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关键词:教材;电工学;体会
中图分类号:G642.3 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)09-0233-02
一、引言
电工学是为非电专业开设的一门技术基础课,并且对很多专业也是唯一的一门电类课程。科学出版社2009年出版的第2版《现代电工学》一书,由浙江工业大学顾伟驷、龙胜春、浙江大学贾爱民、浙江理工大学韩秀荣和浙江农林大学郑红平编写,为国家“十一五”规划教材。该教材主要是为省属普通高校的非电类专业而编写。在编写中,作者首先分析了我国目前使用的电工学教材的现状,多次召开参编人员座谈会,结合有关院校第一线教师的意见和建议,确定教材总体构想。一方面从电工学内容的基础性和实用性入手,注意涵盖实际应用中常用的基本概念和基本分析方法,以保证基础理论和基本能力的培养。为加强应用,分析举例尽量采用实例,以缩小理论教学与实际应用之间的距离。另一方面考虑到教材的主要阅读对象为省属普通高校的学生,在编排内容时做到详略得当,循序渐进。同时作为教材也要反映一定的先进性,以拓宽学生的知识空间,激发学生的创新意识,力图使教材体现侧重基础,面向应用,拓宽知识面的总体构想。本文介绍了《现代电工学》更新内容和注意能力培养方面的一些特色。
二、内容大幅更新
通过电工学课程的学习旨在使学生掌握电工电子技术的基本理论、基本知识和基本技能,了解电工、电子技术如何应用于非电类专业,使他们在将来的工作中能有较宽的视野,能从学科交叉应用的角度去思考、处理问题,为学习后续课程以及从事工程技术和科学研究打下一定的基础。为此,在电工学的教材选材上,主要是电工、电子学科中成熟的、经典的、具有普遍意义的基本理论、基本分析方法和基本技能;同时,由于电工、电子技术应用极为广泛,发展非常迅速,并且日益渗透到其他学科领域,促进其发展,有电工电子技术有关的新技术、新方法、新产品层出不穷。因此,电工学课程还要向非电类专业介绍电工学科的新技术、新动态。为了使学生能较全面地了解电能的应用和电工电子技术,并能适应今后的发展要求,这就需要适当地拓宽知识面。《现代电工学》一书,是高等院校电工学课程的通用教材。在内容的选取上主要有以下几点的变化。
1.符号标注尽量符合国标。根据国标GB1097-2006《旋转电机线端标志与旋转方向》的规定,电机绕组用“U、V、W”表示,三相电路中的相线用L1、L2、L3表示;在变压器部分,根据GB1094.1-1996《电力变压器》第1部分总则的规定,三相变压器绕组应用A、B、C表示,但考虑到全书的连惯性,不管是电机还是变压器绕组,本教材均采用“U、V、W”表示。
2.电路部分是整个课程的基础。本教材对“非电”专业的学生,重要的是建立电路的概念,为后面的学习打下基础,这部分内容以“够用”为原则。电路部分共分3章,有电路的基本概念和分析方法、单相正弦交流电路和三相电路。在电路部分强调元件本身的约束关系,突出基本概念、基本理论和基本分析方法。如在第1章介绍了电路的基本概念,讨论了电路无源和有源元件。在介绍电路基本定律KCL和KVL的基础上,作为KCL和KVL的应用来导出支路电流法,而削弱复杂电路的分析。在引出戴维宁定理时,突出有源二端网络外特性的等效概念,叠加原理作为线性系统的基本原理来介绍,不陷入求解繁题、难题中去,同时又省出学时学习更多应用型新知识。我们在交流部分做了同样的处理,将重点放在将相量概念的引入上,强调功率、功率因数提高、谐振等重要概念。在电路的过渡过程部分主要介绍了RC一阶电路的过渡过程分析,从电路基本定理出发,导出方程与解答,并介绍了三要素法,强调换路定律、过渡过程的指数变化规律、时间常数的物理意义。对于RL电路的过渡过程采用类比的方法直接给出结果,不再像以往教材那样介绍“零输入响应、零状态响应、全响应”,从而节省了大量篇幅。
3.精简传统内容,增加新技术的介绍。电子技术部分共分6章,分别是:半导体器件、基本放大电路、集成运放、功率电子电路、组合逻辑电路和时序逻辑电路。对于半导体器件,强调器件的外部特性和使用方法,强调晶体管的放大、饱和、截止三种工作状态,减少器件内部结构与机理分析。在放大电路的分析中侧重单管电路的放大,主要讨论共射交流放大电路和分压式偏置电路的结构特点和工作原理,还介绍了射极输出器。简单介绍了差动放大电路、对称互补功放电路的概念和原理,不进行电路参数的计算。在集成运放部分,增加了“理想运算放大器”一节,目的是明确实际运放与理想运放的区别,以便引入负反馈。数字电路部分加强集成电路的使用方法,对电子技术部分内容,淡化分立元件电路,加强集成电路,将实用性和先进性结合起来。教材中的器件选用有代表性的典型常用芯片还附有应用事例,强调集成电路输出与输入之间的逻辑关系而不讲它们的内部结构,增加了电力电子技术、可编程逻辑器件、存储器等新知识的介绍。
4.针对“非电”专业的特点,注重实用性。电工技术部分共4章,分别是:变压器、电动机、电气自动控制和供配电技术与安全用电。教材从“非电”专业的需要出发,增加了直流电动机、伺服电动机和步进电机部分,还设置了步进电机特性测定的实验,以进一步理解步进电机的工作原理。对变压器、三相异步电动机、电气控制、电工测量、安全用电等应用性的章节,强调重要概念,略去不必要的公式推导。在安全用电部分,还增加了建筑物的内部线路一节,讨论了建筑物内部导线的选择以及铺设方法等。
三、注重教材的可读性
教材的可读性是除了选材外的又一重点。对基本概念和基本电路讲深讲透,由浅入深、由简入繁。力求使教材通俗易懂,具有启发性和诱导性,以便让学生在学习知识的同时在能力上得到锻炼和提高,调动学生的学习主动性。如对于直流部分,可通过讲授与自学相结合的方式;对于电机及其控制部分,在讲清基本概念后,可通过在实验室面对实物展示的形式讲解,这样既生动又深刻,使学生有更感性的认识。总之,灵活应用讲授与自学、课堂教学与实验室教学相结合的方式是提高教学质量有效途径。《现代电工学》全书共13章,42万字,每章有较丰富的习题,习题具有一定的层次性,书末附有习题答案。
四、做好教材的配套建设
在做好教材编写的同时,作者还研制了与教材配套的多媒体课件,教材的使用指导和习题解答也已完成,清华大学出版社还出版了相应的《电工学实验教程》。这一系列的配套建设工作,将有效地满足使用该教材的教师和同学需要。
科学出版社出版的教材《现代电工学》[1],至今已经连续印刷十余次,据出版社反馈的信息,已有十几所高校选用该教材,其中有些是211高校。在相关院校的多个班级的使用中,得到了同学们的普遍认可。当然,一部好的教材应是一部科学的著作,也是作者教学经验的结晶。由于编者学识有限,书中难免有不妥和错误之处,望读者批评指正。
关键词 电工基础 实验 改革 联系实际
《电工基础》是主要介绍电路基础知识、直流电路、磁场与电磁感应以及交流电路等知识,是学好电工专业课程的基础。《电工基础》是中等职业学校学生学习电子信息类专业的一门重要的专业基础课程,它具有抽象性、实验性、专业性等特点。大多数学生感到:《电工基础》课,原理枯燥难懂、实验深奥难明、习题面广难解,于是厌学、厌听、厌钻的情绪油然而生!
