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關鍵詞:教材;電工學;體會
中圖分類號:G642.3 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)09-0233-02
一、引言
電工學是為非電專業(yè)開設的一門技術基礎課,并且對很多專業(yè)也是唯一的一門電類課程??茖W出版社2009年出版的第2版《現代電工學》一書,由浙江工業(yè)大學顧偉駟、龍勝春、浙江大學賈愛民、浙江理工大學韓秀榮和浙江農林大學鄭紅平編寫,為國家“十一五”規(guī)劃教材。該教材主要是為省屬普通高校的非電類專業(yè)而編寫。在編寫中,作者首先分析了我國目前使用的電工學教材的現狀,多次召開參編人員座談會,結合有關院校第一線教師的意見和建議,確定教材總體構想。一方面從電工學內容的基礎性和實用性入手,注意涵蓋實際應用中常用的基本概念和基本分析方法,以保證基礎理論和基本能力的培養(yǎng)。為加強應用,分析舉例盡量采用實例,以縮小理論教學與實際應用之間的距離。另一方面考慮到教材的主要閱讀對象為省屬普通高校的學生,在編排內容時做到詳略得當,循序漸進。同時作為教材也要反映一定的先進性,以拓寬學生的知識空間,激發(fā)學生的創(chuàng)新意識,力圖使教材體現側重基礎,面向應用,拓寬知識面的總體構想。本文介紹了《現代電工學》更新內容和注意能力培養(yǎng)方面的一些特色。
二、內容大幅更新
通過電工學課程的學習旨在使學生掌握電工電子技術的基本理論、基本知識和基本技能,了解電工、電子技術如何應用于非電類專業(yè),使他們在將來的工作中能有較寬的視野,能從學科交叉應用的角度去思考、處理問題,為學習后續(xù)課程以及從事工程技術和科學研究打下一定的基礎。為此,在電工學的教材選材上,主要是電工、電子學科中成熟的、經典的、具有普遍意義的基本理論、基本分析方法和基本技能;同時,由于電工、電子技術應用極為廣泛,發(fā)展非常迅速,并且日益滲透到其他學科領域,促進其發(fā)展,有電工電子技術有關的新技術、新方法、新產品層出不窮。因此,電工學課程還要向非電類專業(yè)介紹電工學科的新技術、新動態(tài)。為了使學生能較全面地了解電能的應用和電工電子技術,并能適應今后的發(fā)展要求,這就需要適當地拓寬知識面。《現代電工學》一書,是高等院校電工學課程的通用教材。在內容的選取上主要有以下幾點的變化。
1.符號標注盡量符合國標。根據國標GB1097-2006《旋轉電機線端標志與旋轉方向》的規(guī)定,電機繞組用“U、V、W”表示,三相電路中的相線用L1、L2、L3表示;在變壓器部分,根據GB1094.1-1996《電力變壓器》第1部分總則的規(guī)定,三相變壓器繞組應用A、B、C表示,但考慮到全書的連慣性,不管是電機還是變壓器繞組,本教材均采用“U、V、W”表示。
2.電路部分是整個課程的基礎。本教材對“非電”專業(yè)的學生,重要的是建立電路的概念,為后面的學習打下基礎,這部分內容以“夠用”為原則。電路部分共分3章,有電路的基本概念和分析方法、單相正弦交流電路和三相電路。在電路部分強調元件本身的約束關系,突出基本概念、基本理論和基本分析方法。如在第1章介紹了電路的基本概念,討論了電路無源和有源元件。在介紹電路基本定律KCL和KVL的基礎上,作為KCL和KVL的應用來導出支路電流法,而削弱復雜電路的分析。在引出戴維寧定理時,突出有源二端網絡外特性的等效概念,疊加原理作為線性系統(tǒng)的基本原理來介紹,不陷入求解繁題、難題中去,同時又省出學時學習更多應用型新知識。我們在交流部分做了同樣的處理,將重點放在將相量概念的引入上,強調功率、功率因數提高、諧振等重要概念。在電路的過渡過程部分主要介紹了RC一階電路的過渡過程分析,從電路基本定理出發(fā),導出方程與解答,并介紹了三要素法,強調換路定律、過渡過程的指數變化規(guī)律、時間常數的物理意義。對于RL電路的過渡過程采用類比的方法直接給出結果,不再像以往教材那樣介紹“零輸入響應、零狀態(tài)響應、全響應”,從而節(jié)省了大量篇幅。
3.精簡傳統(tǒng)內容,增加新技術的介紹。電子技術部分共分6章,分別是:半導體器件、基本放大電路、集成運放、功率電子電路、組合邏輯電路和時序邏輯電路。對于半導體器件,強調器件的外部特性和使用方法,強調晶體管的放大、飽和、截止三種工作狀態(tài),減少器件內部結構與機理分析。在放大電路的分析中側重單管電路的放大,主要討論共射交流放大電路和分壓式偏置電路的結構特點和工作原理,還介紹了射極輸出器。簡單介紹了差動放大電路、對稱互補功放電路的概念和原理,不進行電路參數的計算。在集成運放部分,增加了“理想運算放大器”一節(jié),目的是明確實際運放與理想運放的區(qū)別,以便引入負反饋。數字電路部分加強集成電路的使用方法,對電子技術部分內容,淡化分立元件電路,加強集成電路,將實用性和先進性結合起來。教材中的器件選用有代表性的典型常用芯片還附有應用事例,強調集成電路輸出與輸入之間的邏輯關系而不講它們的內部結構,增加了電力電子技術、可編程邏輯器件、存儲器等新知識的介紹。
4.針對“非電”專業(yè)的特點,注重實用性。電工技術部分共4章,分別是:變壓器、電動機、電氣自動控制和供配電技術與安全用電。教材從“非電”專業(yè)的需要出發(fā),增加了直流電動機、伺服電動機和步進電機部分,還設置了步進電機特性測定的實驗,以進一步理解步進電機的工作原理。對變壓器、三相異步電動機、電氣控制、電工測量、安全用電等應用性的章節(jié),強調重要概念,略去不必要的公式推導。在安全用電部分,還增加了建筑物的內部線路一節(jié),討論了建筑物內部導線的選擇以及鋪設方法等。
三、注重教材的可讀性
教材的可讀性是除了選材外的又一重點。對基本概念和基本電路講深講透,由淺入深、由簡入繁。力求使教材通俗易懂,具有啟發(fā)性和誘導性,以便讓學生在學習知識的同時在能力上得到鍛煉和提高,調動學生的學習主動性。如對于直流部分,可通過講授與自學相結合的方式;對于電機及其控制部分,在講清基本概念后,可通過在實驗室面對實物展示的形式講解,這樣既生動又深刻,使學生有更感性的認識??傊`活應用講授與自學、課堂教學與實驗室教學相結合的方式是提高教學質量有效途徑?!冬F代電工學》全書共13章,42萬字,每章有較豐富的習題,習題具有一定的層次性,書末附有習題答案。
四、做好教材的配套建設
在做好教材編寫的同時,作者還研制了與教材配套的多媒體課件,教材的使用指導和習題解答也已完成,清華大學出版社還出版了相應的《電工學實驗教程》。這一系列的配套建設工作,將有效地滿足使用該教材的教師和同學需要。
科學出版社出版的教材《現代電工學》[1],至今已經連續(xù)印刷十余次,據出版社反饋的信息,已有十幾所高校選用該教材,其中有些是211高校。在相關院校的多個班級的使用中,得到了同學們的普遍認可。當然,一部好的教材應是一部科學的著作,也是作者教學經驗的結晶。由于編者學識有限,書中難免有不妥和錯誤之處,望讀者批評指正。
關鍵詞 電工基礎 實驗 改革 聯系實際
《電工基礎》是主要介紹電路基礎知識、直流電路、磁場與電磁感應以及交流電路等知識,是學好電工專業(yè)課程的基礎?!峨姽せA》是中等職業(yè)學校學生學習電子信息類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課程,它具有抽象性、實驗性、專業(yè)性等特點。大多數學生感到:《電工基礎》課,原理枯燥難懂、實驗深奧難明、習題面廣難解,于是厭學、厭聽、厭鉆的情緒油然而生!
