提高电路的功率因数教学设计

无锡机电高等职业技术学校 孙 希

提高电路的功率因数教学设计

无锡机电高等职业技术学校 孙 希

教学设计是高职教学探讨的主要形式,有利于提高教学质量。本文以电工基础课程为例,结合高职教学特点,针对新课程改革与教师专业发展,从教材分析、教法学法分析、教学过程、教学反思这四方面阐述提高电路的功率因数的教学设计。

教学设计;高职教育;功率因数

高等职业教育是技术型人才的主要培养方式,说课已经成为高职教学探讨的主要形式。下面就以提高电路的功率因数为例,从教材分析、教法学法分析、教学过程、教学反思这四方面阐明教学思想。

一、教材分析

1.课程分析

电工基础这门课是高等职业院校工程技术类专业的一门专业基础课,为学生后续专业课的学习和从事实际工作提供理论基础,对生产实践有指导作用,所以电工基础在各专业课程中起到了承上启下的作用。电工基础这门课不仅具有自身的理论体系,还是一门实践性非常强的课程。通过本课程的学习使学生掌握电路分析的基本理论和实践操作,提高学生分析解决工作生活中的实际问题的能力。

2.教材分析

针对本课程的性质,结合人才培养目标的要求,选用高等教育出版社出版、曹建林、邵泽强主编的《电工基础》为教材。本教材具有以下特点:理念先进性。本教材充分体现任务引领,实践导向的课程思想;项目驱动性。教材内容通过多个技能项目由浅入深,循序渐进带领学生进入学习的意境;任务操作性。本教材包含大量的任务操作,从直流电到交流电、从单相交流电到三相交流电、变压器的检测、电动机运行控制电路的安装与检测等涵盖了本课程的所有理论体系。

本节课选自书中第二章第四节提高电路的功率因数。在前一节中主要讲了RLC串联电路的功率,功率因数的概念,因此,本节课既是对上一节知识内容的巩固及继续,又为下面学习打下了基础,对于提高学生分析解决实际问题有重要的作用。

根据教学大纲的规定以及教学内容的结构特征,结合学生的实际水平,确定教学目标如下:

(1)知识目标:

①理解提高功率因数的意义;

②掌握提高功率因数的方法;

③掌握荧光灯提高功率因数的实验。

(2)能力目标:

通过对提高功率因数的学习,培养学生分析问题和解决实际问题的综合能力,增进合作互助意识,养成认真细致、规范的职业素养

(3)情感目标:

通过引导学生参与分析问题和解决问题的过程,使学生体验成功的感受,激发学生的学习热情,增强学生自信心。

教学重点为:①提高功率因数的方法。②荧光灯提高功率因数的实验。

教学难点为:①根据相量图及电压电流的关系,推导公式及功率因数的变化。② 荧光灯电路提高功率因数的实验。

3.学情分析

要想讲好一堂课,不仅要备教材,还要备学生,只有对学生的知识结构、心理特征进行分析、掌握,因材施教,才能收到良好的教学效果。

我所教的是自控系高职二年级的学生:(1)理论基础不扎实,对理论课的学习感到枯燥甚至是痛苦,大多数同学数学和物理的基础太薄弱,对理论知识的学习感到很吃力,缺乏自学能力和创新能力; (2)对自已所学的专业以及本专业将来可以从事什么样的职业、胜任哪些职业岗位、本专业应掌握哪些技能了解的不是很深刻,有时感觉迷茫。 (3)动手能力较强,易于接受新鲜事物,对实验、实训等实践活动表现出了很大的兴趣,渴望掌握实用的专业技能。

二、教法学法分析

针对学情,我在教学中综合运用多种教学方式,如引导法、演示法、讲述法、讨论法、仿真法等来充分调动学生学习的主动性和积极性,并运用多种教学资源,如实验台、仿真、微课、网络等,体现教师主导、学生主体。通过学习,使学生掌握重点,突破难点,实现复杂问题简单化、抽象问题形象化、动作过程可视化。

