《電工學(xué)》課程教學(xué)研究與探索

李娜　張立文　徐丹旸　王勇

摘要：《電工學(xué)》是非電類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要技術(shù)基礎(chǔ)課，具有知識(shí)面廣、信息量大、實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)。針對(duì)教師教學(xué)過(guò)程中和學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的問(wèn)題，筆者結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，從提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，改革教學(xué)內(nèi)容、方法、手段、實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及課程考核方式幾個(gè)方面進(jìn)行研究與探索，提出了一些解決問(wèn)題的建議和方法。

關(guān)鍵詞：電工學(xué)；學(xué)習(xí)興趣；教學(xué)方法

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）38-0126-02

《電工學(xué)》是高等學(xué)校工科非電類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)技術(shù)基礎(chǔ)課程。目前我校開(kāi)設(shè)該課程的有機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、機(jī)械電子工程、材料成型及控制工程、金屬材料工程、冶金工程、車(chē)輛工程、農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化、熱能與動(dòng)力工程等專(zhuān)業(yè)?！峨姽W(xué)》課程包括了電路分析、電氣控制、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)四部分內(nèi)容，有著知識(shí)面廣、實(shí)踐性和應(yīng)用性較強(qiáng)的特點(diǎn)。而非電專(zhuān)業(yè)的學(xué)生對(duì)電類(lèi)課程重視程度不夠，對(duì)電專(zhuān)業(yè)方面的知識(shí)了解較少，缺乏學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)力。針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)《電工學(xué)》過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，結(jié)合筆者的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，提出一些解決問(wèn)題的建議和方法。

一、明確學(xué)習(xí)目的，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中，教師往往注重了理論知識(shí)的傳授，學(xué)生只記結(jié)論而不注重知識(shí)的應(yīng)用，導(dǎo)致學(xué)生不知道“為何學(xué)”和“學(xué)何用”的問(wèn)題，進(jìn)而喪失學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。因此，教師需要從開(kāi)課的第一節(jié)課起，以自己的親身體會(huì)，將生活中遇到的實(shí)際問(wèn)題與《電工學(xué)》課程知識(shí)相結(jié)合，通過(guò)身邊活生生的例子，讓學(xué)生深深體會(huì)到，《電工學(xué)》作為一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作及生活所起的重要作用，使學(xué)生明確學(xué)習(xí)目的，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，將課程學(xué)習(xí)變?yōu)橐环N內(nèi)在需求。教師在課堂教學(xué)中也要給學(xué)生介紹電工學(xué)技術(shù)的新發(fā)展和新科技，開(kāi)拓學(xué)生視野，提高學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生有了學(xué)習(xí)興趣，才能真正投入到學(xué)習(xí)中去，才會(huì)取得良好的學(xué)習(xí)效果。

二、改革教學(xué)內(nèi)容、方法和手段

1.明確教學(xué)目標(biāo)，選擇教學(xué)內(nèi)容。教師上課不能一成不變地生搬硬套教材，不能面面俱到，要根據(jù)教學(xué)大綱對(duì)教材內(nèi)容適當(dāng)增減，對(duì)于每一章內(nèi)容重點(diǎn)介紹基本概念、基本原理和基本分析方法。例如電路分析部分，教學(xué)時(shí)應(yīng)要求學(xué)生重點(diǎn)掌握電路模型及理想電路元件的電壓、電流關(guān)系，理解電壓、電流參考方向的意義，掌握電路中常用的分析方法以及單相和三相交流電路的工作原理等基本內(nèi)容。由于學(xué)生的基礎(chǔ)參差不齊，在授課的時(shí)候應(yīng)當(dāng)減少煩瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)過(guò)程，以免讓學(xué)生覺(jué)得難懂而降低學(xué)習(xí)興趣。比如非正弦交流電、電路的暫態(tài)分析等涉及過(guò)多數(shù)學(xué)推導(dǎo)的內(nèi)容可以酌情減少或者刪除不講。而且對(duì)于目前已經(jīng)不再實(shí)用且偏難的內(nèi)容應(yīng)該及時(shí)刪除，方便教師講授及學(xué)生理解。

開(kāi)設(shè)《電工學(xué)》課程的專(zhuān)業(yè)較多，教師可以結(jié)合不同的專(zhuān)業(yè)背景，對(duì)講授的內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)合理地選擇，相應(yīng)地增加一些對(duì)專(zhuān)業(yè)內(nèi)容以及應(yīng)用實(shí)例的講解，讓學(xué)生真正覺(jué)得這門(mén)課程跟自己的專(zhuān)業(yè)息息相關(guān)，意識(shí)到《電工學(xué)》課程的重要性，主動(dòng)愿意學(xué)好本課程。比如，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，對(duì)于電動(dòng)機(jī)的繼電接觸控制系統(tǒng)就要作為一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容講解。