一、課程體系
(一)內容抽象,整體性強。
《電工基礎》課程的理論性首先體現在概念多、基本知識點多、單位制較復雜上。如“磁場與磁路”這部分內容,基本概念有磁力線、磁感應強度、磁通、磁路等,概念多而且較抽象;基本知識點有磁場的性質、安培定則等;單位制有特、韋、高斯等,不常用,易遺忘。其次要有一定的數學功底,“電工基礎”中公式繁多、復雜,解題的方法較為靈活,電路邏輯性較強,扎實的數學基礎是學好此課程必要條件。另外其內容有較強的整體性,例如“單相正弦交流電路”知識分為兩個層次,層次一是層次二的前導和基礎,層次二是層次一知識的繼續(xù)和深化。它們是逐步展開和逐步深入的,且脈絡清晰,共同組成一個密切相關的整體。
(二) 實驗的重要性。
《電工基礎》的實驗課是學生對事物認識的實踐環(huán)節(jié),它培養(yǎng)學生的動手能力,是技能的基本訓練部分。學生通過實驗獲得感性認識,驗證和鞏固所學的基本理論,加強對基本概念和基本定律的理解。通過電路實驗環(huán)節(jié),使學生掌握一般電量的基本測試方法和調試方法及能正確使用常用電工儀表與設備等。
二、教學方法改革
(一) 聯系實際,啟發(fā)學生思考。
在《電工基礎》的教學中善于引導和充分發(fā)揮學生的想象力也是十分重要的。在講到閉合電路的歐姆定律時時,我問了這樣一個問題:如果在閉合電路中,外電路由兩個電阻串聯組成,其中一個電阻特別大,大到了無窮大,也就是斷開了,那么在斷口處的電壓是多少?有的學生感到茫然,有的學生說那就沒有電壓了。其實這個問題可用動態(tài)抽象的電路去想象——在那個逐漸變大的電阻兩端接上電壓表一直觀察,則電壓表讀數必然會越來越大,最終電壓表的讀數必然與電源電壓相同。
在研究兩點間電壓的計算時,很多學生認為如果一個原來閉合的電路中有某處斷開,那么斷開的兩點間的電壓為零。這時我讓學生思考為什么電線斷線后如果有人碰到就會觸電。學生很快理解了我的意思,明白斷開的兩點間的電壓并不為零。引導學生聯系實際,挖掘學生的想象力不僅能加深學生對概念的理解,而且同時能調動學生的學習積極性,讓他們感到學的東西有用。
(二) 注重學習方法指導,培養(yǎng)自學能力。
教師不但要教給學生知識,更要教會學生如何獲取知識;不僅要重視教法,更要指導學生的學法。在教學過程中,盡量多教給學生如何理解、分析、歸納、總結問題,避免死記硬背、機械理解,引導學生學會舉一反三,掌握學習方法,培養(yǎng)自學能力。
使傳統(tǒng)授課方式向具有啟發(fā)性、思維性、綜合性的授課方式發(fā)展,給學生思考和自學的空間,使學生在獲得電工電子技術知識的同時能學會像專家那樣思考問題,解決問題,激發(fā)其求知欲,活躍學術氛圍,培養(yǎng)創(chuàng)新能力。
在專業(yè)知識教學中,從器件、電路產生的背景和需求談起,然后講清其在系統(tǒng)中的作用、結構的構思方法,分析問題的特殊方法,再現“器件、電路的獲得過程”,并為解決新問題作好鋪墊。針對目前聽課人數越來越多的情況,每一堂課均很好地“設計問題”“引導思考”“假設結論”“探索求證”。使不同程度的學生在聽完課后都覺得值得回味,可以在不同層次上舉一反三。
(三)采用多種教學方法,提高教學質量。
為了充分發(fā)揮學生的主觀能動性,克服學生過分依賴教師的現象,在教學中摒棄滿堂灌的教學方法,除了上述的方法外,還采用:
1.基于興趣教學法,挖掘學生的學習興趣和潛能;
2.基于問題教學法,教師提出幾個綜合性的問題,然后逐個加以分析,按設定條件一層層提出解決辦法,引導學生領會思路,學習解決問題的途徑。
【關鍵詞】大專;電工基礎;特點;問題;實效性
《電工基礎》是大專職業(yè)院校中模擬電子技術、電力工程、發(fā)電廠電氣設備、數字電子技術等課程的基礎課程。它具有相當強的理論性與實踐性,是一門主要以實驗作為基礎的基礎性學科,這門課程的學習質量的好壞,決定了學生對更深層次的電子方面課程的好壞程度。電工基礎課程涉及面非常廣泛,并且其定理、原理十分抽象,公式繁雜,不易理解,記憶困難,這些都加大了學生對于這門課程的學習難度。這也就很難提高學生的學習興趣,容易產生倦怠情緒。所以,在大專職業(yè)院校電工基礎課程的學習之中,必須對其教學實效性加以探究,以加強學生對電工基礎學科的學習興趣,提高思維創(chuàng)新意識。
一、《電工基礎》的特點
1.電工基礎具有理論性強的特點
電工基礎這門課程具有概念多,基礎知識與多學科交叉的特點,這都是其理論性強的特點的最好體現。在電磁場一部分內容中,其基本概念主要包括磁力線,磁路與安培準則等等,這些基本概念都十分抽象不易理解。同時它的基礎知識點包括磁場的性質及相關內容。并且這一部分內容和數學緊密聯系,公式大多比較復雜,邏輯性十分強。此外電工基礎可證中的內容設置具有十分強的整體性。
2.電工基礎具有與實際事物緊密相連的特點
大專職業(yè)院校電工基礎這門課程中有大量的實驗課程,這些實驗都與實際緊密相連,它不單單可以強化學生對課本中理論知識的理解與掌握,同時還培養(yǎng)了學生的實際操作能力,是一種基本的技能素質培養(yǎng)。特別是大專職業(yè)院校中更加注重對實驗課程的學習,學生通過自己的實際操作,能夠讓學生對電子電路的基本的連接方法與測試方法以及各種電子電器儀表有了一定的認識和掌握,對理論中的事物也有了更加感性的認識,驗證了自己在理論中的學習,獲得一種學習上的成就感。
二、提高大專職業(yè)院校電工基礎教學實效性的策略
為了提高大專職業(yè)院校中變學生對于電子基礎這門課的興趣,增強學生的求知欲望以及開拓學生的創(chuàng)新思維意識,同時提高教學質量,根據教學實際狀況,提出有效的改善大專職業(yè)院校電工基礎教學的實效性策略。
1.以鞏固基礎知識為目的,實行精講多練的教育教學策略
在大專職業(yè)院校中,電工基礎課程的主要教授方法就是講解與聯系的雙重結合模式,而精講多練的模式更是受到所有學生和老師的青睞。這主要是由于,電工基礎是一門技能性與理論性都較強的課程,并且其一技能性為主,在這門課程的教育教學過程中,老師不僅要以講解的方式向學生傳達抽象的理論知識還要多輔以電工技能訓練,其中精講就是對教師最高的要求。主要應注意的問題有:(1)在教學中,老師應該適時提出具有啟發(fā)性的問題,讓學生處于思考狀態(tài),始終帶著問題進行學習,這樣對于培養(yǎng)他們的分析能力具有十分重要的作用;(2)精講就是要達到語言的簡練精準,同時內容全面。
在以精講為基礎的學習中,多練可以強化學生對于理論知識的學習與及時鞏固。多練是大專職業(yè)院校中電工基礎課程的重點,這樣可以為學生創(chuàng)造更多的實踐與實習機會。這樣對于提高學生的實際操作能力,手腦相結合的能力具有十分大的作用。同時還有利于學生的思考意識與創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。學生在實際練習中應該注意的問題有:學生一定要在有一定理論基礎的前提下在進行練習,同時要確定自己的練習的目的,重點掌握聯系中所要使用的方法,保證聯系過程的順利進行,提高學習質量。
2.快速引導學生融入課堂,培養(yǎng)學生的積極性
積極有效的課堂導入是提高課堂教學質量的有力保障,壓實課堂教學效果的真實反映。課堂導入以引導學生能夠更快的融入課堂的學習中,以啟發(fā)學生的思維創(chuàng)新意識為目的。這種形式可以按照學生的實際狀況以及教授內容的不同而有所變化。教師可以通過一些生活中的小實驗,將抽象的理論轉化為形象化的現象,讓學生更加直接明了的觀察。由于大專職業(yè)院校的學生大多基礎較差,因此這種抽象化的轉化在電工基礎教學中得到了十分明顯的教學效果。這樣學生不僅了解了教材中的理論知識,同時還起到了啟發(fā)車性的作用,極大的提高了學生的學習興趣。
3.采用多媒體教學法
多媒體教學法是現代教學中十分普遍的教育教學方式,其教學效果明顯。老師在教授課程時可以更加明了的將一些平面中所不能展現出來的實驗以及電路更好的進行演示。
多媒體教學是突破電工基礎教學難關的出口。在電工基礎教學中,總會遇到一些難以用語言描述清楚的、抽象性的電工原理。而老師在教學中采用計算機多媒體教學方式并且輔以語言講解,可以將抽像化的事物、原理更加形象化的展現在學生面前。如電工基礎中的電磁場這種看不見摸不到的事物,老師可以通過多媒體進行演示,讓學生觀察磁感線的變化,將其轉化為形象事物,加強了學生的理解。
4.使用研究性學習方式
(1)結合實際的教學內容,設置研究性課題。在教育教學過程中,改變原來講、聽、記的模式。老師在課程中應該激發(fā)學生主動提出問題,進行小組討論,通過小組內的分析總結,來獲取知識。然后在下組之間進行討論,讓學生在提高分析總結問題能力的同時,得到獲取知識的快樂。同時也提升了學生的學習積極性與學習興趣。
(2)提高學生的探究意愿。在課堂中組織學生進行實驗研究,對于學生掌握知識難點,強化操作水平具有很大的作用。這也是一些演示實驗所起不到的效果。
三、結束語
大專職業(yè)院校的學生基礎知識較差,而電工基礎是一門集理論性與實踐性相結合的課程。其理論知識抽象復雜,所以找到合適的提高大專職業(yè)院校電工基礎實效性的策略對于提高學生的學習興趣,轉變學生的思考方式、培養(yǎng)學生分析總結能力具有重要的作用,同時也是大專職業(yè)院校中提高教育教學質量的有效方式與方法。
【參考文獻】
[1]陸永明.營造輕松愉悅的課堂氣氛提高電工基礎教學的實效性[J].時代教育(教育教學版),2009,(7).