学法上,根据高职学生的心理和兴趣特点,在生动形象的教学情境下,在分析讨论的过程中,让学生积极参与进来,充分体现"以学生为中心"。 通过自主式和合作探究式的学习方法,让学生围绕知识点由浅入深、掌握学习内容,养成良好的学习习惯。

三、教学过程

1.复习提问

教学从学生已有的知识体系出发,已学习过RLC串联电路的功率及功率因数,是本节课深入研究的认知基础,引导学生顺利地进入学习情境。

2.导入新课

引入生活中的实例。通过创设情境开篇,激发学生的学习兴趣,使学生很快的进入到探索研究环节。

3.新课讲授

通过举例和数据显示,让学生直观地感受到提高功率因数的意义和必要性。那么,如何提高功率因数,将用理论和实践两方面来分析。

任务一:理论分析如何提高功率因数

第一步:原理分析,要提高功率因数,需在感性负载两端并联适当容量的电容器,根据电阻电容电感的电压和电流的相位关系,请学生自主画出相量图并合成。

第二步:公式推导,引导学生根据相量图及电压电流的关系,推导出并联电容C前后的功率因数并联的电容器C满足:

突出教学重点,突破教学难点。

第三步:运用软件仿真日光灯提高功率因数。课前布置任务,分组完成日光灯电路的方针,现在每组展示各自的电路,由师生共同选出电路设计准确又布局最合理美观的一组,在其基础上,加入一个电容,这个过程由教师演示,学生讨论,验证提高功率因数方法的正确性。软件仿真形象直观,有利于开拓学生思维,激励学习兴趣。

第四步:布置课堂练习,让学生根据新学的知识求解,学生通过练习,加深理解,更好的巩固提高功率因数的知识。

电工基础这门课不仅具有自身的理论体系,还是一门实践性非常强的课程。通过本课程的学习使学生掌握电路分析的基本理论和实践操作,提高学生分析解决工作生活中的实际问题的能力。

任务二:荧光灯功率因数的提高

用实践分析提高功率因数方法的可靠性。

第一步:荧光灯测量视频,观察其测量方法及注意事项

第二步:荧光灯电路接线与测量

根据荧光灯电路图及所看视频,分组进行实验。接通实验台电源,测量功率P、电流I、电压U、UL、UA的值,验证电压、电流相量关系,记录数据。

第三步:并联电容后电路功率因数的改善

根据刚才理论分析,每组同学自行设计并接线,记录功率表、电压表读数,并通过改变电容值,记录数据。

4.实时评价

分三个环节:(1)学生自评;(2)学生互评;(3)教师评价。

学生按照教师指导进行自评和互评。教师指导评价方法主要从方程准确性和解题技巧性进行。在巡视指导过程中给予鼓励性的评价。

5.课堂总结。 对本堂课的知识点归纳总结,强调本堂课的重点和难点。

6.课后提升

学生完成实验报告,并进行分析数据是否合理

四、教学反思

学生通过这一课的学习,理论实践相结合,提高学生的学习兴趣,更好的理解如何提高电路的功率因数,因此要充分发挥学生的学习主动性,体现以学生为主体,让学生真正参与进来,可以达到事半功倍的效果;在今后的教学中,思考能否充分利用信息化教学提高课堂教学效果,如学生可在网络学习平台,实现课前预习并提交作业等;同时可以建立更完善的、多元化评价机制,帮助学生认识自我,建立自信,发挥评价的教育功能。

以上就是我的教学设计,从知识学习到实践验证再回归到知识的汇总提高,形成完整的认知体系,引导学生在自主合作的学习模式下掌握知识。

[1]夏雪刚。论高职院校专业课程说课[J]。职业技术,2009,(2):40.

[2]林平勇,高嵩。电工基础(第二版)[M]。北京:高等教育出版社,2004,5.

[3]顾怀平。电工基础课堂教学情境的创建策略[J]。江苏技术师范学院学报,2008,4.

孙希,无锡人,讲师,现供职于无锡机电高等职业技术学校,研究方向:电工。