中職電工基礎(chǔ)課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)計(jì)

【摘 要】本文針對中職電工基礎(chǔ)課程的特點(diǎn)及教學(xué)現(xiàn)狀，遵循從感知到認(rèn)識(shí)的學(xué)習(xí)規(guī)律，從設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)技巧、教師在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的作用三方面考慮，對課程進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，通過設(shè)計(jì)一系列的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，把知識(shí)點(diǎn)融入實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)中，把單純的教學(xué)過程變成學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自動(dòng)探索、相互啟發(fā)、親歷體驗(yàn)的創(chuàng)造學(xué)習(xí)過程，以期提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

【關(guān)鍵詞】電工基礎(chǔ) 實(shí)訓(xùn) 教學(xué)設(shè)計(jì)

【中圖分類號】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號】0450-9889（2017）06B-0076-03

電工基礎(chǔ)是中等職業(yè)學(xué)校工科類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，對于專業(yè)課的學(xué)習(xí)，它起著打基礎(chǔ)及承上（初中物理）啟下（專業(yè)核心課程）的作用。電工基礎(chǔ)就其課程結(jié)構(gòu)而言，其理論性強(qiáng)：概念、定理、原理等理論知識(shí)占的比重大；其抽象性強(qiáng)：電壓、電位、電流、功率在電路中的存在及作用看不到摸不著。由于這些特征，授課教師常用的教學(xué)法多為講授法配少量驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，講授法的優(yōu)點(diǎn)是知識(shí)連貫，系統(tǒng)嚴(yán)謹(jǐn)，教師容易掌控課堂紀(jì)律；缺點(diǎn)是教師主導(dǎo)“講”，學(xué)生被動(dòng)“學(xué)”，抑制了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低。為此，我們對中職電工基礎(chǔ)課程進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，把學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)計(jì)到一系列實(shí)訓(xùn)中，把傳統(tǒng)的“注入式”講授法改為“實(shí)踐、理論一體化教學(xué)”，把“先學(xué)后做”改為“先做后學(xué)”。本文將對我們在電工基礎(chǔ)教學(xué)中的小改革即設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教學(xué)、化抽象為具體的教法進(jìn)行闡述。

一、設(shè)計(jì)原則

把教材通常的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探索性實(shí)訓(xùn)，把抽象的原理、定理轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w的數(shù)據(jù)測量，再從測量數(shù)據(jù)中找規(guī)律，遵循從感知到認(rèn)識(shí)的學(xué)習(xí)規(guī)律，采用“先做后學(xué)，做中想、做中學(xué)”的一體化教學(xué)模式。有目的地選擇實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，把知識(shí)點(diǎn)融入實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)中，以引導(dǎo)文的形式呈現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容，教師的主導(dǎo)作用與學(xué)生的主體作用有機(jī)地結(jié)合，使學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過程中了解理論、掌握理論，同時(shí)通過理論對實(shí)訓(xùn)的指導(dǎo)，不斷鞏固理論知識(shí)，最終把理論融入實(shí)訓(xùn)中，內(nèi)化成自己的實(shí)踐技能。實(shí)訓(xùn)的完整過程包含：任務(wù)（問題）、操作、思考、點(diǎn)評、總結(jié)五個(gè)過程。例如電工基礎(chǔ)課程的“直流電路”實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)計(jì)，如表1。

又如在其他章節(jié)里，以“變壓器結(jié)構(gòu)、變壓器的連接及測量”實(shí)訓(xùn)，學(xué)習(xí)磁路與變壓器知識(shí)；以“電動(dòng)機(jī)檢測與使用”實(shí)訓(xùn)，學(xué)習(xí)電動(dòng)機(jī)與三相交流電相關(guān)知識(shí)；以“電動(dòng)機(jī)基本控制線路仿真操作與電路安裝”實(shí)訓(xùn)，學(xué)習(xí)電力拖動(dòng)控制電路知識(shí)；以“電氣安全與觸電急救”實(shí)訓(xùn)，學(xué)習(xí)電工安全作業(yè)知識(shí)等。

