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这几年来,高职教育改革如火如荼,校企合作,厂校结合,共同培养高质量的具有行业特色的应用性人才。不断改革深化人才质量培养体系,优化课程组织结构,改革课堂教学内容,调整理论教学和实践教学比例,在有限的教学时段内达到教学效果的最大化。
1.调整课堂教学重点
根据专业的目标定位和后续课程的需要,我们把《电工基础》教学的重点放在电路的基本概念和基本定律;线性电阻电路、线性网络电路、正弦交流电路的基本概念和基本定律及一般电路的分析方法和三相交流电路。这些章节的基本概念,基本定律,和一些知识的要点如功率、电源、匹配、电位,电感电容元件、振荡电路,三相对称非对称电路等对以音频放大电路为主要特征的电子技术,音响技术,数字立体声技术,和以三相交流大功率用电为特征的灯光技术、舞台电器控制等课程的学习都有很大的指导意义。非正弦周期电流电路,电路的暂态分析只需要掌握一些基本概念,不需要进行深入的研究,磁路和铁芯线圈电路自从设备小型化时代的到来,磁放大电路和电抗器的应用也早被开关电路所替代,这些章节在未来的专业课程中涉及很少,因此不作要求加以删除。高职学生有它一定的特殊性,相对数理化基础较差,在教学中要主动适应高职学生的特点,删繁就简,以广度换深度,简化定量计算,加强定性分析,把深奥的理论还原成浅显的道理。注重理论联系实际,注重工程式思维的培养,使科学向技术回归,技术服务于应用工程。
2.改革实验教学内容,增加实训教学项目
电工基础是一门专业基础理论课,也是一门专业技能课,有些教师会对此提出异议,觉得电工的基本技能应该是电工基础课程教学内容体系以外的教学项目。我们对此进行了统筹的安排,变革围绕教材“讲授+实验”的课堂教学模式,精选实验内容,增加实训教学项目,加快理论与实训融合,使学生在了解电路实验的基本方法和一般步骤基础上,熟悉掌握常用电路元件,电工工具,电工仪器和仪表的使用方法,加强一般电路的连接、电路的测试等操作技能,加强电路常见故障的排查和解决问题能力的训练;为此,我们专门组织力量编写具有专业特色的与《电工基础》相配套的《电工基础实训教程》,实现理论教学、实验项目和实训教学环节的相互衔接和优势互补,实现《电工基础》课程教学效果的最大化。
二、建立科学的课程质量评价体系
课堂教学改革的目的是提高课堂教学的效能,有效培养学生科学的思维方法,知识迁移能力和解决实际问题的能力;提升学生对书面知识的了解,基本理论的掌握。建立科学合理的课程教学评价体系是检验课堂教学质量的一个重要环节,能起到检查和激励学生学习的作用。要建立以学生为主体的课堂业绩评价体系,立足高职学生的学习特点,思维习惯,从强化学生基本知识、基本技能着手,改革考试方式,注重内容实效,更加突出教学过程管理。做到理论与实践并重,平时与期末兼顾,项目训练与实训操作三位一体的综合性、形成性成绩评价体系,引导学生注重过程积累,提高学生参与教学的热情,提升教学效果。通过这几年的教学探索与实践,教学效果明显变化,学生成绩逐年提高,《电工基础》课程的合格率从以往的百分之六七十,上升到目前的百分之九十左右,成效显著。
三、建设一支充满活力的教师团队
课堂教学改革也是一个系统性工程。这两年来,为了着力推进课堂教学改革,提升教学效果,我们十分注重引进行业从业人员充实到实训兼职教师队伍。目前,我们三位电工基础实训教师都来自行业生产一线,具有高级电工,中级技师职称。他们丰富的行业从业经验为实训项目设计,电工基础课程为专业能力服务和学生应用能力的提升,提供了广阔的平台,取得了可喜的成效。
四、结束语
关键词: 《电工基础》渗透习题意识
在《电工基础》教学中渗透“习题意识”,是指根据教学大纲的要求,按知识的系统性、规律性,有目的、有意识地结合教材内容,适当编制习题让学生去解答,克服做题的盲目性、随意性,使教学趋向量化和定向化。同时,在《电工基础》教学中渗透“习题意识”,也能有效增强学生的主动性,激发学生学习兴趣。
笔者多年来一直担任计算机对口单招班《电工基础》课程教学和高三复习教学任务,在教学过程中经过总结和提炼,认为在《电工基础》课程中渗透“习题意识”应切实从下列三个方面去做。
一、讲清基本概念和基本定律的同时,注意渗透“习题意识”
对于基本概念,一般都应使学生理解它的含义,了解概念之间的区别和联系。如在讲授“电压和电位”的概念时,教师要引导学生理解两者之间的关系,理解电压的“绝对性”,即电路中两点之间的电压与所选择的参考点无关;理解电位的“相对性”,即电路中某点的电位取决于所选择的参考点,参考点改变,该点的电位也随之改变。在讲清这些概念的同时,教师应及时设计一些习题让学生思考,以加深对知识的理解。例如,讨论某电路中A、B两点之间的电压(分别选择A点和B点作为参考点),验证A、B两点之间电压的“绝对性”;讨论该电路中A、B两点的电位(分别选择A点和B点作为参考点),验证A、B两点电位的“相对性”。
对于基本定律,在讲解时教师应注意通过实例、实验和分析推理过程引出,应使学生掌握基本定律的表达式(包括文字表达和数字表达式)和适用范围。如在讲授“部分电路欧姆定律”时,笔者要求学生理解该定律的文字表达:“通过电阻的电流与加在它两端的电压成正比”;掌握该定律的数学表达式I=U/R。在理解和运用该定律时学生要注意以下几点:①R、U、I必须属于同一段电路;②不可把三个量间的因果关系与数量上的联系混为一谈:从电流形成条件的角度来分析,导体两端存在的电压是因,而导体中形成电流是果。欧姆定律揭示了由导体两端电压决定导体中电流的规律性。U、I之间的这种联系是因果关系。在运用欧姆定律来解决具体问题时,已知三个量中的任意两个量,即可求出第三个量。这仅仅是利用了三个量之间数量上的联系。③运用欧姆定律计算电阻时,即R=U/I。这仅仅意味着利用加在电阻两端的电压和流过电阻的电流来量度电阻的大小,而绝不意味着电阻是由电压和电流的大小决定。无论加在电阻R两端的电压取何值,电压U和相应的电流I的比值总是不变的。这时,教师可以通过设计一些判断题和选择题,通过习题来巩固该定律,辨析相关的表述。
