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【关键词】工程教育;电路分析基础;教学方法
1.引言
教育部工程教育专业认证专家委员会在2011年颁布的工程教育专业认证标准(试行),对机械、化工、电子信息等10大类工程专业进行了详细的认证标准规定[1]。这些标准涵盖整个培养过程的各个方面,包括专业目标、课程体系、师资队伍、支持条件、学生发展、管理制度、质量评价、专业特殊要求等等。对于电子信息与电气工程类专业,该标准给出了详细的专业分类以及每个细分专业的具体要求进行了规定。其中电路理论课,包含直流电路、正弦交流电路、一阶和二阶动态电路、电路的频率分析、电网络矩阵分析、分布参数电路等内容,是重要的工程基础类课程。在多数高等院校中,承担这部分教学内容的课程是《电路分析基础》,如何结合该课程目前存在的一些问题,以工程教育为目标改革课程教学方法,以适应新形势下的满足工程认证标准的要求,是从事“电路分析基础”教学研究的教育工作者亟待解决的问题。
2.电路分析课程教学方法现状与问题
电路分析基础课程的教学目的是要通过学习使学生掌握电路的基本理论和基本分析方法,建立一般电路系统的数学模型,训练必要的实验技能,为后续课程的学习打下基础[2]。通过分析后续课程对电路分析基础课程知识点的要求,我们发现该课程是90%以上专业课的基础,也是电气信息类多个学科考研的必考课程,在整个专业教学体系中起到承上启下的重要作用,教学效果的好坏将直接影响学生的专业发展。近年来,电路分析基础的教学方式有了一些创新,多媒体教学、启发式教学等都大大改善了教学效果,但依然没有脱离“灌输式”的教学模式,学了的不会用、有用的没有学、理论与生产实践脱节、对具体问题分析能力不足、教学中学生的参与性和主动性不够等问题仍然存在。
电路分析基础课程是一门理论性和实践性较强的学科基础课程,既强调知识的综合性、实用性,又强调创新能力、综合分析和解决生产实践问题的能力,这也是“工程教育”培养计划所要求的。但现有的教学存在一些问题亟待解决,一切都是由教师决定,学生只能被动的参与。同时教师不注意采取先进的教学手段来充实自己的教学活动,忽视案例教学、问题教学等方式的运用,导致教学信息量太小,无法传授更多的知识。课程教学中只是理论知识的简单讲解,没有结合工程实际进行教学。
3.面向工程教育的教学方法研究
实现从单一传授知识的观念向综合能力培养的观念转变,积极推行启发式教学、讨论式教学、研究型教学、案例式教学等先进教学方法。在教学过程中加强与后续课程和相关业的的联系,要充分体现出课程的工程性和实践性,调动学生的学习兴趣和学习积极性,树立理论联系实际的工程观念,提高分析问题和解决问题的能力。
启发式教学:在设计一些知识点的课堂组织时注重为学生营造一定的氛围,引导学生如何运用已有的知识和技能解决新的矛盾和问题,从而发现并创造新的知识。例如,通过习题总结规律引导出叠加定理和替代定理等。在教学中再现一些知识点的相关来源,为学生营造良好的创新性思维环境。例如,诺顿定理可由戴维南定理和等效变换推断出,节点电压法可由回路电流及对偶原理得出[3]。
讨论式教学:讨论式教学针对某一问题组织讨论。比如通过讨论正弦交流电路时域分析的缺陷和复数计算的特点引出相量法,使学生对相量法的理解更透彻。通过讨论几种特殊联接方式的耦合电感去耦等效方法[3],总结出耦合电感去耦等效的规律性,完善耦合电感去耦等效方法。
研究型教学:课程教学质量中的“质”涉及诸多内容,其核心是根据课程的实际特点,将以“授课、考核”为主要特征的“传授型”教学转变为以“六个环节和六个融合”为基本特征的“研究型”课程。“六个环节”是:教――加强基础理论与基础知识的教学;学――引导学生养成良好学习习惯和思维习惯从而达到自学能力的提高;训――强化基本技能、工程实践能力及创新能力和人文与科学精神的训练;研――引导学生参加开发应用研究和提高学习效果的研究;管――通过严格的教学过程管理促进优良学风建设;考――将考核过程转化为促进学生深入学习和实践与提高的过程。“六个融合”是:课内环节与课外环节相融合,教与学相融合,理论与实践相融合,知识传授与素质能力培养相融合,统一要求与个性培养相融合,专业教育与科学精神培养相融合。
案例式教学:案例教学法是根据教学大纲规定的教学目的和要求,以代表性、典型性和新颖性的案例为基本素材,运用多种形式启发学生独立思考,对案例进行分析研究,并在课堂教学中注重体现学生的主体地位、实践技能和创新精神,使学生从知识的被灌输者变成学习的主动建构者,教师也从知识的传授者与灌输者转变成知识建构的帮助者和促进者。案例教学法是一种具有启发性、实践性,理论联系实际的新型教学方法,能够开发学生智力,提高学生综合素质和分析问题、解决问题的能力。
在讲授电路特性时从现实生活中的实例切入,可有效引发学生的兴趣。如讲解 RC 基本电路[3]时,课堂引入了照相机闪光灯电路的例子,引导学生先从照相机实物的闪光灯物理系统建立闪光灯电路模型,进而与学生一起分析电路的充放电过程,总结出这种简单的 RC 电路具有可以提供瞬间大电流脉冲的特点,并告知学生此特性在电子点焊、雷达发射管等场合都得到应用。
4.合理利用多媒体技术提高教学质量
多媒体电子课件主要应用的软件为微软Office办公软件所含的Word、PowerPoint等,通过自带的画图软件、绘图工具以及公式编辑器等基本上可以完成电路课的教学任务[4]。尤其是PPT的动画效果利用,可以极大的丰富教学内容,在课堂上吸引学生的目光,而且它比较有条理,顺序性很强,便于学生学习。
课堂以多媒体电子课件为主,黑板为辅。我校电路分析基础课程自2000年以来就开始使用多媒体课件,在应用过程中不断完善,课堂信息量不断增大。课件符合学生的认知规律,深受学生好评。经过多年改进,现已基本实现课件内容与教师讲授同步。针对公式推导较多的内容,则采用交互性很强的“黑板+粉笔”这种传统方式,以有效地抓住学生的思路。由于授课内容多,信息量大,为避免学生疲于抄笔记,影响听课效果,我们制作了学生版课件作为课堂笔记的基础,课件留有适当的空白,这样,既不必用大量时间抄笔记,又可敦促学生认真听课,紧跟主线,记录要点。
5.结论
在工程教育认证背景下,以往电路分析课程教学方法与工程教育要求存在一定的脱节。改革教学方法,实现从单一传授知识的观念向综合能力培养的观念转变,在教学过程中要充分体现出课程的工程性和实践性,调动学生的学习兴趣和学习积极性,树立理论联系实际的工程观念,提高分析问题和解决问题的能力。
参考文献:
[1] 全国工程教育专业认证专家委员会秘书处. 工程教育专业认证标准(试行). 2011.
