电工课程自制教具的作用与展望*

张启滔

桂林市民族职业技术学校 广西桂林 541004

电工课程自制教具的作用与展望*

张启滔

桂林市民族职业技术学校 广西桂林 541004

电工课程自制教具与电气照明、生产设备的通融性，使学生在制作和使用的过程中，将学到的知识和技能很快地应用于生产设备的安装、调试、检测与维修，提高了学生的创业和就业的能力。电工课程自制教具具有广阔的发展前景与永恒的生命力。

电工课程；自制教具；职业技能

Author’s address Gui l in National Vocational School, Gui l in, Guangxi, China 541004

1 电工课程自制教具的解析

电工课程自制教具是教师和学生为了适应电工课程教学的需要而制作的教学器具。它不仅弥补了电工实验商品教具的不足，更是薄弱学校不可或缺的教学器具。

电工课程自制教具，根据科研成果的体现和日常教学的需求这两个方面，有狭义和广义之分。狭义的电工课程自制教具，是指教师和学生利用简便易行的方法，就地取材，自己构思、设计和动手制作的教具。它的主要特点是具有独特的创新和创意，体现了师生的科研成果。但它的数量少，有待于推广应用。而电工课程教学的内容丰富，需要的教具多，所以狭义的电工课程自制教具难以满足日常教学的需求。广义的电工课程自制教具，是指教师和学生在教学活动中，根据电工教材、电工手册以及有关的参考资料的电路和原理，自己动手制作的教具。它一般包括师生亲自绘制的电工教学挂图，师生亲自动手设计和安装的电灯和电度表的照明配电板、电流表和电压表测三相电路配电板、电动机单相运转控制电路配电板、电动机可逆控制电路配电板、Y-△降压起动控制电路配电板等，它的数量多、使用普遍，能满足日常教学的需求。当然，广义的电工课程自制教具，也包括体现教师和学生科研成果的创新教具。

所以，电工课程自制教具，是指广义的电工课程自制教具。总之，在电工课程的教学、科研与竞赛等活动中，由教师和学生亲自动手制作的教学用具就是电工课程自制教具。它不仅包含教师和学生制作的电工实物教具，也包含教师和学生制作的电工课程的教学课件、教学软件及教学声像资料。需要说明的是，参照历届“全国优秀自制教具评选活动方案”的评选范围以及商品电工实验教具的实物性，文中所论及的电工课程自制教具是指教师和学生制作的电工实物教具。

2 电工课程自制教具在教学中的意义

电工课程自制教具，以其贴近教学、取材容易、花钱较少、制作简单、使用方便的特点，被广泛地应用于电工课程的教学。对于无力购置商品电工实验装置的薄弱学校来说，它是电工理论和实践教学必不可少的教学器具；对于拥有商品电工实验装置的学校来说，它可以弥补商品教具的不足或作教学资源的补充。教师通过电工课程自制教具的设计、制作和在教学中的运用，能够生动描述和再现电工原理、电工操作程序和工作场景，使得抽象的电工理论不再枯燥乏味，从而激起学生的学习兴趣；学生通过电工课程自制教具的设计、制作和在学习中的应用，能够增强动手能力，充分调动视觉、听觉、触觉等感官功能，体验学习的愉悦和增强学习的主动性，从而全身心地融入教学活动之中。电工课程自制教具的应用，有助于学生深刻理解和掌握电工理论和操作技能，使得电工课程有更好的教学效果。例如，在电度表工作原理的教学中，学生使用自制的电度表配电板进行依次开亮电灯的操作，观察开亮电灯的盏数和电度表铝盘旋转快慢的情况，就容易理解在电度表电路中，负载越重，电流越大，铝盘旋转越快，单位时间内读数也就越大的工作原理，从而突破电度表工作原理的学习难点。

由此可见，电工课程自制教具通过师生设计、制作和应用的过程，能真实地展现学习对象、学习环境与学习过程，将比较抽象难懂的电工理论知识变得生动形象、直观易学，激发了学生的学习兴趣和学习动力，提高了学生的动手能力和专业素质，体现了让学生“做中学，学中做”，理论与实践一体化教学的职教理念。