因此,教师在传授电工基础知识时,要探索处理问题的方法,理清研究的思路,注意培养学生的分析能力、推理能力和想象能力。在这一环节中,教师应按知识重点、学生的知识水平及知识的“转化”规律,编选一些有利于巩固知识、掌握知识的基本练习题。这些习题,尽可能包括计算题、问答题(所学知识定向说明和解释电现象的题目)、选择题(目的性较强的题目)、证明题、思考讨论题和引申题等。
二、选好习题,上好习题课,通过例题渗透“习题意识”
题目的选择直接影响习题课的质量。教师必须精心选题,习题的选编要有利于学生加深对概念和知识的理解,以及对解题方法的掌握,通过例题的讲解和作业题的练习,达到明确概念、掌握方法、启迪思维、培养能力的目的。因此,在选择电工基础习题时,教师要注意目的性、典型性、延伸性、针对性和综合性。习题教学是将知识转化成能力的过程,在习题教学中教师应尽可能采用“多变、多析、多问、多解”的导向法。“多变”就是对一道题改变叙述方式、增减或隐蔽条件,增设“干扰量”或“比较量”,进行纵变、横变、纵横变,让学生在分析、比较和判断中拓宽思路。“多析”,就是让学生对一道题从不同角度入手进行分析,培养学生的逻辑思维能力。“多问”,就是对一道题从不同角度提问,使原题“开花”形成程序题,这样做既可以拓宽思路,又可以使学生把知识学活。“多解”,就是对同一题从不同角度启发、诱导,让学生用多种方法去解答。这样做不但可以发展学生思维,而且可以让学生沟通新旧知识的联系。可见,在习题教学中通过“四多”导向有助于激发学生求知欲望,发展学生的创造性思维。同时,教师应通过讲例题渗透“习题意识”,让学生注重习题的变通性,强化对问题的多维思考,以便充分发挥例题的示范、开发、导向等功能。
三、搞好复习,以“考”代“练”,强化“习题意识”
复习是电工基础教学中不可缺少的环节,复习的本身就渗透着提高。复习的重点应放在系统地掌握教材内容的内在联系上,掌握分析问题的方法和解决问题的方法上。教师努力从如下三方面去做,才能实现复习所要达到的目标。
1.在概念和规律的复习中,教师要向学生介绍知识结构,注重挖掘知识的内在联系,搞清知识的来龙去脉,务必使学生把所学知识系统化、条理化、立体化。
2.教师应结合各知识点编选习题,对典型题深入剖解,解题强调“四多”,即“多变、多析、多问、多解”,使学生通过解典型题,达到触类旁通的学习效果。
3.教师要搞好训练,精选题目,以“考”代“练”,单元过关。“练”是关键,“考”是手段。为此,教师要注重理解能力的考查,进行鉴定性测试、形式性测试和总结性测试,在形成性测试后,及时进行反馈、矫正、补缺、提高。同时,教师要瞄准对口高考试题的题型和考查方向,强化规定时间内的仿真适应性做题训练,从而提高学生做题效率,强化“习题意识”。
从上述几个方面可见,在电工基础教学中巧妙渗透“习题意识”是符合教学规律的,它与搞“题海战术”截然不同。渗透“习题意识”跟传授知识和培养能力是有机的结合,它贯穿在教学的全过程中。这个过程是一个以“用”促“学”,学用结合的过程。在教学过程中巧妙设计习题(或题组),能给学生提供一个运用所学知识解决实际问题的“实习”场所,有效地调动和发挥学生的主观能动性,提高“转化”效率。值得注意的是不能以习题代课本,因为习题在很大程度上只能体现知识的点,体现不了知识的面,但习题有导向作用,所以教师对习题的选编要紧紧围绕掌握知识、发展智能这两个基本点,使习题有实际意义。
参考文献:
关键词:电子技术 学习兴趣 教学方法
连续这几年,笔者一直负责教授电工专业电子技术这门课。机电专业的学生在校期间既要学习强电方面的知识,又要学习弱电方面的知识。学生在第一学期已经学习了电工基础课程,对基本的电路计算已经有了一定的了解,通过学习电子技术,可以进一步熟悉基本电子器件的特征和应用,掌握常见放大电路的工作原理和电路图。由于所教授的学生既有秋季生,也有春季生,并且每年学生的情况也都不太一样,笔者结合这几年的教学经验,对这门课的教学方法谈几点心得。
一、要深入引导,培养学生兴趣
俗话说,兴趣是最好的老师。在兴趣这位老师的吸引和指导下,可以加快学生获得丰富知识的进程。现在的技校学生有相当一部分人认识不到学习理论课的重要性,认为学习理论就是为了完成作业,还有一部分学生认为来到技校只要将实习课学好就行,理论学得好坏无所谓。老师可以试着激励学生去动手和尝试,培养他们的兴趣。比如在学校组织的创意工件大赛上,电工组王老师指导学生做的是旋转LED灯和智能小机器人。在制作初期,学生开始看到一大堆的电子元件和板子的时候,根本提不起任何兴趣,但伴随着一个个的元件焊接到板子上,电路完成,最后看到作品旋转的同时显示出字的时候,学生发出了感叹,感受到了电子的神奇,并且对电子技术这门课的兴趣大涨。现在上理论课,很明显的是听课的人数又多了几个。这种兴趣的延续,是学生学好电子技术这门课的重要保障。
二、确立有针对性的教学方法
1.针对现有的新教材改善教学方法
如在电子技术中,在学习三极管电流分配关系时,书上花了大量篇幅介绍了各极电流的形成过程,又从实验上验证了IE=IB+IC,即发射极电流等于基极电流和集电极电流之和,学生还是将信将疑。如果老师以电工基础中节点电流定律来分析,我们学生就比较容易接受。再如在计算放大电路静态工作点时,对于一般共发射极放大电路,UCE=UCCICRC,学起来很难理解。老师可以换个方式进行分析,应用电工基础中回路电压定律来解释和学习,学生就容易理解了。
