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电工基础课程模块化教学探讨

2011-11-07黄琳娜

湖南工业职业技术学院学报 2011年3期
关键词:电工谐振模块化

黄琳娜

(湛江市技师学院,广东 湛江 5240000)

电工基础课程模块化教学探讨

黄琳娜

(湛江市技师学院,广东 湛江 5240000)

模块化教学是超越传统电工基础课教学模式,提高电工基础课教学效果的行之有效的创新模式。当前,应着重从教学内容模块化、教学形式一体化和任务实施合理化三个层面实施模块化教学。

电工基础;模块化;教学一体化;任务驱动

电工基础是技工学校电气、电子专业基础课。该课程的主要任务是使学生获得电工技术方面的基本理论知识和基本技能,培养学生分析问题和解决问题的能力。该课程特点是理论和实践性都很强,理论与实践互相独立又互相联系。理论知识点多,内容较为抽象,整个理论体系非常严谨,电路计算要求非常精确。实践操作的内容虽然较少,但要求比较高,实践性太强。

技工学校学生大部分文化基础知识薄弱,学习习惯较差,学习兴趣不浓。教师要真正教好这门课程并不容易。如何更好的实施电工基础这类专业基础课的教学工作,如何系统地把基础课的知识讲解给学生,让学生对电工电子专业有个全面的认识和统一的学习,如何将理论与实际紧密的相结合,在实际应用中掌握理论知识,这些都是电工基础课教师密切关注和积极思考的问题。笔者认为,实施模块化教学是行之有效的方法之一。

模块教学就是围绕一个能力和素质的教育专题,在教法上强调知能一体,在学法上强调知行一致,集中开展相关的理论知识、实践经验、操作技能以及活动方式、方法、方案的同步式一体化的教与学,以实现具体能力和素质的培养目标的教学模式。[1]在实施过程中,教学内容模块化、教学形式一体化、任务实施合理化,三者缺一不可。

一、教学内容模块化

实行模块化教学,要求有模块化的教材,因为教材是教学指导思想、培养目标和课程基本要求的具体体现;而教材的模块化也将带动学习内容的模块化。

模块化教学内容组合的基本原则:

1.适应职业学校学生特点,体现职业技术教育的特色。

2.以职业需求为基础,以提高技能为目标。

3.理论知识与实际操作技能有机结合。

4.以素质和能力的培养为划分模块的依据。

5.模块间相互独立成篇,内容既相对独立又互相联系。

6.处理好基础知识与拓展知识的关系,内容体现相对的独立性、综合性和开放性。[2]

内容的组合还应考虑该专业技能鉴定要求。电工、电子类专业电工中级工技能鉴定要求学生重点掌握以下的知识点:1.简单、复杂直流电路的分析和计算方法;2.磁场的基本性质;3.电磁感应;4.串联、并联谐振电路;5.三相交流电路的计算。

根据模块化教学内容组合的基本原则和专业技能鉴定要求,可将该课程划分为如下五大模块:电路基本知识、简单和复杂直流电路、磁场与电磁感应电路、RLC串并联电路、单相交流和三相交流电路。根据实际教学的需要,又可将每个大模块划分为若干个子模块。

二、教学形式一体化

一体化教学,主要目的是使理论与实践更好地结合,在每个教学子模块中将理论教学与实习教学融为一体,体现能力本位的特点。因此,每个子模块的教学都应该包括以下过程:①复习必备知识;②传授新知识与技能(内容包含该模块电路的组成、作用及工作原理,以及对整个模块的功能的调试和检测,这是模块化教学中的一个难点);③指导学生进行基本技能训练(把该模块的所涉及的元器件,以及该模块的电路原理图、装配图提供给学生,让学生自行组装,并进行调试)④鼓励学生进行拓展创新(启发引导学生根据已学习知识,活跃思路,尝试完成相关知识的综合技能训练)。

例如:LC串并联谐振电路模块。功能模块和子模块如下图所示:

