提高“電工學(xué)”教學(xué)質(zhì)量的幾種方法

劉潤澤++王憲磊

【摘 要】“電工學(xué)”是高校非電類專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，內(nèi)容抽象、晦澀，學(xué)生不易理解和掌握。為提高電工學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量，本文對電工學(xué)課程中提高教學(xué)質(zhì)量的幾種方法和手段進(jìn)行了研究與探索。

【關(guān)鍵詞】電工學(xué)；教學(xué)質(zhì)量；方法；研究

中圖分類號(hào)： F426.63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2017）17-0018-002

Several Ways to Improve the Teaching Quality of "Electrotechnics"

LIU Run-ze WANG Xian-lei

（University of Tarim University School of Mechanical Electrification Engineering，Alar Xinjiang 843300，China）

【Abstract】"Electric engineering" is a professional technical basic course for non-electric majors in universities. The content is abstract and obscure， and students are not easy to understand and master. In order to improve the teaching quality of electrotechnical courses， several methods and methods of improving teaching quality are studied and explored in this paper.

【Key words】Electrical engineering；Teaching quality；Methods；Study

電工學(xué)是工科學(xué)院非電專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，在整個(gè)非電專業(yè)的課程體系和人才培養(yǎng)方案中起著重要作用。“電工學(xué)”課程包括電路、電機(jī)及其控制、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)四個(gè)模塊。其中涉及知識(shí)點(diǎn)多，概念、公式、原理等內(nèi)容不但復(fù)雜而且抽象。在電工課的教學(xué)過程中，學(xué)生反映知識(shí)點(diǎn)難以理解，而且也不容易記憶。目前所使用的教學(xué)大綱中，電工學(xué)的學(xué)時(shí)非常有限。所以，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)高質(zhì)量地向?qū)W生傳授基本知識(shí)和技能、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)電工學(xué)的興趣、提高電工學(xué)的教學(xué)質(zhì)量是授課老師需要仔細(xì)研究和探討的問題[1]。

1 上課充滿激情，提高教學(xué)質(zhì)量

近年來越來越多的學(xué)校和教師開始注重激情教學(xué)。激情教學(xué)，就是老師課堂教學(xué)時(shí)思路清晰、聲音宏亮、抑揚(yáng)頓挫、用語風(fēng)趣幽默、全身心投入講課、滿腔熱情地與學(xué)生進(jìn)行教學(xué)互動(dòng)[2]。上課充滿激情代表的是教師對課堂的無比敬畏，對學(xué)生的無私奉獻(xiàn)、對教育事業(yè)的無限熱愛。無數(shù)教學(xué)事例表明，如果教師飽含激情地在課堂上講授知識(shí)，則很容易調(diào)動(dòng)起學(xué)生的學(xué)習(xí)激情，使得學(xué)生跟上教師的上課思路，并且積極回答教師所提出的各種問題，從而形成師生互動(dòng)的良性循環(huán)[3]。相反，如果教師在上課時(shí)毫無生機(jī)、單調(diào)死板、平鋪直敘，不考慮學(xué)生的反應(yīng)和感受，加之學(xué)習(xí)內(nèi)容具有一定的難度，學(xué)生自控力較差，則學(xué)生很容易玩手機(jī)和睡覺，上課效果就會(huì)大打折扣，從而形成師生互動(dòng)的惡性循環(huán)。

2 多用比喻和類比，提高教學(xué)質(zhì)量

電工學(xué)理論課程內(nèi)容廣泛， 很多知識(shí)點(diǎn)和概念比較抽象難懂。教師在課堂教學(xué)中可以使用學(xué)生日常生活中的事例，使用比喻和類比的教學(xué)方法，把晦澀難懂的知識(shí)和學(xué)生比較熟悉的事物和現(xiàn)象結(jié)合起來，將難懂的知識(shí)形象化、生動(dòng)化，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生集中注意力，加深對知識(shí)的理解和記憶[4]。

比如講解無功功率時(shí)，很多同學(xué)難以理解無功元件不消耗能量，卻有“功率”。這時(shí)可以用火車站來比喻儲(chǔ)能元件，所有火車站都可以“吞吐”乘客，但是不 “存儲(chǔ)”乘客，但是火車站的大小不同，最大客流量也不同。無功功率就好比是火車站的最大客流量。