2.针对目前的学科体系和学生现状改善教学方法
电子技术目前的学科既呈现多元化,同时又呈现出综合化,而目前学生的基础普遍较差,学习自觉性不强和学习积极性不高,很难在较短的时间内达到学好的目的。这就要求老师要有针对性地对教材进行选学,适当增减、调整学习内容,改变学习方法和进行总结。
如在介绍三极管的放大原理时,尽量避免介绍三极管内部的载流子运动方向,而直接通过实验得出:由于基极电流IB的微小变化,使集电极电流IC发生很大的变化,即利用基极电流IC的很小变化控制了集电极电流IC较大变化,这就是三极管的电流放大原理,很自然地得出了结论。再比如在学习三极管基本放大电路前,适当地复习电学和电工电路方面的知识,学生便能很好地进行分析计算了。技校生学习的内容不应太抽象,否则会挫伤他们的学习积极性。
3.立足教材,采用不拘泥于形式的教学方法
抓基础,弄清基本概念,特别是在今后的学习或生活中常用的概念。弄清基本概念是分析计算的前提,是学好电子技术的关键之一。电子技术内容繁杂,总结归纳十分重要,要注意:重要的不是具体的、个别的知识点,不是各种单一电路的简单罗列,而是要掌握解决问题的一般方法和彼此的内在必然联系。只有这样,才能举一反三,触类旁通,才能在不同的条件下灵活运用所学知识。因此在学习中不断进行总结,学生的成绩才会得到提高。
4.理论教学和实习课题相结合是最好的教学方法
学生一边学习理论课,一边进行电子方面的实习课题,理论和实践相结合,这是加深学生记忆和理解的最好方式。然而,现在的实际情况是理论课在第二学期学习,电子方面的实习教学则安排在第三学期,中间间隔时间过长,学生遗忘的会比较多,不利于知识的掌握。这个问题将在和实习老师进行讨论后,对实习课题的顺序进行调整。
关键词: 《电工学》 教学技巧 细节
《电工学》在我院是五年制数控技术应用专业和数修专业的一门专业基础课程,通过该课程的学习,学生可获得电路、电机及其控制,安全用电,电工测量及电子技术的基本理论、基本知识和基本技能。由于它概念多、知识面广、综合性强、实践性强,因此教师在教学中要做到重点突出、深入浅出,使学生尽快掌握。我就《电工学》教学中的细节问题谈谈自己的体会。
一、合理选择教学内容,突出“学以致用”理念
《电工学》是一门基础学科,它的对象是非电类专业学生,其内容必须与后续专业课相衔接,其基本理论以“必需够用”为度,减少数理论证,以掌握概念,突出应用培养技能为教学重点。如电路部分重点介绍电路的基本概念、基本定律和基本分析方法;电机与控制及安全用电部分主要讨论变压器与异步电动机的外部特性,控制和使用,以及安全用电的基本常识;电子技术部分重点介绍电子器件的外部特性与功能,以及电子电路的定性分析与应用;电子测量部分介绍常用电工测量仪表的基本原理,应用及实验可以放到实训课中去讲解,提高学生同步应用的技能。另外,课程的教学目的不仅仅是教会学生知识,更重要的是教会学生怎样应用所学的知识,这里所说的“应用”不仅仅指会用所学的知识去解题,而是要让学生知道所学的知识有什么用处,如何在生产实践中应用这些知识。在平时的教学内容选择上,应注重将理论知识与工程技术上的应用联系起来。例如,在介绍二极管的特性曲线时,只单纯介绍曲线的基本含义,而特性曲线有什么实际应用并不介绍,这种从概念到概念的灌输,使学生对课程的学习感到抽象和无用。只有注意了知识与工程应用的密切联系,在介绍曲线的基本概念后,进一步联系实际,说明二极管特性曲线可由晶体管图示仪来测量获得,利用特性曲线可以观测二极管的主要参数和检测其性能的优劣,才能使学生体会特性曲线的作用和应用,做到合理选择教学内容,突出“学以致用”理念。
二、根据教学内容联系实际,充分挖掘学生的想象力和推理能力
在《电工学》的教学中,除了合理选择教学内容外,还应突出教学的实践性,充分强调对实际的指导意义,思考分析理论在实际的具体应用。例如,在分析串联电路的应用时,学生对它的实际指导意义理解不深,我就补充举了个例子:有一个小灯泡额定电压为12V,额定功率为6W,要把它作为信号灯接到220V,在电路中,应该串联一个多大的电阻?可选的电阻有200欧姆、400欧姆、500欧姆、700欧姆四种。学生根据小灯泡的电压、功率,算出了小灯泡的额定电流为0.5A,电阻为24欧姆,再根据串联电路的电流0.5A和总电压220V算出串联电路的总电阻为440欧姆,最后将总电阻440欧姆减去小灯泡的电阻24欧姆得到416欧姆,即为应串联的电阻阻值。但实际上可选的电阻没有416欧姆的,那么,在接近这个电阻的400欧姆、500欧姆两个中应该选取哪一个呢?能否选取最接近416欧姆的400欧姆呢?答案是否定的。因为如果选了400欧姆的电阻,串联后流过小灯泡的电流约为0.518A,就超过了它的额定电流,这是不允许的。在这个问题中前面算出的额定电流在实际应用时隐含的条件是只能小于等于它,而不能大于它。选取500欧姆的电阻串联后,虽然电流下降到0.419A,小灯泡的亮度有所下降,但能保证电路设备安全。在《电工学》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。例如在讲串联电路中电压和电阻成正比的关系时,我突然提了这样一个问题:如果两个电阻串联,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,则电压表读数会越来越大,最终电压表的读数必然与电源电压相同。这就是为什么电线断线后如果有人碰到就会触电的原因。引导学生联系实际,丰富学生的想象力,不仅能加深学生对概念的理解,而且能调动学生的学习积极性,让他们感到学有所用。
