淺談電工專業(yè)相關(guān)課程的教學(xué)方法

仲偉滬

常用電工儀表的使用是電工專業(yè)必須掌握的重要技能之一。本文以直流單臂電橋的使用為例，探討電工專業(yè)相關(guān)課程的教學(xué)方法。

該課程是電工專業(yè)最重要的專業(yè)課之一，在教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)根據(jù)企業(yè)和教學(xué)的需要，確定學(xué)生應(yīng)具備的能力與知識(shí)結(jié)構(gòu)，調(diào)整部分教學(xué)內(nèi)容，使知識(shí)技能點(diǎn)的深度、難度、廣度與實(shí)際需求相匹配。學(xué)校應(yīng)根據(jù)企業(yè)的需求及領(lǐng)域的最新實(shí)際情況，淘汰過(guò)時(shí)的內(nèi)容，補(bǔ)充新知識(shí)，增加新設(shè)備，同時(shí)應(yīng)根據(jù)就業(yè)崗位對(duì)技能型人才的要求，進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)內(nèi)容，采用理論知識(shí)與技能訓(xùn)練一體化的教學(xué)模式，體現(xiàn)做中學(xué)、學(xué)中做的教學(xué)理念。在內(nèi)容的表現(xiàn)形式上，盡可能地使用圖片、實(shí)物，和表格等形式將知識(shí)點(diǎn)展現(xiàn)出來(lái)，力求讓學(xué)生更加直觀地理解和掌握所學(xué)內(nèi)容。

一、制定教學(xué)目標(biāo)

在制定教學(xué)目標(biāo)時(shí)，筆者從本班學(xué)生的實(shí)際情況出發(fā)：本班學(xué)生上節(jié)課已經(jīng)學(xué)習(xí)了萬(wàn)用表的使用方法，掌握了一定的電工基礎(chǔ)知識(shí)，而且好奇心強(qiáng)、好動(dòng)、有較強(qiáng)的動(dòng)手操作能力；但他們的自卑意識(shí)強(qiáng)烈，容易偏激和片面，自控能力差?；谝陨蠈?duì)學(xué)生的分析以及根據(jù)教學(xué)大綱的要求，筆者制定了以下教學(xué)目標(biāo)。

一是知識(shí)目標(biāo)，即使學(xué)生能夠正確認(rèn)識(shí)與理解直流單臂電橋的工作原理；二是能力目標(biāo)，即培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和動(dòng)手操作能力，使學(xué)生能夠熟練、規(guī)范、安全地使用直流單臂電橋；三是情感目標(biāo)，即采用多種方法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與探索精神，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工作態(tài)度和集體意識(shí)。

為了真正落實(shí)上述教學(xué)目標(biāo)，筆者確定該課的教學(xué)重點(diǎn)是“直流單臂電橋的使用方法”，而難點(diǎn)則是“工作原理以及比例臂的選擇方法”。為了突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，筆者綜合采用了三種教學(xué)方法：一是問(wèn)題探究法，即在不同的教學(xué)階段提出不同的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生探求問(wèn)題的答案，當(dāng)一個(gè)問(wèn)題解決以后，教師又在這個(gè)問(wèn)題的基礎(chǔ)上提出下一個(gè)問(wèn)題，使學(xué)生對(duì)課題的研究逐步深入。二是引導(dǎo)討論法，即通過(guò)教師的引導(dǎo)啟發(fā)，讓學(xué)生進(jìn)行討論，這樣不但可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，還能夠增強(qiáng)集體意識(shí)和責(zé)任感。三是實(shí)訓(xùn)演示法，即向?qū)W生示范直流單臂電橋的使用方法，讓學(xué)生親自動(dòng)手驗(yàn)證所學(xué)知識(shí)，這樣既調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又增強(qiáng)了動(dòng)手操作能力。

