiàn)場(chǎng)，當(dāng)場(chǎng)給同學(xué)們進(jìn)行理論的講解和實(shí)際操作線路的連接，在老師的指導(dǎo)下，學(xué)習(xí)相關(guān)的電工操作技術(shù)，感知學(xué)以致用。在實(shí)踐中學(xué)習(xí)新知識(shí)、新技能、新方法。通過(guò)親自動(dòng)手實(shí)踐，培養(yǎng)動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力及嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)的工作作風(fēng)，為今后從事與本專(zhuān)業(yè)有關(guān)的工作奠定實(shí)踐基礎(chǔ)。

[1] 林平勇.電工電子技術(shù)[M].北京：高等教育出版社,2008:1,28,54.

[2] 李耐根.電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].冶金工業(yè)出版社,2008:44-46.

[3] 王彥民.談構(gòu)建通過(guò)“實(shí)踐而學(xué)”的電工教學(xué)新模式[J].教育與職業(yè),2006,(5):100-101.

(王菊平)

G642

A

1003-8078(2014)03-0070-04

2014-04-09 doi 10.3969/j.issn.1003-8078.2014.03.17

徐純輝，男，湖北黃岡人，副教授，研究方向?yàn)槲锢韺W(xué)與電工電子技術(shù)。