三、合理安排教学顺序,注重相似内容类比区别集中教学
《电工学》的教学内容中有些概念十分相似,很容易混淆。如果按部就班地顺着章节讲述,就会造成前后内容脱节,让学生抓不住要领。如果打乱章节顺序,把类似的概念放在一起相互比较,集中讲解则可达到事半功倍的效果。例如,在“电磁与电磁感应”教学时,左、右手定则和右手螺旋定则均不在同一节,而且这几个定则都是在介绍其他概念时配合应用的,比较分散,提法又很相近,很多学生经常混淆这三个定则的用法。如果采用类比区别、集中教学的方法,就能解决这个问题。首先把这三个定则同时列出,并区分它们的适用场合,即右手螺旋定则用于判断通电导线周围的磁场方向,左手定则用于判断通电导线在磁场中的受力方向,而右手定则用于判断导线切割磁力线后产生的感应电动势的方向。其次,再针对不同的使用场合具体地分析大拇指所指的方向代表什么,食指的方向代表什么,手心手背又有什么作用,等等。这样,学生对三个定则的概念和运用场合的印象就非常深刻了。
四、合理采用比拟法提高学生学习兴趣,帮助学生掌握知识
在《电工学》课程中有些概念不容易理解,学生学起来比较吃力,学生对这些内容往往兴趣不高。为帮助学生掌握这部分内容,教师要在教学中突出概念的理解性,采用比拟法是一种让学生能理解掌握知识的好方法。例如,在分析电压与电位的区别时,学生对参考点的含义不理解,因而将电压、电位经常混淆。在教学中我们可以把电位比拟为高度,把电位差(既电压)比拟为高度差,因为学生对高度和高度差有深刻的感性认识。电位的特点是电路中某点相对于参考点的电压。它是相对值,其大小随着参考点的改变而不同。在教学中可以把讲台的桌面高比拟为电路中某点的电位,这时,我们可以选择不同的参考点(如地面、讲台的桌面、屋顶等)来看讲台的桌面高度,选择的参考点不同,讲台的桌面高度就会出现不同的值,这些值既可以是正值(以地面为参考点),又可以是负值(以屋顶为参考点),也可以为零(以讲台的桌面为参考点),以此来加深学生对电位是相对值这一概念的理解和记忆。电位差的特点是电路中某两点间的电压,它是绝对值,不随参考点的改变而改变。在教学中可以把讲台的高度比拟为电路中某两点间的电位差,此时无论我们选择的参考点怎样改变,讲桌的高度也不会发生变化。通过比较,学生会加深对电位是相对值、电位差是绝对值这两个概念的理解,使抽象的概念变得具体、直观。
五、合理安排好实验教学,加强实验技能的培养
《电工学》是一门实践性很强的课程,是培养学生创新能力的重要环节,要充分调动和发挥学生的主观能动性,必须扭转学生重理论、轻实践的倾向,加强对学生实验技能的培养。以往学生上实验课,都是由实验教师讲解后,按照给出的电路图接线,规定的实验步骤操作,画好的表格填写数据这样的办法进行,束缚了学生。所以,在讲解一些实验的共性问题时,要针对实验内容怎样画好电路图、怎样选择仪表、如何操作、如何处理数据、如何书写实验报告等问题进行介绍,并且举例示范。在以后的实验课中,要求学生在课后根据实验题目自己拟定实验方法、实验步骤,以及所需使用的仪器设备。在上实验课操作之前,教师先进行检查,如发现问题和学生一起讨论,解决问题,然后学生进行独立操作,测出实验数据,最后写出完整的实验报告。这种办法有利于培养学生动手、动脑的习惯,提高学生实际操作和研究问题的能力。
总之,在《电工学》教学过程中有很多有趣和耐人寻味的细节问题,只要我们多观察、多思考、多联想、多实践,就能使这门专业课生动、富有吸引力,使更多的学生喜欢它。
参考文献:
[1]苏永昌主编.电工原理.电子工业出版社,2003.
[2]刘志平主编.电工基础.高等教育出版社,2002.
论文摘要:建构主义学习理论主张,知识是个体主动建构的,是个人经验的合理化,因此教学中必须调动学生积极参与,形成良好的、互动的学习氛围。以建构主义学习理论为指导,电工教学应将教学目标定位为学以致用;创设有具体任务的情境,为学生提供实验平台,理论和实验相结合;注重应用多媒体技术,培养学生自主学习、积极参与的学习态度,强调师生互动。
电工学涉及面广,理论性和实践性都很强,对于文化基础较差的中职学生,电工理论的学习有一定难度,而且他们的生活和生产经验不足,对电工实践也会产生畏惧心理。
一、建构主义学习理论的基本观点
以教师为中心的传承式教学模式不但使教学目标难以实现,更难以提高学生的综合素质和综合能力。其结果往往是,理论学不好,而实际动手能力又差。这种教学模式下,即使应用了现代信息技术,也只能是改变教师向学生灌输的方法,不能从根本上解决问题。而建构主义的学习观主张:首先,对于学习者来说,先前的经验是非常重要的。所以,在讲解一些电现象和概念时,教师要有意引导学生根据生活经验来发现问题和阐述问题,集思广益,充分发挥和调动学生的潜在知识经验,使学生感觉书本知识只是生活中一些现象的概括总结。其次,知识是个体主动构建的,因此学生必须主动参与到整个学习过程中,体现以学生为主体,发挥学生的主动性、积极性,创造性。第三,尊重个人意见。知识不是说明世界的真理,只是个人经验的合理化。因此,教师不应单以正确或错误来区分不同的知识概念。第四,注重互动的学习方式。课堂教学要形成良好的互动学习气氛,注重学习的主动性、社会性和情景性。
二、建构主义学习理论指导下的电工教学改革
(一)教学的目的是学以致用
教学的目的让学生获得知识,对知识形成深层理解。电工学是研究电能的转换、输送、分配和控制的科学,是一门直接服务于生产实际的应用性的基础学科,而建构主义电工教学理念,不是强调学生掌握多少理论的推导、概念的记忆和原理的分析,能否计算典型习题,而是要培养学生具备灵活应用所学知识解决实际问题的能力。