教学目标要求:熟知电容与电感串、并联的组成;掌握电容与电感串、并联时电压和电流的关系;学会电感与电容串、并联电路的分析。[3]复习必备知识:电感和电容的性质,电感和电容的串并联电路。新知识:电抗、电压和电流的分配关系。新技能:1.焊接安装调试;2.串联谐振电路的调试。3.并联谐振电路的调试,4.LC串并联谐振电路的调试。拓展创新:根据子模块具体内容安排不同的课题,鼓励学生分析、调试收音机谐振电路。

三、任务实施合理化

任务驱动教学法是一种比较适合电工基础课程的教学方法。运用任务驱动法教学,教师要精心设计学习任务,创设激发学生探究新知识、掌握新技能的教学情景。在设计学习任务时,教师应该紧扣本模块的重点、难点,从模块的知识特点以及学生的具体实际出发,遵循循序渐进的原则。在整个教学过程中,分解子模块的学习任务,将学习任务具体化,以完成一个个具体的任务为线索,把教学内容巧妙地隐含在任务中,让学生带着任务去完成学习。测试也是教学过程中一个不可缺少的环节,所以不少专家强调把测试功能与学习功能结合起来,教师可以利用测试调整教学并指导学习。在模块教学的实施过程中,教师可以将任务和测试合二为一,在完成任务的过程中考核。从学生的角度来说,可以将理论和实践紧密结合,增加学习的兴趣,减轻单纯测试带来的焦虑和压力。从教师的角度来说,既可以了解学生对最近所教模块内容的掌握情况,又可以知道自己教学中存在的漏洞,反思自己教学的有效性,以便不断改进教学方法,制定相应的教学措施。

下面结合本课程LC串联谐振电路,谈谈任务驱动法教学的实施过程。

(一)细致分析,明确教学任务

教师在确定学生的任务之前,要考虑三方面的因素:教学大纲的要求、技能鉴定考试大纲和学生的基本情况(包括利用理论知识解决问题的能力、仪器仪表分析能力和动手操作能力等)。

根据大纲的要求,LC电路模块主要教学目的是让学生理解LC电路元件的特性。根据国家劳动部门对电类专业中级工考核的内容,电感和电容为核心要素,这部分内容涉及到电机与变压器、电力拖动控制线路与技能训练和变频技术等课程,是教学中重要的组成模块。教师还要了解学生以下基本情况:是否会分析简单LC的串并联电路,是否会使用低频信号发生器和示波器以及学生对电工基本功的掌握程度。

如果学生已掌握了必备知识,我们就可以将学生学习的主要任务确定为:1.观察LC串联谐振现象;2.掌握谐振特性及通频带、选择性的物理意义及调谐方法;3.学习低频信号发生器的使用方法。

主要任务明确以后,我们可以给学生安排具体任务:1.知道串联谐振时,电路阻抗最小的特性;2.能通过实验证明电路中电流最大的规律;3.懂得电阻两端电压等于总电压,电感和电容两端电压相等,相位相反的道理。

(二)让学生掌握相关知识

要学生顺利完成任务,就必须让学生先认识以下相关的实验电路和实验器材,并掌握相关知识。

实验电路:

实验的器材:低频信号发生器、示波器、电感器、电容器、电阻器和交流电流表。

知识点之一:纯电感电路的特点是反映线圈储存磁场能量的理想化元件,线圈的感抗与线圈的自感系数以及交变电流的频率有关,我们知道感抗是由自感现象引起的,线圈的自感系数越大,自感作用就越大,因而感抗也越大;交变电流的频率越高,电流的变化率越大,自感作用也越大,感抗也就越大。