[2] 庞勇伟. 电路分析课程教学探究[J]. 才智,2012,(31):134.
[3] 邱关源著,罗先觉修订,电路(第5版)[M],高等教育出版社,2006
关键词:课程;电工电子;实训
作者简介:李刚(1974-),男,北京人,北京电子科技职业学院汽车工程学院,工程师;杨屏(1967-),女,北京人,北京电子科技职业学院汽车工程学院,副教授。(北京 100176)
基金项目:本文系北京电子科技职业学院科研课题(课题编号:YYR2013096)的研究成果。
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)09-0090-02
电工电子技术基础是很多高职专业都开设的基础课程,大都安排在新生入学的第一学年进行。从近年来的教学实际情况来看,该课程的学习效果并不好,特别是一些对于电工电子技术要求较高的专业。在后续专业课教学进程中,笔者发现学生电工电子基础知识薄弱,不能熟练使用常规的仪器仪表,电路测量和故障判断能力弱。这些问题都造成了学生对专业课学习的滞后,影响其职业后续发展,也在很大程度上给专业课教师带来了不少麻烦。本文试图通过对学生学习电工电子技术课程的综合分析,寻找一个行之有效的学习方法和途径。
一、入学新生状况分析
1.学生物理成绩偏弱
调查显示,高职院校入校新生在高中阶段物理成绩偏弱,能达到优良的学生不足15%,相当多的学生物理成绩游走于及格线附近。对于物理课,喜欢的学生只有四分之一,其他学生都表示不喜欢这门课,这在很大程度上和其物理成绩相对应。
不过有趣的是,调查中有62%的学生表示自己在高中喜欢做物理实验,也认为物理课程很重要,这在一定程度上说明高中物理教学中存在着较大实验方面的缺乏,大多数停留在理论教学,应对面临的书面考试,没有足够的时间和条件通过实验提高学生的兴趣。
2.学生能力分析
近年来随着高职自主招生的变化,进入高职学习的学生状况也发生变化,通过近年来的实践调查,得到一些基本结论。
首先,学生对于理科内容相对薄弱,信心不足,也有一定抵触情绪,存在认知障碍。由于思维惯性作用,导致学生思维方法滞后,物理内容抽象思维很多,学生生活在感性认知的世界里,停留在形象思维的状态下,对于“深奥”的物理学习,容易产生负迁移,导致成绩下降,畏难情绪蔓延。
其次,物理课程内容涵盖广泛,高中阶段缺乏实验支撑,学生大多不喜欢独立思考问题,停留在模仿例题,抄袭作业,应付考试的模式下,缺乏“深入研究”的精神,智力水平没有得到充分发掘。
最后,高中的评价体系决定了同步教学模式,公式推导和反复的演算使得学生的个性受到压抑,在如今这个信息爆炸的时代,一些学生的特点被掩盖,甚至埋没。
3.新生入学分析
绝大多数工程类专业都将电工电子技术基础课程开设在第一学期,新生入学短时间无法真正适应大学生活,其主要精力仍然是应对住校与居家的不同,舍友与同学的差距,理想和现实的分别等,对于学习投入较少,学习效率不高。
二、课程现状
学生对于电工电子技术基础课程的学习现状可以从以下几个方面分析。
1.学习方法和内容都与高中有很大的差距
电工电子技术基础大多数学生会联想起高中物理,甚至一些学生还会在笔记本和作业本的封面上留下“物理”字样。这说明他们把这门课程作为高中物理的延续。但是高中物理涵盖范围很广,比如力学、运动、光学、电学等,只起到入门作用。高中阶段为了应对高考,学生主要注重书面学习,对于电学概念的理解也很抽象,只是不断地做题,很少有实验的机会,而电工电子技术着重对于实验测量动手能力的培养,与高中学习方法相差很大,学生一时无法适应。
高中电学注重对电学原理的推论,目的是培养学生综合分析、归纳演绎的思维能力;而高职阶段电工电子技术更注重对这些原理规律的应用,不注重公式推导和计算,注重解决实际问题。以此分析,电工电子技术教学要从高中“重结果(理论计算正确性)”向“重实践(解决问题过程)”的方向迈进。
2.实验效果不佳
电工电子课程实验所安排的内容,相对比较滞后,传统的验证性试验较多,学生只是测量记录数据,就可以完成实验任务。或者实验的步骤过于清晰,使学生没有思考的空间,没有积极探索的动力,也就在一定程度上丧失了实训的意义。
3.缺少专业内涵
电工电子课程是诸多专业的基础课,由于各个专业要求不同,知识技能侧重点和实践能力的要求也不同。目前的教学过多地向“平台课”发展,各专业学生在一个平台授课,和专业脱节,不利于未来专业课教学。
还有,任课教师的因素也有一定影响。当前专业教师大都进行专业课教学,而电工电子技术课程的教师很多来自外聘,专业能力和教育能力参差不齐,对于学生的掌控较差,也在一定程度上削弱了教学质量。
三、研究对策
对于以上调查分析结果,结合近年来的教学实践,特别是和学生直接面对面的交流,在此提出以下几点对策:
1.抓好最初两周
关键词:《电工技术》教学方法 启发式教学 多媒体教学 理实一体化
《电工技术》是我校五年制高职应用机电专业的一门专业基础性质的课程,它是理论性、实践性都很强的课程,且内容多,与实践有较多的联系。而就目前的学生来说,普遍存在基础差、学习动力不足的现象。因此,如何让学生能完全接受这门课的全部知识,特别是重点内容的理解和应用,为以后的专业知识打下良好基础,一直是我所探索的方向。所以在平时的日常教学中,我以培养学生的主体意识,提高学生的学习兴趣和学习积极性为中心,不断改进教学方法。下面是我总结的一些教学方法,在实际教学过程中,收到了良好的教学效果。
一、重视第一堂课的教学,引导学生学习
《电工技术》的第一堂课,对以后的教学相当重要,具有创意的新课导入,可以激起学生的注意力,诱导他们积极思考,而且激发了学生学习这门课的兴趣。一旦学生对该门学科感兴趣,他们就会积极地学习这门课的知识。因此,激发学生学习这门课的兴趣和动力就成为第一堂课的一个首要任务。首先可结合电工技术的应用实例――家用电器,介绍电工技术的发展概况,让学生体会到电工技术是一门需要不断探索和研究的科学技术;其次,我们可介绍生活中的电工技术的应用实例,让学生感到我们的生活离不开电工技术,让他们的思想由“要我学”自然过渡到“我要学”;再者,还应介绍电工与所学专业的关系,明确电工技术这门专业课在机电专业中的重要地位,使学生从思想上引起重视;最后,从身边入手,找一些应用到电路的小家电,如:日常用手电筒、家庭照明线路等。一开始让学生观察它们的结构,让他们发现把电阻、开关、负载等元件由导线连接起来就构成一个实用