講解電子電路中的反饋知識(shí)點(diǎn)時(shí)，可用通俗易懂的類比來做說明正反饋和負(fù)反饋：學(xué)生學(xué)習(xí)成績不好，老師可以有兩種態(tài)度，一種是鼓勵(lì)和挖掘閃光點(diǎn)，學(xué)生受到了老師的鼓勵(lì)，從此好好學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)成績提高，這是正反饋；一種是訓(xùn)斥和懲罰，使學(xué)生心情郁悶，自暴自棄，造成的結(jié)果就是負(fù)反饋：學(xué)生成績越來越差。這樣形象的比喻可以使具體的知識(shí)點(diǎn)形象生動(dòng)，有助于學(xué)生深刻理解正反饋和負(fù)反饋這一知識(shí)點(diǎn)。

3 多用對偶，提高教學(xué)質(zhì)量

對偶概念在電工學(xué)課程中的電路和邏輯代數(shù)中占有重要地位，引入對偶講授相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)，不但可以擴(kuò)展學(xué)生思路，而且可以加深學(xué)生對知識(shí)點(diǎn)的理解，取得事半功倍的效果。

在串并聯(lián)電路中，電路的參數(shù)、結(jié)構(gòu)、變量及關(guān)系式之間具有一定的相似性，這種相似關(guān)系就是對偶關(guān)系。在電路理論里有很多對偶關(guān)系，比如說：u和i、Φ和q互為對偶變量；KCL和KVL、諾頓定理與戴維南定理互為對偶定理；C與L、G與R互為對偶參數(shù)；短路與開路、并聯(lián)諧振與串聯(lián)諧振互為對偶狀態(tài)等。比如說在講解穩(wěn)態(tài)分析時(shí)，教師只要講清R、L、C串聯(lián)電路，就可讓學(xué)生利用對偶原理自學(xué)R、L、C并聯(lián)電路。

同樣的，對偶規(guī)則在數(shù)字電路中也有廣泛應(yīng)用。在講解邏輯代數(shù)基本公式時(shí)，通常把公式分成左右兩列，對比兩組公式，引導(dǎo)學(xué)生看出“+”和“·”、“1”和“0”之間存在對偶關(guān)系，即如果把邏輯表達(dá)式中的“·”用“+”替換，“+”用“·”替換，“1”用“0”替換，“0”用“1”替換，可以得到另外一個(gè)表達(dá)式，這個(gè)新的表達(dá)式稱為原表達(dá)式的對偶式。兩個(gè)邏輯表達(dá)式相等，它們的對偶式也一定相等，這就是對偶規(guī)則[5]。引出對偶規(guī)則后只要寫出一個(gè)表達(dá)式，就可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)對偶規(guī)則寫出其對偶式。由此可見，將對偶概念應(yīng)用于電工學(xué)教學(xué)中，符合少而精的教學(xué)規(guī)律，節(jié)省課堂教學(xué)時(shí)間，還能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。不但有助于培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，還大大提高了課堂教學(xué)質(zhì)量。endprint

4 充分利用微課，提高教學(xué)質(zhì)量

由于電工學(xué)課程理論性較強(qiáng)、抽象難懂，所以傳統(tǒng)的教學(xué)模式對當(dāng)代大學(xué)生來說顯得枯燥、乏味，很容易導(dǎo)致學(xué)生失去學(xué)習(xí)的興趣。微課是針對某個(gè)知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)開發(fā)的一種情境化小視頻。授課教師可以結(jié)合電工學(xué)理論教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn)和微課的優(yōu)勢，制作相應(yīng)微課視頻。課前將制作好的微課共享到公共云盤或者班級(jí)QQ群。安排學(xué)生根據(jù)個(gè)人時(shí)間，利用電腦和手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備提前下載，自主的對上課內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)，并對課堂所講內(nèi)容有個(gè)全面的了解。這不僅可以提高學(xué)生的時(shí)間利用率，同時(shí)還可以激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)電工學(xué)的興趣。

教師也可以在課堂上播放提前制作好的微課視頻來呈現(xiàn)本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容。相比傳統(tǒng)的電工學(xué)課堂而言，聲音、圖像、文字融為一體的微課更能吸引學(xué)生的眼球，使學(xué)生加深對基本概念和相關(guān)知識(shí)的理解；在學(xué)生看完微課視頻后，提出事先設(shè)計(jì)好的問題，讓學(xué)生自由結(jié)合、分組討論。在學(xué)生討論過后，老師進(jìn)行總結(jié)、反饋，最終使學(xué)生對知識(shí)的理解進(jìn)一步深入。