一、课程体系
(一)内容抽象,整体性强。
《电工基础》课程的理论性首先体现在概念多、基本知识点多、单位制较复杂上。如“磁场与磁路”这部分内容,基本概念有磁力线、磁感应强度、磁通、磁路等,概念多而且较抽象;基本知识点有磁场的性质、安培定则等;单位制有特、韦、高斯等,不常用,易遗忘。其次要有一定的数学功底,“电工基础”中公式繁多、复杂,解题的方法较为灵活,电路逻辑性较强,扎实的数学基础是学好此课程必要条件。另外其内容有较强的整体性,例如“单相正弦交流电路”知识分为两个层次,层次一是层次二的前导和基础,层次二是层次一知识的继续和深化。它们是逐步展开和逐步深入的,且脉络清晰,共同组成一个密切相关的整体。
(二) 实验的重要性。
《电工基础》的实验课是学生对事物认识的实践环节,它培养学生的动手能力,是技能的基本训练部分。学生通过实验获得感性认识,验证和巩固所学的基本理论,加强对基本概念和基本定律的理解。通过电路实验环节,使学生掌握一般电量的基本测试方法和调试方法及能正确使用常用电工仪表与设备等。
二、教学方法改革
(一) 联系实际,启发学生思考。
在《电工基础》的教学中善于引导和充分发挥学生的想象力也是十分重要的。在讲到闭合电路的欧姆定律时时,我问了这样一个问题:如果在闭合电路中,外电路由两个电阻串联组成,其中一个电阻特别大,大到了无穷大,也就是断开了,那么在断口处的电压是多少?有的学生感到茫然,有的学生说那就没有电压了。其实这个问题可用动态抽象的电路去想象——在那个逐渐变大的电阻两端接上电压表一直观察,则电压表读数必然会越来越大,最终电压表的读数必然与电源电压相同。
在研究两点间电压的计算时,很多学生认为如果一个原来闭合的电路中有某处断开,那么断开的两点间的电压为零。这时我让学生思考为什么电线断线后如果有人碰到就会触电。学生很快理解了我的意思,明白断开的两点间的电压并不为零。引导学生联系实际,挖掘学生的想象力不仅能加深学生对概念的理解,而且同时能调动学生的学习积极性,让他们感到学的东西有用。
(二) 注重学习方法指导,培养自学能力。
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。
(三)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。
【关键词】大专;电工基础;特点;问题;实效性
《电工基础》是大专职业院校中模拟电子技术、电力工程、发电厂电气设备、数字电子技术等课程的基础课程。它具有相当强的理论性与实践性,是一门主要以实验作为基础的基础性学科,这门课程的学习质量的好坏,决定了学生对更深层次的电子方面课程的好坏程度。电工基础课程涉及面非常广泛,并且其定理、原理十分抽象,公式繁杂,不易理解,记忆困难,这些都加大了学生对于这门课程的学习难度。这也就很难提高学生的学习兴趣,容易产生倦怠情绪。所以,在大专职业院校电工基础课程的学习之中,必须对其教学实效性加以探究,以加强学生对电工基础学科的学习兴趣,提高思维创新意识。
一、《电工基础》的特点
1.电工基础具有理论性强的特点
电工基础这门课程具有概念多,基础知识与多学科交叉的特点,这都是其理论性强的特点的最好体现。在电磁场一部分内容中,其基本概念主要包括磁力线,磁路与安培准则等等,这些基本概念都十分抽象不易理解。同时它的基础知识点包括磁场的性质及相关内容。并且这一部分内容和数学紧密联系,公式大多比较复杂,逻辑性十分强。此外电工基础可证中的内容设置具有十分强的整体性。
2.电工基础具有与实际事物紧密相连的特点
大专职业院校电工基础这门课程中有大量的实验课程,这些实验都与实际紧密相连,它不单单可以强化学生对课本中理论知识的理解与掌握,同时还培养了学生的实际操作能力,是一种基本的技能素质培养。特别是大专职业院校中更加注重对实验课程的学习,学生通过自己的实际操作,能够让学生对电子电路的基本的连接方法与测试方法以及各种电子电器仪表有了一定的认识和掌握,对理论中的事物也有了更加感性的认识,验证了自己在理论中的学习,获得一种学习上的成就感。
二、提高大专职业院校电工基础教学实效性的策略
为了提高大专职业院校中变学生对于电子基础这门课的兴趣,增强学生的求知欲望以及开拓学生的创新思维意识,同时提高教学质量,根据教学实际状况,提出有效的改善大专职业院校电工基础教学的实效性策略。
1.以巩固基础知识为目的,实行精讲多练的教育教学策略
在大专职业院校中,电工基础课程的主要教授方法就是讲解与联系的双重结合模式,而精讲多练的模式更是受到所有学生和老师的青睐。这主要是由于,电工基础是一门技能性与理论性都较强的课程,并且其一技能性为主,在这门课程的教育教学过程中,老师不仅要以讲解的方式向学生传达抽象的理论知识还要多辅以电工技能训练,其中精讲就是对教师最高的要求。主要应注意的问题有:(1)在教学中,老师应该适时提出具有启发性的问题,让学生处于思考状态,始终带着问题进行学习,这样对于培养他们的分析能力具有十分重要的作用;(2)精讲就是要达到语言的简练精准,同时内容全面。
在以精讲为基础的学习中,多练可以强化学生对于理论知识的学习与及时巩固。多练是大专职业院校中电工基础课程的重点,这样可以为学生创造更多的实践与实习机会。这样对于提高学生的实际操作能力,手脑相结合的能力具有十分大的作用。同时还有利于学生的思考意识与创新思维的培养。学生在实际练习中应该注意的问题有:学生一定要在有一定理论基础的前提下在进行练习,同时要确定自己的练习的目的,重点掌握联系中所要使用的方法,保证联系过程的顺利进行,提高学习质量。
2.快速引导学生融入课堂,培养学生的积极性
积极有效的课堂导入是提高课堂教学质量的有力保障,压实课堂教学效果的真实反映。课堂导入以引导学生能够更快的融入课堂的学习中,以启发学生的思维创新意识为目的。这种形式可以按照学生的实际状况以及教授内容的不同而有所变化。教师可以通过一些生活中的小实验,将抽象的理论转化为形象化的现象,让学生更加直接明了的观察。由于大专职业院校的学生大多基础较差,因此这种抽象化的转化在电工基础教学中得到了十分明显的教学效果。这样学生不仅了解了教材中的理论知识,同时还起到了启发车性的作用,极大的提高了学生的学习兴趣。
3.采用多媒体教学法
多媒体教学法是现代教学中十分普遍的教育教学方式,其教学效果明显。老师在教授课程时可以更加明了的将一些平面中所不能展现出来的实验以及电路更好的进行演示。
多媒体教学是突破电工基础教学难关的出口。在电工基础教学中,总会遇到一些难以用语言描述清楚的、抽象性的电工原理。而老师在教学中采用计算机多媒体教学方式并且辅以语言讲解,可以将抽像化的事物、原理更加形象化的展现在学生面前。如电工基础中的电磁场这种看不见摸不到的事物,老师可以通过多媒体进行演示,让学生观察磁感线的变化,将其转化为形象事物,加强了学生的理解。
4.使用研究性学习方式
(1)结合实际的教学内容,设置研究性课题。在教育教学过程中,改变原来讲、听、记的模式。老师在课程中应该激发学生主动提出问题,进行小组讨论,通过小组内的分析总结,来获取知识。然后在下组之间进行讨论,让学生在提高分析总结问题能力的同时,得到获取知识的快乐。同时也提升了学生的学习积极性与学习兴趣。
(2)提高学生的探究意愿。在课堂中组织学生进行实验研究,对于学生掌握知识难点,强化操作水平具有很大的作用。这也是一些演示实验所起不到的效果。
三、结束语
大专职业院校的学生基础知识较差,而电工基础是一门集理论性与实践性相结合的课程。其理论知识抽象复杂,所以找到合适的提高大专职业院校电工基础实效性的策略对于提高学生的学习兴趣,转变学生的思考方式、培养学生分析总结能力具有重要的作用,同时也是大专职业院校中提高教育教学质量的有效方式与方法。
【参考文献】
[1]陆永明.营造轻松愉悦的课堂气氛提高电工基础教学的实效性[J].时代教育(教育教学版),2009,(7).