电路,从而引出学习这门课的目的和知识,让学生形成先入为主的求知欲望。
二、讲究学习方法,培养学生良好习惯
《电工技术》不同于其它基础课程,它既需要掌握牢固的理论基础,同时又要学会分析和使用电路。为使学生尽快地适应这门专业课程的学习,在传授知识的同时,我们还要教给学生正确的学习方法,提高他们的自学能力,培养良好的学习习惯。首先,提倡先预习后听课,在课前通过自学把教材的重点、难点、疑点找出来。对学生的预习要检查和评估预习效果。凡是通过自学解决的问题在课堂上就不再作重点讲解。其次,要求学生做好课堂笔记。教会学生做好课堂笔记,有利于其接收和掌握新知识。记笔记主要记教师讲课的提纲、重点、难点、概念,记关键词,难点用记号标出,以便于课后集中精力去解决。最后,要求学生课后复习。课后让学生重温讲课内容,整理笔记,以便对所学知识理解更透彻,掌握更牢固。
三、合理选择理论知识,启发式教学
传统的教学模式方法,以教师单方面讲授为主,讲授内容以单纯的书本知识为主,学生学习方法以死记硬背为主,其弊端显而易见,对我们高职的学生更是不利于实用性、专业型人才的培养。所以针对以上种种弊端,本人认为在教学的过程中应采用启发式教学。例如,对于一些初步的概念和知识点,教师可根据教学内容实际,有意设置疑问,将要讲授的问题先引出来。这种方式能引导学生对教师设置的问题进行思考,进而引出新授课的内容,并主动在新授课内容中寻找答案。比如,在学生掌握了电阻串、并联电路等简单电路的解题方法后,在讲授基尔霍夫定律一节时,可先复习混联电路相关计算,然后在电路中加入一个电源,使电路变成一个含有两个电源的复杂电路。这个电路无法用电阻串、并联的解题方法来解决,学生在多方求解无果而迷茫时,教师此时提出复杂电路的概念,复杂电路用简单电路的求解方法不能解决,怎么才能解决这个问题呢?进而引出基尔霍夫定律内容的讲授。这种设疑引出问题,分析探求解决问题的过程层层深入,环环相扣,吸引着学生积极思维和主动学习,能够有效提高学生解决问题的能力和探索能力。
四、多种教学方法和教学手段并存,调动积极性
针对《电工技术》不同章节的不同内容,在授课过程中,通常主要采用以下几种教学方法:
1.提问引入法。提问法主要是根据学生已有知识或实践经验,有目的、巧妙地提出问题。有的问题要学生讨论回答,有的则作为引入新课的悬念,不作回答,并且根据回答情况适时掌握教学进度,调整教材内容的深度,补充必要的知识内容。当然,针对不同的教材内容,教学的不同环节,应采用不同的提问方式。在导入新课内容时,我一般采用启发式的提问,制造悬念,启发学生的思维。
2.实验引入法。电工技术是一门实践性很强的课程,也是一门比较抽象的课程。有很多现象是看不见摸不着的,特别是电磁感应方面的知识。要增强教学内容的直观性,必须借助于实验,让实验来验证理论。如在电磁感应一节,学生在前面章节已经掌握了“电”生“磁”的相关知识,那么“磁”能不能生“电”呢?通过直导体的电磁感应现象的演示实验,可以非常直观地引出电磁感应现象及其定律。这样引出新课既直观、自然,又富有吸引力。
3.定期复习法。对于《电工技术》的教学过程当中根据不同的教学内容,可选用以下三种方法。一是及时地归纳小结,教师在课堂教学结束时,以简练的语言对授课重点、难点内容进行概况复习,使学生更好地掌握重点,理解难点。二是反复练习,课堂上的例题讲解完之后,教师可给出相应的练习题型,让学生练习,巩固课堂效果,达到检查学生学习情况和使学生掌握所学内容的目的。三是启发式地提问,课堂教学活动开始时提出或设置问题,在课堂教学结尾时照应式地回答问题。通过回答问题对授课内容进一步概括,使课堂教学前后相呼应,教学过程完整规范,加深学生的学习效果。
4.多媒体教学。对于平时在教学中使用的教学手段,在传统的授课方式下,多挖掘好的教学手段,如自做简单电路来加强学生的理论实践性,采用集语音、图形、文本等诸多媒体的优点于一身多媒体技术来丰富平时的教学手段,使学生更快更好地掌握课本理论知识。
五、采用理实一体化教学
现在的高职学生都具有文化程度参差不齐、理论基础水平较薄弱的特点,面对复杂且枯燥的理论推导以及难记的式子,学生往往缺乏学习热情,而动手实践的环节,学生都很感兴趣。所以,在教学过程中采用理实一体化教学,这样既能激发学生的学习热情,又能通过实践来掌握理论,在实践中巩固理论,用理论指导实践,从而达到较好地掌握知识、提高实践能力创新能力的目的。如在电路的基本结构章节里面,要学习到有关电路组成的理论知识部分,与在此同时就可以介绍一些常用的电工工具和仪表的使用注意事项,并且,通过把家庭照明电路的简单安装实验搬到课堂上来,有针对性地把教材需要掌握的知识和电路的内容相结合起来,使学生在理解的过程中更贴近实际的生活,并通过真正的动手实践加强对该知识点的认识,予以巩固。经过这样的理实一体化的教学设计,学生的学习兴趣和学习热情就得到了大大的提高。
总之,要使学生能顺利学好《电工技术》,其实是教与学的一个互动的过程,既要求我们培养学生正确的学习方法,又要求我们有合适的教学方法。好的教学方法还需要我们教师在教学过程中不断地探索和研究。
参考文献:
关键词:多媒体技术 学习兴趣 教学
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)07(a)-0149-01
随着社会的进步,科学的发展,多媒体技术已应用于中职学校的各个学科,其中电工基础课中占有了相当大的比重。多媒体技术交互性比较好,它把教学内容进行转化,以一种崭新的现代化的教学手段出现,大大地吸引学生,让学生产生浓厚的学习兴趣,重视课掌的教学质量。本人在教学中运用多媒体技术完成如下的教学内容。
1 使用多媒体技术的手段,为新知作铺垫
人们的活动多数是兴趣所产生的,学生积极地学习一般是有一定的学习兴趣的,学习兴趣最现实的是认知能力。为了使教学内容更加多样化,吸引人,教学手段的方式多样化,引起学生注意力、激发学生的学习兴趣。所以运用多媒体技术能有效地把握课堂教学。把从网上、媒体收集的资料进行制作课件,在课堂中为新知识打下坚实的基础,积极地给学生创造良好的情境,使学生尽快地掌握新知,不断地提高学生的学习热情。
2 狠抓教学中重点及难点
在课堂教学中,运用多媒体教学方法,可以提高课堂教学的质量。
2.1 使用多媒体技术,让微观的内容更加直观
