电工基础课程教学三法

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  摘 要:本文通过分析刚进入技校的学生的特点,详细讲述了笔者在电工基础课程教学中采用的类比、演示实验分析、口诀辅助三种教学法,收到了良好的教学效果。
  关键词:电工基础 类比 演示实验分析 口诀辅助
  在技校教育中,电工基础是机电专业必不可少的一门专业技术理论基础课,它是学习《电力拖动控制线路及其技能训练》《电机与变压器》《工厂供电系统及运行》《可编程控制器及应用》和《变频技术》等专业课的基础。该门课掌握得好与差,直接影响到以后专业课的学习,从而影响到学生维修电工等级证的通过率。但该课程基本概念多,公式多,理论性强,要用到较多的数学知识进行计算和推导。
  而技校学生普遍基础知识较差,知识水平参差不齐,还有些学生是初中未读完就选择到技校学习的,这样的学生群体对学习电工基础课程有一种畏难情绪。教师如果不采用适当的教学方法,迎合这个学生群体的特点,采用有效的教学方法进行课堂教学,必定会挫伤学生学习的积极性,造成学生厌学,甚至是放弃对该门课的学习。
  因此,电工基础课程教学必须因材施教,教学方法要灵活得当,迎合学生由“中学”到“技校”学习的过渡期,既要创新教学方法,又要保留传统的教学模式,以激发学生学习兴趣,提高学生的学习积极性,才能取得预期的教学效果。笔者通过多年的教学实践,小结出以下几个方面的心得体会。
  一、采用类比教学法,将陌生的问题熟悉化
  刚进入技校学习的学生,学习思维还停留在中小学那种“情景认知”的教学模式,即通过“图片认字”的阶段。所以,教师在教学中,不能一味追求创新,而要结合学生实际情况,让学生在学习上有一个过渡期和适应期,在教学上多举学生熟悉的例子,多采用比喻的教学方法,帮助学生理解学习知识点。
  在电工基础课程教学中,经常会遇到一些较抽象的理论计算,如电路中各点电位的计算。学生对电位的概念、电位的计算方法较难理解。这时教师若照本宣科教学,教学效果甚微。联想到学生对日常生活中高度的计算比较熟悉,我们可以把电位的计算比作高度的计算,把参考点比作水平面,高度与水平面有关,而电位与参考点有关。沿着路径,高度有时升高,有时又降低,同样的道理,沿着路径电位有时也升高,有时又降低。这样学生就理解了电路中各点电位是变化的,对电位的计算也就不再陌生了。
  又如讲到电路、电流、电压、电动势等电工物理量时,我们可以把电路比作水路,把电流比作水流,把电压比作水压,把电动势比作水泵来讲解。水位差大(即水压大)水流就急,要想维持长期有水流,就需要一台水泵长期抽水,维持一定的水位差(水压)。同理,电路中电位差(电压)越大,电流就越大,要想维持一定的电流,就需要一个电动势来维持一定的电压。经过这样的类比教学,学生就很容易理解这几个电工物理量,加深了学生对这些概念的理解。
  再如讲到电容器的充、放电过程时,如图1所示,学生对充电过程,放电过程中电路的电流变化,电容器的电压变化较难理解,这时我们可以把电容器比作一个水池,把电容器的充电过程比喻作一个水池向另一个水池的注水过程,水管中的水流比作电路中的电流,水池的水压比作电容的电压来讲解。如图2所示,打开水阀,A水池向B水池开始注水。
  图1 电容器的充电过程 图2 A水池向B水池充水
  开始时A、B水池间水位差较大,注水管中的水流较大,B水池开始建立水压,随着注水过程的进行,B水池的水压在不断升高,A、B水池间的水压差(水位差)在不断变小,注水管中的水流在不断变小。最后A、B水池间的水位差为零,A、B池的水压相等,注水管中的水流为零。在学生理解了水池的注水过程后,再让学生分析电容器的充电过程,学生就更容易掌握了。同样的道理,电容器的放电过程,也可以比喻作水池的放水过程来讲解。