【关键词】建筑材料;水利水电工程;全英文教学;创新
经济全球化已成为社会发展的必然趋势,科技以及工程建设的国际合作化推动了人才的国际化,这不仅限于国际化人才争夺与使用,更重要的是国际化专业人才的培养。美国、日本、欧洲等发达地区之所以社会与科技领域始终保持不断涌现的创新活力,很重要一点就归因于其全球化视野下的科技人才培养与引进策略。我国自改革开放以来,一直保持着经济的高速发展,主要得益于改革开放初期的人口红利,主要体现在劳动力成本较低(劳动密集型产业较多)的优势;而如今,之前的人口红利优势已经不复存在,我们面临着新的挑战,如何在激烈的国际竞争中仍然保持我们经济发展与社会发展的活力与发展动力,就需要从科技水平、先进技术等方面入手,参与乃至领跑国际科技领域,摒弃以往完全依靠劳动密集型产业来推动社会经济发展的模式,转变到依靠科技水平的轨道上来,而这需要在培养国际化工程技术人才、科研人才、管理人才等各方面花大力气,需要有一个持续的工作才能产生效果。
对于水利水电工程领域而言,我们国家的大量大型水电资源(主要集中在西南地区)已开发或已规划完毕,今后大量的水利工程设计、施工、监理企业将不得不面临着“走出去”的那一步(已经有很多企业已在国际市场中参与竞争,如东南亚、非洲、南美等地)。水利水电工程国际经营规模持续扩大、经营层次进一步提高、国际市场范围不断扩大、国外工程项目履约情况、经济效益良好,吸引了大量水利水电施工企业走出去,例如,水电建设集团公司等一批较大型的水电施工承包单位是中国水电产业“走出去”的排头兵,自1999年以来连续进入全球最大225家国际承包商行列。
因此,对于培养水利水电工程行业专业性人才的高等学校(如武汉大学)而言,也需要逐步转变自身的培养目标定位,必须下大决心,花大气力培养国际化工程技术人才与科研人才。在新的历史阶段,高校仍是水利工程后备人才培养的主要阵地,同时,在水利工程科技人才国际化培养,特别是高端科研人才国际化方面,水利科研机构具有独特的优势,肩负着历史的重任,高校与水利工程科研机构相互学习,在优势互补的基础上发挥各自特长,为我国水利水电工程学科的可持续发展奠定人才基础。所以,高校在水利水电工程学科的发展过程中也需要在课程建设规划时形成国际化视野。科研人才国际化培养是实现新跨越的必由之路,也是适应水利科技发展,培养水利专业人才的必然选择。
建筑材料在其他工程专业领域,如土木工程、交通工程等均有相关双语教学实践的开展,也取得了较好的效果,但截至目前,国内高校中尚未发现有建筑材料全英文教学的报道。建筑材料也是水利水电专业人才培养中最重要的一门专业基础课程,该课程不仅是学生今后从事水利水电工程设计、施工和监理等工作的必备基础,也是学习水工钢筋混凝土结构、水利水电工程施工等后续相关专业课程的前提。而建筑材料这门课程具有很多与其他课程不同的地方,如:(1)课程涉及内容多、学科广,包含了水泥、砂浆、混凝土、钢材、石材、沥青等各种建设工程领域所涉及到的建筑材料品种,并涉及到力学、化学、物理等各基础学科的大量知识点,是一门交叉学科特性明显的课程;(2)材料新技术、新产品革新与更新快,教材的修订速度有限,无法及时将革新的技术与出现的新材料修订到教材中;且规范与标准的修订也存在时效性问题,而教材中往往也在这方面存在滞后性;(3)涉及的规范与标准较多,材料的各种性能与规范和标准之间的关系需要特别注意。从这些特点上来看,内容繁杂,知识点多,记忆内容较多,而在这些特点的基础上,全英文教学又带来了语言上的难度,不仅在教学上带来一定的难度,同时学生在理解上也需要花更多的精力与时间。武汉大学水利水电学院从2009年开始在水利水电工程专业开设全英文班教学,除部分基础必修课外,专业基础课和专业课均采用全英文教学。建筑材料课程作为一门主干专业基础课,设置在大学三年级的第一学期,在基础课程(高等数学等)、基本力学课程(如材料力学、理论力学)完成之后开展,并作为钢筋混凝土结构、水利水电施工等其他专业课程开始的一个基础。武汉大学水利水电学院建筑材料教研室承担了该门课程的教学,经历了初期的直接聘请国外高校教师来华授课,到后期本专业教师经过培训和学习后讲授课程的艰难过程。经过近些年的教学实践与不断总结,我们得到教学过程中的一些经验与体会。
一、授课对象分析及教学概况
由于建筑材料课程具有知识点涉及范围广、学科间跨度大、基本概念多等特点,结合全英文教学的特点,就更加需要学生具备良好的外语基础,以适应在较多专业基础知识的前提下对全英文条件下概念的准确理解。在开设本课程前,学生已系统学习了高等数学、材料力学等基础课程以及专业基础课程,这是建筑材料课程学习的前提条件。本课程针对的是水利水电工程专业本科生三年级第一个学期的学生,该阶段的学生已系统学习了数学、物理、力学等基础课程,并且该全英文班还经过了两年多的英文强化训练,可以适应建筑材料课程全英文教学过程。由于多年来教学改革与学分制改革的结果,建筑材料课程课时已压缩至36学时,即使中文授课也不能将教材上所有内容全面教授;因此,在学时分配上,对于混凝土(concrete)、水泥(cement)、钢材(steel)、沥青(bitumen)等主要建筑材料做详细讲解,对于石膏与石灰(gypsum and lime)、石材(stone)、聚合物材料(polymer)、其他功能材料(functional materials)等其他类建筑材料做简要讲解,充分发挥学生自主学习的主观能动性,强调课后自学的作用。在试验教学方面,由于只有6个学时的试验学时,因此,主要强调的是对学生创新性的培养,我们在试验设计中也强调了运用所学知识对材料进行科学设计的理念,开展了一些创新性试验教学,这在第3节中将做介绍。整个课程以“建筑材料的组成(composition)——结构(structure)——性能(property)”之间的关系为主线,注重知识的基本概念、重点、难点和方法论的讲授;注重教学内容和主题的不断更新和扩展,在课程中穿插建筑材料学科的发展前沿和动态,培养学生的学习兴趣和创新意识。
二、培养目标
每一门课程的开设,都有其培养的目标和期望达到的效果。由于水利水电工程专业全英文班的定位在培养水利水电工程专业国际化的专门人才和具有国际化视野的科学研究人才,我们认为其国际化主要内涵有两个方面的,其一是为工程界培养合格的并且有竞争力的水利水电工程设计、施工以及监理的专门人才,可以为我国大型水利水电工程企业参与国际竞争提供人才储备;其二是为我国水利水电专业培养国际化的科学技术人才,从科学技术进步的角度为我国水利水电工程专业培养优秀的科研人才,以保证我国水利水电工程专业的可持续化发展。从这两方面考虑,作为建筑材料全英文课程的教学,我们在教学过程中有以下两个方面的主要感受与体会:
(一)作为科学研究的目标,全英文班的学生从选拔时开始就作为精英化教育来培养,如果学生个人意愿是将来从事水利水电专业的科学研究工作,则需要学生在平时学习过程中扎实掌握基本概念,在深度上有较多体现;同时,需要任课教师在教学中潜移默化地激发学生的科研兴趣,从本科生专业基础的学习就开始培养学生从事科学研究的兴趣与热情。
(二)作为水利水电工程国际工程总承包的培养目标,则需要学生掌握建筑材料课程中的基本概念、国内外相关建筑材料试验标准与规范、施工规范等的对比、建筑材料基本概念的中英文对照叙述方式等,要求在教学内容上体现在知识点的广度上,强调学生的知识面宽度。
鉴于以上两点考虑,我们试图在建筑材料全英文教学过程保持科研性与工程应用性二者的平衡关系,既强调本课程在水利水电工程中的实用性,也在实用性过程中穿插国际上本领域的最新研究成果与研究思路,培养学生在科研创新方面的能力与热情。
三、学习材料的选择与获取