由于电工基础课堂学习中有个别的实验是微观的,每个学生都不能看见明白,所以在某种程度上就不能清楚地看见实验的结果,影响了教学的质量。使用多媒体外设及更加直观的功能,能够处理一些常规手段无法做到的相关的试验。
2.2 使用多媒体技术扮演角色的作用
电工基础课堂教学中的实验做起来不是一件容易的事,使用多媒体技术的扮演角色变得越来越重要。因此,在加强练习时或考前很少有时间去重新做实验。传统的教师,教师要备好两周的课,用粉笔把要点写在黑板上。为了提高教学的效率,教师把要讲解的知识放到大屏幕上,就等于没有浪费时间。此外,教师还可以用多媒体技术为学生提供学习途径,增加教学容量。培养学生多方面的能力,不断地提高教学质量。
比如,在讲楞次定律时,金属线圈中的磁通变化是如何产生电流的呢。教师应该采取先演示,后实验。就会得出实践出真知的道理。由于课堂的时间是有限的,教师可以运用动画,扮演角色来演示磁场和电流的变化,能够帮助学生理解重点,突破难点,使学生提高了学习的兴趣。
2.3 使用多媒体技术的强化作用,巩固学生所学的知识
在电工基础中,有些实验是老师指导学生做的。而另外一些是学生本人要勇于动手实践。在复习时,由于多方面的因素,知识淡忘也在所难免。有些实验不能反复地做,特别是在考前更没有时间把平时的一些实验重新做一下。所以,使用多媒体技术的强化这一功能,就能巩固所学的知识。不但没浪费时间,而且教学效果及教学质量都很不错。考前教师可以使用多媒体课件把平时学习中的重点和难点抽出来,教师能够对学生考前,不明白的实验分别讲解。比如,在学习磁场时,金属线框切割磁力线时产生感应电流,在考前,我们就能播放一些与发动机的工作原理有关的小动画。使比较难的知识更容易理解些,提高了教学的效果。
2.4 使用多媒体技术,更快地了解学生的学习境况
在电工基础教学中,老师与学生之间彼此交流要用信息来传输,教师为了更快地了解学生的学习境况,检验学生的学习成果,合理运用多媒体技术,可以减少课堂教学中的不必要的麻烦。比如,在电工基础中电路连接的教学中,首先,让学生观察电路图的连接情况,然后,再让每个学生亲自画出来,最后,老师把学生画的结果投在大屏幕上,对同学们画的结果分别讲解与分析,做到有的放矢。
3 使用多媒体技术,根据实际情况,自己编制一些课堂练习
在编制课堂练习时,使用PPT或者Authware软件把重点和难点的地方,自行编制小练习做成有交互设计的课件,合理运用色彩、再配上一些视频,让学生慢慢地上路,方便于学生及时地查看。可以把每个单元中的重要概念、公式和重点习题弄成选择、判断等形式,让学习先练习,接着老师把答案以大屏幕的方式展现出来,同时配点特殊效果。这样学生掌握知识的重点和难点才有的放矢,学生在课堂练习中无意地记住了知识,更是体会到了多媒体技术在学习中的快乐,真是所谓的玩中学,学习兴趣浓厚,知识点掌握得好。
4 运用多媒体技术,培养学生独立思考的能力和发散性思维能力
在计算机教学中运用让学生主动地学习,老师加以指导,培养学生自觉学习,不断发现问题,解决问题的教学方法。例如,教师可以对学生采取项目式教学,也就是说教师提前定好项目的主题,然后再把项目细分,最后让学生通过不同的渠道收集一些资料,再邀请其他同学共同探讨,大家一起给答案,教师总体点评。在教学过程中,教师通过自己的本机可以实时地察看每个学生的学习情况,当学生出现一些小问题时要积极地引导。此种学习方法值得大家去借鉴。让学生养成主动学习的好习惯,遇事能独立解决问题,积极发扬团队的合作精神。
中职学校的电工基础课能够使用多媒体技术已经是质的超越了,许许多多的人也都知道了多媒体技术的重要性。所以,使用多媒体技术不是取代了常规教学,更不是每节课都必须上的。因此,教师在使用多媒体技术说课时,把握好事情的轻重,马上进入知道的切入点,也就是知识的关键点。
现代教育技术是一种新的教学方法,它的未来几年的发展非常可观,所以大批量的有作为的青年教师在使用多媒体技术方面非常有经验,它可以改变传统的课堂教学模式,运用合理的学习方法,为社会主义培养智能型和技能型人才打下牢固的基础。
5 结语
本文阐述了多媒体技术在电工基础课中的应用,教师通过使用制作课件,能够突出教学中的重点和难点,激发了学生的浓厚的学习兴趣,电工基础教学中得到了较好的教学效果。同时,教师还需多加强教师基本功,更灵活地运用多媒体技术。
参考文献
[1] 商继宗.教学方法――现代化的研究[M].华东师范大学出版社,2001:15-25.
[2] 周绍敏.电工基础[M].北京:高等教育出版社,2006:4-12.
关键词:士官教育:实验教学:教学改革
防化维修士官是军队防化兵部队的基础保障力量,是部队完成核生化处置任务的有力依托。“电工电子技术”实验课作为防化维修士官的专业基础课程,对学员掌握可靠的电工电子知识技能,形成分析解决问题的思路能力,养成动手实践的良好习惯具有重要的作用,也是后续学习专业装备维修课程的基础。本文针对该课程在教学内容、实施和手段方面存在的问题,结合自身教学实践,探讨可改进的方法和途径。
一、当前防化维修士官电工电子实验教学主要存在的问题
一是教学内容设置方面,重知识轻实践、远离培养对象实际需求的现象仍然存在。具体表现为:验证性实验多、开放性实验少;实验步骤讲得多,分析设计谈得少;教师演示做得多,学生探索过程少。军校士官学员已经具有在基层部队的任职经历,对自己的职业规划认识清晰。他们绝大多数是定向培养,目标是成为基层检验员、化验员和维修技师等。如果教学内容的设置长期偏离学员实际需求,就会引起他们的质疑,产生“做电学实验是在浪费时间”的抵触情绪,或是抱着敷衍、玩耍的心态来上课,教学效果不佳也就在所难免。
二是教学实施过程同学生学习进程结合不紧密。
军校士官学员来自各个军兵种,生源学历层次构成复杂,既有接受过高等教育的大学生士兵,也有高中甚至初中物理都不清楚的普通战士,知识基础、学习能力、行为习惯差异很大。在当前的教学模式中,针对学员基础和认知能力的评价还不够深入,教学内容的实施相对“静态”,没有实时跟进学员的学习进程。
三是教学手段方面出现以“虚”代“实”的倾向。
当前,有多种计算机仿真电学平台已走入课堂,因其简单、快捷和安全的特点,在教学中发挥了显著作用。但是,有部分学生上完电学实验课,装备元器件离开实验箱就不认识,典型电路放在装备里就读不懂。对于重视实践操作的防化士官岗位任职教育来说,过多地以计算机仿真实验代替动手实践,用实验的平台代替实际器件,这样以“虚”代“实”的做法看似方便高效,实际上违背了实验教学的根本目标。