2.靈活采取不同的教學(xué)方法。《電工學(xué)》課程中對(duì)于比較抽象的內(nèi)容，學(xué)生不好理解，所以教師在講解完一個(gè)內(nèi)容之后，不要著急進(jìn)入下一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的講解，要針對(duì)該內(nèi)容給學(xué)生1或2道例題，讓學(xué)生自己解答。如果課堂時(shí)間允許的情況下，可以找學(xué)生上來(lái)解答例題。采用這樣的方法，一方面使得學(xué)生的思想高度集中，認(rèn)真思考老師的問(wèn)題；另一方面讓授課老師在學(xué)生自己解答的過(guò)程中，能夠及時(shí)了解學(xué)生的想法和出現(xiàn)的問(wèn)題，隨時(shí)調(diào)整自己的教學(xué)思路。比如，在講解正弦交流電的內(nèi)容時(shí)，讓學(xué)生在黑板上解答例題時(shí)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生容易混淆容抗、感抗和阻抗的概念。當(dāng)發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題后，教師應(yīng)該向?qū)W生再次強(qiáng)調(diào)這些概念，讓學(xué)生弄清楚這些概念后，再進(jìn)入下一個(gè)內(nèi)容的講解，提高授課效率。

電工學(xué)是理論和實(shí)際聯(lián)系比較緊密的課程，如果講完理論知識(shí)后及時(shí)做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，效果應(yīng)該是最理想的，但是受實(shí)驗(yàn)條件的限制，這一點(diǎn)是很難做到的。這時(shí)，可在授課時(shí)利用Multisim、Pspice等軟件進(jìn)行仿真模擬實(shí)驗(yàn)，將抽象的電工學(xué)概念和原理直觀化、形象化，幫助學(xué)生突破難點(diǎn)，深入理解教學(xué)內(nèi)容。例如對(duì)于RLC串聯(lián)電路中，各個(gè)分電壓和總電壓的關(guān)系，有一部分學(xué)生由于沒(méi)有分清楚直流電路和交流電路的區(qū)別，初學(xué)時(shí)總認(rèn)為電阻、電容、電感三者的電壓有效值之和等于總的電壓值。如果教師提前在Multisim中搭建好電路，上課時(shí)直接仿真用電壓表測(cè)量出各部分電壓值，學(xué)生很直觀地發(fā)現(xiàn)在交流電路中會(huì)出現(xiàn)電感上或者電容上電壓大于總電壓的情況，此時(shí)再講解各個(gè)電壓之間的相位問(wèn)題，學(xué)生很容易理解，印象也深刻。

3.板書(shū)與多媒體結(jié)合，提高教學(xué)效果?！峨姽W(xué)》課程中有些概念比較抽象，用傳統(tǒng)的教學(xué)方法很難使學(xué)生建立概念，而應(yīng)用多媒體技術(shù)，綜合文字、圖片、動(dòng)畫(huà)和視頻等資料來(lái)進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)，使一些抽象難懂的知識(shí)直觀而形象。比如三相異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生、電機(jī)控制、PN結(jié)的形成以及晶體管中載流子運(yùn)動(dòng)等等，如果教師僅僅通過(guò)口述，很難將問(wèn)題闡述清楚，通過(guò)多媒體演示動(dòng)畫(huà)的教學(xué)形式，使抽象的問(wèn)題形象化，增加了教學(xué)的直觀性，有利于學(xué)生對(duì)概念的理解，同時(shí)活躍課堂氣氛。其次，《電工學(xué)》教學(xué)過(guò)程中，經(jīng)常需要引入電路圖、曲線圖、圖表等，這些采用板書(shū)會(huì)占用大量的授課時(shí)間，而采用多媒體教學(xué)使授課變得方便、快捷，節(jié)省了教師授課時(shí)的板書(shū)時(shí)間，提高了教學(xué)效率。