建筑材料具有涉及学科领域广、内容繁杂等特点,但大多数的教材总体上是一致的,基本会涉及到材料的基本性质、气硬性胶凝材料(石灰与石膏)、水硬性胶凝材料(水泥)、混凝土、砂浆及砌体材料、沥青及沥青混合料、建筑钢材、功能性建筑材料等主要部分,且材料的基本性质、水泥、混凝土、建筑钢材是几乎所有建筑材料教材编写时的重点内容,也是我们工程应用领域最常接触的建筑材料种类。各教材只是在内容编排与语言叙述上有所差别,但这种差别最终影响学生对内容的理解也是较明显的。因此,选择一本或几本好的参考资料是学好一门全英文课程的必要前提。此外,建筑材料本身新技术、新进展涌现较快,所以在学好经典教材的同时,需要对这一学科领域的新知识学会主动获取,从文献材料中对基本概念与常识进行必要的补充,以培养学生在科研创新方面的初步能力。鉴于这些考虑,我们在全英文教学过程中,除了经典教材的选择之外,也在课堂上潜移默化地介绍建筑材料领域科学研究常用的期刊杂志,并传授简单的文献检索与阅读的方法,以培养潜在对科学研究感兴趣的学生之科研热情,为水利水电工程领域专业性人才的可持续发展提供基础。
(一)外文教材选择
国外建筑材料类的教材较多,有概括类的(即所有建筑材料都包含在内,如J.M. Illston等人编写的Construction Materials:their nature and behaviour;R.K.Dhir等人编写的Civil Engineering Materials),也有专门类的(即介绍某一类建筑材料或某一种建筑材料,如P.K. Mehta主编的Concrete Structure,Properties and Materials),考虑到本科生阶段以基础教育为主,我们主要选择概括类的教材,即包含大部分建筑材料,且以基本知识讲解为主,不针对某一材料深入探讨。考虑到全英文教学过程的特点,我们要在教材上也尽量体现英语思维方式与中文思维方式的不同,即在介绍理论体系之前,先提出问题,以及解决问题的分析方法和方案,最后才给出该部分内容的总结。在综合比对了国外的优秀英文教材后,我们最终选择了两本教材作为教学参考书,一本为Domone and John Illston主编的Construction Materials-Their nature and behavior (4th edition),另一本为J.F. Young, S. Mindess, R.J. Gray和A. Bentur主编的The Science and Technology of Civil Engineering Materials,这两本教材都很好地体现了上述特点。
(二)英文文献获取
为了让学生在学习建筑材料的过程,培养必要的科研素养和科研兴趣,主要是在授课过程中介绍图书馆可以利用的主要图书馆数据库,帮助他们开始学会使用学校的资源来进行自己感兴趣的科研活动。例如爱思维尔(Elsevier)数据库中的Cement and Concrete Research、Cement and Concrete Composites、Construction and Building Materials、Journal of Constructional Steel Research等,Springer数据库中的Materials and Structures,ASCE旗下的Journal of Materials in Civil Engineering,ACI旗下的ACI Journal of Materials、ACI Journal of Structures等这些建筑材料科学领域主流的期刊杂志。让学生今早接触这些,是为了培养目标中提到的国际化视野的一个重要内容。让学生在学习课程中书本知识的同时,与时俱进地了解本学科领域一些领先的科学、技术问题,让他们在学习的过程中逐步建立起研究是思路和想法,对于学生今后职业生涯的选择也是一个引领,既适应我们培养国际化高级工程技术人才的需求,也适应我们培养国际化科研人才的需要。
(三)标准及规范的比对
由于很多建筑材料领域的规范在相关的术语表述、单位制、相关规定等方面存在一些区别,要在教学过程中提醒学生注意建筑材料相关国内外规范的对比。在课堂上主要介绍我国主要规范(如GB、JC、JCJ等国标规范、行业规范以及地方标准等),并针对其中某些条款与国外相关规范(如美国ASTM规范,英国BS规范等)进行比对,以让学生了解各国规范之间的差异与联系。例如,最简单的混凝土抗压强度的试验与表征问题,在我国规范中采用的是立方体抗压强度,而美国规范中则是采用圆柱体抗压强度,二者之间是存在一定区别的,要让学生学会如何去区分这些不同。因此,在教学过程中让学生学会如何查阅规范,寻根溯源,比较规范,学会举一反三。
四、教学过程体会
(一)课堂教学
1. 关键专业词汇讲解。由于建筑材料课程涉及的内容繁杂、学科领域较多、材料类型也很纷繁,所以其中涉及的专业词汇也很多,且规律性不强。因此,我们在每一章开始讲解前,将其中每一章将要涉及到的专业词汇作一汇总,提前让学生进行预习,防止在课程讲解过程中造成学生的理解障碍。从教学效果来看,这一方式取得了较好的成效,不仅保证了教学过程的流畅性,也极大地增加了学生的专业词汇量,学生也比较容易接受这种教学过程。
2. 主要概念引经据典。建筑材料在工程中的正确选择及使用是事关工程质量与寿命的关键所在,要在课堂教学中让学生明白这一点,可以在教学过程中讲解事故案例,以加深学生对材料选择与使用的重要性认识。例如,在讲解聚合物材料的防火性能时,可以适当例举一些工程由于防火材料选择不当而造成失火的例子(2010年上海静安区的11.15火灾案),以加深学生对材料使用性能的认识。
3. 材料性能与规范相结合。以“建筑材料的组成——结构——性能”的脉络进行每一种建筑材料的讲解,同时结合规范的相关规定解释材料在使用过程中需特别注意的一些问题,增强学生的工程应用概念。要从根本上让学生明白规范的意义,以及依据规范进行设计、施工和监理的重要性。但同时也要让学生明白规范条款的来源,不能将规范“学死”。
4. 课堂氛围。在课堂教学过程中穿插互动式教学。在一些关键点上保持和学生之间要有对话和交流,同时要求学生对老师提出的问题要有响应。在教学过程中不同阶段能够启发学生思考问题。
5. 多媒体利用。借助多媒体动画、工程录像等直观形式,播放钢材加工、水泥生产、混凝土加工、运输到施工现场等过程,同时配合课堂上全英文讲解,对于理解枯燥的原理、工艺以及生产过程有很好的辅助作用。力争在课堂上也大大提高学生对于建筑材料的感官认识和学习兴趣,加深对课程学习内容的理解。
(二)实验教学
课程负责人改革试验创新模式,在有限的试验课时内,设计了冰飞盘(ice-Frisbee)模型试验,创新了试验教学模式。在该试验环节,要求学生在课余通过各种方式增加冰飞盘的韧性,最后通过冲击试验方法对采用各种不同的方法改善冰飞碟抗冲击能力后的样品进行测试,深受学生喜欢,取得了很好的效果。在没有教师提示的前提下,很多学生想到了采用纤维增强的方式对冰飞盘进行了增韧处理,说明好的创新试验教学是可以激发学生的创造力的。
(三)测试方法
建筑材料全英文教学整个课程考核强调过程控制,分别采用课堂小测验(quiz,20%)、期中考试(mid exam,20%)、试验(project,10%)、期末考试(final exam,50%)四个环节进行,保持课程学习过程的紧凑性,时刻把握学生的学习状态过程,必要时作相应调整。
五、结语
本文针对水利水电工程专业面临国际化设计、施工、监理以及科研的需要,分析了水利水电工程专业本科生中开展建筑材料课程全英文教学的必要性,并结合作者近年来在教学过程中的经验与体会,总结了在建筑材料全英文教学过程中对教材选择、引导学生获取前沿文献资料、课堂教学过程设计、试验设计以及考核方式等方面的一些体会、经验和思考,旨在进一步提高建筑材料课程全英文教学的质量以及为本课程全英文教学的实践提供一些新思路。
参考文献
[1] 杨道富,王保田,杨鹏,杨明庆,张艳玲.水利教育国际化若干问题研究[J].黄河水利职业技术学院院报,2008,20(1).
