高中生在物理學(xué)習(xí)中對電氣工程學(xué)概念的理解

成都七中高新校區(qū) 龔昭赫

當(dāng)前是科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的時代，電氣工程學(xué)作為一門熱門科目，在自動化控制、電子信息、節(jié)能環(huán)保等領(lǐng)域都展現(xiàn)了前所未有的爆發(fā)力，因此，掌握一定的電氣工程技術(shù)與核心理論知識，那在今后的發(fā)展中必將占據(jù)有利地位。高中物理是學(xué)好電氣工程的基石，其中，電學(xué)知識是高中物理知識的重點也是難點，電學(xué)知識在直流電內(nèi)容基礎(chǔ)上增加了交流電、地磁場的概念，電子元器件上增加了電容、電感等器件學(xué)習(xí)，對于我們在大學(xué)進行工科類學(xué)科學(xué)習(xí)有積極的輔助作用。電氣工程學(xué)在大學(xué)是一門側(cè)重于電學(xué)知識的學(xué)科體系，重點的基礎(chǔ)學(xué)科就是我們的數(shù)學(xué)、物理兩門，電氣工程學(xué)各項運算工作都是基于數(shù)學(xué)知識體系進行的，物理知識是電氣工程學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識，因此在高中物理學(xué)中扎實開展電學(xué)知識的學(xué)習(xí)有利于培養(yǎng)我們電氣工程專業(yè)概念。

一、電氣工程學(xué)的基本概況分析

電氣工程學(xué)最早是由英國的威廉·吉爾伯特開展研究的，在撰寫的《論磁石》中提出了地球磁性的討論，認為電與磁之間存在一定的內(nèi)在關(guān)系。這些研究提出以后，不少科學(xué)家相繼對電與磁的本質(zhì)進行了大量的研究。在十九世紀(jì)六十年代，在總結(jié)前人經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，英國著名的物理學(xué)家麥克斯韋發(fā)表了《電磁學(xué)通論》，在這個研究成果中詳細指明了電與磁的本質(zhì)所在，并提出了光即是一種電磁波的重要理論，為電磁技術(shù)的發(fā)展奠定了廣泛的理論基礎(chǔ)。在十九世界末，德國著名的物理學(xué)家赫茲通過實踐經(jīng)驗證明了電磁波的存在。多年的反復(fù)實驗與研究，電氣工程學(xué)的知識體系從第一次提出，反復(fù)研究實驗，到逐步完善，對人們的生產(chǎn)、生活都產(chǎn)生了深遠而重要的影響。電力不僅成為重要的動力能源，帶動我國工業(yè)的擴大發(fā)展，還在很大程度上提高了人民的生活質(zhì)量，可以說，電氣工程學(xué)的形成與發(fā)展，極大地改變了人類的生活方式。

電氣工程學(xué)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)行業(yè)中的核心學(xué)科之一，其技術(shù)水平是一個國家科技水平的象征。在當(dāng)前我國電氣工程主要運用于電力行業(yè)，電力是一個國家經(jīng)濟發(fā)展的晴雨表，因此世界各國都非常重視電氣工程學(xué)的科研教育，大力提升電氣行業(yè)技術(shù)水平。傳統(tǒng)的電氣工程定義為用于創(chuàng)造產(chǎn)生電氣與電子系統(tǒng)的有關(guān)學(xué)科的總和，但是隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，電氣工程行業(yè)領(lǐng)域的知識寬度有了巨大拓展，內(nèi)容有了極大的提升，涵蓋了幾乎與電子、光子有關(guān)的所有工程行為，作為一門專業(yè)技術(shù)強、應(yīng)用前景廣泛、科學(xué)技術(shù)含量高的重點學(xué)科，在日常學(xué)習(xí)中一定要注重基礎(chǔ)知識的鞏固。

高校是承擔(dān)培養(yǎng)創(chuàng)新人才、科技人才、服務(wù)人才等重要任務(wù)的主要場所，根據(jù)社會與國家的需要，承接科研項目的研究，為實現(xiàn)科教興國的戰(zhàn)略目標(biāo)提供輔助力量。電氣工程學(xué)作為高校的專業(yè)課程之一，也是一項熱門科目，就業(yè)前景較好，實踐性較強，在專業(yè)學(xué)習(xí)中培養(yǎng)學(xué)生的電力技能及理論知識，不僅可以提高學(xué)生的實踐水平，為社會提供更多相關(guān)人才，還能加速我國水力發(fā)電的步伐，節(jié)能環(huán)保，為解決我國資源短缺的問題發(fā)揮其重要的作用。

