《电工技术》课教法优化的思考

2022-09-11

1 课程基本概况及问题

《电工技术》课程内容有六章,分为“电路分析理论”和“技能装配”两大模块。其中,电路分析理论主要讲授“直流电路和交流电路的分析方法”,重点是以电路元件的模型为基础,电路的基本定律为依托,电路通用分析方法的应用为落点,教学内容相对抽象、前后知识连贯、贴合紧密,需有较好的物理和数学基础。技能装配课(其中有5个验证实验+MF47万用表装配)主要锻炼学员常用电工仪器仪表(数字万用表、数字示波器、信号发生器、直流稳压电源等)的使用及简单电工工具(电烙铁、尖嘴钳、螺丝刀)的使用,重点培养学员能够独立实验的能力和手工锡焊工艺。

对于以上理论与实践两方面教学内容,在具体施教中感觉存在以下问题:

1.1“三求”的教学理念(内部原理求简单、外部特性求细、应用结合求全)的落实还有不到位的地方

内部原理求简方面,对有的知识点没有做到直截了当、简洁形象的处理:比如交流电用相量进行的理论公式推导不够简化;在物理知识向电工知识的过渡方面,对知识的铺垫和补充还有不足;在实物或演示实验进课堂方面,做得很不够。对相关应用结合的画龙点睛方面,思考还有偏差。普遍认为分析方法本身就是一种应用,但由于自身知识面比较窄,没有很好的进一步挖掘其他应用。

1.2 在实践课方面,手工锡焊技能的形成效果不明显

需要我们更加科学合理的根据课程标准要求安排教学内容。经过分析讨论,我们感觉在装配中的存在的问题是:万用表原理讲授不够简化,焊接练习不够充分,万用表的使用介绍太过繁琐,调试过程也有些胡乱。所以,根据课程标准的要求,需要进一步优化设计。

2 教法优化的对策

在对课程的知识点(重点、难点)进行梳理和充分考虑学员认知的基础上,应该从概念、分析、应用、实践四个方面优化课堂教学。

2.1 在概念方面

课程内容的第一章电路的基本概念、第三章第一节正弦交流电基本概念、第四章三相交流电路第一、二节,以及第五章变压器的磁路知识均属于基本概念的范畴。这些内容在教学中重点与物理相关知识融合,前面用电学后面用磁学。应通过展示实用电器实物、元件实物、物理实验视频、动画等方式予以衬托讲授。

2.2 在分析方法方面

主要是直流电路和交流电路的分析方法,集中在第二、三、四章,是考核的重点。包含了电路的定律、定理以及以数学为基础(方程组、相量)的分析方法。

主要应从“简化推导,突出步骤,贵在实践与纠错、验证演示”四个方向为抓手展开施教。在课堂教学中,将电路的分析过程以及简单的电路图,尽可能的用体现步骤的板书讲授,让分析方法更具有可操作性。在与数学关系紧密且重要的分析方法:如支路电流法、戴维南定理、以及基于复数的相量法,以典型例题的解题与纠错过程为载体设计制作微课,以突出分析方法的运用。另外,在分析方法中,第四章涉及三相电,鉴于实验室及教室没有三相电源,可考虑一方面收集三相电路电压、电流、功率测试的视频;另一方面结合仿真电路予以演示说明。

下一步,准备在实验箱、示波器、信号发生器等引入课堂,验证相关定理、定律(实际上将实验室中的实验台引进教室也很好)。基于仪器较多,我们计划上报购置高清摄像头直接将实时的实验转投于大屏幕上。另外,仪器大而多、元件小,这对演示效果是一个挑战,所以后续也可考虑制作合适的便携实验台以便于更好的呈现演示效果。

2.3 在应用方面

课程内容的第五章变压器、第六章照明设备、供配电常识及安全用电知识,属于电工技术的应用知识。这部分内容考虑制作实物展示板,将相关设备进行集中展示,同时结合配电箱实物及图片说明相关知识。对于安全用电主要通过视频、动画演示说明,具体联系生产生活实践展开教学。

2.4 在实践方面

实验课方面,结合前期实验仪器操作录像,自行录制教员亲身演示示范的实验录像。

装配课方面:优化教学内容的组织实施过程,让其变得更科学有效。

(1)弱化万用表原理的内容讲解,以突出基本原理为主,重点讲授装配及焊接工艺;

(2)下载或制作手工锡焊工艺、万用表调试流程的视频,以让学员在焊接训练及独立调校万用表方面能够做到保质量和高效率。这样可分配更多的练习时间进行焊接练习,同时重点加大教员的课堂巡回指导示范的力度。

(3)通过播放仪表使用录像,让学员对该表的使用方法进行学习(或刻录光盘让学员自行观看学习)。

3 对未来发展的思考

3.1 设置电工电子技术实物元器件(新器件)、相关实用电路展厅

一方面,在课程开始之初让学员对本门课程有所了解,激发学员的求知欲;另一方面,为课程教学提供课堂演示教具的保障,以促进教员研究优化课堂教学的新教具。

3.2 制作合适的电工实验演示台,推动直观化教学

课堂实验演示效果,很大层面上取决于演示的设计、方式和条件。这要求教员有很好实践能力,并且只有考虑周全才可万无一失。参考敦煌活其他教仪公司的模块化实验台,由教员集体攻关设计或提出设计要求,就可打造适合本门课程的教学实验展示台,从而有效的呈现相关演示内容。

3.3 进一步重视实验和实训课,让学员养成实践认知的习惯

对于包含验证性实验的理论课来讲,完全贯穿一体化教学模式效果不太理想,当然不排除部分内容可以运用该模式。这主要因为理论教学的重点是定律、定理所构建的方法的应用,而所配置的实验教学只是验证这些定律和定理,在本课程规定的内容只起到服务和支撑作用,而不是课程主体的呈现。所以,鉴于理论与实践联系紧密作用,教学实施中应两线并重。通过其他院校了解到,课程中的理论和实验学时比重大约为1:1。实践多了自然能够切身体会到电路分析的重要意义或相关应用,所以未来如有可能,应适当增加实验的比重。

3.4 积极开展电工俱乐部活动(参考中级电工培训项目)

电工俱乐部活动的主要目的是让学员真实的体验“电工技术”。活动开展过程中,可剪辑的具有亮点的教学视频作为教学资料引入应用于课堂教学中,这样可以更好的为“应用结合求全”服务,同时,俱乐部活动的开展也给任课教员提供了一个学习本专业相关知识的机会和进步发展的空间。

3.5 积极开展电路理论分析竞赛和俱乐部竞赛活动

“以赛促学、教学相长”,就是在学员有强烈求知需求的基础上,齐头并进的组织好理论和实践学习竞赛活动,更好地促进教员的专业知识学习的提升和教法上的突破,真正实现“教”和“学”质量上的提升。对学员来讲,学员的竞赛活动还能够重点激发学习主体的良性竞争,促进拔尖学员的产生,也更容易形成群体效应,使得整体教学水平的提高。