[2] 张建伟.水利水电工程专业双语教学理论与实践[J].科技情报开发与经济,2010,20(3).
[3] 张云莲,文献民.土木工程专业课程全英文教学探讨[J].高等建筑教育,2013,22(4).
[4] 李悦,周孝军.土木工程材料教学方法探讨[J].土木建筑教育改革理论与实践,2009,11.
关键词:电路;教学质量;教学改革
作者简介:詹习生(1979-),男,湖北蕲春人,湖北师范学院机电与控制工程学院,讲师;吴杰(1980-),女,湖北云梦人,湖北师范学院机电与控制工程学院,讲师。(湖北 黄石 435002)
基金项目:本文系湖北师范学院教学研究基金项目(2009055)的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)01-0044-02
“电路”课程是电气信息类专业最重要一门技术基础课程,是进入专业课程学习的首要课程,是研究电路理论的入门课程,也是学习后续专业基础课和专业课的桥梁[1]。由于“电路”课程的覆盖内容较多,理论性较强,学生学习起来比较困难,同时该课程的学时逐步减少而教学内容不变,为了解决该课程学时减少的情况下,还要提高教学质量的矛盾,使得学生在规定的学时内学好“电路”课程,掌握电路的基本概念、基本理论和分析计算电路的基本方法以及实验技能和实验方法,因此就必须提高教学质量。笔者根据多年教学经验,在教学内容和教学方法上做了较大的改革,并积极探索,大胆实践,取得了一些可喜的成绩。
一、“电路”课程定位和教学目标
结合湖北师范学院的办学定位、人才培养目标和生源情况,确定本课程在专业培养目标中的定位与该课程教学目标。
1.“电路”课程定位
“电路”课程是电气工程及其自动化专业、自动化的专业必修课程(95学时),也是电气自动化技术专业(“电路分析”设87学时)、通信工程(“电路分析”设70学时)、电子信息工程和电子科学与技术专业(“电路分析”设82学时)的专业基础课程。本课程根据学校和机电与控制工程学院的定位,制定了相应的措施。制定了以“强化基础、深入研究、服务社会”为专业建设的基本思想,强化基础就是要求学生深入学习本课程并掌握电路的基本概念、基本定理、基本分析方法等基础理论,同时接触大量的实际电路模型,并在分析和训练中加强电路学科的基础,为他们将来从事电工类工作创造条件;深入研究是要求教师在教学中认真分析教材,创新教学方法,研究教学规律,开发学科前沿领域;服务社会是要求学生和教师都要学以致用,把电路学习和服务社会结合起来,为地方经济发展做出应有的贡献。
2.课程目标
本课程是培养学生掌握电路的基本概念、基本规律与基本分析方法,使其具备扎实的电路理论知识,为后续课程的学习及今后的专业技术工作打下基础;同时训练学生分析、计算电路的技能,掌握各种分析求解电路的方法;进而使学生掌握进行电工实验研究的基本方法;培养分析基本电磁现象、进行科学研究的初步能力;最后培养学生综合应用已学知识分析、解决实际工作中电路问题的能力。
二、“电路”课程教学内容改革
结合“电路”课程定位和教学目标,根据现行教材和实际学生情况,本课程在教学内容的设计上做了大量的工作。
1.“电路”理论课程教学内容分类
“电路”课程在电气信息类各专业课程体系中起到承上启下的作用,应根据各专业的不同特点对课程内容做适当调整,以便在给定的计划学时内,把必须掌握的内容传授给学生,达到厚基础、宽口径、高质量的目的。为此针对不同专业制定了三个教学大纲。根据电气信息类各专业课程体系的要求,规划了“电路”课程内容的体系结构[2]。
“电路”课程整体内容分成三大部分:一是集中参数电路,集中参数电路包括线性部分和非线性部分。线性部分含稳态电路和暂态电路。稳态电路的具体内容为:直流电路、电路定理、正弦稳态电路分析、三相电路、耦合电感电路、非正弦周期电流电路、二端口网络、电路方程的矩阵形式。暂态电路的具体内容包括:一、二阶电路的时域分析、拉普拉斯变换、网络函数;二是分布参数电路,此部分主要内容为均匀传输线;三是磁路和铁心线圈电路[3-4]。
根据不同专业的培养计划和课程体系要求,适当调整教学内容。如对于电气工程及其自动化、自动化专业、电气自动化技术专业,根据专业培养目标和培养计划,要求较全面掌握“电路”课程的内容,需要深入了解和掌握电路的基本概念、基本理论、电路定理。掌握电路基本分析方法,掌握线性电路和非线性电路的分析方法。此外根据电气工程及自动化专业的特点,适当增加“磁路和铁心线圈电路”的部分内容[5],为学好后续的“电力自动化”、“电机拖动基础”等专业课程创造条件。
对于通信工程、电子科学与技术和电子信息工程专业,除了掌握集中参数电路部分的直流电路分析、电路定理、交流电路分析、电路的暂态过程分析等基本内容以外,还适当增加了分布参数电路的相关内容,即“均匀传输线”,使学生了解分布参数电路的概念,如波的传输过程等,为学习后续课程奠定基础。
2.适时调整教学内容,满足社会发展需要
社会对人才的需要,就是对人才培养的目标。随着电工电子技术突飞猛进、日新月异的发展,新技术的不断涌现,适时调整教学内容,将新产品、新技术、新知识引入课堂,以适应社会对人才的需求。几年来,通过市场行业调研、专家论证,做了大量深入细致的工作,使该课程的教学内容最大程度地满足行业对人才的需求。
(1)适时修订教学大纲内容及要求,更好地适应人才培养的需要。
(2)根据我校学生特点,结合国家优秀教材邱关源主编《电路》第5版,编写适合师范院校应用型学生的电子教案,经我院学生使用,学生普遍反映良好。
(3)精选、优化教学内容,突出理论联系实际。理论教学内容的选择,体现以应用为目的,“必须、够用”为度,着重培养学生分析问题的能力,突出后续课程理论教学实际的需要;突出技术领域中的实际应用能力[6]。
1)突出重点内容。在讲授动态电路过渡过程问题时,首先要讲清楚过渡过程及换路定律的基本知识,然后对几个响应采用“黑箱”处理,突出“三要素法”分析计算一阶电路过渡过程问题。思路明确,计算简洁,重点突出。
2)突出后续课程教学需要。讲授“受控源”内容时候,首先讲清“受控源”基本概念,然后延伸到“模拟电子技术”课程中的晶体管放大电路的等效模型,并详细计算分析;最后将场效应管放大电路及运算放大器等效模型作思考题。为后续课程“模拟电子技术基础”学习打下良好基础;讲“三相电路”时,除了如何讲授三相电路的基本概念和分析三相电路的基本方法之外,我们还进一步定性分析三相电源的产生、相量及旋转磁场形成等概念,采用动画的形式演示三相电源产生的过程,这将为后续课程“电机拖动基础”的教学埋下伏笔;讲“动态电路过渡过程”时候,详细的讲解电容的充、放电和微分、积分电路的实际过程,并通过鲜明的响应曲线来演示,从而为“数字电子技术基础”课程中触发器电路等讲授打下基础;讲解“阶跃响应”时候,详细讲解阶跃信号定义及非时变系统的概念,从而为“信号与系统”课程学习埋下伏笔。
