激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)“電工技術(shù)”課程興趣的教學(xué)改革與實(shí)踐

陳靜 王新平 薛燕 王宏 劉磊明

摘要：“電工技術(shù)”課程是我校針對(duì)本科非電類專業(yè)的學(xué)生開設(shè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課程。本文結(jié)合課程特點(diǎn)及性質(zhì)，通過對(duì)課程知識(shí)脈絡(luò)的整理和課堂加強(qiáng)案例式教學(xué)方法的措施，有效地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)“電工技術(shù)”課程的興趣，提高了課堂教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：電工技術(shù);教學(xué)改革;案例教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.0? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號(hào)：1674-9324（2019）12-0158-03

“電工技術(shù)”課程是培養(yǎng)非電類專業(yè)學(xué)生綜合能力的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課，對(duì)學(xué)生今后專業(yè)課學(xué)習(xí)有著重要作用。但在教學(xué)過程中，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生普遍存在對(duì)該課程不重視、沒興趣、聽不懂等問題。在課堂教學(xué)中，使學(xué)生能跟隨教師的思路進(jìn)入思維教學(xué)過程，其重要前提是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。所以教師必須采取適合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的教學(xué)方法，才能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。對(duì)于“電工技術(shù)”課程來說，本身與實(shí)踐結(jié)合緊密，所以在教學(xué)過程中，采用應(yīng)用實(shí)例、工程思維問題探討與分析等方法，能夠持續(xù)吸引學(xué)生，使學(xué)生不僅理解掌握了課程內(nèi)容，而且在思維能力上也得到了提高?；谏鲜鲆?，我們對(duì)課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式展開研究和探索，以提高課程的教學(xué)效果。

一、挖掘知識(shí)脈絡(luò)，培養(yǎng)工程思維

“電工技術(shù)”課程內(nèi)容覆蓋了電路分析、磁路、電動(dòng)機(jī)、自動(dòng)控制等多方面知識(shí)[1]。為使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)有更清晰條理的掌握，挖掘課程內(nèi)容的知識(shí)脈絡(luò)，以問題為導(dǎo)向，提煉為三大主線，如圖1所示。

通過對(duì)“電工技術(shù)”課程內(nèi)容知識(shí)脈絡(luò)的整理，使課程內(nèi)容體系更加注重理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的銜接，在保證經(jīng)典理論的基礎(chǔ)上重點(diǎn)講授元器件和單元電路的特性及功能，并引入相關(guān)應(yīng)用實(shí)例，加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐思維。

二、豐富授課過程，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

“電工技術(shù)”課程內(nèi)容多且工程性和實(shí)踐性強(qiáng)，如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)提高課堂教學(xué)質(zhì)量，是我們探索的問題。所以在教學(xué)過程中，我們加強(qiáng)案例式教學(xué)，能著力激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)課程的興趣，同時(shí)提升學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決工程實(shí)際問題的能力。下面以“直流電路”和“繼電接觸器控制系統(tǒng)”教學(xué)實(shí)例為例加以介紹。

1.應(yīng)用實(shí)例教學(xué)舉例——直流電路。直流電路是“電工技術(shù)”課程的入門章節(jié)，主要是掌握電路的基本規(guī)律和基本分析方法，使學(xué)生能夠具有分析一般電路工作狀態(tài)的能力。同時(shí)，因?yàn)楸菊n程具有很強(qiáng)的工程應(yīng)用性，在直流電路的教學(xué)過程中，選取典型的應(yīng)用電路實(shí)例，分析組成這個(gè)應(yīng)用電路的電路元件如電阻、電容和電感的特性及作用，從而拉近理論與實(shí)際的距離。例如，在介紹電阻元件特性及作用時(shí)，引入“電視機(jī)的音量調(diào)節(jié)”實(shí)例[2]，如圖2所示，然后分析電阻與電視機(jī)的音量調(diào)節(jié)有什么關(guān)系。進(jìn)而從實(shí)例分析中給出電阻元件上的電壓與電流之間的關(guān)系特性（即歐姆定律），以及電阻在電路中的聯(lián)接（串聯(lián)和并聯(lián)）方式，電阻在電路中主要發(fā)揮的兩個(gè)作用——分壓和分流等內(nèi)容。最后介紹電阻的分類以及各種類型電阻的應(yīng)用舉例。通過分析這些元件組成的應(yīng)用電路功能，不僅加深了學(xué)生對(duì)元件特性及功能的理解，同時(shí)還大大激發(fā)了學(xué)生深入學(xué)習(xí)課程內(nèi)容的興趣。