以上三種教學(xué)方法的綜合使用，有利于將相關(guān)知識(shí)傳授給學(xué)生，但教學(xué)是雙向的。筆者通過(guò)以下三種方法引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)學(xué)習(xí)：一是理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)習(xí)方法，即讓學(xué)生結(jié)合在生產(chǎn)生活中所看到、聽(tīng)到、學(xué)到的知識(shí)，加深對(duì)書(shū)本內(nèi)容的理解。二是合作學(xué)習(xí)法，筆者將本班學(xué)生分成幾個(gè)小組，各小組成員之間分工合作、取長(zhǎng)補(bǔ)短。三是問(wèn)題學(xué)習(xí)法，即讓學(xué)生帶著問(wèn)題去學(xué)習(xí)，因?yàn)閷W(xué)習(xí)目標(biāo)明確，所以注意力集中，從而提高了學(xué)習(xí)效率。以上三種學(xué)習(xí)方法和筆者所采用的教學(xué)方法相輔相成。

二、教學(xué)過(guò)程

基于以上對(duì)教材、教法和學(xué)法的分析，筆者安排了以下教學(xué)環(huán)節(jié)。

首先是知識(shí)回顧，筆者選擇復(fù)習(xí)題的原則是既能夠復(fù)習(xí)上節(jié)課所學(xué)知識(shí)，又能由此引出本節(jié)課所要講解的內(nèi)容，起一個(gè)承上啟下的作用。通過(guò)問(wèn)題探究法引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題：測(cè)量電阻的方法有哪些？他們各有什么特點(diǎn)？并找同學(xué)回答。最后筆者給出答案：測(cè)量電阻的方法有兩種——用萬(wàn)用表直接測(cè)量和用伏安法進(jìn)行間接測(cè)量，而這兩種方法的測(cè)量精度較低，誤差較大。如果要精確測(cè)量，以上兩種方法還可不可以？如果不可以應(yīng)當(dāng)怎么辦？引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組討論，很顯然不能，應(yīng)當(dāng)選用測(cè)量精確度更高的儀表。而筆者以前并沒(méi)有接觸過(guò)這類儀表，為了彌補(bǔ)這項(xiàng)空白，該課特別引入了一種可以用于精確測(cè)量的儀表——直流單臂電橋，隨即提出課題并展開(kāi)講解。

筆者首先向?qū)W生展示QJ23型直流單臂電橋的實(shí)物，并對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹，使學(xué)生對(duì)直流單臂電橋形成一個(gè)整體的、初步的印象。通過(guò)剛才的介紹，學(xué)生已經(jīng)知道了直流單臂電橋又叫惠斯登電橋，而筆者繼續(xù)采用問(wèn)題探究法提出問(wèn)題：直流單臂電橋是誰(shuí)發(fā)明的？學(xué)生肯定回答：是惠斯登發(fā)明的。而筆者的答案是：不是惠斯登，而是另有其人，那為什么還叫惠斯登電橋呢？由此引出一則趣聞?shì)W事，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。筆者接著提問(wèn)：直流單臂電橋已經(jīng)誕生將近180年了，但你以前接觸過(guò)這類儀表嗎？如果見(jiàn)過(guò)，試著說(shuō)出其型號(hào)或描述其形狀特點(diǎn)。讓學(xué)生結(jié)合在生產(chǎn)生活中所看到的、聽(tīng)到的學(xué)到的知識(shí)加深對(duì)書(shū)本內(nèi)容的理解。而筆者則展示四款不同型號(hào)的直流單臂電橋的圖片，以供學(xué)生參考，讓學(xué)生根據(jù)外觀對(duì)這四款電橋進(jìn)行分類。這種以圖片的形式進(jìn)行講解，能夠增強(qiáng)教學(xué)的直觀性。