二、结合防化维修士官电工电子实验教学的特点和遇到的问题,可从以下几个方面探索改进的思路:
1、教学内容设置以岗位任职需求为核心导向。
士官学员职业发展路径清晰,岗位任职要求明确,强调动手实践能力,灵活运用知识技能的能力,以及在复杂多变的实战环境中分析处理问题的能力。因此,实验教学内容的设置,不仅要帮助学生对电学知识“知其然”而且“知其所以然”,还要引导他们正确认识和理解电学原理、元器件和典型电路在现役防化装备中的实际应用。在教学内容安排上,可采取原理实验验证为基础、典型应用电路构建为重点、实际装备电路分析为拓展的分层递进模式。例如,在完成戴维南定理验证实验的基础上,可接着引入某型防化装备车载电台的部分电路作为实验电路。对于陌生的复杂电路,教师应指导学生将其整体功能进行分解,形成总体认识后,再对各个功能模块的电路逐步进行识读、分析和理解。最后引导学生利用现有器件和仪表重新实现其主要功能。在此基础上,还可以进一步设置与实际相符的故障报警情形,辅助学生对此类情况进行分析处置,提出改进建议。经过学习,学生普遍反映参与感、带入感强,学习过程循序渐进,习得的知识得到了反复运用,同时也能清楚地理解知识技能在今后岗位任职中的应用领域,从而获得了持续的学习动力,取得了良好的效果。
2、教学实施应及时跟进学生的学习进程,助其建立科学的实验学习方法。
实验科学既是一个对正确的规律进行证实的过程,也是对片面、错误的认识进行证伪的过程。因此,实验教学不仅要教学生如何正确的达到实验目的,更必须教会他们如何根据错误的现象反思得到正确的方法。在对学生实验过程的评价中发现,有部分学历层次较低、基础较差的学生在小组实验中常常选择记录数据,对于分析、连接电路有畏难、厌烦情绪,担心连不对电路而受到教师的批评,在同学面前“丢了面子”。针对这种情况,教师首先要帮助学生建立起正确面对错误的态度,让他们明白出错不仅不是问题,而是提高学习效果的最好机会。其次,教师要帮助学生掌握从错误中学习的有效方法。传统实验教学中,学生出现疑问向教师求助,后者即刻指出问题所在并指示学生重新操作,这种处理方法时效性虽好,但是却错失了帮助学生加深理解的好机会。针对实验学习有困难的学生,可帮助其建立自己的实验状态记录本。每当实验预期没有出现时,首先由学生暂停实验确保安全,然后记录当前的状态和电路连接情况,并据此进行初步判断,列出可能导致错误的因素。此时教师应及时介入,了解其分析进展,必要时辅助其进行筛选。接下来由学生选取检测方法,对可能的错误点逐一排查,分析判断找到原因,给出解决方案。方案应经由教师检查后实施,并且在记录本上给出评价。实验后,学生将记录本上的情况整理写到实验报告里面,对问题的解决过程进行反思,总结出今后需要注意的事项。有部分开始比较吃力的学生,经过这一过程的学习训练,对实验错误的排斥、畏惧情况得到了及时改善,思辨能力和思维的灵活性得到了充分锻炼,在课程后期甚至能够提出对实验改进的建议,取得了可喜的进步。
3、教学手段应注重虚实结合。
计算机仿真软件具有清晰简洁,安全便利的优点。因此在进行预习,加深对概念、定理的理解验证和实验方案辅助设计方面,仿真软件可以发挥重要的作用。但是,对于岗位任职目标明确的士官学员来说,实物操作具有其不可替代性。比如在进行装备电路拓展实验的初期,观察到不少学生出现学习困难:一类是对实际元器件、电路辨识困难,无法将已学习的原理、典型电路知识迁移到实际的电路结构中去。另一类是拿起器件就连,抓着仪表就测,出现问题则束手无策。出现此类情况,究其原因都是由于学生没有形成良好的实验习惯,对电路的识读、连接、通电前检查、故障的排查流程没有建立完整的认识链条。这些都需要教师在学生进行实物操作的过程中加以引导和纠正,通过实物器件、仪表声、光、电、数的综合反馈,充分调动学生眼、耳、手、脑的协同配合,培养其对实战装备的兴趣,建立良好的操作习惯,形成处理问题的方法和思路,为后续各型装备的深入学习打下坚实的基础。
参考文献
[1]李丽蓉、吕子勇、周宦银. 浅析如何改进维修士官“电工电子技术”课程的教学模式和方法[J].工业和信息化教育.2015.1:54-56
关键词: 高职 电工电子学 教学现状 改革措施
《电工电子学》是高职理工科专业所开设的一门涉电专业基础课程。对于后续专业课程起到很重要的铺垫作用。下面就其教学现状和改革措施进行探讨。
1.课程教学过程中存在的问题
1.1理科专业招文科生,基础知识差,基本素质不高,学习方法不会转换。
由于高连年扩招,以及高等教育的日益普及化,高职教育已经不是以前过独木桥才能接受教育的机会,越来越多的人通过不同的形式获得高等教育机会。为了能够招到足够多的生源,高职院校理科专业大量招生文科生,有的理科班级甚至90%的学生是文科出身。而江苏省现在的文科生,高一就分科,数学、物理等基础课程基础薄弱,理科基础知识和运算能力严重缺乏,并且理科和文科的学习方法区别很大,学生转换难。例如有的同学甚至连初中学的理想电压源、电流源都不会画,采用文科背的方式学习理科的知识,等等。这些都给《电工电子学》的教学带来很大的困难。
1.2教学规范并不成熟,学生信心下降,学习风气有所下降。
有很多高职院校是中专院校升级成大专院校,在硬件教学设施和教学规范方面,有相当一部分采用传统的中专模式,有待提高,而在学生管理方面采用开放型,学生自我约束能力差,惰性强。长此以往,学生信心下降,学习风气也有所下降,很多同学在思想上形成了读书无用论的想法,在行动上开始出现旷课,上课睡觉等现象。这在电工电子的教学中势必提高了难度,讲得再好、再简单,不用耳听不用脑想也是无用的。
1.3高职院校在师资、制度、规范、实验设备上存在问题,有待解决。
自高等教育出现评估体系以来,教师的考核以论文、课题、项目来评判,甚至在有些学校行政岗位优于教学岗位,一线教师资源出现严重缺乏,一人同时多个任务,教学效果有所影响,严重挫伤了一线教师和学生的积极性。一些高职院校是中专院校升格成大专院校的,在高等教育的制度建设、体系建设上尚不完善,制度和规范上的不完善就会造成有些学生找捷径、投机取巧,从而影响整个学校的学习风气,直接影响这这门课程的学习风气。
由于部分高职院校是中专升格为大专的,部分实验室仪器设备比较老,相关配套元件损坏,很多功能不能使用,即便是新的实验室,长期做实验,很多试验箱的元器件已经损坏,并且没有得到定期检修,而实验设备没能及时跟上,远远不能满足学校实验课的需求.
