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浅谈“电工与电子技术”课程的教学方法

2012-03-30孙艳霞

电气电子教学学报 2012年1期
关键词:功率因数电工过程

孙艳霞

(大连交通大学电气信息学院,辽宁大连 116028)

“电工与电子技术”是高等院校本科非电类专业的技术基础课,通过该课程的学习使学生获得电工技术和电子技术的基本理论和基本知识,掌握电工技术和电子技术的基本技能,了解电工技术和电子技术的最新发展动态,为今后从事工程技术工作和科学研究打下坚实的基础。但是传统的教学模式多采用老师课堂讲授,学生机械听记的方式接受知识。学生在这样的学习过程中毫无学习兴趣可言,更谈不上创新意识和创造才能的培养。因此,如何根据本课程教学的实际需要和学生特点,恰当的运用教学方法,激发学生的学习兴趣,提高教学效率和教学效果,是目前亟需解决的一个问题。笔者结合学校的实际情况,以教学的主渠道--课堂教学为突破口,进行了一些课堂教学改革的探索。

1 利用电化教学手段创设学习情景

良好的开头等于成功的一半。一堂课巧妙成功的开头,能使学生的注意力很快集中到课堂教学的内容上去,能激发学生浓厚的学习兴趣和强烈的求知欲,并能创设良好的学习情境,使学生的学习状态由被动变为主动,在轻松愉悦的氛围中学到知识。

“电工与电子技术”作为一门专业技术基础课,理论知识非常重要,但由于其理论强,概念多,原理抽象,内容繁杂,公式众多,教师如果单凭传统教学方法和手段,很难解决该课程教学中的图形、线路、图表、原理和结构等问题,使学生在学习过程中感觉困难,积极性受挫,久而久之就会使学生失去学习兴趣。因此教师除采用演示、实验手段和语言鼓励之外,可以通过采用电化教学手段,通过新颖的、多样的、生动有趣的画面、图像、声响创设一些情景来展现教学内容,增强课堂教学的形象性、生动性和趣味性,利用问题诱导学生,激发学生浓厚的学习兴趣和积极性,使其产生强烈的求知欲望。

例如三相异步电动机的工作原理,理论知识抽象,结构复杂,难于理解,可采用多媒体技术,将三相异步电动机的结构、旋转磁场的产生过程、旋转过程、转子转动过程及旋转磁场的正反转控制等制成课件,利用鼠标控制、通过动画的形式展现出来,同时在讲解理论知识的过程中,运用安培定则、右手定则和左手定则来判别磁场的方向、感生电流的方向及转子受力的方向,使学生在学习理论知识的同时,实时模拟技能训练,培养能力,就能产生在实际操作中达不到的效果。又如,在讲一阶电路一章开始,教师可以先将这部分内容与学生的高中物理知识联系起来,用计算机多媒体将电容充放电的波形形象的展示出来,再用板书和言语将电容充放电的物理过程分析清楚。这样就会使学生的心一直被教师引导着,形成紧凑、自然的教学过程。

2 培养学生自主探索学习的能力

教学过程既是学生在教师指导下的认知过程,也是学生自我获得发展的过程,同时它还是培养学生创造力的过程。所以在整个教学过程中,应坚持学生的中心地位,让学生在学习过程中始终处于主动地位,让学生主动去发现、去探索,从中找出解决问题的方法。遵循这一理念,我们在教学过程中尝试采用了“启发式”教学,取得了较好的效果。

例如,在讲三相交流电路中负载星形联接时中线的作用时,教师和学生一起分析负载对称时有中线和无中线的工作情况。然后引导学生分组讨论负载不对称时有中线的工作情况和无中线的工作情况,最后对四种情况进行比较,让学生自己得出结论。分组讨论后及时归类总结,并联系实际让学生分析如果三相照明电路的中线断了,会产生什么后果的实际问题,就会使学生对理论知识理解得更深刻,同时更重要的是提高了学生学习的主动性。

3 整合教学内容,吐故纳新

1)按照专业整合教学内容

授课时虽然不能做到因人而异,但对于不同专业的学生,即使使用了同一本教材,在授课时也要根据专业的不同而调整内容及侧重点。例如计算机专业的学生由于又后续课程“数字逻辑电路”系统介绍数字电子技术的内容,我们在讲电工电子技术时就讲到模拟电子技术部分。这样既避免了重复教学,也可以为其他内容讲析留有更多的机会。

2)根据社会的需求调整教学内容

随着信息科技日新月异的发展,为了使学生真正能适应时代的需要,在教学中要不断地吐故纳新介绍新技术、新方法和新理论。例如集成电路的发展已由小规模、中规模发展为大规模、超大规模,而且系统可编程是当今集成电路的亮点,如现场可编程门阵列FPGA的出现,为技术开发人员在很大程度上缩短了设计周期,提高了经济效益。因此类似新技术的发展应该在教学过程中得到体现。

3)教学的目的是使学生取得知识

课堂知识的讲授固然重要,更难得的是学生如何从课堂外查阅资料,摄取新知识,从而提高学习的主动性。例如可以向学生介绍反映电工学发展的期刊,如《电气电子教学学报》和《电工技术杂志》等,让他们以读书笔记的形式反馈回来,从而进一步充实我们的教学内容,真正做到教学相长,与时俱进。

4 促进学生不断总结学习内容

学生常常反映:讲的听懂了,书也看明白了,为什么就是不会做题.针对此情况,我们采用精讲多练的方法予以扭转。例如“单相交流电路”这一章是本课程的重要内容之一,不仅是交流电机和变压器的理论基础,同时也是电子电路的理论基础。学生从学习直流电路到学习单相交流电路是一个转折点,因为在此之前他们所接触的电路,都是恒定量,负载仅为电阻。而现在要求解的是随时间交变的电量,其变化规律要用四种不同的方式表示,尤其是相量的表示。另外,电路的负载不仅有电阻,同时还有电感和电容。这就使分析电路的复杂程度大大增加,再加上交流电路频率特性新概念、新规律的介绍,学生对这一章概念的建立和规律的掌握感到比较困难。为此应把课上课下的时间统筹安排,充分利用。先给同学们提出本章的难点、重点,再介绍该章的学习方法。把书上的一般例题让学生自学,而对典型例子则重点分析,然后适当补充书上讲得较粗但实用性较强或与学生所学专业有关的实用例子来分析,由浅入深,举一反三。通过对比和总结把不同问题间的关系一一理顺。最后还要把书上的习题归类,使这一章内容较清楚地印入学生的脑海。

5 开展课堂讨论,提高能力培养

1)开展课堂讨论可以提高学习主动性

知识与能力有密切关系,但两者并不等同,在教学中常常发现这种情况,有的学生各科学习成绩优秀,但动手能力、创新能力却一般;相反,有的学生成绩一般,但对某些工程实际问题反映比较敏捷,对设计内容和革新方法能有见解。知识的转化,有赖于良好的教学内容,教和学的方法以及对学生学习兴趣和学习动机的培养。这就要求在传授知识时改变由教师单一讲授的注入式教学方法,有意识为学生发展能力创造条件。教师要根据课程的内容特点,善于启发。提出关键性的问题,激发学生的学习主观能动性,使课堂气氛活跃,促使学生由被动听课。记笔记变为积极思考,不仅可以提高讲课效果和学生的学习积极性,也可使学生从“要我学”转变为“我要学”。

2)选好课堂讨论题

(1)紧扣教材内容选题—由于电工学出现了内容多、学时少的矛盾,教师不可能面面俱到的将所有的内容都讲清楚,因而学生对有些概念还比较模糊,这时可选与重要概念有关的问题作为课堂讨论题。

(2)结合作业选题—教师在批改学生作业时,不仅要批改学生作业的错误之处,还要将作业错误进行分类,分出哪些错误是个性问题,哪些错误是共性问题,从而把带共性的问题作为讨论题。

(3)从实际应用的实例中选题—电工学课程实践性比较强,可选一些与课程内容有关的实用问题作课堂讨论。例如:结合功率因数选了“为提高功率因数通常采用在感性负载两端并联电容的方法,能否采用串联电容的方法?为什么?...”;结合三相电路选了“分析某楼房的照明灯突然在一天晚上出现两层楼的灯全部变暗,而另一层的灯全被烧坏的原因”;结合变压器选了“变压器可通过改变原、副边的匝数比来改变输出电压;如果保持匝数比不变,为节省材料可否将原副边的匝数都减少?”等问题。学生很感兴趣。

3)启发教师正确引导

为使学生积极参与课堂讨论,除选好合适的讨论题外,教师的正确引导也很重要。首先要提出正、反两方面的论点;然后因势利导,让学生各自发表见解,学生之间自然就开展了讨论和争论。在讨论中教师不要急于发布标准答案,应该在学生无法解答时给予启发诱导;当学生发言有遗漏时予以补充,有错误时予以指出,有疑难时予以点拨。总之教师要置身于学生讨论之中。并以启发学生积极思维着手,不断把讨论引向深入。最后教师要对讨论归纳小结,也可提出进一步思考和研讨的问题。

6 理论与应用相结合

“电工与电子技术”是一门应用性也很强的课程,在教学中不宜只注重推导从理论到理论,忽视其实际应用,否则学生就会感到枯燥无味。如果我们在教学中注重理论与实际相结合,可以提高课堂效率,收到比较好的效果。例如在讲到交流电的功率因数的提高时,首先介绍了实际负载功率因数不高的原因,在电力系统中功率因数低有什么坏处,供电部门对用户功率因数是怎样限制的,并着重指出在相同的条件下,功率因数会使输电线路的压降和功率损耗增大,电源设备容量的利用率降低,从而加深了学生对功率因数的理解和对提高功率因数的认识。又如在讲授变压器时,首先结合实际说明变压器的作用和电压变换的意义,并结合实际应用介绍变压器的类型及不同类型变压器的应用场合。

7 结语

运用多媒体技术,优化课堂教学的手段,整合教学内容,理论联系应用,开展课堂讨论,提高学生的学习兴趣,这是教师在教学中的一场持久战。随着社会进步和科学发展,如何在高等教育中将传统教学的优势和教育的新理念、新技术有效的结合,也是优化课堂教学的一个至关重要的新课题。总之,教学有法,教无定法。只要我们在教学过程中注意教学策略并采用适当技巧,把握好实训操作环节,就能够切实提高“电工与电子技术”的教学质量。

[1] 耿大勇.电工学教学四法在教学中的应用[J].辽宁工学院学报,2007(6)

[2] 崔建明.电工学课堂教学中的精、准、新、深、熟[J].电气电子教学学报,2000(2)

[3] 张立生 危水根.提高电工学课堂教学效果的探讨[J].电气电子教学学报,2001(2)

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