电工学教学大纲明确规定:电工教学目标就是使学生在掌握电工学基本概念、基本定律的基础上,能正确使用电工仪表,能阅读和分析电路原理图、分析常用电器设备工作原理,会使常用电器设备。可见,使学生具备实际应用能力、知识综合能力,满足市场要求是电工教学的最终目的。从认知结构上分析,对知识的理解是实践应用的基础,实践能力是验证学生对知识是否深刻理解的唯一依据,所以学以致用又是电工教学的核心目标。:
【关键词】电工电子技术;说课;课程;建设
电工电子技术基础的说课,主要包含课程标准、教学资源、学情与学习方法指导、教学方法和手段,教学程序设计五个方面。通过明确的课程定位,进行科学教学内容和课时分配,根据实际学生学情实施教学,在教学的过程中使用多种教学手段,并且通过教学程序设计为例,说明现阶段的课程建设。
1 课程标准
1.1 课程定位 :
电工电子技术基础这门课的教学是职业技术基础课,授课对象为我系的数控专业、数控设备应用与维护专业以及机电一体专业。开课时间,均为大二上半学年。该课程的定位为:高职数控、机电一体化、数控设备应用与维护专业三个专业的一门专业基础课,通过该课程的学习,要使学生具备高等职业技术人员所必需的电工、电子的基础知识和基本技能 ,能够为学习后续课程的学习和从事实际工作准备一定的基础。
1.2 课程目标
该课程目标有三个,即:知识目标,能力目标和素质目标。
通过课程的学习,要让学生完成相应知识的学习,包括:电路的基本概念和定理;直流电路、正弦电路、三相电路的分析计算;基本放大电路、逻辑电路的运算等知识。
现代化教学让学生掌握知识的同时,注重培养学生的能力,特别强调的是理论实践的结合,要能够用理论知识分析电路,解决实际问题。最终能够养成良好的素养,对于学习和实验都能够细心,认真,遵守实验室制度,提高对专业课的兴趣,拥有较好的自学能力。
1.3 课程衔接
该课程作为职业技术必修基础课,起着重要的桥梁作用。先导课程:高数和专业课概论为电工电子技术,奠定了一定知识和专业的基础,电工与电子技术基础主要讲解了基本电路知识,让学生学会实际电路的分析计算,正确使用电工仪表完成电路的测量,简单排故。这就为后期电机与电气控制、数控机床故障诊断和维修等专业核心课程打下了坚实的基础。实现了课程之间经历衔接的配合。
1.4 教学内容分和课时安排
在教学内容和课时安排上,教学内容要和实验紧密结合。总课时为64课时:主要分为4个大块:电路基本定理、线性网络共24课时;正弦交流电路、三相电路共18课时;放大电路、逻辑电路 共22课时。
1.5 重难点
课程的重点和难点主要是:戴维南定理的灵活应用、正弦电路的分析计算、放大电路的分析计算、典型逻辑电路的分析应用。
解决方案:(1)注意知识点的衔接、由浅入深简明透彻、淡化难点,重在结论的理解和应用 ;(2)充分利用现代化教学手段,图文并茂激发学生学习兴趣。
2 教学资源
2.1 教学团队
我系授课教师团队高级职称占34%,初级和中级各占33%。
2.2.1 教材与教学参考:
本课程的教材依据:①时代性;②实践性;③适宜性。选择由周少平和李严主编的《电工与电子技术》。该书北京交通大学出版社出版,为全国高职高专教育精品规划教材。
实验指导书为校本自编教材:电路分析基础实验指导书。
学生的学习基于课本,又要高于课本,所以,适当的教材参考书是非常必要的,对此,我们简绍了相应参考书,供不同层次学生的选择。
2.2.2 网络参考资源
多层次化的教学不仅仅局限于课堂和书本,我们鼓励学生自主学习,利用网络资源,学习精品课程,及时对课上内容进行预习复习。
2.3 实验室硬件设施
我校拥有较好完善的电工实验室,实训室,以及相关的中级工实训室、自动化生产线实训室
3 学情与学生学习方法指导
3.1 教学对象
本课程作为职业技术基础课,教学对象为:数控技术、数控设备应用与维护专业、机电一体化技术专业
3.2 学生学情
现阶段学生的学情主要为:理论基础薄弱;自主学习能力不强;自我驱动力及学习兴趣不足;对课程的需求:能用、够用、实用。
3.3 学生学习方法的指导
对于学生学习
方法指导主要有以下方法:交流学习,产生兴趣,建立自信;勤学活用,理论实践并行,敢于动手;观察生活,学以致用,创新思考。
4 教学方法和手段
4.1 讲授启发法
抽象的理想电路元件及其组合,近似地代替实际的器件,从而构成了与实际电路相对应的电路模型。就难度来讲,学习理论性的知识抽象的概念比较多。所以,在教学方法上面就要更加用心设计。由于理论知识比较多,本课程采取讲授法,使用多媒体教学,讲授相关理论知识,启发学生的兴趣,引导学生的学习,如图在讲电路模型的时候,可以由学生所熟悉的实际电路,用代替实际元件的方法自然的引出电路模型,让学生容易接受的同时,印象深刻。
4.2 多媒体课件教学,提高课程的生动性
比如:pn节的讲授。使用多媒体教学,丰富教学手段,提高课堂的生动性,比如,关于pn结的形成,其内部的多子,少穴的游动,学生很不好理解,但是,通过动画,播放,学生能够通过动态效果图,加深理解,印象深刻。
4.3 实例教学法
教学特色:讲练结合。
学生预习,教师讲授,归纳总结,实际演练,结果对比,问题讨论。在教学过程中,还采用了实例教学方法,将枯燥的理论知识,变得生动,学生积极参与其中,在课堂通过学生预习,老师讲授,总结方法,让学生实际演练操作运算,最后把同学验算结果进行对比,最后对于疑问的地方进行讨论,在讨论中加深学习。
4.4 理实结合,培养能力
将理论和实际结合,理实一体化,培养学生动手能力。
4.5 学生成绩考核
考勤和课堂表现占10%,实验成绩和课堂作业占20%,期末成绩占50%。
5 教学程序设计
例如:电路的等效变换。如何将多个电源的等效电路等效为简单电路呢?