【關鍵詞】建筑材料;水利水電工程;全英文教學;創(chuàng)新
經濟全球化已成為社會發(fā)展的必然趨勢,科技以及工程建設的國際合作化推動了人才的國際化,這不僅限于國際化人才爭奪與使用,更重要的是國際化專業(yè)人才的培養(yǎng)。美國、日本、歐洲等發(fā)達地區(qū)之所以社會與科技領域始終保持不斷涌現的創(chuàng)新活力,很重要一點就歸因于其全球化視野下的科技人才培養(yǎng)與引進策略。我國自改革開放以來,一直保持著經濟的高速發(fā)展,主要得益于改革開放初期的人口紅利,主要體現在勞動力成本較低(勞動密集型產業(yè)較多)的優(yōu)勢;而如今,之前的人口紅利優(yōu)勢已經不復存在,我們面臨著新的挑戰(zhàn),如何在激烈的國際競爭中仍然保持我們經濟發(fā)展與社會發(fā)展的活力與發(fā)展動力,就需要從科技水平、先進技術等方面入手,參與乃至領跑國際科技領域,摒棄以往完全依靠勞動密集型產業(yè)來推動社會經濟發(fā)展的模式,轉變到依靠科技水平的軌道上來,而這需要在培養(yǎng)國際化工程技術人才、科研人才、管理人才等各方面花大力氣,需要有一個持續(xù)的工作才能產生效果。
對于水利水電工程領域而言,我們國家的大量大型水電資源(主要集中在西南地區(qū))已開發(fā)或已規(guī)劃完畢,今后大量的水利工程設計、施工、監(jiān)理企業(yè)將不得不面臨著“走出去”的那一步(已經有很多企業(yè)已在國際市場中參與競爭,如東南亞、非洲、南美等地)。水利水電工程國際經營規(guī)模持續(xù)擴大、經營層次進一步提高、國際市場范圍不斷擴大、國外工程項目履約情況、經濟效益良好,吸引了大量水利水電施工企業(yè)走出去,例如,水電建設集團公司等一批較大型的水電施工承包單位是中國水電產業(yè)“走出去”的排頭兵,自1999年以來連續(xù)進入全球最大225家國際承包商行列。
因此,對于培養(yǎng)水利水電工程行業(yè)專業(yè)性人才的高等學校(如武漢大學)而言,也需要逐步轉變自身的培養(yǎng)目標定位,必須下大決心,花大氣力培養(yǎng)國際化工程技術人才與科研人才。在新的歷史階段,高校仍是水利工程后備人才培養(yǎng)的主要陣地,同時,在水利工程科技人才國際化培養(yǎng),特別是高端科研人才國際化方面,水利科研機構具有獨特的優(yōu)勢,肩負著歷史的重任,高校與水利工程科研機構相互學習,在優(yōu)勢互補的基礎上發(fā)揮各自特長,為我國水利水電工程學科的可持續(xù)發(fā)展奠定人才基礎。所以,高校在水利水電工程學科的發(fā)展過程中也需要在課程建設規(guī)劃時形成國際化視野??蒲腥瞬艊H化培養(yǎng)是實現新跨越的必由之路,也是適應水利科技發(fā)展,培養(yǎng)水利專業(yè)人才的必然選擇。
建筑材料在其他工程專業(yè)領域,如土木工程、交通工程等均有相關雙語教學實踐的開展,也取得了較好的效果,但截至目前,國內高校中尚未發(fā)現有建筑材料全英文教學的報道。建筑材料也是水利水電專業(yè)人才培養(yǎng)中最重要的一門專業(yè)基礎課程,該課程不僅是學生今后從事水利水電工程設計、施工和監(jiān)理等工作的必備基礎,也是學習水工鋼筋混凝土結構、水利水電工程施工等后續(xù)相關專業(yè)課程的前提。而建筑材料這門課程具有很多與其他課程不同的地方,如:(1)課程涉及內容多、學科廣,包含了水泥、砂漿、混凝土、鋼材、石材、瀝青等各種建設工程領域所涉及到的建筑材料品種,并涉及到力學、化學、物理等各基礎學科的大量知識點,是一門交叉學科特性明顯的課程;(2)材料新技術、新產品革新與更新快,教材的修訂速度有限,無法及時將革新的技術與出現的新材料修訂到教材中;且規(guī)范與標準的修訂也存在時效性問題,而教材中往往也在這方面存在滯后性;(3)涉及的規(guī)范與標準較多,材料的各種性能與規(guī)范和標準之間的關系需要特別注意。從這些特點上來看,內容繁雜,知識點多,記憶內容較多,而在這些特點的基礎上,全英文教學又帶來了語言上的難度,不僅在教學上帶來一定的難度,同時學生在理解上也需要花更多的精力與時間。武漢大學水利水電學院從2009年開始在水利水電工程專業(yè)開設全英文班教學,除部分基礎必修課外,專業(yè)基礎課和專業(yè)課均采用全英文教學。建筑材料課程作為一門主干專業(yè)基礎課,設置在大學三年級的第一學期,在基礎課程(高等數學等)、基本力學課程(如材料力學、理論力學)完成之后開展,并作為鋼筋混凝土結構、水利水電施工等其他專業(yè)課程開始的一個基礎。武漢大學水利水電學院建筑材料教研室承擔了該門課程的教學,經歷了初期的直接聘請國外高校教師來華授課,到后期本專業(yè)教師經過培訓和學習后講授課程的艱難過程。經過近些年的教學實踐與不斷總結,我們得到教學過程中的一些經驗與體會。
一、授課對象分析及教學概況
由于建筑材料課程具有知識點涉及范圍廣、學科間跨度大、基本概念多等特點,結合全英文教學的特點,就更加需要學生具備良好的外語基礎,以適應在較多專業(yè)基礎知識的前提下對全英文條件下概念的準確理解。在開設本課程前,學生已系統(tǒng)學習了高等數學、材料力學等基礎課程以及專業(yè)基礎課程,這是建筑材料課程學習的前提條件。本課程針對的是水利水電工程專業(yè)本科生三年級第一個學期的學生,該階段的學生已系統(tǒng)學習了數學、物理、力學等基礎課程,并且該全英文班還經過了兩年多的英文強化訓練,可以適應建筑材料課程全英文教學過程。由于多年來教學改革與學分制改革的結果,建筑材料課程課時已壓縮至36學時,即使中文授課也不能將教材上所有內容全面教授;因此,在學時分配上,對于混凝土(concrete)、水泥(cement)、鋼材(steel)、瀝青(bitumen)等主要建筑材料做詳細講解,對于石膏與石灰(gypsum and lime)、石材(stone)、聚合物材料(polymer)、其他功能材料(functional materials)等其他類建筑材料做簡要講解,充分發(fā)揮學生自主學習的主觀能動性,強調課后自學的作用。在試驗教學方面,由于只有6個學時的試驗學時,因此,主要強調的是對學生創(chuàng)新性的培養(yǎng),我們在試驗設計中也強調了運用所學知識對材料進行科學設計的理念,開展了一些創(chuàng)新性試驗教學,這在第3節(jié)中將做介紹。整個課程以“建筑材料的組成(composition)——結構(structure)——性能(property)”之間的關系為主線,注重知識的基本概念、重點、難點和方法論的講授;注重教學內容和主題的不斷更新和擴展,在課程中穿插建筑材料學科的發(fā)展前沿和動態(tài),培養(yǎng)學生的學習興趣和創(chuàng)新意識。
二、培養(yǎng)目標
每一門課程的開設,都有其培養(yǎng)的目標和期望達到的效果。由于水利水電工程專業(yè)全英文班的定位在培養(yǎng)水利水電工程專業(yè)國際化的專門人才和具有國際化視野的科學研究人才,我們認為其國際化主要內涵有兩個方面的,其一是為工程界培養(yǎng)合格的并且有競爭力的水利水電工程設計、施工以及監(jiān)理的專門人才,可以為我國大型水利水電工程企業(yè)參與國際競爭提供人才儲備;其二是為我國水利水電專業(yè)培養(yǎng)國際化的科學技術人才,從科學技術進步的角度為我國水利水電工程專業(yè)培養(yǎng)優(yōu)秀的科研人才,以保證我國水利水電工程專業(yè)的可持續(xù)化發(fā)展。從這兩方面考慮,作為建筑材料全英文課程的教學,我們在教學過程中有以下兩個方面的主要感受與體會:
