教育心理学在“电机学”教学中的应用

张亚兰

(文华学院 机电学部， 湖北 武汉 430074)

教育心理学在“电机学”教学中的应用

张亚兰

(文华学院 机电学部， 湖北 武汉 430074)

教育心理学是研究教育教学情境中教与学的基本心理规律的科学,本文从四个方面探索教育心理学在“电机学”教学中的应用：布鲁纳的认知结构学习理论—化被动为主动；艾宾浩斯遗忘曲线—巩固重要知识点；发现学习法—鼓励学生自学；成败归因理论—提高学生学习积极性。这些应用在教学实践中取得较好效果。

电机学；教育心理学

0 引言

“电机学”是电气工程及其自动化专业的专业基础课、核心专业课，由于其难度大、复杂抽象，一直是学生较难听懂的一门课。

教育心理学作为心理学的一个分支，主要研究教育教学情境中教与学的基本心理规律。将教育心理学的知识应用到“电机学”的教学中可以优化教学，培养学生的学习兴趣，提高学习效率。笔者在实践中积极探索并取得了较好的效果，现总结如下。

1 布鲁纳的认知结构学习理论

布鲁纳认为学习的本质不是被动地形成刺激和反应之间的联结，而是主动地形成认知结构。他认为，认知结构学习是不断学习和理解新知识的重要的内部因素和基础。学习者不是被动地接受知识而是主动获取知识，并通过把获得的知识和已有的认知结构联系起来，积极地构建和完善其知识体系，形成新的认知结构[1]，布鲁纳的认知结构学习理论的精髓是：化被动为主动。

依据这一理论，在“电机学”第一节课上，笔者便向学生介绍整个“电机学”课程的结构:直流电机、变压器、交流绕组、异步电动机以及同步发电机。

直流电机部分分为直流发电机和直流电动机，对于直流发电机主要是学习其原理和三大基本方程：电动势平衡方程、功率平衡方程和转矩平衡方程以及发电机的运行特性，而在同步发电机的学习时，亦须先学习其原理、基本方程、运行特性等知识，两者具有相似性。

对于直流电动机主要是进行以下内容的教学：基本原理、三大基本方程、机械特性、启动、调速和制动等知识，而对异步电动机的教学内容与其也有一定意义上的相似性。让学生们明白课程结构体系可使学生更加有目的性有条理地掌握知识，同时可以让学生对前后知识点联系比较学习。

在讲授异步电动机折算这部分内容时，笔者引导学生积极联系已有的知识—变压器部分的折算内容[2]。提醒学生注意两者的相同点和不同点，进行比较学习。相同点是两者均要进行绕组折算，不同点是异步电动机的折算多一个频率折算。之所以需要频率折算，是因为异步电动机转子正常旋转时，定转子侧频率不同，而变压器不存在这样的问题。

在等效电路的教学中，笔者也是主动引导学生跟变压器部分的等效电路知识联系比较。异步电动机机械特性的教学亦是先简单回顾直流电动机的机械特性，由已有的直流电动机的调速方法引导学生大胆提出异步电动机可能的调速方法。异步电动机的电磁转矩的物理方程的教学中，笔者先是在黑板上详细地演绎推理，得到公式后引导学生发现其和直流电动机的电磁转矩的一致性，以此加深学生对事物之间是相互联系的理解。同理，交流绕组教学时与直流绕组相比较。

为提高学生的学习积极性，为加深他们对各知识点之间的联系的理解，当讲授的知识点累计到一定程度时笔者给学生们布置作业：画重要知识点联系图。这样可以帮助学生更好地梳理知识点。

2 艾宾浩斯遗忘曲线

人的记忆是会出现遗忘的。这就牵涉到心理学中常说的关于遗忘的规律。德国心理学家艾宾浩斯对遗忘现象做了系统的研究，他用无意义的音节作为记忆的材料，把实验数据绘制成一条曲线，称为艾宾浩斯遗忘曲线[1]。