5.1 时间安排:2课时(90分钟)
5.3 重点定义原理讲解
1)支路:电路中的每一个分支。
2)节点:3条或者3条以上支路的交点。
3)回路:电路中任意一个闭合路径称为回路。
4)网孔:回路平面不含支路的回路。
5.4 核心定律,多媒体动画演示定律
5.5 学习成果
学生能够解出相关习题,并且做出相关实验。
5.6 课程不足
实验室的条件、设备有待进一步提高;课程理实一体化改革,有待进一步加强。
注释:
【关键词】生活实验 自然规律 饭碗 象征 模型
《电子技术基础》、《电工基础》是电应用学科的专业基础课。目前在各职业中学中有广泛开设,但是教学工作并不顺利,对于文化课基础相当薄弱的职高生而言,这两门功课中有着许多搞不明白的概念、记不清的应用公式。作为这方面的专业教师,笔者是深有体会,即使是在大学里开设这两门课程,大学生学起来也不觉得轻松。那么在中学的教学工作中,要将这两门课教懂、教会,需要老师在课堂上化枯燥为有趣、化腐朽为神奇的本领,如何培养学生的学习热情、如何将较抽象的理论表达清楚?笔者在多年的教学工作中发现,比喻在这两门专业教学中起到了神奇的力量,一个巧妙的比喻往往是教学中突破难点与重点的关键。在本文中笔者将对这两个学科中的比喻作一些探索。
一、比较在电工教学中的作用
长期的教学经验与研究表明:流向职高的这批学生,基本不适应与传统的课堂理论教学,整体适应性差,导致教学效果差,尤其是电子电工专业,是一门理论性、抽象性强的学科。如何做到老教材、新教法,教材不变,教法变,笔者认为如能在教学巧妙运用比喻方法,化枯燥为有趣,化腐朽为神奇,会收到很好的教学效果。笔者将电工教学中的可比性作以下分类:
1、基本概念与生活实例间的类比
比如在电工中首先学习的期间是电阻,电阻中先学习的是导体的电阻,它对电流呈现阻碍作用是由于导体内部无规则的热运动引起的。在讲授这个知识点时首先要强调电流是电荷的定向运动,这可比为一列军队的行军过程,将电荷比为士兵,如果士兵们齐心协力朝前进军,就会势如破竹,如果士兵们一盘散沙,四处乱窜,则行军速度必大大减慢。
又如,在讲授电位的概念时首先提出的是参考点的确立,当参考点变动时,各点的电位值也相应变动,但两点间的电压则不变,这类似人的身高的测量,无论是站在地面、讲台、桌面甚至是山顶,如果都相对地面测,高度各不一样,但是头顶与脚底间的高度差即身高是不变的。通过比喻学生易懂。学会既有兴趣,又能彻底理解,做到老教材新教法,体现教学方案的有效性。
2、电路定律与自然规律的暗合
新课程评价指出:“择善而从之”——最优化的方法带给学生更完善的追求电工中学习的第二个重要器件是电容,而电容的充电放电过程是学生很难搞清的。笔者在授课时将电容的充放电类比成水桶的进水与放水。为了说明充电过程的快慢与电容器的容值及电阻间的关系。可作以下比较:将电容器比为水桶,将大小两个水桶分别置于同一自来水笼头下注水,显然大桶注水时间要长一些,同样电容容值越大,充电所需的时间显然要长;将充电电流比喻成水流,同一个水桶置于不同粗细的水笼头下,显然大水流下注水更快一些,同理充电过程中,充电电流的大小将影响充电时间的长短,电阻越大,电流就越小,所需时间就越长;电阻越小,电流就越大,充电所需时间就越短。这恰如其分地说明了T在=RC这一公式。另外,充电刚刚开始的一瞬间可比成进入开始的一刹那,水将要流下来,此时的水势是最急的,眼看水就要下来了,但此时水桶内并无水。这就象是电容充电的开始过程,开始充电的瞬间充电电流为最大值,电容有被充电的趋势,但此时电容并没有带电,此时电容两端电压差为零。这个“水桶”与“电容”的暗合可以突破难点,而且令学习觉得好学易记。
二、比喻在电子教学中的作用
电子教学比起电工来更为困难,因为电子学的发展还伴随着材料的发展与突破。例如:学生对于电子管尚且不清楚,突然要学习晶体管乃至集成电路的相关知识,当然是心中无底,更何况电子学属于弱电学科,比起电工来更偏重于微观,学生更觉抽象。因此在电子教学中比喻更显可贵。
1、给学科寻找一个象征
由于在电子的教学中常常用到“饭碗”这个比喻,笔者在开始第一堂前干脆给这门学科找了个象征,就用“饭碗”。在第一堂课中为了讲述材料对于电子学发展的意义。笔者特意带了一个饭碗,指着这个碗问学生:“这是什么?”当时学生几乎是要哄堂大笑,笔者又问:“同学们能否将人类历史上不同历史时期所用的饭碗材料乃至形状一一道来?”学生当场基本将各个时期的材料,从原始社会开始,从无到有,从树叶、石头、树木、铜器等其他金属到竹子、陶器、瓷器、塑料、不锈钢、密胺等等。笔者在肯定了学生的回答后指出,电子学的发展好比人类制作饭碗的过程中在不断寻找合适的材料,从电子管开始到晶体管、中小规模集成电路到大规模、超大规模集成电路,并且以电子学应用最广泛的计算机为例,从其庞大、低级到日渐玲珑、高级。学生渐渐听得入迷,笔者又指出目前计算机的发展趋势是生物化、智能化,这必然需要电子学材料的另一种突破。接着笔者话锋一转,指着讲饭碗说:“我们将要学习的这个‘饭碗’是由晶体管和小规模集成电路做成的。”接着笔者将整个电子学科以碗为喻,将半导体及晶体管比作碗的基本材料,将放大电器部分作为碗的结构,将反馈、振荡、直流稳压电源为碗的装饰,而将数字电路部分作碗的分类应用。那一堂课,学生对这个饭碗有了深刻的印象,及至后来的教学过程中,笔者一提起饭碗学生就心领神会。
2、饭碗式定义
笔者发现,在电子学中有许多饭碗式的定义,例如:放大到放大器、流放大器、交流放大器;振荡到振荡器、正弦波振荡器;反馈到反馈量、反馈元件、直流反馈、交流反馈、电压反馈、电流反馈、正反馈、负反馈、串联反馈、并联反馈;稳压到稳压管、稳压器、电流稳压电源;与或非逻辑到与门、或门、非门、与或门、或非门、与或非门等等,这些基本概念在定义的过程中基本上是递进且可以望文生义的。在讲授这样的基本概念时,笔者常常停下来问学生:“什么叫饭碗?”学生也常常回答:“能装饭的叫饭碗。”接下来就不必当教师的另作解释,学生已经完全清楚教师的弦外之音。