(一)作為科學研究的目標,全英文班的學生從選拔時開始就作為精英化教育來培養(yǎng),如果學生個人意愿是將來從事水利水電專業(yè)的科學研究工作,則需要學生在平時學習過程中扎實掌握基本概念,在深度上有較多體現;同時,需要任課教師在教學中潛移默化地激發(fā)學生的科研興趣,從本科生專業(yè)基礎的學習就開始培養(yǎng)學生從事科學研究的興趣與熱情。
(二)作為水利水電工程國際工程總承包的培養(yǎng)目標,則需要學生掌握建筑材料課程中的基本概念、國內外相關建筑材料試驗標準與規(guī)范、施工規(guī)范等的對比、建筑材料基本概念的中英文對照敘述方式等,要求在教學內容上體現在知識點的廣度上,強調學生的知識面寬度。
鑒于以上兩點考慮,我們試圖在建筑材料全英文教學過程保持科研性與工程應用性二者的平衡關系,既強調本課程在水利水電工程中的實用性,也在實用性過程中穿插國際上本領域的最新研究成果與研究思路,培養(yǎng)學生在科研創(chuàng)新方面的能力與熱情。
三、學習材料的選擇與獲取
建筑材料具有涉及學科領域廣、內容繁雜等特點,但大多數的教材總體上是一致的,基本會涉及到材料的基本性質、氣硬性膠凝材料(石灰與石膏)、水硬性膠凝材料(水泥)、混凝土、砂漿及砌體材料、瀝青及瀝青混合料、建筑鋼材、功能性建筑材料等主要部分,且材料的基本性質、水泥、混凝土、建筑鋼材是幾乎所有建筑材料教材編寫時的重點內容,也是我們工程應用領域最常接觸的建筑材料種類。各教材只是在內容編排與語言敘述上有所差別,但這種差別最終影響學生對內容的理解也是較明顯的。因此,選擇一本或幾本好的參考資料是學好一門全英文課程的必要前提。此外,建筑材料本身新技術、新進展涌現較快,所以在學好經典教材的同時,需要對這一學科領域的新知識學會主動獲取,從文獻材料中對基本概念與常識進行必要的補充,以培養(yǎng)學生在科研創(chuàng)新方面的初步能力。鑒于這些考慮,我們在全英文教學過程中,除了經典教材的選擇之外,也在課堂上潛移默化地介紹建筑材料領域科學研究常用的期刊雜志,并傳授簡單的文獻檢索與閱讀的方法,以培養(yǎng)潛在對科學研究感興趣的學生之科研熱情,為水利水電工程領域專業(yè)性人才的可持續(xù)發(fā)展提供基礎。
(一)外文教材選擇
國外建筑材料類的教材較多,有概括類的(即所有建筑材料都包含在內,如J.M. Illston等人編寫的Construction Materials:their nature and behaviour;R.K.Dhir等人編寫的Civil Engineering Materials),也有專門類的(即介紹某一類建筑材料或某一種建筑材料,如P.K. Mehta主編的Concrete Structure,Properties and Materials),考慮到本科生階段以基礎教育為主,我們主要選擇概括類的教材,即包含大部分建筑材料,且以基本知識講解為主,不針對某一材料深入探討??紤]到全英文教學過程的特點,我們要在教材上也盡量體現英語思維方式與中文思維方式的不同,即在介紹理論體系之前,先提出問題,以及解決問題的分析方法和方案,最后才給出該部分內容的總結。在綜合比對了國外的優(yōu)秀英文教材后,我們最終選擇了兩本教材作為教學參考書,一本為Domone and John Illston主編的Construction Materials-Their nature and behavior (4th edition),另一本為J.F. Young, S. Mindess, R.J. Gray和A. Bentur主編的The Science and Technology of Civil Engineering Materials,這兩本教材都很好地體現了上述特點。
(二)英文文獻獲取
為了讓學生在學習建筑材料的過程,培養(yǎng)必要的科研素養(yǎng)和科研興趣,主要是在授課過程中介紹圖書館可以利用的主要圖書館數據庫,幫助他們開始學會使用學校的資源來進行自己感興趣的科研活動。例如愛思維爾(Elsevier)數據庫中的Cement and Concrete Research、Cement and Concrete Composites、Construction and Building Materials、Journal of Constructional Steel Research等,Springer數據庫中的Materials and Structures,ASCE旗下的Journal of Materials in Civil Engineering,ACI旗下的ACI Journal of Materials、ACI Journal of Structures等這些建筑材料科學領域主流的期刊雜志。讓學生今早接觸這些,是為了培養(yǎng)目標中提到的國際化視野的一個重要內容。讓學生在學習課程中書本知識的同時,與時俱進地了解本學科領域一些領先的科學、技術問題,讓他們在學習的過程中逐步建立起研究是思路和想法,對于學生今后職業(yè)生涯的選擇也是一個引領,既適應我們培養(yǎng)國際化高級工程技術人才的需求,也適應我們培養(yǎng)國際化科研人才的需要。
(三)標準及規(guī)范的比對
由于很多建筑材料領域的規(guī)范在相關的術語表述、單位制、相關規(guī)定等方面存在一些區(qū)別,要在教學過程中提醒學生注意建筑材料相關國內外規(guī)范的對比。在課堂上主要介紹我國主要規(guī)范(如GB、JC、JCJ等國標規(guī)范、行業(yè)規(guī)范以及地方標準等),并針對其中某些條款與國外相關規(guī)范(如美國ASTM規(guī)范,英國BS規(guī)范等)進行比對,以讓學生了解各國規(guī)范之間的差異與聯系。例如,最簡單的混凝土抗壓強度的試驗與表征問題,在我國規(guī)范中采用的是立方體抗壓強度,而美國規(guī)范中則是采用圓柱體抗壓強度,二者之間是存在一定區(qū)別的,要讓學生學會如何去區(qū)分這些不同。因此,在教學過程中讓學生學會如何查閱規(guī)范,尋根溯源,比較規(guī)范,學會舉一反三。
四、教學過程體會
(一)課堂教學
1. 關鍵專業(yè)詞匯講解。由于建筑材料課程涉及的內容繁雜、學科領域較多、材料類型也很紛繁,所以其中涉及的專業(yè)詞匯也很多,且規(guī)律性不強。因此,我們在每一章開始講解前,將其中每一章將要涉及到的專業(yè)詞匯作一匯總,提前讓學生進行預習,防止在課程講解過程中造成學生的理解障礙。從教學效果來看,這一方式取得了較好的成效,不僅保證了教學過程的流暢性,也極大地增加了學生的專業(yè)詞匯量,學生也比較容易接受這種教學過程。
2. 主要概念引經據典。建筑材料在工程中的正確選擇及使用是事關工程質量與壽命的關鍵所在,要在課堂教學中讓學生明白這一點,可以在教學過程中講解事故案例,以加深學生對材料選擇與使用的重要性認識。例如,在講解聚合物材料的防火性能時,可以適當例舉一些工程由于防火材料選擇不當而造成失火的例子(2010年上海靜安區(qū)的11.15火災案),以加深學生對材料使用性能的認識。
3. 材料性能與規(guī)范相結合。以“建筑材料的組成——結構——性能”的脈絡進行每一種建筑材料的講解,同時結合規(guī)范的相關規(guī)定解釋材料在使用過程中需特別注意的一些問題,增強學生的工程應用概念。要從根本上讓學生明白規(guī)范的意義,以及依據規(guī)范進行設計、施工和監(jiān)理的重要性。但同時也要讓學生明白規(guī)范條款的來源,不能將規(guī)范“學死”。
4. 課堂氛圍。在課堂教學過程中穿插互動式教學。在一些關鍵點上保持和學生之間要有對話和交流,同時要求學生對老師提出的問題要有響應。在教學過程中不同階段能夠啟發(fā)學生思考問題。
5. 多媒體利用。借助多媒體動畫、工程錄像等直觀形式,播放鋼材加工、水泥生產、混凝土加工、運輸到施工現場等過程,同時配合課堂上全英文講解,對于理解枯燥的原理、工藝以及生產過程有很好的輔助作用。力爭在課堂上也大大提高學生對于建筑材料的感官認識和學習興趣,加深對課程學習內容的理解。