2.工程案例教學(xué)舉例——污水液位控制系統(tǒng)。繼電接觸器控制系統(tǒng)是“電工技術(shù)”課程的難點(diǎn)之一，學(xué)習(xí)時(shí)需要全新的思維：不再關(guān)注由控制電器構(gòu)成電路的電壓、電流，而轉(zhuǎn)為關(guān)注控制電器構(gòu)成電路后，若操作控制電器時(shí)，由此產(chǎn)生的控制效果[3]。所以在教學(xué)過程中，首先引入工程應(yīng)用實(shí)例——污水液位控制（原理圖如圖3所示[4]），完成對(duì)污水水位、水量的手動(dòng)+自動(dòng)控制功能（其中用于排水的排污泵是由電動(dòng)機(jī)來帶動(dòng)運(yùn)行的）：手動(dòng)方式主要用于檢修、調(diào)試時(shí)試車;自動(dòng)方式通過浮球來測(cè)量水位，根據(jù)水位來控制電動(dòng)機(jī)起動(dòng)與停車，帶動(dòng)排污泵排水。浮球隨水一起自然上升，當(dāng)升到起泵的位置時(shí)（如圖3黑球所示），浮球常開信號(hào)的觸點(diǎn)會(huì)閉合，這時(shí)通過控制線路起動(dòng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)排污泵開始運(yùn)行，液位也就會(huì)根據(jù)排污泵流量的大小逐漸下降，當(dāng)下降到預(yù)先固定好的停泵水位線時(shí)（如圖3白球所示），浮球常開信號(hào)的觸點(diǎn)會(huì)斷開，這時(shí)通過控制線路停止排污泵運(yùn)行，從而保證蓄水池的水位處于正常狀態(tài)。經(jīng)過分析要實(shí)現(xiàn)的功能，設(shè)計(jì)出污水液位控制線路圖（如圖4所示），并對(duì)設(shè)計(jì)過程中每個(gè)電器所起的作用進(jìn)行說明，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力的目的。最后進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生積極思考，提出新要求：為保證污水液位控制能連續(xù)可靠地運(yùn)行，增加一臺(tái)備用電動(dòng)機(jī)，如果正在使用的電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致運(yùn)行中斷，可以切換到備用電動(dòng)機(jī)繼續(xù)正常地進(jìn)行污水液位的控制（并聲光報(bào)警）。通過這樣循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)過程，加深了學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，并且能夠舉一反三，實(shí)現(xiàn)不同的控制要求。

采用這種實(shí)例分析的方法來引導(dǎo)學(xué)生入門，培養(yǎng)學(xué)生利用已掌握的電路理論自主分析控制電路的能力，能幫助學(xué)生更好地完成思維方式的轉(zhuǎn)變。

三、結(jié)束語

綜上所述，在“電工技術(shù)”授課過程中，我們進(jìn)行了教學(xué)內(nèi)容的有效梳理和知識(shí)體系的合理構(gòu)建，綜合運(yùn)用多種教學(xué)方法，并引入典型案例進(jìn)行課程教學(xué)。不僅能培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)思考和學(xué)習(xí)精神，起到對(duì)應(yīng)用理論知識(shí)的強(qiáng)化作用[5]，而且能有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了課堂的教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]秦曾煌.電工學(xué)（第七版）（上冊(cè)）電工技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2009.

[2]楊欣，胡文錦，張延強(qiáng).實(shí)例解讀模擬電子技術(shù)完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用（配教學(xué)視頻）[M].北京：電子工業(yè)出版社，2013：36.

[3]劉蘊(yùn)絡(luò)，史雪飛，張?zhí)m.繼電接觸器控制系統(tǒng)教學(xué)初探.電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2010，32（S2）：87-88.

[4]李亮.污水泵電氣控制箱接線圖[EB/OL].http：//www.diangon.com/thread-26091-1-1.html，2017-05-08.

[5]劉鳳春，陳希有，牟憲民.“電工技術(shù)”課程工程教學(xué)案例設(shè)計(jì)實(shí)例.電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2013，35（1）：25-28.

Teaching Reform and Practice of Stimulating Students' Interest in Learning Electrical Engineering Technology

CHEN Jing，WANG Xin-ping，XUE Yan，WANG Hong，LIU Lei-ming

（School of Automation and Electronic Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China）

Abstract："Electrical Engineering Technology" is a fundamental course for university students major in engineering but with non-electricity subject.Combining the characteristics and nature of the course，the students' interest in the course is effectively stimulated through the arrangement of the course knowledge and the measures of strengthening the teaching methods in the classroom.And the quality of classroom teaching is improved.

Key words：electrical engineering technology;teaching reform;case teaching