但是，也不能夸大多媒體教學(xué)的作用。比如電路分析過(guò)程和一些需要推導(dǎo)的公式，如果采用多媒體，學(xué)生感覺(jué)走馬觀花，缺少思考過(guò)程，屬于被動(dòng)學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)效果不理想，達(dá)不到教學(xué)目的。如果采用板書(shū)教學(xué)，教師書(shū)寫(xiě)的過(guò)程也是學(xué)生思考的過(guò)程，學(xué)生更容易進(jìn)入狀態(tài)。尤其是習(xí)題課環(huán)節(jié)，如果教師只用多媒體教學(xué)，學(xué)生容易跟不上節(jié)奏，效果不理想。

所以，教師應(yīng)該根據(jù)實(shí)際上課的內(nèi)容和學(xué)生的情況，將板書(shū)和多媒體有效地結(jié)合起來(lái)，提高教學(xué)效果。

三、注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)實(shí)踐能力

《電工學(xué)》實(shí)驗(yàn)主要有驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，目前驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)占多數(shù)，例如“基爾霍夫定律”、“疊加定理”、“戴維寧定理”等。這些實(shí)驗(yàn)都有詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、電路圖和數(shù)據(jù)表格，目的是使學(xué)生在正確的實(shí)驗(yàn)方法步驟指導(dǎo)下完成電路的連接以及數(shù)據(jù)的測(cè)量。在理論課上采用的都是理想化的元器件，而實(shí)際電路中的元器件和理想的元器件有一定的差別，比如元器件的精度不一致性、人為的誤差等等，都會(huì)使測(cè)量結(jié)果與理論分析有一定的出入。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，就必須考慮這些誤差因素，分析誤差原因。因此，通過(guò)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)增強(qiáng)學(xué)生對(duì)電路實(shí)驗(yàn)常用的儀器、儀表、電路元件等感性認(rèn)識(shí)和使用方法，不僅使學(xué)生鞏固和加深理解所學(xué)的理論知識(shí)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練，使學(xué)生樹(shù)立工程實(shí)際觀點(diǎn)，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)，提高實(shí)際動(dòng)手能力。

還有一些設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，比如“提高日光燈的功率因數(shù)”，只給出實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路和實(shí)驗(yàn)步驟。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生主動(dòng)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。此外，為了增強(qiáng)實(shí)用性和趣味性，教師可以根據(jù)課堂上的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)一些綜合性實(shí)驗(yàn)，比如，針對(duì)RC移相電路原理，教師可以讓學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)可調(diào)光臺(tái)燈。讓學(xué)生通過(guò)對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解，查閱相關(guān)資料完成實(shí)驗(yàn)。

四、考核方式多樣化，克服成績(jī)?cè)u(píng)定的片面性

目前我校的《電工學(xué)》課程成績(jī)?cè)u(píng)定是由平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)和期末考試成績(jī)?nèi)糠纸M成。平時(shí)成績(jī)占20%，是根據(jù)學(xué)生的上課出勤率和平時(shí)作業(yè)的完成情況作為評(píng)定依據(jù)；實(shí)驗(yàn)成績(jī)占10%，是根據(jù)學(xué)生實(shí)際操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成情況作為評(píng)定依據(jù)；期末考試成績(jī)所占比例較大，達(dá)到70%。這種評(píng)價(jià)方式難以真實(shí)全面反映學(xué)生平時(shí)的學(xué)習(xí)情況，也難以反映學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，不利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。筆者認(rèn)為應(yīng)該重視對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的考核和評(píng)價(jià)，除了把學(xué)生上課出勤率和平時(shí)作業(yè)的完成情況作為平時(shí)成績(jī)的評(píng)定依據(jù)外，還應(yīng)將學(xué)生平時(shí)課堂表現(xiàn)認(rèn)真記錄，作為平時(shí)成績(jī)的評(píng)定依據(jù)之一；此外，可根據(jù)授課情況，進(jìn)行多次隨堂測(cè)驗(yàn)，作為平時(shí)成績(jī)的評(píng)定依據(jù)；同時(shí)，將平時(shí)成績(jī)所占總成績(jī)的比例提高到30%。這樣的評(píng)價(jià)方式有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，也有助于克服成績(jī)?cè)u(píng)定的片面性。

五、結(jié)束語(yǔ)

《電工學(xué)》教學(xué)的研究和探索是一項(xiàng)長(zhǎng)期的工程，需要在實(shí)踐中不斷吸取教訓(xùn)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，找到合適的培養(yǎng)人才的教學(xué)模式。筆者在今后的教學(xué)過(guò)程中將培養(yǎng)學(xué)生能力、提高學(xué)生素質(zhì)作為首要目標(biāo)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容、方法和手段進(jìn)一步研究和探索，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提升教學(xué)質(zhì)量。

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