3)突出应用能力培养。在讲解电容的串联、并联和混联时,采用电梯中的电路作为例题[7],为今后正确使用电梯和设计,安装和调试电梯打好初步基础;讲解串联谐振电路时,联系到“电工电子实训”课程焊接收音机,用收音机中的电路作为例题。将处于谐振频率的信号提高Q倍,从而能够起到选择广播电台的作用讲清楚;讲解动态电路时,用汽车自动点火电路作例题[8],从而让学生感受学以致用的效果。
(4)调整课时。加大课程整合的力度。根据培养应用型人才的需要,理论知识以够用为度,减少理论学时,增加实践教学环节。由于采用了多媒体教学,弥补了过去课堂知识含量低的现象,使课堂教学更加紧凑,更加合理。
(5)实验教学内容改革。根据各电类专业培养目标及教学计划,“电路”课程实验教学内容紧密联系理论教学内容,制定了实验教学大纲,并根据专业培养计划的要求,及时调整相关内容。实验教学内容的安排,重点是培养学生逻辑推理能力、分析计算能力、实验操作技能、总结归纳能力及自主学习能力。改变过去的单一验证性实验,增加了部分设计性实验内容。根据实验教学大纲要求安排了10个“电路”实验项目(表1)。可以根据教学大纲给定的实验计划学时,选做其中的某些实验项目。
三、“电路”课程教学方法与教学手段改革
1.教学方法
教学方法上,根据教学设计思路,采用教师理论讲授,学生自主学习,实验动手能力培养等环节,促进教学质量的提高。
理论讲授,首先设计好每次课的教案,对授课内容的重点、难点以及涉及的基础知识给出明确提示,同时指出本次课所学知识将在哪些专业的后续课程中得到应用,进行简要介绍,并且采用循序渐进,深入浅出,言简易懂的形式,着重讲清分析问题和解决问题的方法,这样才能够引导和激发学生的学习兴趣和学习热情。为了巩固所学的内容,选择一些有针对性的练习题目,留给学生自主完成,按难易程度提出不同要求,同时推荐一些参考文献,让学生自行查阅。
实验教学方面,针对设计型实验内容,要求学生根据学过的基础知识,对采用的方案加以论证,确定实验方案与步骤,对实验结果进行分析计算,确认实验结果的正确性。对于验证性实验,要求学生实验前对相关内容做出预习报告,实验中注意培养学生的动手能力和独立解决问题能力。实验后对发现的问题和实验的结果进行讨论,做到理论联系实际。
2.教学手段
由于“电路”课程的基本概念、基本定理和基本分析方法较多,所以采用多媒体课件教学与传统的板书教学相结合的形式。充分发挥两种教学手段的优势。传统板书教学手段的优势在于,课堂上教师与学生可进行直接互动交流,信息的传递与回馈直截了当,有利于教师与学生的相互沟通,教师的讲课内容容易被学生接受理解。不足之处在于信息量比较少,在课时量有限的情况下,拓展学生的知识面受到了限制。采用多媒体课件教学弥补了这方面的不足,对多媒体课件演示的重点、难点内容,教师通过板书形式进行深入讲解。增强了教师与学生在课堂上的互动交流过程,同时也增加了信息量,调动了学生的学习兴趣,取得了较好的教学效果。
四、结论
经过近几年的教学实践,笔者认为要想提高“电路”课程教学质量,就必须根据课程定位和课程教学目标来制定教学内容,进一步根据教学内容来采用有效的教学方法和手段。笔者结合湖北师范学院的教学定位和生源的实际情况出发,分别从“电路”课程教学内容和教学方法上进行改革,经过几年的实际证明,取得较好的教学效果。但是如何结合实际工程案例来进行教学,让学生在掌握扎实的电路理论知识的同时提高学生动手能力,是今后课程教学改革中要解决的问题。
参考文献:
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[2]刘珊中,田葳,王欣勇.《电路》课程教学改革与实践[J].中国现代教育装备,2008,(11):77-78.
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[4]太淑玲.采用multisim辅助数字电路设计的研究[J].黑龙江农业工程职业学院学报,2007,(2):64-66.
[5]程隆贵.谈电路课程的教学改革[J].武汉电力职业技术学院学报,2008,(3):17-19.
[6]张伟,艾永乐,韩素敏.面向工程的《电路》课程教学改革与实践[J].高教论坛,2010,(12):84-86.
【关键词】导入;讲授;小结
一堂好课,不仅要有完整的教学环节,而且在各个教学环节上,都应该有能够激发学生学习兴趣的内容。因此,如何激发学生学习的兴趣,是提高教学质量的关键。下面就如何上好一堂电工课谈谈自己的一些看法。
一、如何导入新课
课堂教学导入功能,可以积极激发学生思维,让学生用最短的时间进入到课堂教学最佳状态中去。导入的方法要依据教学的任务和内容,学生的心理需求和知识基础,采用灵活多样的方式进行。
(1)生活经验引入法。以学生已有的生活经验,已知的素材为出发点,教师通过生动而富有感染力的讲解、谈话或提问,以引起联想,自然地导入新课。例如,楼道中一个灯如何实现两地控制?电力系统中的雷击现象是怎么一回事?如何使用万用表测电阻?电费的高低与哪些因素有关?这些都使学生感到所学的知识就是身边所发生的事情,从而产生强烈的探究欲望。
(2)演示实验引入法。演示实验是展示电工教学魅力的有效手段,它化枯燥为生动,化抽象为具体,化平谈为神奇,为理解和掌握好新知识创造条件。
(3)设问引疑法。教学过程是一种提出问题和解决问题的持续不断的活动,所以在教学之始,编拟符合学生认知水平,富有启发性的问题,引起学生联想,或渗透本课的学习目标,具有较好的效果。
(4)类比引入法。有些概念、原理比较接近,学生容易混淆,在讲新课概念时,应以类似的旧概念作类比引入,有助于认清概念的区别。例如讲磁路的基本概念时,以电路基本概念的复习为引入,从而引入磁路内容的讲解,比较自然流畅。
(5)悬念激趣法。在电工教学中有相当一部分内容缺乏趣味性,学起来枯燥,教起来干瘪。对这些内容就要求教师有意识地创设悬念,使学生产生一种探求问题奥妙所在的神秘感,从而激发起学生的学习兴趣。
(6)开门见山法。有些内容的课前导入,用前述几种方法就显得生硬而别扭,这时就可以开门见山地讲述新课。这是直接阐明学习目的和要求、各个重要部分的内容及教学程序的导入方法。
二、如何完成新内容的讲授
(1)重视“绪论”课教学。所谓的‘绪论’就是开头,激发学生学习电工的兴趣和动力就成为‘绪论课’的一个首要任务。安排几个有趣的实验,如:欧姆定理的论证,支路电流的计算等工作。因为这些理论的话他们在初中就已经知道,可以让他们眼见为实。这样可进一步激发学生的学习兴趣,让学生形成先入为主的求知欲望。
(2)加强直观教学, 重视教学实验, 激发学习兴趣。①充分发挥直观教具的作用。电工基础是研究电磁现象及规律在工程技术领域中应用的一门技术基础课程。在电工基础教学中要加强直观教学,采用实物、模型等教学手段,充分发挥学生的视觉、听觉、触觉等各种器官的互相协调作用。例如,学习电容和电感时,在黑白电视机的主板上让学生寻找各种电容和电感,并让他们记下型号。这样,不但可以使学生初步认识元器件的外型、型号,了解元器件的应用情况,也使学生学得轻松愉快。②注重演示实验。演示实验在教学中往往能很好地激发学生的学习兴趣,使学生积极地开动脑筋。在演示实验中,就可以不拘泥于教材或教参的安排,由他们自己动手,鼓励学生大胆地猜想和独立地思考,并通过实验否定错误的假设或修正不完善的猜想,从而使学生解决问题的勇气和信心。很多学生经过亲自动手实验,展开讨论和分析,大家各抒己见,教师不要轻易否决,而是采取师生共同商讨,分析对错,肯定他们的成果。这样的话他们就有很大学习兴趣。