值得一提的是，电工课程自制教具不仅在于它的使用意义，更重要的在于它的制作过程意义。例如，教师或学生将空气开关、交流接触器、热继电器等低压电器设计和安装成元件布局合理、线路横平竖直、精致美观的电动机单向运转控制电路配电板，并连接三相电动机使之旋转，就能感受和体验成功的乐趣。教师和学生在制作自制教具的过程中，智慧和才能得以最大限度地发挥，培养了研究性学习的能力，促进师生的技能养成和专业成长。而且，每一款自制教具都凝聚着师生的心血，体现了师生的情趣，展示了师生的风格，有利于师生的爱好和个性的发展，这就是师生可持续创新的源泉之所在。

3 电工课程自制教具在教学中的作用分析

电工课程自制教具是为了学生适应将来各种工作场景和掌握实际生产技能并考虑学校教学资源情况，由师生自己设计和制作的教学用具，它不仅有助于教师灵活地在不同的教学条件和教学环境下，将抽象的电工理论和原理进行形象、直观、生动的描述，还可以调动学生的感官和思维去参与学习和实践的整个教学过程，充分发挥学生自觉学习的主体作用。因此，电工课程自制教具的运用，促进了师生情感的交流、心灵的沟通与课堂氛围的和谐；有利于教师教学技能的提升和教学艺术的养成；有利于学生动手能力和职业素质的培养。

3.1 电工课程自制教具是照明和生产设备的真实再现实体

电工课程自制教具大多是照明电气和动力电气的控制电路配电板，它是电气照明与动力机械电气部分真实的模拟与再现，能够实现各种电气控制的功能。例如，电度表配电板能够实现家庭用电控制的功能；电动机单向运转控制电路配电板能够实现小型机械电动机全压起动控制的功能；电动机可逆控制电路配电板能够实现电动葫芦的升降、前后移动控制的功能；自动控制Y-△降压起动电路配电板能够实现大型机械电动机降压起动控制的功能。由此可见，电 工课程自制教具是照明和生产设备真实再现的实体，具有将电工课程学习环境仿真生产实际环境的特点，有利于学生实践技能和实际工作能力的培养，它在理论与实践操作一体化的电工课程教学中占据重要的地位。

3.2 电工课程自制教具有商品电工实验装置不可替代的功能

电工课程自制教具，大多是教师和学生采用分立元器件，根据生产实际、电路功能和工艺要求而设计、制作的教学器具。因此，电工课程自制教具，具有供师生进行灵活地、创造性地设计和安装等实训功能。例如，学生在制作电动机控制电路配电板时，采用空气开关、交流接触器、热继电器等低压电器，根据电路的功能、配电板的尺寸、电器的种类、数量和体积，进行电器布局的设计与安装训练，然后根据电器线路的连接与走向，进行主电路与辅助电路的设计与配线训练。经过一定时间的操作练习，学生安装配电板的工艺效果可以达到元件布局合理，线路横平竖直、分布均匀，其精致美观的程度能给人赏心悦目的享受。这不仅培养学生一丝不苟、精益求精的品质，还激发了学生的创新欲望和创造意识。而“BP-2000型通用电工实训考核鉴定装置”等商品电工试验装置，出厂前已将空气开关、交流接触器、热继电器等低压电器，进行了集成化的固定与安装，并将电器接点引接至接线端子上，操作训练只能在端子上进行。这些产品虽然可以减少器件的损坏，但失去了根据生产实际，用分立元器件进行电器布局和电器接点之间配线的设计与安装等训练功能，难以达到自制教具的实践效果和实际生产的工艺要求。这在不同程度上制约了教学与生产实际的对接与融合，同时也束缚了学生发挥个性化的创造潜力和创新意识。因此，电工课程自制教具具有商品电工实验装置不可替代的功能。

当然，商品电工实验装置具有电器安装简便、线路连接方便、器材损坏少、电线消耗少、节省教学时间等优点。而且，教师和学生的职业技能考核与竞赛越来越多地采用集成化的商品教具，所以，有条件的学校也需要引进和购买商品电工实验装置，让师生根据教学的需要有更多的选择。