3、设计饭碗与设计电路的比喻
电子学的本质就是应有,是设计各种功能的硬件电路,因此学习电子技术不能墨守成规、拘泥于格式。因此,这仍然好比做饭碗,只要实用,不必拘泥于形状、材料。比如在学习直流放大器中,笔者提问学生:“直流放大器能放大交流信号吗?”学生起初的反应是不能,笔者进一步提问:“饭碗可以盛水吗?”学习立刻反应过来,只要是碗就既可盛饭也能盛水,同样只要是采用了直接耦合中遇到一道判断题:“没有选频网络的振荡电路是不能产生振荡。”由于在教材中正统波振荡器中比较强调选频网络,学生因此判断为“非”,笔者于是提问:“饭碗如果敲掉一个缺口,还能盛饭吗?”学生回答是肯定的,笔者接着提问:“少了选频网络的振荡器能输出什么。”学生思考后回答是一系列未经固定频率的波形,至此学生已经清楚选取频网络只是选择固定频率,好比饭碗的一个缺口,并不能改变本质。
4、模型的示范力量
在电子中一些不易理解的理论的讲授过程中可借助模型来化解难点。在反馈的授课过程中,笔者先引入了学生们较为熟悉的一个游戏“咬耳朵”,就是十几位同学站成一排,由最前面的一个同学将一句话往下传,到后来这句话往往被传得面目全非。从这个游戏的特点影射出多级放大电路的缺点,级数越多,工作越不稳定,容易出现失真。然后比较自然的提出反馈的概念。这个模型同样也可应用于零漂现象的解释,采用直接耦合的多级放大电路,由于各级工作点在温度变化时的不稳定性,在多级放大后,信号的漂移将越来越严重。级数就好比游戏中的人数,人数越多,越容易出现偏差。
三、总结
电子电工学科属应用类工科,工科本身就是用于生活实践,因此,与生活事例、用品、自然规律之间有着千丝万缕的关系。在教学过程中如果能多挖掘可比的实例,可起到化腐朽为神奇的力量。让我们共同努力,做一个搏击教学改革潮流的新型教师。
参考文献:
[1]童诗白《模拟电子技术基础》第二版,高等教育出版社
【关键词】综合高中电工基础教学方法
综合高中是融普通高中与职业技术教育为一体的办学形式,是一种先进的高中教育模式,学生既学高中文化又学技术技能,三年后参加对口高考,考试科目为语、数、外三科+专业课(专业理论和专业技能)。在综合高中机电类、电子类专业中,电工基础是一门非常重要的基础性课程,同时也是学生最早接触的专业课程之一,电工基础不但具有原理多以及理论性强等特点,同时还具有实践能力要求强以及计算题量大等特点。
一、与初中物理进行有机衔接
从综合高中学生的具体学习情况来看,很多学生的学习基础都比较差,在学习习惯与方法上都存在很多问题,所以,在电工基础教学中,一定要帮助学生培养学习的自信心,积极培养学生学习电工基础课程的兴趣。同时还要在对相关初中物理知识进行复习的前提下,对新课程内容进行安排,做到在原有知识的基础上学到新的电工知识。只有这样,才能无形中增强学生学习电工知识的信心。
二、与实际应用进行有效结合
在对《电工基础》进行教学的过程中,通常需要完成两项任务,其中一项是为将来电类专业知识与技能的学习打基础;另一种则是要解决好在学习电工知识过程中所存在的一些应用问题,确保学生能够掌握对电路进行分析的正确方法,同时也为今后的学习与工作打下良好的基础。要想将这两项任务完成,就一定要在组织教学的过程中有效结合实际应用,在为学生讲解习题时,要尽量将所讲的内容与日常生活中的电路联系在一起,在为学生讲解理论问题时,要尽量将所讲的内容与平时所接触的电学现象结合来。
三、将概念图合理应用于电工基础教学
要想完成电工基础教学任务,概念图是其最好的教学助手。所谓有意义的学习,其实就是将新概念在原有认知结构中进行同化。所以,在讲课之前,对学生原有知识结构进行分析非常重要。
在传统电工基础教学设计的基础上,用对电路进行正弦交流的常用解法,首先,对电路求解交流电路进行问题的提出;其次,按部就班,对求解方法进行讲述,通过对数学相量的利用进行计算与求解;再次,对不同电路进行举例、求解,最后总结。
此外,对用Inspiration7.5软件予以充分应用,以此做好课前电工教学设计,同时从学生对原有电工规律的认识出发,从简到繁、由浅入深,步步深入,尤其是要注重新概念与原有知识的同化与联系。作为学习的一种策略,概念图可以对学生的合作学习、意义学习以及创造性学习起到促进作用,以保证学生能够学会学习。就学生而言,概念图可以帮助他们对新旧知识进行整合,同时建立知识网络,对知识结构进行浓缩,最终让学生从整体上对知识进行把握。对老师而言,概念图是其对学生进行评价的重要工具,由此可见,概念就是理工科的基础。但是,在教学过程中,很多学生都会忽视掌握基本概念,尤其是无法形成一种概念性网络,也无法对其进行深入性掌握。
四、加强练习与巩固
由于电工基础课程具有非常多的公式与概念,计算题的量也比较大,像:复杂直流电路、简单直流电路以及电磁感应等,这些都要求学生能对相关解题公式进行熟练掌握与运用。教的最终目的是为了不教,也就是说,教学,就是要教会学生能够主动自主学习,因此一定要注重对学习方法指导的加强。在教学过程中务必要安排习题课,尽可能的让学生多接触不同的题型,多巩固、多练习,触类旁通,举一反三。
五、加强实践
从根本上说,电工基础实践性非常强,实习教学是电工基础学习与实践的关键性纽带。实习教学不仅可以培养学生电工专业技能,为今后学习与工作打基础;而且作为教育的重要环节,老师还要注意培养学生的职业道德。也就是说,我们培养学生学习电工知识的主要目标就是,将其培养成高素质劳动者和训练有素的技术性人才[1]。电工基础训练是综合高中机电类、电子类专业学生的必修课程,同时也是学生今后工作时所必须掌握的必备技能。依照电工维修内容深、过于抽象以及知识面广等特点,本人认为电工知识指导老师一定要做好以下工作:对学生进行积极引导,尽可能的将学生学习电工知识的兴趣激发出来,此外,还要注重电工基础的教学方法,对教学管理予以加强,为学生创造良好的电工学习环境。