由于學(xué)生學(xué)習(xí)能力參差不齊，再加上人類學(xué)習(xí)“先快后慢”的遺忘規(guī)律。在課堂已經(jīng)聽懂的同學(xué)，可以通過微課進(jìn)一步強(qiáng)化鞏固。在課堂上沒有跟上進(jìn)度又羞于發(fā)問的同學(xué)，可以利用零碎的課余時(shí)間，反復(fù)觀看微課從而查漏補(bǔ)缺。從而達(dá)到課后輔導(dǎo)的目的。

5 利用仿真和動(dòng)畫，提高教學(xué)質(zhì)量

目前電工學(xué)理論課程的教學(xué)以板書結(jié)合多媒體的方式為主，教學(xué)方式單一，在加上部分知識(shí)點(diǎn)涉及物理過程，而一般的課件只能靜態(tài)展示，或者即使可以動(dòng)態(tài)展示，對于一些抽象復(fù)雜的物理過程，制作起來也比較困難。這種情況下，就需要仿真技術(shù)來提高課堂教學(xué)。教師們可以使用的電子線路仿真軟件有Proteus、 EWB、Multisim、Matlab、Lab VIEW等。這些仿真軟件均能模擬客觀對象和實(shí)際應(yīng)用環(huán)境，任意修改電路結(jié)構(gòu)和元件參數(shù)，可以立即觀察輸出結(jié)果，從而加深學(xué)生對電路本質(zhì)的理解，全面掌握所學(xué)內(nèi)容[6]。

而對于一些涉及非電學(xué)過程的知識(shí)點(diǎn)時(shí)，就可以用一些動(dòng)畫軟件來演示。比如說三相交流電的產(chǎn)生及對稱三相電源的特點(diǎn)是教學(xué)的難點(diǎn)之一，可以利用Flash將其工作過程制作為動(dòng)畫，實(shí)時(shí)地演示三相交流電的產(chǎn)生，在發(fā)電機(jī)定子上嵌放三相結(jié)構(gòu)完全相同的繞組U1U2、V1V2、W1W2，利用動(dòng)畫將磁場旋轉(zhuǎn)，繼而切割定子繞組產(chǎn)生三相交流電。再比如講解三極管基本原理時(shí)，涉及的載流子種類較多，運(yùn)動(dòng)比較復(fù)雜，也無法用電路仿真軟件模擬。這種情況下就可以利用動(dòng)畫軟件把載流子的擴(kuò)散和漂移運(yùn)動(dòng)制作成動(dòng)畫視頻，播放動(dòng)畫就可以使學(xué)生直觀的看到各載流子的運(yùn)動(dòng)情況。這樣將相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)生動(dòng)形象的展現(xiàn)出來，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣明顯提高，從而大大的提高了教學(xué)質(zhì)量。

6 結(jié)束語

在電工學(xué)教學(xué)過程中，教師上課充滿激情、多用比喻和類比、充分利用對偶、充分利用微課、使用仿真和動(dòng)畫是提高電工學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量的幾個(gè)有效方法。將這些關(guān)鍵要素綜合應(yīng)用于“電工學(xué)”課堂教學(xué)，可以激發(fā)和提高學(xué)生對電工學(xué)的學(xué)習(xí)興趣[7]，有效地提高教學(xué)質(zhì)量，使學(xué)生真正愛上“電工學(xué)”課程。

【參考文獻(xiàn)】

[1]徐萍.有關(guān)提高學(xué)生電工學(xué)學(xué)習(xí)興趣的探討[J].《科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)》， 2010（8）：94-95.

[2]高效課堂必須是充滿激情的課堂.http：//blog.sina.com.cn/s/blog_6d9fb1c90102v6qd.ht.

[3]吳顯金.提高電工學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵要素[J].《科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)》，2014（9）：101-103.

[4]徐萍.有關(guān)提高學(xué)生電工學(xué)學(xué)習(xí)興趣的探討[J].《科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)》，2011（23）：100-101.

[5]史璟.余代數(shù)與模態(tài)邏輯[J].《西南大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版》， 2011（7）：88-93.

[6]唐文.提高“電工學(xué)”課程教學(xué)質(zhì)量的探討與思考[J].《軟件：教育現(xiàn)代化（電子版）》，2013（8）：94-95.

[7]提高電工學(xué)教學(xué)質(zhì)量的幾點(diǎn)探索[J].《安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版》，2014（1）：108-109.endprint