電工技術教學改革分析論文

電工技術教學改革分析論文

　　一、構建科學的課程內容體系，主動適應信息時代的教改需求

　　針對電工課學時減少、內容膨脹、更新快的特點，沿著“掌握基本知識，教會學習方法，啟迪創(chuàng)新思維”的思路，借鑒國外和地方有關教育及科技發(fā)展的研究成果，筆者對課程內容體系進行了重新的調整設計。參考國內外同類或相關的教材和著作，對經典內容進行了調整優(yōu)化，刪減了陳舊繁雜的內容，補充了現代電子設計思想和電工常用電路應用實例。結合生產實踐的需要，在加強應用的基礎上，考慮到深入淺出、循序漸進的認識規(guī)律，優(yōu)化組合課程內容。分四個層次設置電工課程。

　　第一層次，電路的認識。介紹電路和基本電路元件，如電阻、電容、電感等及各電路元件的約束關系、基本物理量等。

　　第二層次，電路分析基礎。包括電路的基本定律、基本電路分析方法、電路的暫態(tài)分析和正弦交流電路分析。電路分析基礎多見于后續(xù)課程的電路等效分析，影響到電路基本分析判斷與實際電路圖的快速識別。其中直流電路是交流電路、電子電路的基礎。直流電路分析方法，如基爾霍夫定律、等效概念、戴維南定理等，不僅適用于直流電路的分析計算，一般也適用于其他電路的分析計算。這些內容貫穿于整個課程中，起著承上啟下或牽動全局的作用。

　　第三層次，電工器件。磁路部分重點介紹交流鐵心線圈電路，為學習變壓器與異步電動機打基礎。電動機重點介紹電動機的控制與調速。因為電動機的控制技術仍然是各種控制理論和實踐中應用最多的技術。

　　第四層次，電工常用電路應用及電路設計方法。介紹電工日常工作中經常接觸到的典型電路，使學員意識到所學的電工知識絕不是空洞的理論。通過具體的電路分析介紹電路設計的基本程序和步驟，初步確立電路設計思想，培養(yǎng)學員的電路設計習慣。

　　這四個層次之中又可以按內容難度等級劃分為重點講授內容、一般講授內容和自學內容。如對戴維南定理重點講解，而對支路電流法，只要講解列方程的原則和方法即可，學員可以自己總結出結論，達到解決問題的目的。交流電路研究的理論依據依然是歐姆定律、基爾霍夫定律以及基本電路分析方法，只不過分析的對象不是直流而是相量，只要了解了復數運算規(guī)律，就能利用前后關聯的知識獨立求解，教學中應該把學習的主動權交給學員。這樣設置教學內容體系后，能做到繁簡得當、重點突出，既不損害其內容的完整性、系統性，又解決了課時減少的矛盾。

　　二、改革傳統的課堂教學模式，培養(yǎng)學員可持續(xù)的學習能力

　　課堂教學是課程改革的重點，因為課程改革的理念大部分是通過課堂教學來實施的�！笆谥�以魚”不如“授之以漁”。在傳授學員知識的同時，更加注重教會學員學習、思考的基本思路和基本方法，不僅使學員“學會”，還要讓他們“會學”，并以此培養(yǎng)學員可持續(xù)的學習能力。

　　1.采取開放啟發(fā)式教學法

　　從學員接受知識的過程看，濃厚的興趣是一種巨大的動力，能激發(fā)學員的想象力，驅使學員去積極思考、觀察和研究。正如俄羅斯一句諺語所說的“你可以把馬牽到河邊，卻不能強迫馬喝水”，學習亦是如此。如果學員對“電工技術”不感興趣，就會直接影響其學習的效果。[1]因此，需要采取各種有效方法激發(fā)學員的學習興趣，調動其學習的積極性，變傳統的“學員被動接受”為“學員主動學習”，確立學員學習的主體地位，大力提倡和推廣參與討論、開放啟發(fā)、師生互動等教學模式，激發(fā)學員學習的興趣愛好，引導學員自主思考，大膽、理性地質疑和創(chuàng)新。雖然在中學物理課上大家都接觸過電路，但在開始學習電工技術時，仍有必要通過介紹大量身邊的例子來使學員對電路的應用形成一個初步的印象。觸發(fā)學員產生弄清未知事物的迫切愿望，誘發(fā)探索的思維活動，喚醒其潛在的創(chuàng)新意識。教學方法改進的核心是運用研討式、啟發(fā)式教學，把所講授的知識當作一個研究課題，在教學中揭示知識產生的背景及科學思想方法。[2]比如講授串聯諧振時，先提出一個研究課題：“收音機如何收聽到廣播的？”在教員的引導下，大家初步了解收音機的基本組成部分：電源、開關、天線、調臺旋鈕、調音量旋鈕、調制與放大電路、耳機。其中針對“如何從天空中無數的無線電信號和各種廣播節(jié)目信號中選出所希望的節(jié)目信號？”這一子課題，以小組為單位，開展積極討論，互相啟發(fā)，直至弄清問題、解決問題。討論式教學法以啟發(fā)式教學思想為基礎，以合作學習、合作探索等為具體形式，自然而然地調動了學員的思維，引起學員的興趣和共鳴。利用實物講解電動機的構造，觀察電動機正反轉情況，使學員能夠形成較強的感官認識。結合家用空調、洗衣機等的工作原理，把安全用電和電冰箱、洗衣機的安全保護結合起來講。[3]通過尋找身邊應用電路的例子，使同學們切實感受生活中無處不在的電路。這樣不僅形象生動，而且加深了學生對基本理論的理解。

　　2.運用先進的教學手段

　　在以往電工課的教學過程中，受條件的限制，教學內容局限于課本，教學空間局限于教室，思維空間和能力的狹隘，導致學員分析問題和處理問題受到限制。因此，筆者探索運用多媒體技術、網絡技術和信息技術等現代教育技術手段來改革傳統的教學方法，推廣應用多媒體課件、電子CAD課程和EDA仿真技術等。將EDA方法引入教學中，選擇形象直觀的Multisim和Pspice軟件，依靠軟件強大的模擬功能，介紹電路基本元件的特性，驗證講授的定理、定律，可使學員加深印象，強化記憶，增強課堂教學效果。比如在講解電容器時，利用Multisim軟件，通過一個電路圖，展示電容儲能和放電的特性，在示波器中可以直觀地看到充放電過程，加深學員對電容特點的理解。

　　3.開發(fā)電工電子站

　　利用校園網，開發(fā)電工電子站。開放網上教學資料，實現優(yōu)質教學資源共享，使教學內容的廣度和深度得到明顯的發(fā)展，為學員自主學習、個性化學習提供廣闊的平臺。通過教員精講、學員自學、網上答疑、啟發(fā)創(chuàng)新四個環(huán)節(jié)，實現教學互動網絡化管理。教員精講：任課教員根據章節(jié)，精講課程。分析重點、難點，注重突出知識點之間的聯系，穿插習題講解和應用實例。對授課過程進行教學視頻錄像，并發(fā)布到網上。學員自學：將各種理論教學、軟件資源、經驗方法、應用實例等資源整合起來，匯集到網上，免去了學員查找之苦。倡導學員利用晚自習、周末等課余時間登陸網站進行自學，促使學員逐步積累信息量，拓展知識。網上答疑：通過電子郵件或聊天室進行答疑。對學員提出的共性的問題，給予集中解答。網上答疑重點是解決學習過程中出現的難點、疑點問題，及時了解教學情況并調整教學進度和教學方法。啟發(fā)創(chuàng)新：構建網上學習交流的平臺，讓學員討論交流學習中的經驗體會，教員也可適時引導，啟發(fā)學員思考創(chuàng)新。瞄準社會或部隊需求，選取一些具有實際應用價值的電路進行分析，引導學員由淺入深，發(fā)散思維并提出自己的創(chuàng)意。

　　三、加大開放式實驗教學力度，鍛煉提升學員的創(chuàng)新實踐能力

　　實驗教學能訓練和培養(yǎng)學員動手實踐能力、創(chuàng)新發(fā)展意識和嚴謹求實的科學態(tài)度，是電工學習的重要環(huán)節(jié)。

　　1.進行任務驅動式實驗教學

　　教學過程中，以讓學員完成一個具體的任務為牽引，教員把教學內容巧妙地設計、隱含在單個的任務中，讓學員以分組或獨立完成任務的方式領會學習的核心內容。在學員完成任務的同時其創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力都得到了提高，引導他們學會如何去發(fā)現，如何去思考，如何去尋找解決問題的方法。任務驅動教學模式體現了“主導－主體結合”的教學設計原則，它避免了在以教為主和以學為主的教學設計中教員主導作用和學員主體地位的相互矛盾，既發(fā)揮教員的主導作用，又充分體現學員的主體地位。[4]因此，對“電工技術”這一實踐性強，趣味性濃的學科，任務驅動教學模式有其獨有的教學特色。例如實驗：基爾霍夫定律的驗證。提供給學員不同電阻三個、直流電壓表一個，直流電流表三個，穩(wěn)壓電源二臺，開關二個，導線若干，要求同學們按圖2所示連接電路，并驗證基爾霍夫定律。以任務驅動形式設置實驗，其基本過程為：提出任務、分析任務、學員操作、交流討論、鞏固創(chuàng)新、總結。

　　2.進行開放式實驗教學

　　開發(fā)開放實驗教學平臺，從時間、空間、內容上進行全方位的開放。時間上，由原來的定時開放變?yōu)楝F在的全時開放，周末由教員輪流值班，正常開放，學員可以通過網上預約或到實驗室直接預約選擇實驗。增加了學員更多時間上的自由度，使學員可以根據各自的學習計劃靈活選擇實驗內容，自由安排時間進入實驗室，教員全程輔導，將課堂教育中的創(chuàng)新精神和能力培養(yǎng)拓展、深化�？臻g上，開發(fā)了基于局域網的開放實驗管理系統，建立“能力夜�！�、“學員科技創(chuàng)新課外實踐活動”、“實踐教學基地”等電工電子實驗教學平臺，學員可以自由選擇實驗室。內容上，構建了點（基本實驗）、線（綜合性實驗）、面（設計性實驗）、體（研究創(chuàng)新型實驗）四層次實驗教學體系，按照由淺入深、逐步提高的順序來安排實驗。體現在由“被動驗證”向主動“設計研究”型實驗轉變。充分利用校園網和實驗平臺等，鼓勵學員自行設計實驗電路、擬訂實驗方案步驟，準備實驗器件，獨立完成實驗操作。這樣學員在實驗前就必須預習和查閱相關資料，精心準備，做起試驗來也就心中有數了，使學員養(yǎng)成了良好的學習習慣。為了方便學員預習，把教學要求、儀器儀表的使用方法、特殊故障處理等編制成小冊子，便于學員隨時查閱。教員不再像以前那樣當“保姆”，學員在實驗中的角色地位由“被動”變?yōu)椤爸鲃印�，學員不僅是實驗的主體，更是實驗過程的主導者，教員只起引導和提供技術服務的作用。開放實驗教學模式迫使學員開動腦筋，運用所學知識分析問題和解決問題，增強了學員理論聯系實際和獨立工作能力，有利于學員開闊眼界，活躍思維，提高實踐技能。學員扔掉了拐杖，學會了自己走路。

　　3.加強課外實踐教學培訓

　　課外實踐教學培訓能培養(yǎng)學員參與社會的獨立工作和實際動手能力。學員在參加實踐活動的過程中，必然會遇到各種各樣的難以解決的實際問題，通過這些問題的解決，提高了學員畢業(yè)后參加工作的社會適應能力。近幾年來，通過筆者的探索，建立了集教學、科研于一體的開放模式。積極與地方工廠簽訂教學實踐合約，建立實踐教學基地，在院內開辦“能力夜�！保�聘請工廠技術人員和教員為學員輔導�！澳芰σ剐！币殉蔀榕囵B(yǎng)新型實踐性軍事人才的第二課堂組織。培養(yǎng)的學員中有84人取得了電子產品維修四級技能證書，9人參加了全國電子設計大賽并取得好名次。通過幾年來不懈的努力，“電工技術”教學改革取得初步成效，大大激發(fā)了學員學習興趣，學員自主學習、獨立思考、創(chuàng)新工作的可持續(xù)學習能力明顯提升，適應了電工課學時減少、內容量增大、要求提高這個教改矛盾解決的需要，教學實踐成果得到廣大學員和同行的一致好評。

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