关键词:知识管理;核电工程;关键技术;应用研究
1 关于知识管理的一些基本概念
1.1 知识。广义的知识即通过实践、研究、联系或调查获得的关于事物的事实和状态的认识,是对科学或技术的理解,是人类获得的关于真理和原理的认识的总和。随着社会的发展进步和智能化的全面应用,知识已不仅仅局限于此。数据,信息,知识之间存在着必然的关系,从数据到信息再到知识的过程是一个不断重用和提炼的过程――数据在重用中提升为信息,信息在反复应用中转化为知识,而企业的知识总和进一步累计为企业智力资产。
1.2 知识工程。自知识工程的概念提出以来,世界各地的学者对其展开了具体而热烈的研究。二十多年来,知识工程在依然保持人工智能内涵的同时,研究重点不断发生变化。首先,知识工程的主要研究内容由知识推理转变为知识表达,主要研究对象由特定专业领域转变为常识和工程知识,它的处理规模和方式也从封闭式扩大到开放式,从小手作坊式的知识工程扩大到能进行海量处理的大规模工程,甚至学科从知识工程转变为知识科学。
2 知识工程的关键技术
知识工程的关键技术共包括四个部分,分别是知识获取,知识库,知识表示和知识推理
2.1 知识获取。知识获取就是从人类专家、书籍、文件、传感器或计算机文件获取知识,并将其向知识库转移的过程或技术。知识可能是特定领域或特定问题的解决程序,或者它可能是一般知识或者是用知识解决问题的过程。获取知识的途径目前有以下几种:(1)借助于知识工程师从专家获取。(2)借助于智能编辑程序从专家获取,MYCIN系统的知识获取程序TEIRESIAS就采用了这种方式。(3)借助于归纳程序从大量数据中归纳出所需知识。(4)借助于文本理解程序从教科书或科技资料中提炼出所需知识。知识获取是构建知识库的一个重大课题,但是它目前的研究尚不充分。知识获取也被专家学者和实践者认为是目前知识工程发展中的一个瓶颈,它限制了专家系统和其他人工智能系统的发展。
2.2 知识库。知识库是知识工程中结构化,易操作,易利用,全面有组织的知识集群,是针对某一(或某些)领域问题求解的需要,采用某种(或若干种)知识表示方式在计算机存储器中存储、组织、管理和使用的互相联系的知识片集合。这些知识片包括与领域相关的理论知识、事实数据,由专家经验得到的启发式知识,如某领域内有关的定义、定理和运算法则以及常识性知识等。知识库使信息和知识有序化,方便了知识和信息的检索;知识库加快了知识和信息的滚动,有利于知识共享和交流;知识库还有利于实现组织的协作和沟通;知识库还可以帮助企业实现对客户知识的有效管理。如何把各种数据、知识、经验规则等组织起来,建立一个适应于工程应用的知识库,对提高知识工程系统的效率至关重要。
2.3 知识表示。知识表示是指把知识客体中的知识因子与知识进行归纳并建立起各种关系,便于人们识别和理解知识。知识表示分为主观知识表示和客观知识表示两种。知识工程中常见的知识表示方法有产生式规则表示法,语义网络法,框架表示法,面向对象表示法。知识表示研究知识的表示技术、方法和语言,对知识存储方式的实现、知识的处理和利用起着重要的作用,是知识工程中最活跃、最重要的研究课题之一。
2.4 知识推理。知识推理是指在计算机或智能系统中,模拟人类的智能推理方式,依据推理控制策略,利用形式化的知识进行机器思维和求解问题的过程。知识推理是整个知识工程系统处理领域知识的核心部分,决定如何选用广义知识库中的知识,对用户提供的证据进行推理,最终对用户提出的问题做出回答或完成特定的动作。推理法方法有传统的正向推理和反向推理,也有近几年新兴的实例推理、模糊推、逻辑推理等方法。在实际应用中,可根据具体情况选择合适的推理方法。
3 知识管理在核电工程的应用
知识工程可以应用到多个专业领域,多个学科中。核电工程涉及多个学科领域,在核电建设过程中有着丰富的知识信息可供后续核电工程建设参考。
3.1 在核电产品设计中的应用。随着技术的飞速发展和客户需求的多样化和复杂化,各种产品的设计要求和参数要求变得越来越繁多和复杂,以前单纯依靠CAD系统和知识库之间文件形式的交互方式,使得CAD系统和知识库之间出现了断层,无法满足工程师知识积累运用的合理传递和管理要求。针对以上问题,可利用知识工程设计一套实时数据平台系统,创建产品参数化知识库,通过该系统进行产品整体模型的搜集和再生,方便、快速地完成产品的三围参数化造型设计,也能提品制造工艺流程的模拟,为工程师提供信息共享的平台。
3.2 在核电设备培训中应用。目前有很多高校的教育技术学专业都已经将知识工程引入作为一个重要的研究方向,其目的是借助于知识工程的方法和技术,改善教学,使培训更加智能化。培训知识管理是教育技术的组成部分,其实质是研究人类获取、传播、共享、利用和创造新知识的活动规律,管理有关知识的各种连续过程,以促进经济和社会发展的理论和实践。首先,知识工程的知识处理功能,有利于评价者获取被评价事物的信息和学习者获得所需知识。其次,知识工程的专家系统也可以为评价者或学习者提供帮助。
4 结语
英国哲学家培根曾说过:知识就是力量。那么知识工程就是力量的放大器,它能将知识高度集中,通过资源共享使集体的力量掌握在每个普通人手中。无论在何时何地,知识都是创新和发展的必要条件。因此,开展知识工程,实现基于知识的创新,是个人、企业和社会发展的必然选择。
文章所涉及的是知识工程的一些基本概念和简单的研究内容,仅仅是庞大的知识体系中的冰山一角。相信在人们的共同努力下,我们会克服目前的障碍和瓶颈,健全现有的知识工程体系,为人类社会的进步做出巨大贡献。