(3)利用多媒体计算机,制作模拟课件 ,提高学生学习兴趣。电子电工基础是研究电能应用技术的基础课程,是一门抽象的学科。在教学中,往往有许多图景难以被学生想象, 实验又无法进行,而这对于学生的理解,就比较困难了。同时有些实验虽然可以演示,但其过程无法看到,变化小,学生难以理解,也不是很相信。多媒体计算机制作逼真的模拟课件,可以帮助学生摆脱这些认识障碍。这样不仅将抽象的东西形象化了,学生易于接受了,更重要的是提高了学生学习的主动性、积极性。
(4)创造良好的课堂情境。我觉得良好的开头就可以吸引学生的目光,但是不可以停留在开头上,要有“着眼发展”的观点,不能让学生停留在新鲜好奇上,应全面提出教学任务。这就要求教师在重视实验的基础上,层层深入,灵活的创设问题情境和活动情境,激发学生积极思考。
三、作好课堂小结
一堂完整的好课,不能虎头蛇尾,有了好的开头,还要有一个完整的结尾。所以,在课堂的最后,要把本次课要求学生重点掌握的知识点再次强调出来,让学生知道本次课应该学到什么,从而使一节课的教学有始有终。
以上就是我自己的观点,如何努力的去提高学生的兴趣是意见很重要的工作。这样的话可以提高的学生的积极性,同时也可以锻炼他们的动手能力。总之,我觉得只要我们在教学过程中注意优化教学活动的策略,把握好活动过程中的操作环节,就能提高学生的学习兴趣,从而提高电工的教学质量。
参考文献:
【关键词】“三三三一”教学法;学习积极性;电子电工基本技能及学习能力
根据教育部有关专业建设和学习领域改革方面的指导精神和意见,结合 “三三三一”教学模式,我校对电子电工专业的学习目标、内容、教学模式、成绩考核标准等进行了规划和建模。“三三三一”教学法模式过程分为重申目标——独自初始学习——小组交流——提问展示——教师精讲。时间分配1:13:13:13:5。
一、学习目标
我校为了适应社会用工需求,制订了以提高就业能力为导向,培养学生高素质、高技能、高社会生存为目的的课程。确定的思路是;了解企业对用工能力的明确需求——确定培养学生目标——确定学生学习、实习领域及目标——确定学习、实习领域的具体内容——确定学习、实习领域及课时安排——按照“三三三一”教学法模式过程安排组织教学——选择学生成绩评估方式——跟踪学生就业状况、发展前途,并听取协议企业的建议——及时反馈调整学习实习目标及课程。
学习目标立足电子电工基本概念和基础理论实出实用方法,培养学生的职业生存和发展能力和整体素质。
专业及知识目标:1.掌握电路的基本概念、定律及分析方法、能分析直流电路并进行等效变换。掌握电压表电流表,万用的原理的原理,并能熟练进行操作表、示波器。2.掌握电场、磁场、电容、电感、电磁感应等基本概念及应用。3.掌握三相交流电基本概念,能熟练运用其理论解决相关问题。4.掌握变压器和交流电动机原理,能安装,制作小型变压器、电动机。5.了解RCL电路瞬态过程。6.理解二极管、三极管、场效晶体管原理,能熟练分析基本组成电路。7能分析放大电路,负正反馈电路,并熟练解决相关问题。8.掌握各种直流稳牙电源、原理。9.掌握数字电路基础.基本的组合逻辑电路、集成触发器、时序逻辑电路。10.掌握数模互换的基本原理。
社会能力及素质目标:1.具有较强的集体协作意识,良好的职业道德和心理素质。2.具有良好的表达交流与人际沟通能力。3.具有辨证思维、逻辑分析的意识,对工作及社会现象能初步正确认识,理性判断。4.具有吃苦耐劳、勇于创新的精神。
方法能力:1.具有自学意识及自学能力,对新技术新知识敏感。2.能通过各种媒体、途径查找所需资料。3.能因地致宜制定工作计划,并组织或自主实施。4.具备整体及创新意识。5.能不断积累工作经验,从个案中寻求共性,做人生有心人。
二、教学组织模式
本模式原则上兼顾全体学生全面发展与个性发展,将知识与技能隐含在工作任务中,将课堂教学活动的逻辑主线定位在实践活动中,理论知识的组合按照实践训练工作任务的相关性进行。据不同任务的特点,组合对应的技能训练和理论学习。实行情景式、任务式、板块式教学,提高学生分析问题与解决问题的能力。
教师提前准备好各媒体学习资料,任务单,导学案,评价表,教学课件。整理好场地、设备,有些较难理论,可提前与学生指导、做铺垫。
我校教学上午理论,下午实践,晚自习查漏补缺或交流、发挥、预习等。做到学生先学后教,当堂训练,课堂气氛活而不乱,实而不死,严格按“三三三一”教学法时间分配进行,教师可随即应变调整教学目标。小组交流阶段教师指明目标、内容、问题,提问展示阶段学生展示置疑对抗激辩,教师点拨、启发、引导、管控、提升,多表扬、鼓励。做到学生大面积参与,大面积展示,大面积成功。
三、成绩考核
因我校生源素质不理想,考核以实践能力、解决实际问题的能力和创造能力为主。鼓励那些有所进步和应用上创新的学生,时刻关注着学生的每一个进步,采用学习过程评价,目标评价、实习企业评价相结合。
1.考核形式、内容、标准。过程性考核与终结性考核分别占70%与30%,过程性考核包括:学习状况(出勤情况、学习状态、课堂讨论表现、学习进步值等)占30%,此项占比最大,因要鼓励学生积极学习,以发挥自己的最大才能为最高宗旨。导学案完成情况每次均有计分,占20%。下午的实训课成绩占20%,要求熟知并能正确运用相关设备进行操作;数值操作流程,步骤准确、完整、利落。期末试卷和实践考核共占30%,为个人分。
【关键词】电工基础;教学效果;教学方法
Talk medium job school 《electrician's foundation 》
the lesson teaching new method
Liu Shou-long
【Abstract】Electrician's foundation is medium professions such as the job school machine electricity, electronics and electricity etc. set up of a profession foundation course, exaltation should course of teaching efficiency, have to be excellent to turn a content of course, understanding teaching object, reasonably ducting teaching, excellent turn a teaching method, strengthen study method instruction, the outstanding student's corpus function, stir up a student of study interest and create sex thinking.