(二)實驗教學
課程負責人改革試驗創(chuàng)新模式,在有限的試驗課時內,設計了冰飛盤(ice-Frisbee)模型試驗,創(chuàng)新了試驗教學模式。在該試驗環(huán)節(jié),要求學生在課余通過各種方式增加冰飛盤的韌性,最后通過沖擊試驗方法對采用各種不同的方法改善冰飛碟抗沖擊能力后的樣品進行測試,深受學生喜歡,取得了很好的效果。在沒有教師提示的前提下,很多學生想到了采用纖維增強的方式對冰飛盤進行了增韌處理,說明好的創(chuàng)新試驗教學是可以激發(fā)學生的創(chuàng)造力的。
(三)測試方法
建筑材料全英文教學整個課程考核強調過程控制,分別采用課堂小測驗(quiz,20%)、期中考試(mid exam,20%)、試驗(project,10%)、期末考試(final exam,50%)四個環(huán)節(jié)進行,保持課程學習過程的緊湊性,時刻把握學生的學習狀態(tài)過程,必要時作相應調整。
五、結語
本文針對水利水電工程專業(yè)面臨國際化設計、施工、監(jiān)理以及科研的需要,分析了水利水電工程專業(yè)本科生中開展建筑材料課程全英文教學的必要性,并結合作者近年來在教學過程中的經驗與體會,總結了在建筑材料全英文教學過程中對教材選擇、引導學生獲取前沿文獻資料、課堂教學過程設計、試驗設計以及考核方式等方面的一些體會、經驗和思考,旨在進一步提高建筑材料課程全英文教學的質量以及為本課程全英文教學的實踐提供一些新思路。
參考文獻
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關鍵詞:電路;教學質量;教學改革
作者簡介:詹習生(1979-),男,湖北蘄春人,湖北師范學院機電與控制工程學院,講師;吳杰(1980-),女,湖北云夢人,湖北師范學院機電與控制工程學院,講師。(湖北 黃石 435002)
基金項目:本文系湖北師范學院教學研究基金項目(2009055)的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)01-0044-02
“電路”課程是電氣信息類專業(yè)最重要一門技術基礎課程,是進入專業(yè)課程學習的首要課程,是研究電路理論的入門課程,也是學習后續(xù)專業(yè)基礎課和專業(yè)課的橋梁[1]。由于“電路”課程的覆蓋內容較多,理論性較強,學生學習起來比較困難,同時該課程的學時逐步減少而教學內容不變,為了解決該課程學時減少的情況下,還要提高教學質量的矛盾,使得學生在規(guī)定的學時內學好“電路”課程,掌握電路的基本概念、基本理論和分析計算電路的基本方法以及實驗技能和實驗方法,因此就必須提高教學質量。筆者根據多年教學經驗,在教學內容和教學方法上做了較大的改革,并積極探索,大膽實踐,取得了一些可喜的成績。
一、“電路”課程定位和教學目標
結合湖北師范學院的辦學定位、人才培養(yǎng)目標和生源情況,確定本課程在專業(yè)培養(yǎng)目標中的定位與該課程教學目標。
1.“電路”課程定位
“電路”課程是電氣工程及其自動化專業(yè)、自動化的專業(yè)必修課程(95學時),也是電氣自動化技術專業(yè)(“電路分析”設87學時)、通信工程(“電路分析”設70學時)、電子信息工程和電子科學與技術專業(yè)(“電路分析”設82學時)的專業(yè)基礎課程。本課程根據學校和機電與控制工程學院的定位,制定了相應的措施。制定了以“強化基礎、深入研究、服務社會”為專業(yè)建設的基本思想,強化基礎就是要求學生深入學習本課程并掌握電路的基本概念、基本定理、基本分析方法等基礎理論,同時接觸大量的實際電路模型,并在分析和訓練中加強電路學科的基礎,為他們將來從事電工類工作創(chuàng)造條件;深入研究是要求教師在教學中認真分析教材,創(chuàng)新教學方法,研究教學規(guī)律,開發(fā)學科前沿領域;服務社會是要求學生和教師都要學以致用,把電路學習和服務社會結合起來,為地方經濟發(fā)展做出應有的貢獻。
2.課程目標
本課程是培養(yǎng)學生掌握電路的基本概念、基本規(guī)律與基本分析方法,使其具備扎實的電路理論知識,為后續(xù)課程的學習及今后的專業(yè)技術工作打下基礎;同時訓練學生分析、計算電路的技能,掌握各種分析求解電路的方法;進而使學生掌握進行電工實驗研究的基本方法;培養(yǎng)分析基本電磁現象、進行科學研究的初步能力;最后培養(yǎng)學生綜合應用已學知識分析、解決實際工作中電路問題的能力。
二、“電路”課程教學內容改革
結合“電路”課程定位和教學目標,根據現行教材和實際學生情況,本課程在教學內容的設計上做了大量的工作。
1.“電路”理論課程教學內容分類
“電路”課程在電氣信息類各專業(yè)課程體系中起到承上啟下的作用,應根據各專業(yè)的不同特點對課程內容做適當調整,以便在給定的計劃學時內,把必須掌握的內容傳授給學生,達到厚基礎、寬口徑、高質量的目的。為此針對不同專業(yè)制定了三個教學大綱。根據電氣信息類各專業(yè)課程體系的要求,規(guī)劃了“電路”課程內容的體系結構[2]。
“電路”課程整體內容分成三大部分:一是集中參數電路,集中參數電路包括線性部分和非線性部分。線性部分含穩(wěn)態(tài)電路和暫態(tài)電路。穩(wěn)態(tài)電路的具體內容為:直流電路、電路定理、正弦穩(wěn)態(tài)電路分析、三相電路、耦合電感電路、非正弦周期電流電路、二端口網絡、電路方程的矩陣形式。暫態(tài)電路的具體內容包括:一、二階電路的時域分析、拉普拉斯變換、網絡函數;二是分布參數電路,此部分主要內容為均勻傳輸線;三是磁路和鐵心線圈電路[3-4]。
根據不同專業(yè)的培養(yǎng)計劃和課程體系要求,適當調整教學內容。如對于電氣工程及其自動化、自動化專業(yè)、電氣自動化技術專業(yè),根據專業(yè)培養(yǎng)目標和培養(yǎng)計劃,要求較全面掌握“電路”課程的內容,需要深入了解和掌握電路的基本概念、基本理論、電路定理。掌握電路基本分析方法,掌握線性電路和非線性電路的分析方法。此外根據電氣工程及自動化專業(yè)的特點,適當增加“磁路和鐵心線圈電路”的部分內容[5],為學好后續(xù)的“電力自動化”、“電機拖動基礎”等專業(yè)課程創(chuàng)造條件。
對于通信工程、電子科學與技術和電子信息工程專業(yè),除了掌握集中參數電路部分的直流電路分析、電路定理、交流電路分析、電路的暫態(tài)過程分析等基本內容以外,還適當增加了分布參數電路的相關內容,即“均勻傳輸線”,使學生了解分布參數電路的概念,如波的傳輸過程等,為學習后續(xù)課程奠定基礎。
2.適時調整教學內容,滿足社會發(fā)展需要
社會對人才的需要,就是對人才培養(yǎng)的目標。隨著電工電子技術突飛猛進、日新月異的發(fā)展,新技術的不斷涌現,適時調整教學內容,將新產品、新技術、新知識引入課堂,以適應社會對人才的需求。幾年來,通過市場行業(yè)調研、專家論證,做了大量深入細致的工作,使該課程的教學內容最大程度地滿足行業(yè)對人才的需求。
(1)適時修訂教學大綱內容及要求,更好地適應人才培養(yǎng)的需要。
(2)根據我校學生特點,結合國家優(yōu)秀教材邱關源主編《電路》第5版,編寫適合師范院校應用型學生的電子教案,經我院學生使用,學生普遍反映良好。
(3)精選、優(yōu)化教學內容,突出理論聯系實際。理論教學內容的選擇,體現以應用為目的,“必須、夠用”為度,著重培養(yǎng)學生分析問題的能力,突出后續(xù)課程理論教學實際的需要;突出技術領域中的實際應用能力[6]。
1)突出重點內容。在講授動態(tài)電路過渡過程問題時,首先要講清楚過渡過程及換路定律的基本知識,然后對幾個響應采用“黑箱”處理,突出“三要素法”分析計算一階電路過渡過程問題。思路明確,計算簡潔,重點突出。
2)突出后續(xù)課程教學需要。講授“受控源”內容時候,首先講清“受控源”基本概念,然后延伸到“模擬電子技術”課程中的晶體管放大電路的等效模型,并詳細計算分析;最后將場效應管放大電路及運算放大器等效模型作思考題。為后續(xù)課程“模擬電子技術基礎”學習打下良好基礎;講“三相電路”時,除了如何講授三相電路的基本概念和分析三相電路的基本方法之外,我們還進一步定性分析三相電源的產生、相量及旋轉磁場形成等概念,采用動畫的形式演示三相電源產生的過程,這將為后續(xù)課程“電機拖動基礎”的教學埋下伏筆;講“動態(tài)電路過渡過程”時候,詳細的講解電容的充、放電和微分、積分電路的實際過程,并通過鮮明的響應曲線來演示,從而為“數字電子技術基礎”課程中觸發(fā)器電路等講授打下基礎;講解“階躍響應”時候,詳細講解階躍信號定義及非時變系統(tǒng)的概念,從而為“信號與系統(tǒng)”課程學習埋下伏筆。
3)突出應用能力培養(yǎng)。在講解電容的串聯、并聯和混聯時,采用電梯中的電路作為例題[7],為今后正確使用電梯和設計,安裝和調試電梯打好初步基礎;講解串聯諧振電路時,聯系到“電工電子實訓”課程焊接收音機,用收音機中的電路作為例題。將處于諧振頻率的信號提高Q倍,從而能夠起到選擇廣播電臺的作用講清楚;講解動態(tài)電路時,用汽車自動點火電路作例題[8],從而讓學生感受學以致用的效果。
(4)調整課時。加大課程整合的力度。根據培養(yǎng)應用型人才的需要,理論知識以夠用為度,減少理論學時,增加實踐教學環(huán)節(jié)。由于采用了多媒體教學,彌補了過去課堂知識含量低的現象,使課堂教學更加緊湊,更加合理。
(5)實驗教學內容改革。根據各電類專業(yè)培養(yǎng)目標及教學計劃,“電路”課程實驗教學內容緊密聯系理論教學內容,制定了實驗教學大綱,并根據專業(yè)培養(yǎng)計劃的要求,及時調整相關內容。實驗教學內容的安排,重點是培養(yǎng)學生邏輯推理能力、分析計算能力、實驗操作技能、總結歸納能力及自主學習能力。改變過去的單一驗證性實驗,增加了部分設計性實驗內容。根據實驗教學大綱要求安排了10個“電路”實驗項目(表1)??梢愿鶕虒W大綱給定的實驗計劃學時,選做其中的某些實驗項目。
三、“電路”課程教學方法與教學手段改革
1.教學方法
教學方法上,根據教學設計思路,采用教師理論講授,學生自主學習,實驗動手能力培養(yǎng)等環(huán)節(jié),促進教學質量的提高。
理論講授,首先設計好每次課的教案,對授課內容的重點、難點以及涉及的基礎知識給出明確提示,同時指出本次課所學知識將在哪些專業(yè)的后續(xù)課程中得到應用,進行簡要介紹,并且采用循序漸進,深入淺出,言簡易懂的形式,著重講清分析問題和解決問題的方法,這樣才能夠引導和激發(fā)學生的學習興趣和學習熱情。為了鞏固所學的內容,選擇一些有針對性的練習題目,留給學生自主完成,按難易程度提出不同要求,同時推薦一些參考文獻,讓學生自行查閱。
實驗教學方面,針對設計型實驗內容,要求學生根據學過的基礎知識,對采用的方案加以論證,確定實驗方案與步驟,對實驗結果進行分析計算,確認實驗結果的正確性。對于驗證性實驗,要求學生實驗前對相關內容做出預習報告,實驗中注意培養(yǎng)學生的動手能力和獨立解決問題能力。實驗后對發(fā)現的問題和實驗的結果進行討論,做到理論聯系實際。
2.教學手段
由于“電路”課程的基本概念、基本定理和基本分析方法較多,所以采用多媒體課件教學與傳統(tǒng)的板書教學相結合的形式。充分發(fā)揮兩種教學手段的優(yōu)勢。傳統(tǒng)板書教學手段的優(yōu)勢在于,課堂上教師與學生可進行直接互動交流,信息的傳遞與回饋直截了當,有利于教師與學生的相互溝通,教師的講課內容容易被學生接受理解。不足之處在于信息量比較少,在課時量有限的情況下,拓展學生的知識面受到了限制。采用多媒體課件教學彌補了這方面的不足,對多媒體課件演示的重點、難點內容,教師通過板書形式進行深入講解。增強了教師與學生在課堂上的互動交流過程,同時也增加了信息量,調動了學生的學習興趣,取得了較好的教學效果。
四、結論
經過近幾年的教學實踐,筆者認為要想提高“電路”課程教學質量,就必須根據課程定位和課程教學目標來制定教學內容,進一步根據教學內容來采用有效的教學方法和手段。筆者結合湖北師范學院的教學定位和生源的實際情況出發(fā),分別從“電路”課程教學內容和教學方法上進行改革,經過幾年的實際證明,取得較好的教學效果。但是如何結合實際工程案例來進行教學,讓學生在掌握扎實的電路理論知識的同時提高學生動手能力,是今后課程教學改革中要解決的問題。
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【關鍵詞】導入;講授;小結
一堂好課,不僅要有完整的教學環(huán)節(jié),而且在各個教學環(huán)節(jié)上,都應該有能夠激發(fā)學生學習興趣的內容。因此,如何激發(fā)學生學習的興趣,是提高教學質量的關鍵。下面就如何上好一堂電工課談談自己的一些看法。
一、如何導入新課
課堂教學導入功能,可以積極激發(fā)學生思維,讓學生用最短的時間進入到課堂教學最佳狀態(tài)中去。導入的方法要依據教學的任務和內容,學生的心理需求和知識基礎,采用靈活多樣的方式進行。
(1)生活經驗引入法。以學生已有的生活經驗,已知的素材為出發(fā)點,教師通過生動而富有感染力的講解、談話或提問,以引起聯想,自然地導入新課。例如,樓道中一個燈如何實現兩地控制?電力系統(tǒng)中的雷擊現象是怎么一回事?如何使用萬用表測電阻?電費的高低與哪些因素有關?這些都使學生感到所學的知識就是身邊所發(fā)生的事情,從而產生強烈的探究欲望。
(2)演示實驗引入法。演示實驗是展示電工教學魅力的有效手段,它化枯燥為生動,化抽象為具體,化平談為神奇,為理解和掌握好新知識創(chuàng)造條件。
(3)設問引疑法。教學過程是一種提出問題和解決問題的持續(xù)不斷的活動,所以在教學之始,編擬符合學生認知水平,富有啟發(fā)性的問題,引起學生聯想,或滲透本課的學習目標,具有較好的效果。
(4)類比引入法。有些概念、原理比較接近,學生容易混淆,在講新課概念時,應以類似的舊概念作類比引入,有助于認清概念的區(qū)別。例如講磁路的基本概念時,以電路基本概念的復習為引入,從而引入磁路內容的講解,比較自然流暢。
(5)懸念激趣法。在電工教學中有相當一部分內容缺乏趣味性,學起來枯燥,教起來干癟。對這些內容就要求教師有意識地創(chuàng)設懸念,使學生產生一種探求問題奧妙所在的神秘感,從而激發(fā)起學生的學習興趣。
(6)開門見山法。有些內容的課前導入,用前述幾種方法就顯得生硬而別扭,這時就可以開門見山地講述新課。這是直接闡明學習目的和要求、各個重要部分的內容及教學程序的導入方法。
二、如何完成新內容的講授
(1)重視“緒論”課教學。所謂的‘緒論’就是開頭,激發(fā)學生學習電工的興趣和動力就成為‘緒論課’的一個首要任務。安排幾個有趣的實驗,如:歐姆定理的論證,支路電流的計算等工作。因為這些理論的話他們在初中就已經知道,可以讓他們眼見為實。這樣可進一步激發(fā)學生的學習興趣,讓學生形成先入為主的求知欲望。
(2)加強直觀教學, 重視教學實驗, 激發(fā)學習興趣。①充分發(fā)揮直觀教具的作用。電工基礎是研究電磁現象及規(guī)律在工程技術領域中應用的一門技術基礎課程。在電工基礎教學中要加強直觀教學,采用實物、模型等教學手段,充分發(fā)揮學生的視覺、聽覺、觸覺等各種器官的互相協調作用。例如,學習電容和電感時,在黑白電視機的主板上讓學生尋找各種電容和電感,并讓他們記下型號。這樣,不但可以使學生初步認識元器件的外型、型號,了解元器件的應用情況,也使學生學得輕松愉快。②注重演示實驗。演示實驗在教學中往往能很好地激發(fā)學生的學習興趣,使學生積極地開動腦筋。在演示實驗中,就可以不拘泥于教材或教參的安排,由他們自己動手,鼓勵學生大膽地猜想和獨立地思考,并通過實驗否定錯誤的假設或修正不完善的猜想,從而使學生解決問題的勇氣和信心。很多學生經過親自動手實驗,展開討論和分析,大家各抒己見,教師不要輕易否決,而是采取師生共同商討,分析對錯,肯定他們的成果。這樣的話他們就有很大學習興趣。
(3)利用多媒體計算機,制作模擬課件 ,提高學生學習興趣。電子電工基礎是研究電能應用技術的基礎課程,是一門抽象的學科。在教學中,往往有許多圖景難以被學生想象, 實驗又無法進行,而這對于學生的理解,就比較困難了。同時有些實驗雖然可以演示,但其過程無法看到,變化小,學生難以理解,也不是很相信。多媒體計算機制作逼真的模擬課件,可以幫助學生擺脫這些認識障礙。這樣不僅將抽象的東西形象化了,學生易于接受了,更重要的是提高了學生學習的主動性、積極性。
(4)創(chuàng)造良好的課堂情境。我覺得良好的開頭就可以吸引學生的目光,但是不可以停留在開頭上,要有“著眼發(fā)展”的觀點,不能讓學生停留在新鮮好奇上,應全面提出教學任務。這就要求教師在重視實驗的基礎上,層層深入,靈活的創(chuàng)設問題情境和活動情境,激發(fā)學生積極思考。
三、作好課堂小結
一堂完整的好課,不能虎頭蛇尾,有了好的開頭,還要有一個完整的結尾。所以,在課堂的最后,要把本次課要求學生重點掌握的知識點再次強調出來,讓學生知道本次課應該學到什么,從而使一節(jié)課的教學有始有終。
以上就是我自己的觀點,如何努力的去提高學生的興趣是意見很重要的工作。這樣的話可以提高的學生的積極性,同時也可以鍛煉他們的動手能力。總之,我覺得只要我們在教學過程中注意優(yōu)化教學活動的策略,把握好活動過程中的操作環(huán)節(jié),就能提高學生的學習興趣,從而提高電工的教學質量。
參考文獻:
【關鍵詞】“三三三一”教學法;學習積極性;電子電工基本技能及學習能力
根據教育部有關專業(yè)建設和學習領域改革方面的指導精神和意見,結合 “三三三一”教學模式,我校對電子電工專業(yè)的學習目標、內容、教學模式、成績考核標準等進行了規(guī)劃和建模?!叭弧苯虒W法模式過程分為重申目標——獨自初始學習——小組交流——提問展示——教師精講。時間分配1:13:13:13:5。
一、學習目標
我校為了適應社會用工需求,制訂了以提高就業(yè)能力為導向,培養(yǎng)學生高素質、高技能、高社會生存為目的的課程。確定的思路是;了解企業(yè)對用工能力的明確需求——確定培養(yǎng)學生目標——確定學生學習、實習領域及目標——確定學習、實習領域的具體內容——確定學習、實習領域及課時安排——按照“三三三一”教學法模式過程安排組織教學——選擇學生成績評估方式——跟蹤學生就業(yè)狀況、發(fā)展前途,并聽取協議企業(yè)的建議——及時反饋調整學習實習目標及課程。
學習目標立足電子電工基本概念和基礎理論實出實用方法,培養(yǎng)學生的職業(yè)生存和發(fā)展能力和整體素質。
專業(yè)及知識目標:1.掌握電路的基本概念、定律及分析方法、能分析直流電路并進行等效變換。掌握電壓表電流表,萬用的原理的原理,并能熟練進行操作表、示波器。2.掌握電場、磁場、電容、電感、電磁感應等基本概念及應用。3.掌握三相交流電基本概念,能熟練運用其理論解決相關問題。4.掌握變壓器和交流電動機原理,能安裝,制作小型變壓器、電動機。5.了解RCL電路瞬態(tài)過程。6.理解二極管、三極管、場效晶體管原理,能熟練分析基本組成電路。7能分析放大電路,負正反饋電路,并熟練解決相關問題。8.掌握各種直流穩(wěn)牙電源、原理。9.掌握數字電路基礎.基本的組合邏輯電路、集成觸發(fā)器、時序邏輯電路。10.掌握數?;Q的基本原理。
社會能力及素質目標:1.具有較強的集體協作意識,良好的職業(yè)道德和心理素質。2.具有良好的表達交流與人際溝通能力。3.具有辨證思維、邏輯分析的意識,對工作及社會現象能初步正確認識,理性判斷。4.具有吃苦耐勞、勇于創(chuàng)新的精神。
方法能力:1.具有自學意識及自學能力,對新技術新知識敏感。2.能通過各種媒體、途徑查找所需資料。3.能因地致宜制定工作計劃,并組織或自主實施。4.具備整體及創(chuàng)新意識。5.能不斷積累工作經驗,從個案中尋求共性,做人生有心人。
二、教學組織模式
本模式原則上兼顧全體學生全面發(fā)展與個性發(fā)展,將知識與技能隱含在工作任務中,將課堂教學活動的邏輯主線定位在實踐活動中,理論知識的組合按照實踐訓練工作任務的相關性進行。據不同任務的特點,組合對應的技能訓練和理論學習。實行情景式、任務式、板塊式教學,提高學生分析問題與解決問題的能力。
教師提前準備好各媒體學習資料,任務單,導學案,評價表,教學課件。整理好場地、設備,有些較難理論,可提前與學生指導、做鋪墊。
我校教學上午理論,下午實踐,晚自習查漏補缺或交流、發(fā)揮、預習等。做到學生先學后教,當堂訓練,課堂氣氛活而不亂,實而不死,嚴格按“三三三一”教學法時間分配進行,教師可隨即應變調整教學目標。小組交流階段教師指明目標、內容、問題,提問展示階段學生展示置疑對抗激辯,教師點撥、啟發(fā)、引導、管控、提升,多表揚、鼓勵。做到學生大面積參與,大面積展示,大面積成功。
三、成績考核
因我校生源素質不理想,考核以實踐能力、解決實際問題的能力和創(chuàng)造能力為主。鼓勵那些有所進步和應用上創(chuàng)新的學生,時刻關注著學生的每一個進步,采用學習過程評價,目標評價、實習企業(yè)評價相結合。
1.考核形式、內容、標準。過程性考核與終結性考核分別占70%與30%,過程性考核包括:學習狀況(出勤情況、學習狀態(tài)、課堂討論表現、學習進步值等)占30%,此項占比最大,因要鼓勵學生積極學習,以發(fā)揮自己的最大才能為最高宗旨。導學案完成情況每次均有計分,占20%。下午的實訓課成績占20%,要求熟知并能正確運用相關設備進行操作;數值操作流程,步驟準確、完整、利落。期末試卷和實踐考核共占30%,為個人分。
【關鍵詞】電工基礎;教學效果;教學方法
Talk medium job school 《electrician's foundation 》
the lesson teaching new method
Liu Shou-long
【Abstract】Electrician's foundation is medium professions such as the job school machine electricity, electronics and electricity etc. set up of a profession foundation course, exaltation should course of teaching efficiency, have to be excellent to turn a content of course, understanding teaching object, reasonably ducting teaching, excellent turn a teaching method, strengthen study method instruction, the outstanding student's corpus function, stir up a student of study interest and create sex thinking.