  二、采用演示实验分析法,把客观理论直观化
  刚进入技校学习的学生,分析推理能力普遍较差,比较喜欢对客观事物进行分析,还保留眼见为实的学习习惯。在电工基础课程教学中,常常会遇到一些较抽象的理论教学,若教师不借助一些实验辅助教学,单凭一支粉笔一张口对学生“满堂灌”,相信台下学生会出现“倒一大片”的现象。所以,教师在教学中要尽可能利用好教学器材,多做演示实验帮助教学,甚至自创一些小实验进行教学,反而会收到理想的教学效果。如学生对三相交流电的相电压、相电流、线电压、线电流、中性线的作用较难理解,上这节课时,笔者把学生带到电工实验室做了一个演示实验,演示电路图如图3所示。
  然后要求学生按下表的实验演示步骤,填写实验现象,并分析产生这种现象的原因。
  通过学习,学生对相电压、线电压有了更深刻的认识,而且也理解了中性线的作用就是保证三相负载相电压接近于对称。通过这种实验演示分析法教学,激发了学生思考分析问题的兴趣,培养了学生细心观察事物的能力,把一些较抽象的理论直观化了,大大提高了学生对知识的理解程度。
  三、口诀辅助教学法,将难记忆的理论速记化
  刚进入技校学习的学生,基础知识普遍比较薄弱,学习总结能力也普遍较差,学习方法还保留有中小学阶段的死记硬背的习惯。所以,教师在教学上,要善于进行教学总结,尽量把一些学生比较难记住的知识点和公式,浓缩成学生比较容易记住的“口诀”,帮助学生记忆。
  在电工基础课程教学过程中,有些电路的结构较复杂,学生一时难以分清电路的关系,这给电路的化简计算带来困难,造成授课时常常出现教师讲时学生明白,教师走下讲台后学生又不明白的现象。考虑到这点,教师在授课过程中就要善于思考、善于总结、善于把书本较繁琐的理论分析推导过程,用较容易记忆的语言表达出来,方便学生记忆。
  如在讲电阻混联电路的化简计算时,学生常常把电阻的串联、并联关系弄错,笔者编了一首求等效电阻的三字句步骤口诀:
  标字母(如图5所示,连接点标上字母,同线同字母)
  水平排(如图6所示,把字母顺序水平排开,待求端字母排在始末端)
  填电阻(如图7所示,把属于每两个字母间的电阻填上去)
  求出来(求出等效电阻,如图4所示电路的等效电阻RAB)
  利用步骤口诀的求解过程如下。
  求出来:
  又如在讲基尔霍夫电压定律列回路电压方程时,学生很容易把方程中的电压的正负、电动势的正负弄错,列出错误的方程式。这时笔者把书本的步骤概括成一首七字句步骤口诀:
  假定方向和绕向(方向指支路电流方向,绕向指回路绕向);
  电压电势排两边(电压指回路电阻电压,电势指回路电动势,排两边指排在等号的两边);
  方向绕向同取正(电压或电动势的方向与绕向一致取正值,反之取负值);
  方向绕向反取负。
  如列出如图8所示的回路电压方程,步骤如下:
  (1)假定方向和绕向(见图9):
  (2)电压电势排两边:
  I1R1 I2R2 I3R3 I4R4=E1 E2
  (3)方向绕向同取正,方向绕向反取负:
  I1R1-I2R2-I3R3 I4R4=-E1 E2
  通过这种教学方法后,将较难记忆的问题口诀化了,学生很容易记忆,又便于学生在早读课进行早读。这大大提高了学生学习电工的兴趣,收到了较好的教学效果。
  四、小结
  总之,《电工基础》这门课的教学方法很多,只要教师勤动脑,善思考,多总结,采用灵活合适的教学方法,结合学生的实际,因材施教,由浅入深,我们就会发现技校学生“孺子可教”。笔者在多年的教学中,一直沿用这几种教学方法,在平时的测验考试检查和学生的评教活动中,都收到了较好的教学效果。
  (作者单位:茂名技师学院)
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