3.3 电工课程自制教具经济、实用

商品电工教学实验装置少则一万多元，多则十多万元，这对于薄弱学校来说是一笔不小的开支。薄弱学校的办学举步维艰，生源少，经费少，很难承担昂贵的商品电工教学实验装置的费用。而自制教具则可以化整为零，少则十多元，多则一百多元，甚至还可以到废旧市场购买旧的元器件，变废为宝。这样既可以缓解学校经费不足的压力，又可以培养学生勤俭节约的意识和精打细算的创业经营能力。而且，电工课程自制教具轻便灵活，便于在实验室、常规教室、多媒体教室操作实践，还可以与生产设备进行参照与比对，便于理论与实践操作一体化教学的实施。

3.4 电工课程自制教具在教学中可以起承上启下的作用

电工课程自制教具是一种延续再生、反复使用的教具。各个学校通过优秀自制教具的评选办法的实施、保管使用制度的执行，教师和学生制作的优秀作品，都可以作为教学和实训的教学器具。学生在教学活动中，通过对优秀自制教具的展示、观摩和使用，获得启发和灵感，并超越性地设计与安装，锻炼了思维创新和动手的能力，起到承上启下的作用，使得学校的电工课程自制教具的质量逐年提高，种类日臻完善。当然，自制教具不仅是教师在教学过程中讲授教学内容的工具，更是学生实习实训的模板，具有示范性的作用。俗语说：“学其上者，得其中，学其中者，得其下。”所以，要求电工课程自制教具制作得科学实用，工艺精美，达到生产设计的要求，为学生高质量的实习实训打下基础。

4 电工课程自制教具展望

4.1 教学改革需要电工课程自制教具

在电工课程的职业教育教学改革实践中，广大教师和学生积极开展理论与实践一体化的教学活动。在“教师做中教、学生做中学”的过程中，通过电工课程自制教具的制作与使用，锻炼了学生的创新能力和动手能力，提高了教师的教学能力和科研能力。随着校企联合办学的深入，电工课程的教学与改革需要与生产相结合，而由分立元器件所组成的电工课程自制教具更切合生产设备的实际。为此，专业教师需要推进电工课程内容贴近企业岗位实际工作过程，以提高学生综合职业能力为目标，对接职业标准。在电工课程自制教具的制作与使用的教学中，突出电工行业标准的技能训练，渗透敬业精神及合作意识的教育，提高学生的职业素养。为企业培养工作认真、技能熟练、责任心强的高素质人才。因此，随着教学改革的深入和职业教育的发展，需要更多的电工课程自制教具。

4.2 自制教具评选活动促进电工课程自制教具的发展

目前，教育部教学仪器研究所已举办7届全国优秀自制教具评选活动，并于2012年暑假期间在浙江省杭州市举办第八届（天煌杯）全国优秀自制教具评选和展示活动，自制教具的评选活动促进了电工课程自制教具的发展。例如，在第七届（华师京城杯）全国优秀自制教具评选活动中，获一等奖作品79件，涉及电工课程的作品有19件，占24%，其中电教仪器部门2件，大学、高职院校2件，中职学校1件，中小学14件；获二等奖作品167件，涉及电工课程的作品有42件，占25%，其中电教仪器部门1件，大学、高职院校4件，中职学校2件，中小学35件；获三等奖作品255件，涉及电工课程的作品有58件，占23%，其中电教仪器部门2件，中职学校2件，中小学54件。从以上获奖情况分析可知，与电工课程内容相关的获奖作品占有相当大的比例，然而中小学的作品占大部分，职业院校和中职学校的作品较少。所以，有待于职业教育有关部门和学校的引导与鼓励，以期涌现出更多的富有职业教育特色的优秀电工课程自制教具作品。

4.3 职业技能竞赛促进电工课程自制教具质量的提升

近年来，广西以及所属的各市开展的中等职业学校学生职业技能竞赛，其中机电与维修电工安装与调试技能竞赛项目有：1）电子电路组装与调试，包括多谐振荡电路、单结晶体管延时电路、晶闸管调压电路；2）电气装置电路安装与接线，包括带点动的交流接触器联锁正反转控制线路的安装及配线、时间继电器自动控制Y－△降压启动线路的安装及配线、按钮和时间继电器控制双速电动机线路的安装及配线。在这些竞赛项目的教学与培训的过程中，离不开教师和历届学生制作的示范教具，学生通过对他人作品的借鉴，吸取其精华部分，革新其不足，再通过反复操作训练，达到技能娴熟的境地，使得可作为示范教具的电工作品的工艺和质量得以不断改进和提升。