二、高中物理學(xué)習(xí)中構(gòu)建電氣工程概念途徑

電氣工程學(xué)具有高度的專業(yè)性，對于高中生來說構(gòu)建系統(tǒng)的電氣工程學(xué)概念具有一定的難度，在具體的構(gòu)建過程中我們必須要強化意識，加強高中物理學(xué)中的電學(xué)知識強化學(xué)習(xí)，在扎實做好電學(xué)知識學(xué)習(xí)過程中培養(yǎng)電氣工程學(xué)概念。

一是樹立專業(yè)化理論學(xué)習(xí)意識。電氣工程學(xué)是一門專業(yè)技術(shù)學(xué)科，具有顯著專業(yè)技術(shù)特點，我們在高中物理學(xué)習(xí)中需要自覺加強專業(yè)意識培養(yǎng)，以專業(yè)學(xué)習(xí)的標(biāo)準(zhǔn)自我嚴(yán)格要求，扎實做好高中物理學(xué)習(xí)。第一要在高中物理基礎(chǔ)學(xué)習(xí)中鑄就專業(yè)意識。高中電學(xué)內(nèi)容涉及電場、電磁場、交變電流等內(nèi)容，這些知識都是具有實用價值的，在電氣行業(yè)進行輸變電工程建設(shè)中、工程項目弱電設(shè)計中都是需要的，高中階段物理內(nèi)容涉及電氣工程專業(yè)，但是知識深度還是處在基礎(chǔ)階段，學(xué)生在開展基礎(chǔ)學(xué)習(xí)中要注重專業(yè)意識培養(yǎng)。第二要認清高中物理學(xué)習(xí)的重要性。大部分高中學(xué)生在開展物理學(xué)習(xí)上，還是以應(yīng)試作為學(xué)習(xí)目的，認為大學(xué)才是專業(yè)課學(xué)習(xí)，高中只是基礎(chǔ)學(xué)習(xí)，對于高中物理學(xué)的重要性認識不夠深刻。高中物理就是電氣工程學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)，我們要從電氣工程專業(yè)角度重視高中物理知識學(xué)習(xí)，扎實做好高中物理基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)。第三要有主動樹立電氣工程學(xué)概念的意識。電氣工程學(xué)的專業(yè)運用主要在電力行業(yè)，電學(xué)知識又是高中物理學(xué)的重點，進行高中物理電學(xué)知識的學(xué)習(xí)過程中，我們需要有培養(yǎng)電氣工程學(xué)概念的自主意識，積極建立電氣工程學(xué)專業(yè)概念。

二是扎實開展高中物理電學(xué)知識學(xué)習(xí)。高中物理學(xué)知識內(nèi)容比較廣泛，主要有五大塊內(nèi)容：聲，光，熱，電，力，涵蓋了我們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷妗ｋ妼W(xué)知識作為電氣工程學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)，我們必須要深入學(xué)習(xí)，強化理解吸收，筑牢專業(yè)基礎(chǔ)。第一要加強物理學(xué)電學(xué)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)。高中物理電學(xué)劃分為電場、磁場、恒定電流、交流電等部分，電磁場這塊內(nèi)容與力學(xué)、能量方面結(jié)合緊密，因此在高中學(xué)習(xí)中我們必須將物理知識學(xué)到全面扎實，打牢電學(xué)知識學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。二是要側(cè)重電氣工程學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)。在電氣工程學(xué)的內(nèi)容中電力方面一直是重點也是難點，涉及高中物流電學(xué)中最主要的內(nèi)容就是恒定電流、交流電這部分，以及加入電容器，電感線圈等電氣元件的電路運用，在電氣工程輸變電運用中非常重要，在高中物理學(xué)中構(gòu)建電氣工程學(xué)概念必須要強化這方面內(nèi)容的學(xué)習(xí)。第三要將高中物理學(xué)知識與實踐運用緊密結(jié)合。電學(xué)知識內(nèi)容難度深，其內(nèi)容又相對比較抽象難以把握，電力運用廣泛但是我們無法直接觀察，必須通過各種物體進行物理現(xiàn)象直觀呈現(xiàn)。例如：研究電的傳輸特性，我們就需要借助各種介質(zhì)進行研究，通過將水、鐵、木棍、錫紙、報紙等介質(zhì)接入電路結(jié)構(gòu)中，觀察電路的連通情況，再研究過程中我們逐漸增強介質(zhì)兩端的電壓，電路的連通情況又會有新的變化，這就為我們電力輸送方案設(shè)計提供了扎實的實踐參考。