知识点之二:纯电容电路的特点电容器是一个储能元件。具有“通交隔直”的特点。在充电过程中,电容器把电源提供的电能储存在电场中,放电时,又将储存的电场能量释放出来。

教师可以借助多媒体课件讲解相关知识、演示在实验过程中学生实施的工作任务。重点展示实验的过程和实验要求学生达到的目的和注意事项。

(三)实施工作任务

要求学生根据电路图在面板上搭接电路。

1.电路调试。①将示波器的探头接到电容器的两端,改变信号发生器的频率,同时观察示波器上的波形幅度,示波器波形的幅度达到最大值时的频率即为谐振频率。②谐振时微调信号发生器的频率,向低频方向微调,使示波器显示的幅度下降到70%时,记下信号发生器的频率值,向高频端调节信号的频率使之恢复到谐振频率后,继续微调信号频率,使示波器显示的幅度下降到70%时,记下频率值。[4]在这一教学环节中,教师的巡回指导是必不可少的。教师在安排学生任务后,要着重跟踪学生的实施情况,及时帮助学生解决疑难问题。

2.填写调试报表。学生自己完成调试后,把调试的过程记录下来。内容包括以下几方面:①谐振频率f0(HZ);②谐振时电容器两端的电压UC(V);③谐振时电感器两端的电压UL(V);④低频方向和高频方向。

3.自评和互评。此环节安排在学生完成任务之后。此时可以将学生分成若干小组,每个学生将自己的作品与本组其他同学的作品进行比较,评一评自己及其他同学作品的优点和缺点。

4.教师讲评。可采用个别点评和集中讲评相结合的方法。个别点评一般安排在学生完成任务的过程中,老师发现个别问题时及时让学生纠正,同时帮助学生分析出现问题的原因,以便保证每一个学生都能完成学习任务。集中讲评一般安排在学生完成任务后,面对全班学生进行。讲评的内容要紧紧围绕学习任务的完成情况和共同存在的问题,还要从学生表现出来的职业素质、专业能力和创新能力几个方面进行评价。

(四)拓展创新

拓展创新的练习主要安排在课外进行。LC谐振电路的应用领域可以从以下方面启发学生:

1.构成选频电路或选频放大器(如收音机、录音机、电视机等谐振电路)

2.构成阻波器(对信号相位进行超前或滞后移动)

3.构成各种陷波器(用来在众多频率信号中将某一频率信号进行吸收,也就是进行衰减,即将某一频率信号从众多信号中去掉)

四、结束语

模块的划分可根据具体情况进行调整。模块化教学方案及实施不是千篇一律的,应该因人、因地、因时而异。但在实施过程中应尽可能将理论与技能训练结合在一起。

与传统的教学模式比较,模块化教学的优势在于:教师不仅仅在研究、讲解枯燥无味、难以理解的理论知识,而是把这些融合到了实实在在的具体实践中,使抽象的理论知识具体化,不仅让学生了解每个知识模块的功能,了解相关知识之间的相互联系,而且学生学以致用,提高了学习兴趣。模块化教学要求教师既能讲授理论课,又能传授操作技能,还能解决现场技术问题。这就对教师提出新的要求。教师应该不断拓宽自己的知识面,提高操作技能水平,以适应新的教学要求。

[1] 陈永芳.职业技术教育专业教学论[M].清华大学出版社,2007(6)

[2] 陈雅萍.电子技能与实训—项目式教学[M].高等教育出版社,2007.

[3] 王慧玲.电路基础[M].高等教育出版社,2002.

[4] 杨乃琪.电工基础实验[M].电子科技大学出版社,2007.

On the Modulation Teaching of Electrician Basic Course

HUANG Lin-na
(ZhanjiangTechnician College ofGuangdong,Zhanjiang 524000,Guangdong)

Electrician Basic Course plays an important role in the electrician majors with distinct theory and practicality.It's of significant meaning to reformthe traditional teachingmodel and tocombine the theorywith practicalitysoas tomake the teachingmore effective.This article aims toillustrate such aspects as combination ofteachingcontents,the option ofteachingforms and the arrangement ofteachingprocedures.

electrician basis;modulation;teachingintegration;task-driven

TM1

A

1671-5004(2011) 03-0129-03

2011-4-22

黄琳娜(1958-),女,广东省湛江市人,广东省湛江市技师学院物理讲师,主要从事电工专业教学及研究。

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