2.教学改革方法探讨
2.1教学内容以“够用为主”,不追求内容上的难度。
高职学校学生文化课基础薄弱,对繁琐深奥的理论推导厌倦。在讲授电工电子这一专业基础课时,既要尊重知识的逻辑系统性,又不追求知识体系的完美性,强调必要的基础知识,剔除理论推导;既要体现职业教育的科学性,又要突出实用特点。因为高等教育的学生以应用能力和操作能力的培养为主,为今后的工作打下坚实基础,而对于教学中的基本公式、基本原理的复杂推导,不需要学生掌握,在阐明原理的内退后能够直接运用即可。
2.2高职院校各个部门制定相应的制度、规范,并严格执行,调动一线教师和学生的积极性,改善学习风气。
很多高职院校从中职院校升格为高职院校后,各个部门的制度、规范要么保持原有中专模式,要么完全放开,完全效仿本科院校,没有从自身的特点出发,相应的规章制度没有跟上或者制定了不完善、不执行,让学生有了投机取巧的想法,崇尚官位主义,大批学生认同“读书无用论”、“只要及格就行”。这让一线教师在教学的过程中,遇到来自学生思想上的极大阻力,学生不愿意听,不愿意学,从而影响整个学校的学风、教风。只有从根源抓起,制定严格教务制度和倾向一线教师和优秀学生的鼓励政策,并且严格执行,大家都重视学习的过程,让学生感觉到学习是一个必须自己付出努力才能获得成果的过程,才能真正从根源解决学风的问题。
2.3增加实践学习内容,调动学习积极性。
部分高职院校的学生很多出身文科,高一即分科,理科基础薄弱,学习方法不能一下子转换过来,再加上思想涣散,抗挫能力差,还有课程本身有很多公式、定理,难免有枯燥的感觉。他们对理论课程觉得难学,课下不愿意巩固练习,时间长了就会主动放弃。但是他们对实践的学习很感兴趣。例如本门课程的实训,做一个收音机,学生非常感兴趣,愿意主动动手去做,课后觉得在实践中能学到很多东西。针对现在学生的特点,为了提高他们的兴趣,理论部分适当减少,够用就行,不主张面面俱到,增加实践部分,从实践中学习理论。提高学生的积极性。
2.4学校持鼓励政策,以实验室为依托,开展课外兴趣活动。
学校可以持鼓励政策,开展一定电子设计大赛,在资金上给予学生鼓励和支持,我们可以利用实验室的资源,开展一些同学们普遍感兴趣的小实验、小发明,比如说万用表的组装与维修、定时器的设计等。这样可以给一些动手能力强的学生有一个施展个性的空间,从而让他们调动周围同学的积极性。
2.5建立开放式电工电子实验室。
传统的实验教学环节,实验课时严重不足,且实验内容、实验操作步骤和实验仪器等基本上都是由实验教师事先安排好的,在实验前,实验教师一般都会详细讲解,甚至操作示范。实验时,学生只是在有限时间内按规定的步骤机械的操作,被动的验证知识,从而影响学生积极能动性及创造性的发挥。实行实验室开放策略,学生在完成规定的实验课内容之后,还可随时走入实验室,按照个人兴趣及能力进行创造性实验;在实验中,由学生选择实验内容、选择实验仪器、制定实验步骤,处理和分析实验结果;实验教师只需给学生以必要的引导,在整个实验过程中,学生始终处于主导地位,可运用所掌握的知识和技能,充分发挥其创造思维能力和设计能力。很多本科院校早已实现了这一点,有兴趣的同学可以在课余时间随时进入实验室,我院由于师资、实验设备不足,实验场地有限,实验器材方面的保障等问题,离这一步还有一定的距离,但是开放式实验室是教学改革的一个必然趋势。
3.结语
电工电子学教学改革涉及的范围很广泛,既与理论教学的改革密切相关,又依赖于师资素质的提高和基础设施的建设,但关键在于教学观念的转变,要以能力、素质培养为宗旨,以教师为主导,学生为主体,把电工电子实验教学改革深入、扎实、长期开展下去。
参考文献:
[1]袁洪岭,贾端红,王艳芳,等.电工电子学教学改革研究.郑州牧业工程高等专科学校学报,1999,(5).
[2]聂琼.高职高专高频电子线路实践教学改革探讨.科技信息,2009,(8).
[3]石柳.高职电工电子教学现状及教学方法探索.宜春学院学报,2007,(8).
[4]王开.《电工电子技术》课程教学改革与实施.南方论刊,2007,(8).
[关键词]电子通信专业教学 方法手段 改革创新
一、引言
我院的办学宗旨是根据需要定课程,根据岗位练技能的人才培养思路,弘扬“团结、敬业、求实、创新”的校风,坚持走质量立校、特色兴校、人才强校和产学研结合的发展道路,培养面向生产、建设、管理和服务第一线的思想道德素质高、实践能力强的应用性技术人才。为此我们针对各个专业进行了教学方法的改革与创新,目的是为了能更好地使职业教育和市场相适应。
二、电工学教学方法改革
电工学是一门技术基础课程,其特点是授课内容多,知识更新快,教学学时少,各学科教学重点不一。因此,我们不断在试点教学班中进行教学方法与教学手段的改革,取得经验后在所有教学班中推广。在教学方法上,将实践教学环节、创新思维培养引入课程,将理论讲授、实践指导、工厂参观实习等不同教学形式灵活应用。在教学手段上,充分利用现代多媒体电子教学,进行网上学习、交流、沟通,将现代科学技术充分应用于教学改革之中。采用的教学方法有:
1.精讲多练,自主学习
集中精力对基础知识、基本原理和重点内容精心组织、精心讲授,引导学生建立系统的知识结构。精讲必须多练,着眼能力培养,注重讲、练结合,保证练的比重,加强综合训练,培养学生自主学习、增强分析问题和解决问题的能力。
2.理论、实践二位一体教学法
即实践-理论-再实践的教学方法。如在电机部分的教学过程中让学生观察电机模型教具、实物教具,提出本节所讲述的内容,让学生带着问题有的放矢听课,并用多媒体课件配合讲解电机拖动理论,最后再通过实验、实习进一步加深印象,以取得事半功倍的效果。
3.注重学习方法指导,培养自学能力
“授人以鱼不如授人以渔”。教师不但要教给学生知识,更要教会学生如何获取知识;不仅要重视教法,更要指导学生的学法。在教学过程中,尽量多教给学生如何理解、分析、归纳、总结问题,避免死记硬背、机械理解,引导学生学会举一反三,掌握学习方法,培养自学能力。
使传统授课方式向具有启发性、思维性、综合性的授课方式发展,给学生思考和自学的空间,使学生在获得电工电子技术知识的同时能学会像专家那样思考问题,解决问题,激发其求知欲,活跃学术氛围,培养创新能力。
在专业知识教学中,从器件、电路产生的背景和需求谈起,然后讲清其在系统中的作用、结构的构思方法,分析问题的特殊方法,再现“器件、电路的获得过程”,并为解决新问题作好铺垫。针对目前听课人数越来越多的情况,每一堂课均很好地“设计问题”“引导思考”“假设结论”“探索求证”。使不同程度的学生在听完课后都觉得值得回味,可以在不同层次上举一反三。在实验和大作业中,只设定题目或学生自己拟定题目,对没有学过的知识进行必要的提示或给出
参考文献,让学生独立思考,通过自己学习来发现知识、掌握原理。
4.采用多种教学方法,提高教学质量