这条曲线告诉人们在学习中的遗忘是有规律的，遗忘的进程很快，并且先快后慢。随着时间的推移,遗忘的速度减慢，遗忘的数量也就减少。也就是记忆的保持在时间上是不同的，因而可以利用该曲线对学习的知识有规律地复习，从而加强知识记忆的牢固性。

笔者在“电机学”的课堂教学时，利用艾宾浩斯遗忘曲线，对重要知识点采用一定规律的时间点进行复习。分别为：讲完该知识点5分钟后,30分钟后各复习一次；12小时后(课堂上督促学生课下在这个时间点复习)；24小时后(亦是督促学生课下该时间点复习)；下一次课(48小时后)；四天后提问学生该知识点；七天后再复习该知识点；半个月后再次在课堂上提问该知识点。

利用艾宾浩斯遗忘曲线在课堂上按一定的规律的时间点进行复习的重要知识点有：直流电动机的机械特性方程、变压器和异步电动机的折算、异步电动机的功率关系和方程式以及启动方法、同步电机的电枢反应、不计饱和时隐极同步发电机和凸极发电机的电动势平衡方程和等效电路图、同步发电机的短路特性和零功率因数负载特性、同步发电机投入并联的条件、灯光旋转法和功角特性等。

笔者将这些知识点整理后逐一录入Excel表格，并计算和标记每个知识点的复习时间点，据此让学生有规律地复习,同时控制每次知识点复习的时长，毕竟课堂的绝大部分时间还是要教授新的内容的。教学实践中笔者发现此法产生了良好效果。

鼓励并引导学生课后自习时也应用艾宾浩斯遗忘曲线制定科学合理的复习方法。还有考前的复习准备都可以用此法。

3 发现学习法

布鲁纳认为发现不只限于寻求人类尚未知晓事物的行为，确切地说，它包括用自己的头脑亲自获得知识的一切形式。如果学生所获得的知识是依靠学生自己的力量引发出来的，那么对学生来说就是一种发现[1]。

由于交流绕组部分知识较难，为鼓励学生们自学，在这部分内容教学之前，笔者先组织了一场有关交流绕组的讲课大赛，让学生自己学自己讲课。为此将所有学生分组，每组三人，允许自由组合，每组选一个组长，组长负责组织协调。每组需自拟队名、学习口号、自行设计本组的logo以及交流绕组部分的讲课PPT。讲课内容由各组组长抽签选中。比赛当天，评委由其他班学生担任，一共10名，评分时规定去掉最低分和最高分，取平均分。奖项有最佳授课奖、最佳PPT奖以及最佳宣传奖。同时，还订制了各项奖杯。比赛结束后有个简短的颁奖典礼，请获奖学生上台领奖。

对于这次比赛，学生们积极参与，热情沸扬，更让笔者惊讶的是他们的课件制作水平非常高，动画效果的应用恰到好处。很多学生的口才发挥得令人折服。他们把课讲得如此幽默生动，也是笔者事先没有想到的。

这场比赛活动激发了学生自主学习能力，也是笔者采用发现学习法的一次尝试。

4 成败归因理论

美国心理学家维纳认为，人们在对自己和他人的行为进行归因时，常常将其归结为能力高低、努力程度、任务难度和运气好坏。如果一个人把失败归结为不稳定的和可控制的原因(如努力程度)，那么，他就有可能在失败的情况下坚持努力，并相信讲来一定能取得成功，显然这是一种积极的归因；相反，如果把失败归结为稳定和不可控制的原因(如能力)，那么他就不会相信自己能够改变现状，也就不再努力学习了。故而，当学生把学业失败归因于自己努力不够时就会增强其进一步学习的动机[1]。

由于“电机学”课程学时较长，笔者所在学校分两个学期教学：“电机学”(一)(48学时)，教学内容为直流电机、变压器、交流绕组；“电机学”(二)(48学时)，学习内容为异步电动机、同步发电机。

笔者发现学生对“电机学”(一)学习失败的归因会直接影响“电机学”(二)的学习积极性。对于部分“电机学”(一)学习较差的学生，在学习“电机学”(二)时笔者会向他们解释成败归因理论。

曾有一名学生在“电机学”(一)考试时交了白卷，并用试卷附带的草稿纸上给笔者写了一封很长的信，诉说“电机学”(一)学习的苦恼，他对自己学习失败的归因如下：①要为考研做准备，努力学习英语和数学，因而大幅减少了这门专业课学习时间；②由于和宿舍同学晚上睡觉时间不统一，为防止被打扰，搬离了宿舍，导致住处离学校很远，有时偷懒不愿意来上课，“电机学”的课逃了很多；③“电机学”这门课程难度太大，觉得自己不够聪明，不会学好，故而不想学习；④由于前面落下很多课程，快要考试时来听课已经听不懂了。

他担心由于“电机学”(一)没有学习好，会不会“电机学”(二)也无法学好。

看到这封信后，我将该学生叫到办公室，逐条跟他分析，尤其是后两条。一条是时间分配问题，另一条是个人学习自觉性问题。对于第三条，我与学生进行了深入的交流。首先我跟学生解释：“电机学”确实难度稍大，但不是太大，只要肯花时间还是可以学好的，而且这门课的学习好坏与智商无绝对关系，除极少数天才以外，这个世界上绝大多数人智商水平相同。你学得不好不是智商的问题，而是你没下功夫，不肯花心思。然后我让学生挑一个他觉得很难的知识点，跟学生仔细地解释。该学生发现自己可以听懂，并不是那么难。对于第四条我跟学生说，学习是一个循序渐进的过程，需要长时间的付出，一步一个脚印，踏踏实实，教学往往由基础知识开始学习，由易而难，前面的章节没有听，后面的知识往往难以理解。但是不能因为“电机学”(一)没有学好，觉得“电机学”(二)就必然学不好，会有一定的影响但并不是绝对。在“电机学”(二)学习时肯下功夫。遇到以前知识可以适当地复习一下，仍然可学得很好。谈话快要结束的时候，我给该同学介绍了维纳的成败归因理论。

后来，该学生在“电机学”(二)学习过程中确实遇到了一些基础知识不会造成难以理解教学内容的情况，通过查阅资料和课后答疑解决了。课程结束时，他坦言本来以为自己很笨，才发现原来花时间真的可以听懂看懂，他没有想到自己竟然还能学得如此之好。

教育心理学知识不止以上四点，笔者将在后续的教学工作中继续学习实践，努力提高教学水平。

[1] 莫雷主编. 教育心理学[M]. 北京:教育科学出版社,2007年8月

[2] 辜承林.陈乔夫，熊永前 电机学(第三版)[M]. 武汉: 华中科技大学出版社, 2010年1月

Application of Education Psychology on Electrical Machinery Teaching

ZHANG Ya-lan

(WenhuaCollege，Wuhan430074,China)

Electrical Machinery is one of the most difficult specialized courses of electric specialty, and education psychology mainly researches basic psychology law of teaching and studying in education and teaching situation. This paper explores the application of education psychology on Electrical Machinery course teaching from four aspects: Bruner′s cognitive learning theory—transforming passivity into initiative; the curve of Ebbinghaus—consolidating and reviewing important knowledge; discovery learning—encouraging students to teach themselves; success or failure attribution theory—improving learning activeness of students.Those methods get good effects in teaching practice.

electrical machinery; education psychology

2015-08-01;

2016-03-14

文华学院教改项目:以学生为主体的“电机学”教学改革探索(J0900740526)

张亚兰(1986-)，女，硕士,讲师，主要从事电机、电拖教学工作，E-mail:yalanz@126.com

G426

A

1008-0686(2016)03-0019-03