電工學教學中的問題引導與解決

吳顯金++劉子建++劉曼玲++姜霞

【摘要】本文提出在電工學課程教學中將課堂教學內(nèi)容設計為待解決的若干問題，然后引導學生思考并尋找問題解決方案，最后再從解決方案中引出新的疑問和新的教學知識點的新教學模式。相對于傳統(tǒng)教學方法，新模式更符合學生對客觀事物的認知和探究過程，能激發(fā)學生的自主學習興趣、培養(yǎng)學生養(yǎng)成科學的思維方法并促使學生解決問題能力的形成。

【關(guān)鍵詞】電工學 教學設計 問題引導 自主學習

【中圖分類號】TN70 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）09-0026-01

電工學在高校中是一門非電類專業(yè)的技術(shù)基礎課程，由于它包含了電路分析、電器控制、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)共四部分內(nèi)容。因此，學生在學習電工學課程時常常感覺知識點多，知識面廣、理論抽象，不易理解，學習時缺乏激情與興趣，更談不上前后知識的融會貫通。出現(xiàn)這種情況的主要原因在于教師課堂上“灌輸式”的教學模式只注重對教學內(nèi)容本身的講解，卻忽視了知識背后所存在的問題，更沒有引導學生尋找解決問題的規(guī)律，學生在整個教學過程中都處在被動接收的狀態(tài)，缺乏主動思考、積極參與，因此學生對知識的理解并不深刻，常常只是為了應付考試而機械地背記知識內(nèi)容。

近幾年來，各高校開始對傳統(tǒng)教學進行改革，強調(diào)在教學過程中注重啟發(fā)、引導學生自主學習和研究性學習，以培養(yǎng)學生批判思維能力、自主學習能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。在此環(huán)境下，本文提出將電工學課程的教學內(nèi)容設計為待解決的若干問題，課前將問題以導學文件的形式發(fā)送給學生，以方便學生預習和思考；課堂教學時，教師主要是引導學生從前面學習的內(nèi)容中發(fā)現(xiàn)問題，然后再思考問題并積極尋找問題解決方案，在問題解決后再從解決方案中發(fā)現(xiàn)新的問題，為以后的課程作準備。教學實踐結(jié)果表明，采用新的教學模式更符合學生對知識和問題的認知能力，能有效地激發(fā)學生的好奇心和探究問題的興趣，促使學生主動思考，課堂師生互動更為活躍。教學時間越長，學生分析問題和解決問題的能力明顯增強。

一、課前教學的問題設計

新教學模式要求授課前教師需將課堂講解的教學內(nèi)容設計為若干需要解決的問題，同時將問題以導學文件的方式提前發(fā)送給學生。學生通過對導學文件中所列問題的學習，一方面可以知道下次課要講解的內(nèi)容及課程需要解決的問題，另一方面也方便學生對所列問題進行預習和思考，有的放矢地為課堂教學作好準備。

教師在設計問題時有幾個方面需要注意：一是要對問題進行選擇和設計，使得所提問題緊密結(jié)合課堂教學內(nèi)容，對問題的解答就是本次講課的主要內(nèi)容。二是所提問題要能引起學生的興趣和關(guān)注，問題最好與生活密切相關(guān)并具有一定的趣味性和適用性。三是問題難度要適中并具有啟發(fā)性，學生能憑以往學過的知識或生活經(jīng)驗來猜測答案，同時也便于教師引導。四是問題的設計在教學內(nèi)容上應承上啟下，應從以前的教學內(nèi)容中發(fā)現(xiàn)問題，然后在新的解決方法中產(chǎn)生新的問題以為后面的教學埋下伏筆。最后問題的解決還應具有一定的規(guī)律性，這樣學生不僅容易想到問題的解決方法，而且理解起來會更加深刻。

二、課堂教學中的引導及問題解決

在課堂教學中，采用問題分析與解決的形式講解教學內(nèi)容，一方面問題的引入可以讓學生從開始上課時漫不經(jīng)心的狀態(tài)轉(zhuǎn)而集中注意力；另一方面對問題所產(chǎn)生的疑惑，讓他們更愿意參與課堂上的師生互動。教師在課堂上的主要精力應放在如何引導學生分析問題、解決問題和發(fā)現(xiàn)新的問題，掌握解決問題的一般方法和規(guī)律，并將前后知識有機地聯(lián)系起來。由于學生已經(jīng)預習過導學文件，對所提問題已經(jīng)有一定的了解和認識，只要教師引導方式得當，學生會積極地思考和參與討論，從而引導學生由被動式的學習轉(zhuǎn)化成主動學習。

同樣以正弦交流電路的分析為例，為了能用直流電路的方法來分析正弦交流電路，教師在引導學生時首先提醒學生必須將正弦交流電壓和電流等正弦量轉(zhuǎn)變?yōu)椴蛔兞?。由于正弦量用三要素就可以描述出來，因此只要找出一個量能表示三要素并且這個量是不變的，則變化的正弦量就可以轉(zhuǎn)化成不變量。然后教師再引導學生注意觀察中學學習過的復數(shù)。復數(shù)的極坐標形式可以表示正弦量的兩個要素幅度和初相位，剩下的一個要素角頻率由于在線性電路中不會變化，可以不要表示出來，由此讓學生自行得出變化的正弦量可以轉(zhuǎn)化成不變的復數(shù)即相量的結(jié)論。同樣教師還可以通過電路等效的概念引導學生認識阻抗的概念，并通過引入阻抗后將交流電路中電阻、電容和電感統(tǒng)一為阻抗，阻抗在正弦交流電路中具有類似于直流電路中電阻的性質(zhì)。教師最后再引導學生得出結(jié)論，只需要將正弦量轉(zhuǎn)化為相量，電阻、電容和電感轉(zhuǎn)化為阻抗就能完成將交流電路轉(zhuǎn)化為直流電路。

三、課堂參與問題討論的考核

為了讓學生主動參與教學，提高學習興趣，增強師生互動和學生之間的互動，在教學過程中專門設置了課堂表現(xiàn)成績，并把課堂表現(xiàn)成績作為平時成績中最重要的組成部分。

首先，課堂表現(xiàn)成績主要依據(jù)學生在課堂中講解問題、分析問題、解答問題及向其他同學提出問題的情況以作為評分依據(jù)。其次，在課堂上還可以搞一些簡單的小測試，一方面小測試的結(jié)果可以檢測學生對導學文件中的問題是否預習和思考，同時在測試中還可對課堂所討論的問題作一點變化或進一步深入，以檢測課堂學習的效果。最后，教學過程中還將所有同學分成不同學習小組并指定小組長，組長不僅負責組織平時對問題的預習、討論和指定小組成員參與課堂講解，向其它小組提問。課程學習結(jié)束后，小組成員之間的相互評價結(jié)果也納入到課堂表現(xiàn)成績中。

四、結(jié)論

本文提出了在電工學課程教學中采用將教學內(nèi)容設計成若干問題，通過學生課前預習、課堂教師引導學生對問題進行分析、討論并得出解決方案的教學模式。這種模式極大地提高了師生互動的效果、有效地促使學生主動學習，同時還培養(yǎng)了學生養(yǎng)成科學的思維方式及提高分析問題和解決問題的能力。

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作者簡介：

吳顯金（1971-），男，苗族，湖南鳳凰縣人，中南大學信息科學與工程學院，湖南長沙，博士，講師。

劉子建，中南大學信息科學與工程學院，湖南長沙，博士，副教授。

劉曼玲，中南大學信息科學與工程學院，湖南長沙，博士，副教授。

姜霞，中南大學信息科學與工程學院，湖南長沙，博士，講師。