電工電子技術應用課程教學
隨著高職教育理念的更新和現代教育技術的發展,電工電子技術及應用課程的教學從教學模式、教學手段、教學硬體都在不斷改善,但課堂授課仍是課程教學的主要形式之一。課堂教學不僅是一門科學,還是一門藝術,良好的課堂教學方法可以提升課程的教學效果。筆者從事電工電子技術課程教學多年,針對學生學習過程中出現的各種問題,不斷摸索課堂教學的有效方法。以下是筆者在電工電子技術及應用課程教學中的主要體會。
一、對比分析,強化概念
電工電子技術概念複雜,電路結構形式千差萬別,學生容易概念混淆,判斷錯誤。若能採用歸納相互比較分析的方法,則能加深學生對電路概念的理解和記憶。
例如,圖1所示兩電路元件符號種類、數量雖完全一致,但電路型別截然不同。(a)是簡單電路,(b)是複雜電路,對比分析兩電路後,總結出:(1)簡單電路只有一個迴路而沒有分支,或雖有分支可用串、並聯方法化簡為無分支電路;(2)複雜電路不能用串、並聯方法將電路化簡為一個無分支電路;(3)簡單電路用中學所學歐姆定律即可分析出各電阻上的電流、電壓;(4)複雜電路僅用歐姆定律無法求解各電阻的電流、電壓。透過對比,強調複雜電路不取決於元件符號的數量,不能直接運用歐姆定律分析求解的電路就是複雜電路,併為講解複雜電路分析方法埋下伏筆。
授課中,對一些概念,僅按教材上的表述,學生往往一知半解或模糊不清。例如,表述“節點”概念後,畫出圖2(a)電路圖,讓學生判定電路節點的數量,因學生僅基於電路節點的形式,沒有真正理解節點的概念,大部分學生的答案是4個節點。畫出(b)圖後,大部分學生能說出2個節點的正確答案。這樣一對比,學生對“3個或3個以上元件的公共連線點稱為節點”的概念便能透徹理解、牢固掌握。
二、新舊聯絡,循序漸進
學習是一個從易到難、循序漸進的過程,高職電工電子技術的學習是建立在中學物理電學的基礎之上,教師在教學過程中要注重新舊知識間的聯絡,透過回顧中學所學的知識,引入新知識的教學,有助於學生對新知識的理解。
例如,基爾霍夫定律是電路理論中最基本也是最重要的定律之一,它概括了電路中電流和電壓分別遵循的基本規律。包括基爾霍夫電流定律(KCL)和基爾霍夫電壓定律(KVL),是學生學習的重點和難點。在講授基爾霍夫電流定律前,與學生一起回顧中學學過的電阻並聯電路,強調其中一個特點“總電流等於透過各個電阻的電流之和”是基爾霍電流定律的`體現;在講授基爾霍夫電壓定律前,與學生一起回顧中學學過的電阻串聯電路,強調其中一個特點“總電壓等於各個電阻上的電壓之和”是基爾霍電壓定律的體現。在學生原有的知識基礎上,由簡單電路到複雜電路、由淺入深地引導學生熟悉基爾霍夫定律的內容,進一步理解參考方向、節點、支路、迴路、網孔等新概念,並透過習題的講解和練習,熟悉和掌握基爾霍夫定律的應用。
又如,在講授正弦交流電概念及相量時,先複習中學數學正弦函式、複數的相關內容;講授交流鐵芯線圈(變壓器)時,先引導學生回顧中學物理電磁感應的相關知識等,這樣在原有知識儲備基礎上分析講解,有助於學生對新知識的理解。
三、實驗演示,提高效果
電工電子技術及應用課程是一門理論性、實踐性都較強的課程。作為機電類等專業的專業基礎課程,課時數有限,而課程內容較多,在完成課程系統理論教學後,用於實踐教學的時間並不多。近些年計算機多媒體、模擬等教學手段雖普遍應用,仍不及現場實際觀察、測試形象直觀。為此授課教師可依據教學內容,採用課堂演示或實訓室演示實踐教學方法,幫助學生更好地掌握抽象的理論知識,有效鞏固課堂教學內容,提高學生的實踐能力。
對數位電子技術部分而言,若單純講授高、低電平的概念、閘電路的功能、觸發器清零和置1的功能、觸發器CP脈衝的作用、觸發器上升沿、下降沿觸發翻轉的含義等,很多學生難以理解。但在課堂講授的同時,利用數位電路實驗箱等數字實驗裝置,做與知識點相對應的演示實驗,學生透過觀察實驗現象和測試結果,加速對相關概念的理解和功能的認識,從而有效提升課堂教學效率。
電壓放大電路測試專案,需要直流穩壓電源、訊號發生器、示波器、毫伏表等多種電子儀器裝置,對不熟悉電子儀器儀表使用操作的非電子專業學生來說,直接由學生完成電路測試效果不佳,最好還是由教師先演示,邊演示邊講解。教師在演示的過程中,介紹儀器的使用方法,根據電路輸入、輸出電壓波形和數值,測試電壓放大倍數;調整偏置電路引數,分析各種失真產生的原因,強調設定合適靜態工作的必要性。演示完成後學生再進行測試,將理論知識和實驗教學充分結合起來,加快學生綜合能力的提升,達到更好的教學效果。
四、結合實際,講練結合
電子電工技術應用相當廣泛,其內容大到航空航天小到家庭生活均學習應用。學生學習電工電子技術及應用課程重在熟悉其應用。因此在教師授課中,不能單純地講解知識點的內容,儘可能列舉與知識點關聯、日常生活中大家相對熟悉的應用例項,加深學生對知識點的理解,提高學生的學習興趣。如,日光燈電路、帶電動機的電器產品都屬感性負載;紅外線遙控、自動光控裝置、簡易擴音機等都是半導體器件的應用例項。
例題講解是電工電子技術及應用課程教學形式之一,它既是知識點的鞏固和深化,也是知識點的補充和延伸。要實現課程的應用性,儘可能選擇電器銘牌、電路測量、故障分析、應用電路分析等型別的題目。例題不全是教師講解,有的題目讓學生在教師提示的基礎上解答,有的題目先由學生思考解答,教師根據學生完成的情況來糾錯、分析和總結。這種講練結合的方式,不僅提升學生學習的關注度,也訓練了學生獨立思考、分析問題、解決問題的能力。
綜上所述,電工電子技術及應用課程是高職機電類等專業重要的基礎學科,由於其自身具有理論體系複雜、知識內容抽象、實踐能力要求高等特點,加之學生學業基礎水平普遍不高,部分學生學習態度不夠端正,給課程教學帶來了困難。要提高課程的教學質量,教師除需引入新的教學模式、採用多樣化的教學手段、改進實驗實訓方法外,還要針對教學中出現的問題,不斷摸索行之有效的教學方法,提高學生學習電工電子技術及應用課程的興趣,提升課程教學效果。