二、設(shè)計(jì)技巧

（一）知識(shí)性。在教學(xué)過程中，要使學(xué)生牢固清晰地理解、掌握規(guī)律，只靠課堂上的講解是不夠的，還要讓學(xué)生自己動(dòng)手去尋找、感知規(guī)律，如怎樣使學(xué)生更好地理解電流的方向、電流的大小、電流的分配等，可通過如圖 1 的實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生通過電流表的連接（電流表要與被測電路串聯(lián)、正負(fù)極不能接反），電流的測量，不同支路電流值的差異等，去理解電流具有方向及有大小的含義。又如在交流電路中，“相位”是其中的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，由于思維定勢的原因，學(xué)生對交流電的相位較難理解，根據(jù)這一難點(diǎn)，設(shè)計(jì)如圖 2 的實(shí)訓(xùn)，選擇不同的電容參數(shù)（2μF、4μF），用交流電壓表分別測量白熾燈兩端、線圈兩端、電容器兩端電壓及電源電壓，引導(dǎo)學(xué)生分析每次測量結(jié)果，提出為什么電源兩端電壓不等于各元件上電壓之和，啟發(fā)學(xué)生用單一參數(shù)交流電路規(guī)律分析推導(dǎo)出電壓之間的數(shù)量關(guān)系和電壓與電流的相位關(guān)系。因此，教師要以知識(shí)點(diǎn)為主線，圍繞知識(shí)點(diǎn)，設(shè)計(jì)對應(yīng)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，學(xué)生通過實(shí)訓(xùn)，不只是提高了實(shí)操能力，更是加深了對知識(shí)的理解和掌握。

（二）趣味性。興趣是最好的學(xué)習(xí)動(dòng)力，例如，在“自感”課題的教學(xué)中，我們引入“3V”使人觸電的實(shí)驗(yàn)，用 2 節(jié)五號電池和一個(gè)日光燈鎮(zhèn)流器組成一個(gè)串聯(lián)電路。讓 3 位學(xué)生手拉手，前后兩只手分別按住鎮(zhèn)流器的兩個(gè)接線端（如圖 3）。通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能直觀地感受到自感電動(dòng)勢的強(qiáng)烈刺激作用，為深刻認(rèn)識(shí)自感現(xiàn)象提供了必要的感性認(rèn)識(shí)。接著再讓學(xué)生自己動(dòng)手連接圖 4 電路，并通過觀察接通、斷開電路時(shí)二極管的發(fā)光情況，找出自感電動(dòng)勢變化規(guī)律。

圖4

根據(jù)教學(xué)需要把有趣的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)安排在教學(xué)過程中，既可以豐富教學(xué)內(nèi)容，又可以活躍課堂教學(xué)氣氛，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

（三）實(shí)用性。電工基礎(chǔ)是一門實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，電工知識(shí)廣泛地滲透進(jìn)家庭及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)方面，因此在電工基礎(chǔ)教學(xué)中，我們要善于將電工基礎(chǔ)知識(shí)與學(xué)生生活需要及迫切想了解的知識(shí)有機(jī)結(jié)合，教師設(shè)計(jì)的電工實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目應(yīng)考慮其實(shí)用性，與學(xué)生的生活有關(guān)，讓學(xué)生帶著問題、帶著目的去探討，自然對所研究的問題的相關(guān)知識(shí)掌握得牢固，更能提起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。如在直流電路中，我們設(shè)計(jì)了“電動(dòng)自行車電路的連接及測量”學(xué)生分組實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，如圖 5 所示，學(xué)生通過這一項(xiàng)目的實(shí)訓(xùn)，對電路常用電氣元器件符號，電路的組成，電氣元器件串、并聯(lián)關(guān)系，電壓、電流等知識(shí)點(diǎn)都有了更深刻的認(rèn)識(shí)。設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目除考慮知識(shí)性、趣味性等因素外，也要與時(shí)俱進(jìn)，考慮其實(shí)用性。又如日光燈是日常生活中最為常見的一種燈具，廣泛用于家庭、辦公、教室等場所，學(xué)生也非?？释莆者@方面的知識(shí)。因此，在單相交流電路中，我們除設(shè)計(jì)有“示波器觀察測量交流電及交流電路，用萬用表或驗(yàn)電筆區(qū)別火線、零線及地線，單相負(fù)載功率測量，串聯(lián)諧振電路、單相電動(dòng)機(jī)電路連接”等實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目外，我們還安排了“日光燈電路安裝及簡單故障排除”實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，通過該實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，學(xué)生學(xué)會(huì)了日光燈規(guī)格與鎮(zhèn)流器的選配，掌握了日光燈的電氣線路圖以及相關(guān)的圖形、文字符號、交流電路電壓測量，掌握用電安全知識(shí)，為其日后能更方便、安全地使用及維修日光燈電路打下了良好的理論及技能基礎(chǔ)。