【Key words】Electrician's foundation;Teaching effect;Teaching method
电工基础是中职学校机电、电子和电气等专业开设的一门专业基础课程,是一门以实验为基础的、理论性较强的课程,学生对这门课掌握得如何,直接影响后续专业课的学习。然而,该课程具有概念多、公式与定理多、原理抽象、知识含量大、覆盖面广等特点,学生普遍反映理论难懂,公式难记,运算繁琐,解题困难。多数学生产生畏难情绪,有的甚至出现厌学现象,致使教学效果不尽如人意。为了改进课堂教学效果,笔者进行一些探索。
1.优化教学内容
按照中等职业教育以培养学生能力为培养目标的要求,结合学生情况和教学内容特点,对教学内容进行优化,做到紧扣教学大纲,教学内容难易适中,以实用为原则,转变“教学内容即教材”的传统观念,把基本概念、原理作为教学的基本立足点,把技能训练作为教学的目标。例如电磁的教学,初中物理中已经讲了一些基础的知识,所以教学中应把重点放在分析现象上。职校学生的分析能力比较薄弱,磁场又是比较抽象的内容,讲解时可以和Flash一起配合使用,这样能激发学生的兴趣,更加深对现象的理解和应用。
2.了解教学对象,因人施教
在进行电工基础教学时,首先要对教学对象进行大体了解。职校学生普遍由于基础相对较弱,特别需要物理与数学知识,容易产生厌学情绪。因此任课教师在教学中必须考虑到学生的实际接受能力,引导学生由易到难,循序渐进。教师可以考虑对接受能力强、中、弱的学生实施分层次的教学。对接受能力较弱的学生,要适当降低难度,加强动手能力的培养;对接受能力中等的学生,要适当加深部分教学内容,在动手和实践中让他们加深对知识的理解,提高兴趣;对接受能力较强的学生,要加强拓展知识的学习,着重培养发现问题、分析问题、解决问题的能力,可以通过“结对子”和当“小老师”等方式,来培养他们的上述能力,同时也提高各阶段学生的社交和语言交流能力。
3.选择合理的课堂导入
由于电工基础这门课程的概念多,内容抽象、枯燥而难以理解,通过巧妙的课堂导入,能使枯燥的知识变得生动有趣,抽象的理论变得具体形象,促使学生学习情绪高涨,有助于他们获得良好的学习效果。在实际电工基础课堂教学中,可以根据具体教学内容和学生实际情况,合理选择不同方法导入新课。笔者常用的教学导入方法有设疑导入法、演示导入法、生活实例导入法等。下面就上述方法做一些浅显的分析。
3.1设疑导入法
实践证明,疑问、矛盾、问题是思维的“启发剂”,在上课开始时根据即将讲解的内容提出问题,悬念寓于其中,使学生求知欲由潜伏状态转入活跃状态,提高学习的兴趣,从而引导学生积极思考,潜移默化地接受新知识。例如在讲解“电磁感应定律”这一节时,先指出电磁感应现象中闭合回路有感应电流产生,势必有感应电动势的存在,再提出问题:“如何来计算这个感应电动势的大小呢?”这就引出电磁感应定律的内容。这样引入新课的教学,学生思维活跃,兴趣较浓,师生思维出现共振,乃是课堂教学艺术取得成功的重要标志。
3.2演示导入法
职校这个年龄段的学生普遍具有好奇的心理,对新鲜、奇特、直观、生动的事情非常感兴趣。利用这个心理特点,借助多媒体声、像、文字、动画等的配合,采用新颖生动、形象直观的电工演示实验导入新课,使学生获得大量感性信息,具有初步的感性认识,可使教学化难为易,化抽象为具体。例如在讲解“电动势,闭合电路欧姆定律”时,利用Flas课件演示,通过控制正电荷在电源两极间移动的速度和数量,模仿出电源两极建立电场的全过程。正电荷运动的立体动画,形象生动地展现在学生面前,加深学生对微观世界的认识和真实理解。
3.3生活实例导入法
关键词:电工教学;基础;兴趣;综合能力;培养
中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2013)25-069-01
相对于其他学科来说,电工技术是一门实用技术比较强的课程,同时也是操作性很强的学科。电工技术是一门相对比较抽象难学的课程,对于机电类学校和职业中学来说是一门基础课程,是电学相关的各个专业的学生必修的课程之一。在从事电工教学中我发现历届学生对这门学科的学习均感枯燥,尤其是基础较差的学生,对这门学科的学习感到极为困难。结合自己在多年的教学实践中不断总结的教学经验,我认为要解决这一困境,应重视学生基础知识的掌握,兴趣的激发和对所学知识的运用等综合学习能力的培养。
一、重视基础知识教学
我校是一所职业高中,高职学生大多底子差,物理基础知识掌握不牢,而本课程主要特点是内容涵盖面广、概念多、抽象、难学、难记、难理解。在实际的教育教学过程中,针对此类学生,我们不能用传统“灌输式”和“全篇论”的教学模式,应该针对实际情况重视基本理论、概念、公式和应用等基础知识的教学。我们知道在实际的电工工作中,离不开对电的基本概念的正确掌握,对定义的准确理解,对各种计算公式的适当运用和各种安全规则的遵守,否则,不可能完成实际操作,甚至会带来不可想象的后果。例如,当线路短路或过载造成熔丝熔断,需要更换熔丝,这貌似是一项简单的电工工作,但熔丝的材料与粗细的选择,都需要一些电工理论知识的支持,否则就不一定能完成如此简单的工作,甚至还会造成严重的安全隐患。又如,我们在敷设线路时,对于导体应采用何种材料,管径是多少,能否符合用户的用电需求等问题,都需要进行理论分析和计算,所以电工技术学科及学生情况的特殊性注定了我们对电工基础教学的重视。学生掌握了基础知识,才能为以后的学习深造打下坚实的基础。
二、重视学生兴趣的培养
俗话说,兴趣是最好的老师,教学中我们在课堂上要积极创设教学情境,做一些比喻性,对比性的较强易懂的例子以及结合实物挂图等形式,使枯燥乏味的知识趣味化、生活化、活跃课堂气氛,激发学生的学习兴趣;我们可以利用学校多媒体教学设备来引发学习兴趣。电工技能训练的电路工作原理、电路安装和故障检测可以借助教学软件在多媒体教室进行模拟操作训练,在教学中恰当地运用电教手段可以使抽象的概念、原理图式化、形象化便于理解和记忆,缩短掌握原理的过程,使学生轻松愉快地理解知识点,达到更好的教学效果。同时我们还可以依据新课程标准,让学生更多的参与合作到学习中去,激发学生学习的热情。教师通过吸引的方式,激发学生的学习积极性,把电工知识和技能训练变成一个学生喜欢的,同时又能获得知识的欢乐谷,让越来越多的学生喜欢电工技术课程,学到扎实的基础和技能,尽早与社会接轨并应用到生产实际中去。项目实施步骤:1)教师给出电路,学生根据项目要求,查找相关资料,确定项目目标和任务。2)学生对项目讨论后,制定实施计划,设计电路。3)老师检查无误后,学生自己选择的元器件连接电路。4)调试过程中教师及时地对学生进行指导,解决遇到的难题。5)教师再进行总结,引导学生取他人之长补自己之短,使学生的综合能力在总结评估中得到提高。学生在实施项目的过程中,学会思考、增强信心、提高学习积极性、锻炼发现问题和解决问题得能力,培养了创新的兴趣,经过自己艰辛的努力,克服重重困难才完成了一个个项目,有了成就感,也收获了成功的乐趣,学习起来更加有积极性,掌握的知识也更加牢固。所以兴趣的培养对学生学习的积极性、主动性 至关重要。
三、重视实际操作能力的培养
前面我们说了电工技术学科是一门操作性很强的课程,很多知识、原理很抽象,通过实际操作不但可以培养学生对电工基本知识的深入理解,而且大大提高学生的动手能力和电工知识的运用能力。在教学过程中,充分利用现有的教学资源和身边的条件为学生创造动手实践的机会,尽可能地给学生提供熟练技能的机会。教学中教师通过讲解、示范,学生模仿模仿和自主性学习,启发学生认真审视操作的各个环节和细节,通过把操作与观察结合、与思维结合、与创造结合的整合过程,使操作技能水平得到新的提高。这是操作能力的科学训练,它能促进操作技能向创新实践的转化,能揭示创新思维对实践操作的促进作用,进而引导学生把电工技能运用到生产、生活中去,并大胆地投身于创造性实践活动中,为将来适应社会、服务社会奠定坚实的基础。实习过程我们还可以组织学生整理、维护、修理实验设备以确保实习室正常开放。实验时设备或器材问题尽量让学生解决。学了照明电路的安装与维修后我就安排学生跟在电工师傅后面做,从刚开始做小工渐渐变成熟练工,在实际操作中他们学到了很多在实习室里学不到的东西,能真正学以致用。
总之,电工学科不像其他工科,好多时候只能通过抽象的想象来理解,同时电工教学工作时一项长期的教研工作,在教学中,教师要采用多种灵活的授课方法,善于抓住学生及学科特点,认真总结教训经验,研究更科学有效的教学方法,使学生能够热爱电工技术,使学生从学习中得到乐趣,使电工电子技术不在枯燥,促使学生从实践中得到真知,以此激发学生学习的积极性,提高学生的综合能力。
参考文献: