提高電路的功率因數(shù)教學(xué)設(shè)計(jì)

無錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 孫 希

提高電路的功率因數(shù)教學(xué)設(shè)計(jì)

無錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 孫 希

教學(xué)設(shè)計(jì)是高職教學(xué)探討的主要形式,有利于提高教學(xué)質(zhì)量。本文以電工基礎(chǔ)課程為例,結(jié)合高職教學(xué)特點(diǎn),針對(duì)新課程改革與教師專業(yè)發(fā)展,從教材分析、教法學(xué)法分析、教學(xué)過程、教學(xué)反思這四方面闡述提高電路的功率因數(shù)的教學(xué)設(shè)計(jì)。

教學(xué)設(shè)計(jì);高職教育;功率因數(shù)

高等職業(yè)教育是技術(shù)型人才的主要培養(yǎng)方式,說課已經(jīng)成為高職教學(xué)探討的主要形式。下面就以提高電路的功率因數(shù)為例,從教材分析、教法學(xué)法分析、教學(xué)過程、教學(xué)反思這四方面闡明教學(xué)思想。

一、教材分析

1.課程分析

電工基礎(chǔ)這門課是高等職業(yè)院校工程技術(shù)類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,為學(xué)生后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)和從事實(shí)際工作提供理論基礎(chǔ),對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐有指導(dǎo)作用,所以電工基礎(chǔ)在各專業(yè)課程中起到了承上啟下的作用。電工基礎(chǔ)這門課不僅具有自身的理論體系,還是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程。通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握電路分析的基本理論和實(shí)踐操作,提高學(xué)生分析解決工作生活中的實(shí)際問題的能力。

2.教材分析

針對(duì)本課程的性質(zhì),結(jié)合人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求,選用高等教育出版社出版、曹建林、邵澤強(qiáng)主編的《電工基礎(chǔ)》為教材。本教材具有以下特點(diǎn):理念先進(jìn)性。本教材充分體現(xiàn)任務(wù)引領(lǐng),實(shí)踐導(dǎo)向的課程思想;項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)性。教材內(nèi)容通過多個(gè)技能項(xiàng)目由淺入深,循序漸進(jìn)帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)的意境;任務(wù)操作性。本教材包含大量的任務(wù)操作,從直流電到交流電、從單相交流電到三相交流電、變壓器的檢測(cè)、電動(dòng)機(jī)運(yùn)行控制電路的安裝與檢測(cè)等涵蓋了本課程的所有理論體系。

本節(jié)課選自書中第二章第四節(jié)提高電路的功率因數(shù)。在前一節(jié)中主要講了RLC串聯(lián)電路的功率,功率因數(shù)的概念,因此,本節(jié)課既是對(duì)上一節(jié)知識(shí)內(nèi)容的鞏固及繼續(xù),又為下面學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ),對(duì)于提高學(xué)生分析解決實(shí)際問題有重要的作用。

根據(jù)教學(xué)大綱的規(guī)定以及教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)特征,結(jié)合學(xué)生的實(shí)際水平,確定教學(xué)目標(biāo)如下:

(1)知識(shí)目標(biāo):

①理解提高功率因數(shù)的意義;

②掌握提高功率因數(shù)的方法;

③掌握熒光燈提高功率因數(shù)的實(shí)驗(yàn)。

(2)能力目標(biāo):

通過對(duì)提高功率因數(shù)的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決實(shí)際問題的綜合能力,增進(jìn)合作互助意識(shí),養(yǎng)成認(rèn)真細(xì)致、規(guī)范的職業(yè)素養(yǎng)

(3)情感目標(biāo):

通過引導(dǎo)學(xué)生參與分析問題和解決問題的過程,使學(xué)生體驗(yàn)成功的感受,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,增強(qiáng)學(xué)生自信心。

教學(xué)重點(diǎn)為:①提高功率因數(shù)的方法。②熒光燈提高功率因數(shù)的實(shí)驗(yàn)。

教學(xué)難點(diǎn)為:①根據(jù)相量圖及電壓電流的關(guān)系,推導(dǎo)公式及功率因數(shù)的變化。② 熒光燈電路提高功率因數(shù)的實(shí)驗(yàn)。

3.學(xué)情分析

要想講好一堂課,不僅要備教材,還要備學(xué)生,只有對(duì)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、心理特征進(jìn)行分析、掌握,因材施教,才能收到良好的教學(xué)效果。

我所教的是自控系高職二年級(jí)的學(xué)生:(1)理論基礎(chǔ)不扎實(shí),對(duì)理論課的學(xué)習(xí)感到枯燥甚至是痛苦,大多數(shù)同學(xué)數(shù)學(xué)和物理的基礎(chǔ)太薄弱,對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)感到很吃力,缺乏自學(xué)能力和創(chuàng)新能力; (2)對(duì)自已所學(xué)的專業(yè)以及本專業(yè)將來可以從事什么樣的職業(yè)、勝任哪些職業(yè)崗位、本專業(yè)應(yīng)掌握哪些技能了解的不是很深刻,有時(shí)感覺迷茫。 (3)動(dòng)手能力較強(qiáng),易于接受新鮮事物,對(duì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)等實(shí)踐活動(dòng)表現(xiàn)出了很大的興趣,渴望掌握實(shí)用的專業(yè)技能。

二、教法學(xué)法分析

針對(duì)學(xué)情,我在教學(xué)中綜合運(yùn)用多種教學(xué)方式,如引導(dǎo)法、演示法、講述法、討論法、仿真法等來充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,并運(yùn)用多種教學(xué)資源,如實(shí)驗(yàn)臺(tái)、仿真、微課、網(wǎng)絡(luò)等,體現(xiàn)教師主導(dǎo)、學(xué)生主體。通過學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握重點(diǎn),突破難點(diǎn),實(shí)現(xiàn)復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化、抽象問題形象化、動(dòng)作過程可視化。

學(xué)法上,根據(jù)高職學(xué)生的心理和興趣特點(diǎn),在生動(dòng)形象的教學(xué)情境下,在分析討論的過程中,讓學(xué)生積極參與進(jìn)來,充分體現(xiàn)"以學(xué)生為中心"。 通過自主式和合作探究式的學(xué)習(xí)方法,讓學(xué)生圍繞知識(shí)點(diǎn)由淺入深、掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容,養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

三、教學(xué)過程

1.復(fù)習(xí)提問

教學(xué)從學(xué)生已有的知識(shí)體系出發(fā),已學(xué)習(xí)過RLC串聯(lián)電路的功率及功率因數(shù),是本節(jié)課深入研究的認(rèn)知基礎(chǔ),引導(dǎo)學(xué)生順利地進(jìn)入學(xué)習(xí)情境。

2.導(dǎo)入新課

引入生活中的實(shí)例。通過創(chuàng)設(shè)情境開篇,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生很快的進(jìn)入到探索研究環(huán)節(jié)。

3.新課講授

通過舉例和數(shù)據(jù)顯示,讓學(xué)生直觀地感受到提高功率因數(shù)的意義和必要性。那么,如何提高功率因數(shù),將用理論和實(shí)踐兩方面來分析。

任務(wù)一:理論分析如何提高功率因數(shù)

第一步:原理分析,要提高功率因數(shù),需在感性負(fù)載兩端并聯(lián)適當(dāng)容量的電容器,根據(jù)電阻電容電感的電壓和電流的相位關(guān)系,請(qǐng)學(xué)生自主畫出相量圖并合成。

第二步:公式推導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)相量圖及電壓電流的關(guān)系,推導(dǎo)出并聯(lián)電容C前后的功率因數(shù)并聯(lián)的電容器C滿足:

突出教學(xué)重點(diǎn),突破教學(xué)難點(diǎn)。

第三步:運(yùn)用軟件仿真日光燈提高功率因數(shù)。課前布置任務(wù),分組完成日光燈電路的方針,現(xiàn)在每組展示各自的電路,由師生共同選出電路設(shè)計(jì)準(zhǔn)確又布局最合理美觀的一組,在其基礎(chǔ)上,加入一個(gè)電容,這個(gè)過程由教師演示,學(xué)生討論,驗(yàn)證提高功率因數(shù)方法的正確性。軟件仿真形象直觀,有利于開拓學(xué)生思維,激勵(lì)學(xué)習(xí)興趣。

第四步:布置課堂練習(xí),讓學(xué)生根據(jù)新學(xué)的知識(shí)求解,學(xué)生通過練習(xí),加深理解,更好的鞏固提高功率因數(shù)的知識(shí)。

電工基礎(chǔ)這門課不僅具有自身的理論體系,還是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程。通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握電路分析的基本理論和實(shí)踐操作,提高學(xué)生分析解決工作生活中的實(shí)際問題的能力。

任務(wù)二:熒光燈功率因數(shù)的提高

用實(shí)踐分析提高功率因數(shù)方法的可靠性。

第一步:熒光燈測(cè)量視頻,觀察其測(cè)量方法及注意事項(xiàng)

第二步:熒光燈電路接線與測(cè)量

根據(jù)熒光燈電路圖及所看視頻,分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。接通實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源,測(cè)量功率P、電流I、電壓U、UL、UA的值,驗(yàn)證電壓、電流相量關(guān)系,記錄數(shù)據(jù)。

第三步:并聯(lián)電容后電路功率因數(shù)的改善

根據(jù)剛才理論分析,每組同學(xué)自行設(shè)計(jì)并接線,記錄功率表、電壓表讀數(shù),并通過改變電容值,記錄數(shù)據(jù)。

4.實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)

分三個(gè)環(huán)節(jié):(1)學(xué)生自評(píng);(2)學(xué)生互評(píng);(3)教師評(píng)價(jià)。

學(xué)生按照教師指導(dǎo)進(jìn)行自評(píng)和互評(píng)。教師指導(dǎo)評(píng)價(jià)方法主要從方程準(zhǔn)確性和解題技巧性進(jìn)行。在巡視指導(dǎo)過程中給予鼓勵(lì)性的評(píng)價(jià)。

5.課堂總結(jié)。 對(duì)本堂課的知識(shí)點(diǎn)歸納總結(jié),強(qiáng)調(diào)本堂課的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

6.課后提升

學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告,并進(jìn)行分析數(shù)據(jù)是否合理

四、教學(xué)反思

學(xué)生通過這一課的學(xué)習(xí),理論實(shí)踐相結(jié)合,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,更好的理解如何提高電路的功率因數(shù),因此要充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,體現(xiàn)以學(xué)生為主體,讓學(xué)生真正參與進(jìn)來,可以達(dá)到事半功倍的效果;在今后的教學(xué)中,思考能否充分利用信息化教學(xué)提高課堂教學(xué)效果,如學(xué)生可在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)課前預(yù)習(xí)并提交作業(yè)等;同時(shí)可以建立更完善的、多元化評(píng)價(jià)機(jī)制,幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)自我,建立自信,發(fā)揮評(píng)價(jià)的教育功能。

以上就是我的教學(xué)設(shè)計(jì),從知識(shí)學(xué)習(xí)到實(shí)踐驗(yàn)證再回歸到知識(shí)的匯總提高,形成完整的認(rèn)知體系,引導(dǎo)學(xué)生在自主合作的學(xué)習(xí)模式下掌握知識(shí)。

[1]夏雪剛。論高職院校專業(yè)課程說課[J]。職業(yè)技術(shù),2009,(2):40.

[2]林平勇,高嵩。電工基礎(chǔ)(第二版)[M]。北京:高等教育出版社,2004,5.

[3]顧懷平。電工基礎(chǔ)課堂教學(xué)情境的創(chuàng)建策略[J]。江蘇技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào),2008,4.

孫希,無錫人,講師,現(xiàn)供職于無錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校,研究方向:電工。