4.4 电工课程自制教具将蕴含愈来愈多的新技术

随着电子、单片机、PLC和计算机技术的发展和应用，电工课程自制教具将蕴含愈来愈多的新技术。例如，在第七届全国优秀自制教具评选活动中，获得一等奖的“电磁感应万用演示盒”（山西省榆社县桃阳中心校郭茂清）、“电热水式海市蜃楼奇观模拟演示器”（广西师范大学田若平）、“水塔自动控制演示器”（宁夏长庆高级中学卓尉新）、“PLC实训实验装置”（宁波市第二高级技工学校蒋海忠），获得二等奖的“简易电动机实验教具”（天津市实验小学王建国）、“霍尔电源模拟器”（江苏省盐城机电高等职业技术学校徐振荣、周莉）、“发光二极管（LED）频闪灯”（江西省宜春市宜春中学徐月清）等作品，都含有新材料、新技术的应用。因此，电工课程自制教具将蕴含愈来愈多的新技术，这就促使教师和学生学习和掌握更多的新技术和新工艺。

4.5 电工课程自制教具推动商品电工实验教具的发展

教师和学生在电工课程的教学活动中，为了教学的需要或者是为了参加自制教具的评选与竞赛，制作了大量构思新颖、功能奇特、工艺精良的作品。通过作品的展示与推广，厂商从中获得启发和灵感，从而研制和开发更多的功能齐全的集成化的商品教具。商品电工实验装置是参照电工课程自制教具和生产动力设备设计、制作和生产的。例如，浙江天煌科技实业有限公司生产的“THPMK-1型大功率电机控制实训考核装置”就是参照“电动机Y-△降压起动控制电路”配电板或生产动力设备而设计生产的。教具厂商积极参与和赞助自制教具的评选活动，一个是宣传企业，再一个就是借鉴优秀的作品或者寻求作品发明者的合作，改进、开发商品教具。因此，电工课程自制教具的创新，推动了商品电工实验教具的研发和生产。

5 结束语

在电工课程的教学改革和教学活动中，电工课程自制教具是学习电工知识的载体和动手实践操作的实体，是培养学生学习能力和动手能力的前提条件。电工课程自制教具与电气照明、生产设备的通融性，使学生在制作和使用的过程中，将学到的知识和技能很快地应用于生产设备的安装、调试、检测与维修，提高了创业和就业的能力，为将来的工作打下坚实的基础。电工课程自制教具，以它在日常教学和教学改革中的地位与作用，以及它发展的前景，愈发显示它的勃勃生机和永恒的活力。

[1]曾祥富,邓朝平.电工技能与实训[M].2版.北京:高等教育出版社,2006:203-248.

[2]教育部教学仪器研究所.第七届（华师京城杯）全国优秀自制教具评选获奖名单[EB/OL].[2009-09-25].ht tp:// www.ceiea.com/html/200909/20090925151747e6bd.shtml.

Ef fect and Looking of Teaching Aid DIY in Electrician Course//

Zhang Qitao

Teaching Aid DIY in Electrician courses with electrical lighting, production equipment, accommodation, so that students in the process of product ion and use of knowledge and ski l ls learned quickly applied to equipment instal lation, commissioning, testing and maintenance, improved student’ ent repreneurship and employment，teaching Aid DIY in Elect rician courses have wide development prospec t and eternal vital ity.

elect rician course; teaching aid DIY; profession ski l l

G712

B

1671-489X(2012)21-0110-03

10.3969 /j.issn.1671-489X.2012.21.110

广西壮族自治区教育厅2011年度广西中等职业教育教学改革立项项目《农村电气技术专业电工课程模拟仿真与实践操作一体化教学的研究与实践》（参见桂教职成〔2011〕41号文件）研究成果之一。项目主持人：张启滔。

作者：张启滔，桂林市民族职业技术学校讲师、工程师，研究方向为电气工程教学。