之后，筆者將學(xué)生分組，每組分發(fā)一臺(tái)QJ23型直流單臂電橋，讓學(xué)生能夠親手接觸實(shí)物，并讓學(xué)生根據(jù)剛才的分析說(shuō)出它是屬于哪一種類型，且這種電橋面板上有這么多旋鈕，它們的作用是什么呢？由此引出下面對(duì)各旋鈕功能的介紹，筆者以實(shí)物結(jié)合圖片的形式進(jìn)行講解，詳細(xì)描述各旋鈕的功能，哪一個(gè)是比例臂旋鈕、哪一個(gè)是比較臂旋鈕等，而這些旋鈕是如何實(shí)現(xiàn)各自功能的？和內(nèi)部電路又是怎樣連接的呢？由此自然而然地過(guò)渡到本節(jié)課的第一個(gè)難點(diǎn)：直流單臂電橋的工作原理。

為了突破這個(gè)難點(diǎn)，筆者綜合采用了兩種教學(xué)方法，問(wèn)題探究法和引導(dǎo)討論法，筆者首先給出QJ23型直流單臂電橋的原理圖和實(shí)物進(jìn)行對(duì)比分析，指出面板上的各部件與原理圖上的各元件之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，使學(xué)生對(duì)直流單臂電橋的內(nèi)部電路有一個(gè)整體認(rèn)識(shí)。原理圖看上去很復(fù)雜，筆者會(huì)要求大家分組討論，運(yùn)用學(xué)過(guò)的電工基礎(chǔ)知識(shí)對(duì)原理圖進(jìn)行簡(jiǎn)化，各小組給出本組簡(jiǎn)化后的原理圖，最后筆者給出答案，并說(shuō)明簡(jiǎn)化的依據(jù)以及圖中的各部分的含義。根據(jù)簡(jiǎn)化后的原理圖，筆者將上面的問(wèn)題細(xì)化為：當(dāng)檢流計(jì)指零時(shí)，如何用R2、R3和R4表示Rx？并讓學(xué)生分組討論。當(dāng)然，此時(shí)筆者會(huì)給出一些提示，以引導(dǎo)學(xué)生思維。討論完畢后，各組說(shuō)出自己的答案，對(duì)做對(duì)的小組筆者會(huì)給予表?yè)P(yáng)，對(duì)做錯(cuò)的小組也要給予鼓勵(lì)。最后，筆者帶領(lǐng)學(xué)生共同求解，得出被測(cè)電阻Rx在數(shù)值上就等于R2與R3的比值再乘以R4，因?yàn)楸壤坌o調(diào)節(jié)的是R2與R3的比例，所以稱之為比例臂，而R4用于與Rx進(jìn)行比較，所以稱之為比較臂，即被測(cè)電阻就等于比例臂與比較臂的乘積，這就是直流單臂電橋的工作原理，只有明白了工作原理，才能真正掌握直流單臂電橋的使用方法。

三、實(shí)訓(xùn)操作

使用方法是該課的重點(diǎn)，為了突破這個(gè)重點(diǎn)，筆者綜合采用了引導(dǎo)討論法和實(shí)訓(xùn)演示法這兩種教學(xué)方法，筆者將使用步驟分為六步，并對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的講解，使學(xué)生對(duì)全部操作過(guò)程有一個(gè)整體認(rèn)識(shí)。而第三步——比例臂的選擇，是該課的第二個(gè)難點(diǎn)，因?yàn)樵诒粶y(cè)電阻阻值已知和未知的情況下，選擇方法不一樣。此處學(xué)生容易迷惑，所以筆者通過(guò)引導(dǎo)討論法，讓學(xué)生分組討論兩個(gè)問(wèn)題，以強(qiáng)化對(duì)比例臂調(diào)節(jié)方法的理解。在學(xué)習(xí)了使用步驟之后，學(xué)生肯定會(huì)想：不實(shí)際測(cè)一個(gè)電阻試一試，筆者怎么知道按上述步驟就一定能夠測(cè)出被測(cè)電阻的阻值呢？為了滿足學(xué)生這一要求，筆者就以測(cè)電動(dòng)機(jī)定子繞組的阻值為例，證明上述步驟是正確的。對(duì)于該部分內(nèi)容，筆者采用實(shí)訓(xùn)演示的方法，分步講解并示范其操作過(guò)程，通過(guò)對(duì)原理的分析筆者已經(jīng)知道：只有檢流計(jì)指零時(shí)，才能夠讀出被測(cè)電阻的阻值，而如果測(cè)量前檢流計(jì)不在零位，測(cè)量結(jié)果勢(shì)必出現(xiàn)偏差，這樣就違背了精確測(cè)量的初衷。所以筆者將檢流計(jì)調(diào)零作為測(cè)量的第一步，而至于如何調(diào)零，需要注意什么事項(xiàng)？筆者會(huì)向?qū)W生示范演示。

