化难为易在“电工基础”教学中的应用

建德市工业技术学校 姚亚玲

电工基础（第四版）是电工电子和机电专业的重要基础课程，是学生必须掌握的知识点，同时也是难点，本门课程学习的好坏直接影响到学生学习电力拖动、单片机、PLC等专业课，关系着学生的未来，要使学生学好，并能熟练的运用它，那么教师就必须花费大量的精力去研究，通过自己的教学经验，本人在电工基础课程的教学中，采取了“直观教学，激发兴趣，启发引导，发现规律；循序推进，熟练掌握”的学习方法，使复杂问题简单化，取得了很好的教学效果。

一、直观教学，激发兴趣

兴趣是学习的动力，学生如果对所学知识产生兴趣，就会积极主动地学习，那么为了调动学生的学习兴趣，我采取了直观教学法。即拉近了理论与实践之间的距离，让学生充分体会到知识来源于生活，来源于生产实践。目前的技校学生都是初中毕业，文化程度低，基础差，厌学程度严重，如果教师只是照本宣读，靠传统的教授方法，根本无法达到教学效果。根据学生特点及理解能力的认知规律，我们必须改变教学模式，因此我提出直观教学法。

电工基础直观教学法有两种，一种是实物模型直观教学，比如我在上电容器、电阻、电感时，把班级同学分成几个小组，每个组里发一部分元器件，让每一个学生能够直观的了解其外形和结构，然后我在拿一些电脑主板、万用表的电子主板等让学生寻找各种电阻、电容和电感，并让他们记下型号。这样，不但可以使学生初步认识元器件的外型、型号，也了解了这些元器件都在什么地方用，也使学生学得轻松愉快。图1所示为电感、电阻、电容实物图。

图1 电感、电阻、电容实物图

另一种直观教学就是做实验，电工基础课本中实验很多，我们要充分利用他们，让学生通过看，观察实验现象，使得原本抽象复杂的知识简单化了。做实验在教学中往往能很好地激发学生的学习兴趣，使学生积极地开动脑筋。在演示实验中，教师可以根据学校的器材和学生特点，进行一些适当的变动，让学生自己选择器材、设计实验方法，在实验中发现问题和寻找解决问题的方法等等。通过做实验，让学生充分地动脑、动手、动口，发挥学生学习的主动性，从而激发学生的创造性思维。在实验教学中，教师要不失时机地对学生实验进行评价，适当的给予肯定、支持和帮助，鼓励学生大胆地猜想和独立地思考，从而使学生解决问题的勇气、信心和创造力得到有效的培养。比如我在上RLC正弦串联电路电压与电流关系时，先做三个实验，先做两只白织灯的串联，在做白炽灯与镇流器的串联，然后做白炽灯、镇流器和电容器串联电路，通过观察电路现象和用电流表、电压表观察电压、电流变化，进一步解释我们的知识点内容，很多学生经过亲自动手实验，展开讨论和分析，包括师生之间的讨论，既完成了教学任务，又激活了学生的思维，开发了创造的潜能。

通过直观教学让学生看清了问题实质，加深了他们对知识的理解、记忆，使得教学取得了很好的教学效果，同时也提高学生学习的兴趣。

二、启发引导，发现规律

学生对学习电工基础产生兴趣，并产生强烈的求知欲望，此时教师要进一步调动学生学习的积极性和自觉性。教师是主导，就必须把握好课程的主体，以达到教学目标，教师必须充分发挥自己的作用，即启发引导好学生使他们的注意力集中，思维能力时刻开拓，主动地去研究问题，分析问题，发现规律并进行总结，从而获得知识，使得复杂问题简单化，达到化难为易的效果。

启发引导学生，可以使课堂气氛活跃，引起学生有意识注意问题。他不仅能激发学生的求知欲望，调动学生积极思考研究问题，而且对提高课堂教学效率，发展学生思维，培养学生能力可以起到积极的促进作用。例如，我在上混联电路计算时，从已知知识出发，去分析研究，发现规律，引导分析如图2所示。

图2 引导分析过程

启发引导教学能真正实现面向全体学生，既要照顾点又要照顾面，以点带面，培养了优生，转化了差生，在分析过程中教师不断地启发引导学生，让他们的思维得到开拓，自己总结出规律来，最后教师进行点评。但要注意把握好引导速度的快慢，否则达不到化难为易的效果。

三、循序渐进，熟练掌握

人们对事物的认识，总是要经历一个过程，往往需要从从实践到认识、再由认识到实践的多次反复，才能完成。知识要逐步扩展和加深，能力要逐步提高。任何贪多、求快的学习，只能是所学知识一知半解，不深不透，不可能达到正确理解的目的。对于戴维南定理的掌握和应用也是如此，这就需要老师通过一定的练习手段去引导学生的思维，从简单到复杂，从低到高，逐渐提高，最终达到熟练掌握的目的。学生在学习戴维南定理以后，并总结出应用戴维南定理求某一支路电流或电压的方法和步骤：

1.将电路分为待求支路和含源二端网络两部分；

2.断开待求支路，求出含源二端网络开路电压，即为等效电源的电动势E；

3.将网络内各电源置零，仅保留电源内阻，求出无源二端网络的输入电阻，即为等效电源的内阻r；

4.画出含源二端网络的等效电路，和待求支路连接，形成等效简化电路，根据已知条件求解。

为此，让学生按照上面步骤练习分析、求解复杂直流电路；理解戴维南定理的等效简化思想和分析复杂问题的方法。练习如下：

图3

例1：在图3所示电路中，已知E1=5V，R1=8Ω，E2=25V，R2=12Ω，R3=2.2Ω。试用戴维南定理求通过R3的电流及R3两端的电压。

启发分析：

解答：

(1)将电路分为待求支路和含源二端网络两部分，如图3(a)所示。

(2)断开待求支路，如图3(b)所示。计算开路电压UAB，即为等效电源的电动势E(电流、电压参考方向如图)。

E=UAB=E2-R2I=（25-12×1.5）V=7V

(3)将有源二端网络中各电源置零，成为无源二端网络，如图3(c)所示。计算输入电阻RAB，即为等效电源的内阻r。

r=R1∥R2=(8×12)∕(8+12)=4.8Ω

(4)画出含源二端网络的等效电路，和待求支路连接，形成等效简化电路，如图(d)所示。计算支路电流I3和电压U3。

∴ U3=R3I3= 2.2×1.0V = 2.2V

图4

例题2：如图4所示线性有源二端网络，当开关S打开时，用电压表直接测量得a、b两端的开路电压为U=12V，当R=1kW时，将开关S闭合，电流表的读数为3mA，问：

(1)有源二端网络的等效电源电动势和内阻？

(2)当电阻R调至5kΩ时，电流表的读数应为多少？

(3)当电阻R调至多大时，电阻R获得最大功率，求最大功率？

此题考察了戴维南定理的基本运用，比较简单，但实用价值很高，即求负载可获得的最大功率，留给学生课后练习。

通过从不同角度的应用，让学生逐步熟练掌握知识点。学习电工基础的过程，其实就是知识循序渐进、逐步积累的过程。针对这一特点，教师在教学过程中，可采取不断地设置疑问，逐步引深内容的内涵和外延，从而使问题化难为易、理清思路，更好地让学生学习。

总之，《电工基础》课程的教学方法是多种多样的，教师应该从实际情况出发，根据不同的教学内容、不同的教学目标、不同的设备条件、不同的学生基础，采用不同的教学方法，使教学内容化难为易，便于理解掌握，充分调动学生的学习积极性，培养学习兴趣，，发展学生思维，最终达到最佳的教学效果。

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