圖5

（四）多樣性。充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，多種教學(xué)方法相結(jié)合，依托多媒體技術(shù)、電路仿真技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、微課、VR等教學(xué)資源，不斷對實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，引入計(jì)算機(jī)虛擬實(shí)訓(xùn)整合傳統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)方式，將傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)與虛擬實(shí)訓(xùn)相結(jié)合。如電工基礎(chǔ)課程中的電氣控制部分，通常在分析其控制原理時(shí)，絕大多數(shù)教師只是結(jié)合電路圖及各元件的結(jié)構(gòu)來分析，其結(jié)果多半是教師講得很辛苦，學(xué)生還是一知半解，此時(shí)，我們利用一系列的仿真（如圖 6），學(xué)生親自進(jìn)行仿真操作，在形象的控制電路工作過程仿真實(shí)訓(xùn)中，學(xué)生輕松地理解了較為抽象的控制電路原理；又如利用仿真，呈現(xiàn)三相異步電動(dòng)機(jī)中旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生；利用仿真，呈現(xiàn)變壓器工作原理等。利用攝影器材、計(jì)算機(jī)設(shè)備，把部分實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目如萬用表、兆歐表等電工儀表的使用，電動(dòng)機(jī)、變壓器同名端判斷，三相負(fù)載連接等內(nèi)容制作成微課，讓學(xué)生利用課余“碎片時(shí)間”提前學(xué)習(xí)或課后復(fù)習(xí)。

圖6

三、教師在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的作用

實(shí)訓(xùn)教學(xué)比課堂教學(xué)有更廣闊的活動(dòng)空間和思維空間，可以極大地激發(fā)和滿足不同層次學(xué)生的探索與創(chuàng)新欲望，學(xué)生在自己探索電工規(guī)律的實(shí)訓(xùn)中可以把動(dòng)手和動(dòng)腦結(jié)合起來，手腦并用，以達(dá)到最佳的學(xué)習(xí)效果。理實(shí)一體化教學(xué)對學(xué)生是一種極好的學(xué)習(xí)方式，對教師的素質(zhì)卻是極大的考驗(yàn)，對授課教師要求更高，它要求教師要有現(xiàn)代的教育觀、學(xué)生觀、課程觀，有整合各種教學(xué)資源、教學(xué)手段、教學(xué)策略、教學(xué)模式及教學(xué)設(shè)計(jì)的能力，有較強(qiáng)的課堂駕馭能力等；它要求教師對學(xué)科知識(shí)能夠系統(tǒng)把握，對相關(guān)知識(shí)及教育技能能夠進(jìn)行梳理與整合，同時(shí)要關(guān)注職業(yè)需求和行業(yè)發(fā)展趨勢，注重對新知識(shí)、新技術(shù)、新工藝、新方法的掌握和應(yīng)用。一體化教學(xué)過程既要發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用又要體現(xiàn)學(xué)生的主體作用，教師的主導(dǎo)體現(xiàn)在對實(shí)訓(xùn)進(jìn)行理論性的引導(dǎo)、對結(jié)果進(jìn)行理論性的分析及總結(jié)。課前，根據(jù)教學(xué)需要，根據(jù)教材特點(diǎn)和學(xué)生情況，從學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、生活經(jīng)驗(yàn)和體驗(yàn)出發(fā)，挖掘各種有利于學(xué)生學(xué)好電工基礎(chǔ)的實(shí)訓(xùn)資源，精心設(shè)計(jì)出一系列包含知識(shí)、趣味、實(shí)用及多樣化的電工實(shí)訓(xùn)，發(fā)揮電工實(shí)訓(xùn)的功能。教學(xué)過程要達(dá)到“四到位”“五勤快”，即示范、啟發(fā)、分析、總結(jié)到位，腳勤、眼勤、腦勤、嘴勤、手勤。課后，及時(shí)總結(jié)、反思、積累。學(xué)生的主體作用體現(xiàn)在親自進(jìn)行實(shí)訓(xùn)操作，每完成一個(gè)項(xiàng)目都要作些思考，找出物理量間的關(guān)系及變化規(guī)律，實(shí)現(xiàn)由實(shí)踐到理論，邊實(shí)踐邊學(xué)理論、再由理論到實(shí)踐，達(dá)到對電工知識(shí)的掌握。

總之，好的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)是一體化教學(xué)的前提，在中等職業(yè)學(xué)校電工基礎(chǔ)課程教學(xué)中，遵循從感知到認(rèn)識(shí)的學(xué)習(xí)規(guī)律，采用“做中想、做中學(xué)”的一體化教學(xué)模式，設(shè)計(jì)一系列的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，把知識(shí)點(diǎn)融入實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)中，把單純的教學(xué)過程變成學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自動(dòng)探索、相互啟發(fā)、親歷體驗(yàn)的創(chuàng)造學(xué)習(xí)過程，是提高學(xué)習(xí)效果的重要途徑。

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（責(zé)編 羅汝君）