既然是測(cè)電阻，必須先將被測(cè)電阻接上，筆者將其確定為測(cè)量的第二步。為了充分利用比較臂的4位，因此筆者先選擇比例臂。因?yàn)椴恢离妱?dòng)機(jī)定子繞組的阻值，所以可以用萬(wàn)用表進(jìn)行估測(cè)，根據(jù)估測(cè)的阻值選擇適當(dāng)?shù)谋壤６绻壤圻x擇不當(dāng)，會(huì)造成什么后果呢？引導(dǎo)學(xué)生思考，并進(jìn)行分組討論，之后筆者會(huì)向?qū)W生示范比例臂選擇過(guò)大和過(guò)小分別造成的后果，以進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生對(duì)該課的第二個(gè)難點(diǎn)——比例臂調(diào)節(jié)方法的理解。

比例臂確定好以后，就可以調(diào)比較臂，即第四步，筆者會(huì)向?qū)W生示范選擇比較臂的方法，比例臂、比較臂有了，接著就可以根據(jù)公式算出被測(cè)電阻的阻值，最后將電橋關(guān)閉，并進(jìn)行保養(yǎng)，示范完了，但學(xué)生有沒(méi)有掌握呢？他們肯定也想親自動(dòng)手測(cè)一個(gè)電阻。所以，筆者通過(guò)分組練習(xí)讓學(xué)生親自動(dòng)手驗(yàn)證所學(xué)知識(shí)，每組發(fā)放幾個(gè)電阻，其中有阻值已知的，也有未知的，讓學(xué)生嚴(yán)格按照操作步驟進(jìn)行測(cè)量。

同時(shí)，筆者將展開(kāi)巡回指導(dǎo)，巡回指導(dǎo)是本次課的一個(gè)重要組成部分，占時(shí)較長(zhǎng)。筆者將巡回指導(dǎo)分成兩次，各自實(shí)現(xiàn)不同的目標(biāo)。通過(guò)第一次巡回指導(dǎo)使學(xué)生熟練掌握各旋鈕的功能，并能獨(dú)立、正確地測(cè)出已知阻值的電阻。通過(guò)第二次巡回指導(dǎo)使學(xué)生能夠測(cè)出未知阻值的電阻。而且筆者會(huì)隨時(shí)解答學(xué)生在操作中遇到的問(wèn)題。練習(xí)完畢后，各組指派一人上臺(tái)演示，由其他小組進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，找出不符合要求的地方，對(duì)表現(xiàn)突出的學(xué)生及小組將給予表?yè)P(yáng)，以增強(qiáng)學(xué)生的集體意識(shí)與責(zé)任感。

四、小結(jié)

通過(guò)以上整個(gè)教學(xué)過(guò)程，初步實(shí)現(xiàn)了本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)，學(xué)生基本掌握了直流單臂電橋的使用方法。但是由于教學(xué)條件與課堂時(shí)間等原因，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性沒(méi)有得到充分發(fā)揮。在今后教學(xué)中，教師應(yīng)努力做到善于組織和引導(dǎo)課堂，采用多種教學(xué)形式與方法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與動(dòng)力。

（作者單位：山東省濟(jì)寧市第二高級(jí)技工學(xué)校）