为了充分发挥学生的主观能动性,克服学生过分依赖教师的现象,在教学中摒弃满堂灌的教学方法,除了上述的方法外,还采用:
(1)基于兴趣教学法,挖掘学生的学习兴趣和潜能;
(2)基于问题教学法,教师提出几个综合性的问题,然后逐个加以分析,按设定条件一层层提出解决办法,引导学生领会思路,学习解决问题的途径。
(3)讨论法,教师在课堂上提出几个讨论题,学生课后分组讨论。之后派代表发言,不同观点之间可以展开讨论,最后由教师进行归纳总结。
5.拓宽教学途径,充分利用现代化教学手段
尽量采用实物、模型、音像和CAI课件等进行形象教学。如电机部分内容比较抽象,学生又缺乏电机的直观形象及电机原理中的时空概念,因此这一部分内容难于理解。我们最早是制作实物教具及模型,后来又购进了电化教学设备,如幻灯、胶片投影仪及教学资料片,并制作了教学课件,使学生能够直观地了解电机的结构和现场使用情况。
实践证明,以上几种教学方式可充分调动学生的学习积极性,体现了以学生为主体的思想,充分体现了理论与实践的紧密结合的原则,受到了学生的普遍欢迎,收到了较好的效果。网络教学已成为电工学课程中不可缺少的部分,充分运用现代媒体,建立网络教学与学习网,提高单位学时理论教学的信息量,切实解决课程信息量大与学时少的矛盾。
随着教学班人数的增加,问答式教学难于开展,学时很少的讨论课不能满足所有学生的需求。电工学网络教学的开展,将与课堂教学互补,教师可以面对每一个学生,真正做到“因材施教”。所以在我们的电工学精品课程的网络课堂中,将设置“课程介绍”“公告栏”“电子教案”“教学资源”“师生讨论”“教师答疑”“问题集锦”“布置作业”等等多个栏目,各司其职,不但方便学习,更重要的是使师生间无障碍地交流。这样,学习课堂宽广,学习心情放松,各抒己见,互相启发,教学相长。目前,已完成电工学视频教学的制作,正在出版。
6.实验教学立体化
实验教材出版化,实验教学多媒体化,实验设备网络教学化,实验技能网上学习化,实验问题课中课后网络讨论化,实验内容开放化。构建教材、教学、资源立体化实验教学系统。
7.突破传统考试考核办法
从多方面考核:问题讨论、课外大作业、实验创新、奇思妙想、期中试卷、期末考试等,真正实现因材施教,培养不同类型的优秀人才。
三、总结
运用职业教育有关办学特色和培养目标理论,联系电工专业教学培养目标,针对职业学校学生的特点,提出了职业学校电工专业电学教学的改革问题。改革传统的以课堂为主的教学模式,致力于提高学生专业兴趣和实际操作能力;推行“双师型”或“双师化”物理师资,确保教学最终能够实现为电工专业服务的教学目标。 本文旨在提出符合职业学校电工专业电学教学乃至整个物理教学的具有实践性、建设性和可行性的对策,以便更好地解决职业学校电工专业电学教学乃至整个物理教学的种种问题。
参考文献
关键词:电工基础 现代信息技术 教学整合
机电类专业的教学理论基础来自于电工基础,而现代教学则是指要运用信息技术与理论基础知识结合,通过教学的过程与教学的开发、评价、利用与管理实现教学优化。而伴随着网络技术与计算机技术的发展,现代信息技术被运用在了教学领域中,对于电力专业的课程改革而言,如何将现代信息技术与电工基础有机的联系在一起,是当前电力学科研究者们关注的焦点。
一、电工基础与现代信息技术整合的必要性。
对于电子技术基础课程教学来讲,一般包括模拟电路、数字电路组成等等专业性的基础课程教学,这些基础性的课程的主要目的就是为电子基础的后续专业课程打下基础。与其他的传统学科教学不同,电子基础课程的发展非常快,且需要丰富的教学资源与师资力量做支持,要保证基础技术的时代性与先进性。因此,要求从事电子基础教学的教师必须有充足的经验与先进的教学观念与技能,可以利用现代化的网络以及媒体等学习工具,为学生们提供丰富的信息资源,通过多样化的渠道激发学生的学习兴趣。
另外,电子技术课程学习是一项实践性强、应用性强的学科,而面对当前高校的课程改革,出现学时压缩的现象,我们可以通过现代信息技术中的多媒体课件等方式来高效完成课堂任务。此外,一般从事电子技术基础课程的专业教师与电子技术类的专业学生的信息素质普遍都较高,他们对于信息技术的敏感性、接受能力与适应性都比较强,这也正是体现电工基础学习必须与现代信息技术整合的必要。
二、电工基础课程与现代信息技术整合教学的原则。
电工基础的课程整合必须满足丰富的内容,能在教育学、心理学以及教育技术学的理论引导下,充分考虑电子专业学科与现代信息技术的联系,通过系统性的方法,使得两者之间相互结合、相互渗透,整体性的协助教学。而电工基础课程与现代信息技术的整合必须遵循以下几个原则,才能有效、整体性的提高电工基础教学效率。
1、明确信息技术在电工基础教学中的作用。
在实际的教学过程中,必须首先明确电工基础课程与现代信息技术整合的教学主体,不能因为现代信息技术的介入,而取代了电工基础课程的主体地位,要保证整合性能继承个体的特征。现代信息技术的介入只是为了更好的服务于信息技术,但不能太过花哨和繁多,这样很可能偏离电工基础课程的教学目的。
事实上,现代信息技术与电工基础课程存在着某种联系,但教学目标与学科特点也尤其督导的地方。现代信息技术的作用不是取代而是服务,具体来说,现代信息技术的参与的是教学模式的改变。电工基础课程中的多媒体手段、现代信息技术的带入,这些辅助服务应用在哪里,使用的量等都是为了实现学习目标而设置的,所以,电工基础与现代信息技术的整合必须根据课程的实际特点与情况出发。
2、现代信息技术与电工基础课程整合的优点。
前面说到,电工基础课程中的现代信息技术整合运用只是用于服务作用,事实上,现代信息技术的运用相较于传统的教学方式,有着很多无法超越的优点。首先,利用现代信息技术整合电工基础教学,能够充分激发学生的兴趣,提高学生的学习积极性。传统的教学方式无非就是基础的图形、线路、图标以及原理结构的分析,缺乏趣味,学生的学习兴趣自然也就不能形成。而通过新颖的、生动的、以及丰富多样的画面、图像、声音等现代信息技术手段,将抽象复杂的电路图形、内容等生动的表现出来,不仅能激发学生的兴趣,利用问题策略,还能促使学生积极的投入到学习中去。
另外,通过现代信息技术手段教学,不仅能突破教学的重点与难点,更全面的提高了课堂的效率。教师通过对知识材料的巧妙编排与展示,使得许多重点与难点变得具体、形象;通过现代信息技术,利用学生感兴趣的形式,更进一步加深了知识在脑海中的记忆,促使学生对知识进行检测与复习反馈;此外,还可以通过现代化的信息技术进行电力知识实验,通过实践,加深学生的印象,并且能培养其技能与各项能力,有利于学生的个人发展;除此之外,真正的将现代信息技术融入电工基础教学,协助学生完成知识的交流、构建与讨论,进一步促使学生形成个人的学习方法,不仅有效提高了学习效率,更拓宽了学生的视野。
参考文献
[1]杨冬云. 现代信息技术与《电工基础》教学的整合[J]. 中国科教创新导刊,2010,05:151+153.