【Key words】Electrician's foundation;Teaching effect;Teaching method
電工基礎是中職學校機電、電子和電氣等專業(yè)開設的一門專業(yè)基礎課程,是一門以實驗為基礎的、理論性較強的課程,學生對這門課掌握得如何,直接影響后續(xù)專業(yè)課的學習。然而,該課程具有概念多、公式與定理多、原理抽象、知識含量大、覆蓋面廣等特點,學生普遍反映理論難懂,公式難記,運算繁瑣,解題困難。多數學生產生畏難情緒,有的甚至出現厭學現象,致使教學效果不盡如人意。為了改進課堂教學效果,筆者進行一些探索。
1.優(yōu)化教學內容
按照中等職業(yè)教育以培養(yǎng)學生能力為培養(yǎng)目標的要求,結合學生情況和教學內容特點,對教學內容進行優(yōu)化,做到緊扣教學大綱,教學內容難易適中,以實用為原則,轉變“教學內容即教材”的傳統(tǒng)觀念,把基本概念、原理作為教學的基本立足點,把技能訓練作為教學的目標。例如電磁的教學,初中物理中已經講了一些基礎的知識,所以教學中應把重點放在分析現象上。職校學生的分析能力比較薄弱,磁場又是比較抽象的內容,講解時可以和Flash一起配合使用,這樣能激發(fā)學生的興趣,更加深對現象的理解和應用。
2.了解教學對象,因人施教
在進行電工基礎教學時,首先要對教學對象進行大體了解。職校學生普遍由于基礎相對較弱,特別需要物理與數學知識,容易產生厭學情緒。因此任課教師在教學中必須考慮到學生的實際接受能力,引導學生由易到難,循序漸進。教師可以考慮對接受能力強、中、弱的學生實施分層次的教學。對接受能力較弱的學生,要適當降低難度,加強動手能力的培養(yǎng);對接受能力中等的學生,要適當加深部分教學內容,在動手和實踐中讓他們加深對知識的理解,提高興趣;對接受能力較強的學生,要加強拓展知識的學習,著重培養(yǎng)發(fā)現問題、分析問題、解決問題的能力,可以通過“結對子”和當“小老師”等方式,來培養(yǎng)他們的上述能力,同時也提高各階段學生的社交和語言交流能力。
3.選擇合理的課堂導入
由于電工基礎這門課程的概念多,內容抽象、枯燥而難以理解,通過巧妙的課堂導入,能使枯燥的知識變得生動有趣,抽象的理論變得具體形象,促使學生學習情緒高漲,有助于他們獲得良好的學習效果。在實際電工基礎課堂教學中,可以根據具體教學內容和學生實際情況,合理選擇不同方法導入新課。筆者常用的教學導入方法有設疑導入法、演示導入法、生活實例導入法等。下面就上述方法做一些淺顯的分析。
3.1設疑導入法
實踐證明,疑問、矛盾、問題是思維的“啟發(fā)劑”,在上課開始時根據即將講解的內容提出問題,懸念寓于其中,使學生求知欲由潛伏狀態(tài)轉入活躍狀態(tài),提高學習的興趣,從而引導學生積極思考,潛移默化地接受新知識。例如在講解“電磁感應定律”這一節(jié)時,先指出電磁感應現象中閉合回路有感應電流產生,勢必有感應電動勢的存在,再提出問題:“如何來計算這個感應電動勢的大小呢?”這就引出電磁感應定律的內容。這樣引入新課的教學,學生思維活躍,興趣較濃,師生思維出現共振,乃是課堂教學藝術取得成功的重要標志。
3.2演示導入法
職校這個年齡段的學生普遍具有好奇的心理,對新鮮、奇特、直觀、生動的事情非常感興趣。利用這個心理特點,借助多媒體聲、像、文字、動畫等的配合,采用新穎生動、形象直觀的電工演示實驗導入新課,使學生獲得大量感性信息,具有初步的感性認識,可使教學化難為易,化抽象為具體。例如在講解“電動勢,閉合電路歐姆定律”時,利用Flas課件演示,通過控制正電荷在電源兩極間移動的速度和數量,模仿出電源兩極建立電場的全過程。正電荷運動的立體動畫,形象生動地展現在學生面前,加深學生對微觀世界的認識和真實理解。
3.3生活實例導入法
關鍵詞:電工教學;基礎;興趣;綜合能力;培養(yǎng)
中圖分類號:G632 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2013)25-069-01
相對于其他學科來說,電工技術是一門實用技術比較強的課程,同時也是操作性很強的學科。電工技術是一門相對比較抽象難學的課程,對于機電類學校和職業(yè)中學來說是一門基礎課程,是電學相關的各個專業(yè)的學生必修的課程之一。在從事電工教學中我發(fā)現歷屆學生對這門學科的學習均感枯燥,尤其是基礎較差的學生,對這門學科的學習感到極為困難。結合自己在多年的教學實踐中不斷總結的教學經驗,我認為要解決這一困境,應重視學生基礎知識的掌握,興趣的激發(fā)和對所學知識的運用等綜合學習能力的培養(yǎng)。
一、重視基礎知識教學
我校是一所職業(yè)高中,高職學生大多底子差,物理基礎知識掌握不牢,而本課程主要特點是內容涵蓋面廣、概念多、抽象、難學、難記、難理解。在實際的教育教學過程中,針對此類學生,我們不能用傳統(tǒng)“灌輸式”和“全篇論”的教學模式,應該針對實際情況重視基本理論、概念、公式和應用等基礎知識的教學。我們知道在實際的電工工作中,離不開對電的基本概念的正確掌握,對定義的準確理解,對各種計算公式的適當運用和各種安全規(guī)則的遵守,否則,不可能完成實際操作,甚至會帶來不可想象的后果。例如,當線路短路或過載造成熔絲熔斷,需要更換熔絲,這貌似是一項簡單的電工工作,但熔絲的材料與粗細的選擇,都需要一些電工理論知識的支持,否則就不一定能完成如此簡單的工作,甚至還會造成嚴重的安全隱患。又如,我們在敷設線路時,對于導體應采用何種材料,管徑是多少,能否符合用戶的用電需求等問題,都需要進行理論分析和計算,所以電工技術學科及學生情況的特殊性注定了我們對電工基礎教學的重視。學生掌握了基礎知識,才能為以后的學習深造打下堅實的基礎。
二、重視學生興趣的培養(yǎng)
俗話說,興趣是最好的老師,教學中我們在課堂上要積極創(chuàng)設教學情境,做一些比喻性,對比性的較強易懂的例子以及結合實物掛圖等形式,使枯燥乏味的知識趣味化、生活化、活躍課堂氣氛,激發(fā)學生的學習興趣;我們可以利用學校多媒體教學設備來引發(fā)學習興趣。電工技能訓練的電路工作原理、電路安裝和故障檢測可以借助教學軟件在多媒體教室進行模擬操作訓練,在教學中恰當地運用電教手段可以使抽象的概念、原理圖式化、形象化便于理解和記憶,縮短掌握原理的過程,使學生輕松愉快地理解知識點,達到更好的教學效果。同時我們還可以依據新課程標準,讓學生更多的參與合作到學習中去,激發(fā)學生學習的熱情。教師通過吸引的方式,激發(fā)學生的學習積極性,把電工知識和技能訓練變成一個學生喜歡的,同時又能獲得知識的歡樂谷,讓越來越多的學生喜歡電工技術課程,學到扎實的基礎和技能,盡早與社會接軌并應用到生產實際中去。項目實施步驟:1)教師給出電路,學生根據項目要求,查找相關資料,確定項目目標和任務。2)學生對項目討論后,制定實施計劃,設計電路。3)老師檢查無誤后,學生自己選擇的元器件連接電路。4)調試過程中教師及時地對學生進行指導,解決遇到的難題。5)教師再進行總結,引導學生取他人之長補自己之短,使學生的綜合能力在總結評估中得到提高。學生在實施項目的過程中,學會思考、增強信心、提高學習積極性、鍛煉發(fā)現問題和解決問題得能力,培養(yǎng)了創(chuàng)新的興趣,經過自己艱辛的努力,克服重重困難才完成了一個個項目,有了成就感,也收獲了成功的樂趣,學習起來更加有積極性,掌握的知識也更加牢固。所以興趣的培養(yǎng)對學生學習的積極性、主動性 至關重要。
三、重視實際操作能力的培養(yǎng)
前面我們說了電工技術學科是一門操作性很強的課程,很多知識、原理很抽象,通過實際操作不但可以培養(yǎng)學生對電工基本知識的深入理解,而且大大提高學生的動手能力和電工知識的運用能力。在教學過程中,充分利用現有的教學資源和身邊的條件為學生創(chuàng)造動手實踐的機會,盡可能地給學生提供熟練技能的機會。教學中教師通過講解、示范,學生模仿模仿和自主性學習,啟發(fā)學生認真審視操作的各個環(huán)節(jié)和細節(jié),通過把操作與觀察結合、與思維結合、與創(chuàng)造結合的整合過程,使操作技能水平得到新的提高。這是操作能力的科學訓練,它能促進操作技能向創(chuàng)新實踐的轉化,能揭示創(chuàng)新思維對實踐操作的促進作用,進而引導學生把電工技能運用到生產、生活中去,并大膽地投身于創(chuàng)造性實踐活動中,為將來適應社會、服務社會奠定堅實的基礎。實習過程我們還可以組織學生整理、維護、修理實驗設備以確保實習室正常開放。實驗時設備或器材問題盡量讓學生解決。學了照明電路的安裝與維修后我就安排學生跟在電工師傅后面做,從剛開始做小工漸漸變成熟練工,在實際操作中他們學到了很多在實習室里學不到的東西,能真正學以致用。
總之,電工學科不像其他工科,好多時候只能通過抽象的想象來理解,同時電工教學工作時一項長期的教研工作,在教學中,教師要采用多種靈活的授課方法,善于抓住學生及學科特點,認真總結教訓經驗,研究更科學有效的教學方法,使學生能夠熱愛電工技術,使學生從學習中得到樂趣,使電工電子技術不在枯燥,促使學生從實踐中得到真知,以此激發(fā)學生學習的積極性,提高學生的綜合能力。
參考文獻: