高中生在物理学习中对电气工程学概念的理解

成都七中高新校区 龚昭赫

当前是科学技术迅速发展的时代，电气工程学作为一门热门科目，在自动化控制、电子信息、节能环保等领域都展现了前所未有的爆发力，因此，掌握一定的电气工程技术与核心理论知识，那在今后的发展中必将占据有利地位。高中物理是学好电气工程的基石，其中，电学知识是高中物理知识的重点也是难点，电学知识在直流电内容基础上增加了交流电、地磁场的概念，电子元器件上增加了电容、电感等器件学习，对于我们在大学进行工科类学科学习有积极的辅助作用。电气工程学在大学是一门侧重于电学知识的学科体系，重点的基础学科就是我们的数学、物理两门，电气工程学各项运算工作都是基于数学知识体系进行的，物理知识是电气工程学的专业基础知识，因此在高中物理学中扎实开展电学知识的学习有利于培养我们电气工程专业概念。

一、电气工程学的基本概况分析

电气工程学最早是由英国的威廉·吉尔伯特开展研究的，在撰写的《论磁石》中提出了地球磁性的讨论，认为电与磁之间存在一定的内在关系。这些研究提出以后，不少科学家相继对电与磁的本质进行了大量的研究。在十九世纪六十年代，在总结前人经验的基础上，英国著名的物理学家麦克斯韦发表了《电磁学通论》，在这个研究成果中详细指明了电与磁的本质所在，并提出了光即是一种电磁波的重要理论，为电磁技术的发展奠定了广泛的理论基础。在十九世界末，德国著名的物理学家赫兹通过实践经验证明了电磁波的存在。多年的反复实验与研究，电气工程学的知识体系从第一次提出，反复研究实验，到逐步完善，对人们的生产、生活都产生了深远而重要的影响。电力不仅成为重要的动力能源，带动我国工业的扩大发展，还在很大程度上提高了人民的生活质量，可以说，电气工程学的形成与发展，极大地改变了人类的生活方式。

电气工程学是现代科学技术行业中的核心学科之一，其技术水平是一个国家科技水平的象征。在当前我国电气工程主要运用于电力行业，电力是一个国家经济发展的晴雨表，因此世界各国都非常重视电气工程学的科研教育，大力提升电气行业技术水平。传统的电气工程定义为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和，但是随着科学技术的飞速发展，电气工程行业领域的知识宽度有了巨大拓展，内容有了极大的提升，涵盖了几乎与电子、光子有关的所有工程行为，作为一门专业技术强、应用前景广泛、科学技术含量高的重点学科，在日常学习中一定要注重基础知识的巩固。

高校是承担培养创新人才、科技人才、服务人才等重要任务的主要场所，根据社会与国家的需要，承接科研项目的研究，为实现科教兴国的战略目标提供辅助力量。电气工程学作为高校的专业课程之一，也是一项热门科目，就业前景较好，实践性较强，在专业学习中培养学生的电力技能及理论知识，不仅可以提高学生的实践水平，为社会提供更多相关人才，还能加速我国水力发电的步伐，节能环保，为解决我国资源短缺的问题发挥其重要的作用。

二、高中物理学习中构建电气工程概念途径

电气工程学具有高度的专业性，对于高中生来说构建系统的电气工程学概念具有一定的难度，在具体的构建过程中我们必须要强化意识，加强高中物理学中的电学知识强化学习，在扎实做好电学知识学习过程中培养电气工程学概念。

一是树立专业化理论学习意识。电气工程学是一门专业技术学科，具有显著专业技术特点，我们在高中物理学习中需要自觉加强专业意识培养，以专业学习的标准自我严格要求，扎实做好高中物理学习。第一要在高中物理基础学习中铸就专业意识。高中电学内容涉及电场、电磁场、交变电流等内容，这些知识都是具有实用价值的，在电气行业进行输变电工程建设中、工程项目弱电设计中都是需要的，高中阶段物理内容涉及电气工程专业，但是知识深度还是处在基础阶段，学生在开展基础学习中要注重专业意识培养。第二要认清高中物理学习的重要性。大部分高中学生在开展物理学习上，还是以应试作为学习目的，认为大学才是专业课学习，高中只是基础学习，对于高中物理学的重要性认识不够深刻。高中物理就是电气工程学专业基础，我们要从电气工程专业角度重视高中物理知识学习，扎实做好高中物理基础知识学习。第三要有主动树立电气工程学概念的意识。电气工程学的专业运用主要在电力行业，电学知识又是高中物理学的重点，进行高中物理电学知识的学习过程中，我们需要有培养电气工程学概念的自主意识，积极建立电气工程学专业概念。

二是扎实开展高中物理电学知识学习。高中物理学知识内容比较广泛，主要有五大块内容：声，光，热，电，力，涵盖了我们日常生活的方方面面。电学知识作为电气工程学的专业基础，我们必须要深入学习，强化理解吸收，筑牢专业基础。第一要加强物理学电学基础知识的学习。高中物理电学划分为电场、磁场、恒定电流、交流电等部分，电磁场这块内容与力学、能量方面结合紧密，因此在高中学习中我们必须将物理知识学到全面扎实，打牢电学知识学习基础。二是要侧重电气工程学专业基础学习。在电气工程学的内容中电力方面一直是重点也是难点，涉及高中物流电学中最主要的内容就是恒定电流、交流电这部分，以及加入电容器，电感线圈等电气元件的电路运用，在电气工程输变电运用中非常重要，在高中物理学中构建电气工程学概念必须要强化这方面内容的学习。第三要将高中物理学知识与实践运用紧密结合。电学知识内容难度深，其内容又相对比较抽象难以把握，电力运用广泛但是我们无法直接观察，必须通过各种物体进行物理现象直观呈现。例如：研究电的传输特性，我们就需要借助各种介质进行研究，通过将水、铁、木棍、锡纸、报纸等介质接入电路结构中，观察电路的连通情况，再研究过程中我们逐渐增强介质两端的电压，电路的连通情况又会有新的变化，这就为我们电力输送方案设计提供了扎实的实践参考。

三是积极拓展电学知识实践运用。高中物理电学实验是我们学习电学知识的实践运用，通过物理实验能够检验我们平时学习的理论，通过物理实验的直观现实操作，能够让我们发掘更多新的知识。例如：在常见电路的实验中，我们通过构建常见电路，进行电压、电流、电阻等电阻基本组成的数值测量，我们就能直观的掌握他们之间的关系，对于电路有着直观的现实印象。电力行业的运用也就是电路基本构成的延伸拓展，整个电网就是一个体积巨大器件复杂多样的电路结构，里面有着多种结构、功能各异的不同电路元件，在这些电路元器件的综合运用下，实现电力网络的输变电功能。由此可以看出，通过开展物理学的实验教学，可以深化我们物理知识的理解领会，提升我们物理学知识实践运用能力。

三、高中物理学构建电气工程概念注意事项

我们在高中物理学习中构建电气工程学概念，需要注重把握好学习的主次关系。全面深入开展电气工程专业知识学习，主要还是在大学期间进行。在高中阶段的物理知识学习，重点还是在于打基础。我们不能本末倒置的注重电气工程学专业知识的学习，而忽视了物理基础知识的巩固深化，影响到今后对物理知识开展更加深入的研究探索。电气工程这门学科有很强的实践性，因此，在日常学习中必须重视理论联系实践，二者双管齐下，养成良好的学习习惯。不论是高中生、电气工程相关的大学生还是科研人员，都要持有认真的态度来对待每一个细节，不断提高自身的综合素质，除了自身的专业素养，还要延伸到对自动化技术、计算机技术等相关领域的学习，在电气行业未来的发展空间中，电气工程学科与物理学科是互相联系、交叉发展的，物理学与信息技术的不断发展也将会推动电气行业的长远发展。高中是各项科研工作、开展实践活动的基础阶段，我们要重视自身的全面发展，既要巩固扎实的基础知识，还要养成良好的学习习惯、树立端正的学习态度和严谨的科学态度，以良好的整体面貌来迎接未来的各项挑战。

四、研究电气工程学对我们高中生学习的启示

电气工程学的发展从无到有，从初步建议到逐渐完善，经过了多次的实验与研究，在查阅相关资料并对电气工程学有了初步的了解，笔者个人有些体会：1)任何理论的提出、创立与进步都离不开一代代人的努力，需要众多研究者反复的钻研与实验，尤其是当前处于学科相互交叉融合的环境下，我们高中生必须从多方面进行学习，不能偏重某一科目，要懂得利用所学知识来解决生活实际问题，切忌死读书；2）创新是一个民族发展的强大动力，也是推动社会发展与科技进步的重要因素，社会需要创新型人才，在高考的压力下，大多数高中生将精力和时间都放在对应高考上，容易忽略对自身创新精神的培养，这一点必须引起我们的重视，不论我们将来从事什么专业研究或者工作，具备一定的创新意识与创新能力，也将是提升我们自身竞争力的重要因素。