[2]张海银. 现代信息技术条件下电工教学改革的探索和思考[J]. 科技资讯,2008,15:209+212.
一、 把电工仪表基本原理、测量机构和测量线路始终作为教学的重点,它们是分析电工仪表的基本内容
电工仪表(模拟仪表)的基本原理是把被测电量或非电电量变换成仪表指针的偏转角,用仪表指针的机械运动来反映被测电量的大小。电工仪表通常由测量机构和测量线路组成,测量机构是实现电量转换为指针偏转角并使二者保持一定关系的机构。它是电工仪表的核心,它告诉学生指针为什么会转动。测量线路将被测电量或非电量转换为测量机构能直接测量的电量,它的特点转化。测量线路必须根据测量机构能直接测量的电量与被测量的关系来确定,一般由电阻,电容电感或其他电子元件组成。各种测量机构都包含固定部分和可动部分。测量机构都由产生转动力矩、反作用力矩和阻尼力矩的部件。这三种力矩共同作用在测量机构的可动机构上,是可动部分发生偏转并稳定在某一位置上保持平衡。以上内容是学习各种不同测量机构的共性知识,是学习本课程的基础,对学生掌握好教材起到潜移默化的作用,教学中应该首先确立它们的重要地位。
二、充分运用类比积木化的思维方式进行教学
一般说来,人们对所研究的对象比较陌生时,就可以把熟悉的事物与之类比,从而掌握被研究的事物的特征。在教学中以下知识时,运用类比方法会取得良好的效果。
1.磁电系仪表和电磁系、电动系仪表作类比,找出各种测量机构的固定部分和可动部分部件;测量机构产生转动力矩反作用力矩和阻尼力矩的部件,找出它们的相同点和不同点。通过列表对比,加深对测量机构的理解,触类旁通,同时能尽快掌握学习方法,提高学习兴趣。
2.搞好模拟万用表和数字万用表的类比教学。模拟万用表采用高灵敏度的磁电系测量机构,测量线路是万用表实现多种电量测量,多种量程变换的电路,测量线路能将各种待测电量转换为磁电系测量机构能接受的直流电流。数字万用表采用数字电压基本表做测量机构,测量线路利用交流/直流、电流/电压、电阻/电压、电容/电压转换器。将各种待测量转换为数字电压基本表能直接接受的直流电压。通过对比使学生尽快掌握两种万用表测量机构和使用方法的相同点和不同点。同时,通过测量机构的对比,更能加深学生们对二者技术特性不同的理解,测量机构决定仪表的技术特性。
在教学中运用类比方法,除去帮助学生理解掌握所学的知识外,还能使学生对电工仪表原理有更深的认识,从而达到培养学生自学能力和创造能力的目的。
三、注重电工仪表的选择教学
学习本课程的目的之一,就是根据测量要求正确地选择电工仪表。为了让学生能正确选择,在教学中教师应强化以下两方面教学。
1.掌握选择测量方法的原则。一个物理量,可以通过直接测量法得到测量结果,也可以通过间接测量或比较法进行测量。选择方法的原则:(1)所择的方法必须达到测量要求;(2)在保证测量要求的前提下,选用最简单的测量方法;(3)选用的测量方法应保证测量仪表和被测元件不能被损坏。
2.注重误差理论相关知识的教学。测量是对客观事物取得数量概念的一种过程。人们借助专门设备,通过实验方法,得出以测量单位表示被测量的数值大小。测量结果以真实的接近程度,是否在误差范围内,决定测量的可信度。误差理论的相关知识很多,我们首先应明确误差的分类,根据误差产生的原因可分系统误差、偶然误差、疏失误差。误差的表示分为绝对误差、相对误差和引用误差。仪表的误差分为基本误差和附加误差。教师可将各种带“误差”的名词概念进行对比讲解,让学生掌握各种误差之间的区别,加深对各种误差的理解和认识。掌握了这些基础知识就能判断测量结果的准确程度,同时选择电工仪表做理论上的准备。
3.加强准确度和灵敏度的教学。准确度是指测量结果与被测量真实之间相接近的程度,它是测量结果准确程度的量度。仪表的准确度是仪表量程内的最大绝对误差与仪表量程的百分比。它说明了仪表的准确程度,仪表准确程度的高低,直接反映了该仪表测量的准确性,即仪表的基本误差有多少。利用准确度可以确定误差范围,根据测量要求和仪表的准确度可以正确选择仪表。灵敏度是指以表对被测量变化的反应能力,它反映了仪表所能测量的最小被测量,是指以表读数变化量(指针角度的变化量)与被测量的变化量之比。灵敏度的倒数称为仪表常数,刻度不均匀的仪表灵敏度不是常数。仪表准确度和灵敏度反映仪表的测量能力,是测量选择仪表的重要依据,同时也是判断测量结果是否符合要求的重要依据。理解掌握准确度、灵敏度概念,对于选择仪表和学习相关知识是很有帮助的。
四、在教学中注意电工和电子线路知识与仪表与测量相结合
把电工电子知识运用到仪表与测量课程中,在实际教学中应力求做到以下几点:
1.使学生掌握磁路和电路的分析。分析磁通所通过的路径是磁路,利用磁阻磁导率和磁路欧姆定律,电流与磁场的关系,以及磁场对电流的作用,分析仪表的技术特性、测量机构。同时,利用电磁感应原理和互感线圈同名端的知识分析由磁路联系起来的电路,这对于掌握测量机构和测量线路以及电工测量是很有帮助的。
2.让学生掌握三相四线制电源电压的向量图,线电压和相电压的关系,RL串联电路,复阻抗及复数形式的欧姆定律,这些电工学知识对于学习本课程知识以及分析本课程知识,对于掌握仪表使用与测量值都起到很大的帮助作用。
3.让学生掌握电子线路中整流,集成运放知识,理想集运放的条件,以及输入电阻的概念,这对于学习数字仪表及其他环节知识是非常重要的。