三是積極拓展電學(xué)知識實踐運用。高中物理電學(xué)實驗是我們學(xué)習(xí)電學(xué)知識的實踐運用，通過物理實驗?zāi)軌驒z驗我們平時學(xué)習(xí)的理論，通過物理實驗的直觀現(xiàn)實操作，能夠讓我們發(fā)掘更多新的知識。例如：在常見電路的實驗中，我們通過構(gòu)建常見電路，進行電壓、電流、電阻等電阻基本組成的數(shù)值測量，我們就能直觀的掌握他們之間的關(guān)系，對于電路有著直觀的現(xiàn)實印象。電力行業(yè)的運用也就是電路基本構(gòu)成的延伸拓展，整個電網(wǎng)就是一個體積巨大器件復(fù)雜多樣的電路結(jié)構(gòu)，里面有著多種結(jié)構(gòu)、功能各異的不同電路元件，在這些電路元器件的綜合運用下，實現(xiàn)電力網(wǎng)絡(luò)的輸變電功能。由此可以看出，通過開展物理學(xué)的實驗教學(xué)，可以深化我們物理知識的理解領(lǐng)會，提升我們物理學(xué)知識實踐運用能力。

三、高中物理學(xué)構(gòu)建電氣工程概念注意事項

我們在高中物理學(xué)習(xí)中構(gòu)建電氣工程學(xué)概念，需要注重把握好學(xué)習(xí)的主次關(guān)系。全面深入開展電氣工程專業(yè)知識學(xué)習(xí)，主要還是在大學(xué)期間進行。在高中階段的物理知識學(xué)習(xí)，重點還是在于打基礎(chǔ)。我們不能本末倒置的注重電氣工程學(xué)專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，而忽視了物理基礎(chǔ)知識的鞏固深化，影響到今后對物理知識開展更加深入的研究探索。電氣工程這門學(xué)科有很強的實踐性，因此，在日常學(xué)習(xí)中必須重視理論聯(lián)系實踐，二者雙管齊下，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。不論是高中生、電氣工程相關(guān)的大學(xué)生還是科研人員，都要持有認真的態(tài)度來對待每一個細節(jié)，不斷提高自身的綜合素質(zhì)，除了自身的專業(yè)素養(yǎng)，還要延伸到對自動化技術(shù)、計算機技術(shù)等相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)，在電氣行業(yè)未來的發(fā)展空間中，電氣工程學(xué)科與物理學(xué)科是互相聯(lián)系、交叉發(fā)展的，物理學(xué)與信息技術(shù)的不斷發(fā)展也將會推動電氣行業(yè)的長遠發(fā)展。高中是各項科研工作、開展實踐活動的基礎(chǔ)階段，我們要重視自身的全面發(fā)展，既要鞏固扎實的基礎(chǔ)知識，還要養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣、樹立端正的學(xué)習(xí)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，以良好的整體面貌來迎接未來的各項挑戰(zhàn)。

四、研究電氣工程學(xué)對我們高中生學(xué)習(xí)的啟示

電氣工程學(xué)的發(fā)展從無到有，從初步建議到逐漸完善，經(jīng)過了多次的實驗與研究，在查閱相關(guān)資料并對電氣工程學(xué)有了初步的了解，筆者個人有些體會：1)任何理論的提出、創(chuàng)立與進步都離不開一代代人的努力，需要眾多研究者反復(fù)的鉆研與實驗，尤其是當(dāng)前處于學(xué)科相互交叉融合的環(huán)境下，我們高中生必須從多方面進行學(xué)習(xí)，不能偏重某一科目，要懂得利用所學(xué)知識來解決生活實際問題，切忌死讀書；2）創(chuàng)新是一個民族發(fā)展的強大動力，也是推動社會發(fā)展與科技進步的重要因素，社會需要創(chuàng)新型人才，在高考的壓力下，大多數(shù)高中生將精力和時間都放在對應(yīng)高考上，容易忽略對自身創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，這一點必須引起我們的重視，不論我們將來從事什么專業(yè)研究或者工作，具備一定的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力，也將是提升我們自身競爭力的重要因素。