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時(shí)間:2022-09-26 07:02:42
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中圖分類號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:C 文章編號(hào):1672-1578(2016)11-0148-01
項(xiàng)目學(xué)習(xí)法是當(dāng)前初中物理課程教學(xué)過程中一種創(chuàng)新型手段,也是現(xiàn)代教育創(chuàng)新改革發(fā)展的必然趨勢(shì),對(duì)全面提升初中學(xué)生的綜合素質(zhì)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。將“項(xiàng)目學(xué)習(xí)”法合理應(yīng)用到初中物理課程教學(xué)過程中,能夠有效擴(kuò)大學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的范圍,引導(dǎo)學(xué)生深入理解物理知識(shí),從而全面提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。
1 項(xiàng)目學(xué)習(xí)法的概念
項(xiàng)目學(xué)習(xí)法是教師在開展教學(xué)活動(dòng)期間,與學(xué)生共同實(shí)施的一個(gè)完整項(xiàng)目,這里的項(xiàng)目是指教師根據(jù)某個(gè)教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計(jì)出學(xué)生可以獨(dú)立完成并能夠獲得較好教學(xué)效果的任務(wù)。項(xiàng)目學(xué)習(xí)法是以項(xiàng)目活動(dòng)為基礎(chǔ)的研究性學(xué)習(xí),根本目的是解決某個(gè)較為復(fù)雜的操作問題,常見的有科技類項(xiàng)目設(shè)計(jì)、社會(huì)性活動(dòng)設(shè)計(jì)兩種。項(xiàng)目學(xué)習(xí)法和課題研究不同,后者主要目的是認(rèn)識(shí)和解決某個(gè)問題,而前者側(cè)重于操作與實(shí)踐活動(dòng)。教師在教學(xué)期間采用項(xiàng)目學(xué)習(xí)法,通過創(chuàng)設(shè)項(xiàng)目活動(dòng)情境,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已有生活經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)技能,探討完成所設(shè)置的項(xiàng)目活動(dòng)。學(xué)生在小組合作學(xué)習(xí)中,利用掌握的技能與知識(shí)解決新情境中的問題,在參與項(xiàng)目活動(dòng)中,能夠獲得知識(shí)與技能,分析與解決問題的能力也能得到提升,有利于對(duì)學(xué)生情感、態(tài)度等價(jià)值觀的培養(yǎng)。項(xiàng)目學(xué)習(xí)法下的活動(dòng)都是真實(shí)的,可以反映出現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)生活,讓學(xué)生學(xué)習(xí)更具實(shí)用性與針對(duì)性,以便學(xué)生更加靈活的應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際生活中的問題,從而全面提升學(xué)生的合作能力、交流能力應(yīng)變能力、分析能力和實(shí)踐能力。
2 項(xiàng)目學(xué)習(xí)法在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用策略
2.1 項(xiàng)目的選擇與優(yōu)化
在初中物理課程教學(xué)中應(yīng)用項(xiàng)目學(xué)習(xí)法,首先要確定項(xiàng)目任務(wù),以《電流和電路》課堂為例。初學(xué)電流和電路的時(shí)候,教師可為學(xué)生展示一些電路圖,將學(xué)生的興趣調(diào)動(dòng)起來,并提出多個(gè)項(xiàng)目任務(wù)設(shè)想,讓學(xué)生就此展開討論,最后將項(xiàng)目目標(biāo)與任務(wù)確定下來。讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)研究電流和電路,全面了解完整電路的主要構(gòu)成部分,并準(zhǔn)確畫出電路圖。通過采用這種方法,讓學(xué)生自主動(dòng)手操作,能夠大幅度激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.2 項(xiàng)目教學(xué)的實(shí)施
在將各自項(xiàng)目任務(wù)確定下來以后,教師應(yīng)要求學(xué)生做好預(yù)習(xí),根據(jù)遇到的疑惑學(xué)習(xí)。教師在教學(xué)過程中也要根據(jù)學(xué)生的疑惑,將知識(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為具體任務(wù),要求學(xué)生完成,每節(jié)課讓學(xué)生掌握幾個(gè)知識(shí)點(diǎn),學(xué)生一邊學(xué)習(xí)一邊完成設(shè)計(jì)制作。在傳統(tǒng)教學(xué)模式下,很多教師重視講解新的知識(shí)點(diǎn),在將內(nèi)容精講結(jié)束后,還會(huì)多次強(qiáng)調(diào)其中容易被混淆和出錯(cuò)的知識(shí)點(diǎn),為學(xué)生傳授自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。但是通過項(xiàng)目學(xué)習(xí)法,讓學(xué)生自己獨(dú)立完成項(xiàng)目,在此期間積累知識(shí),并提升學(xué)生分析問題、解決問題的能力。因此對(duì)于容易被混淆和出錯(cuò)的知識(shí)點(diǎn),教師應(yīng)該讓學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),并非是教師灌輸。學(xué)生通過摸索與總結(jié),得到的知識(shí)也更加牢固,教師采用項(xiàng)目學(xué)習(xí)法,只需要為學(xué)生講解重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容,整個(gè)過程必須精煉,并為學(xué)生提供例子,讓學(xué)生自己操作解決,為學(xué)生獨(dú)立完成項(xiàng)目創(chuàng)造有利條件。
例如:在“電流和電路”的學(xué)習(xí)過程中,教師首先設(shè)計(jì)了一道由實(shí)物圖畫電路圖的題:用彩色泡沫塑料紙畫一節(jié)干電池,一個(gè)開關(guān),一個(gè)小燈泡,一個(gè)電動(dòng)機(jī),然后教師將它們沾水后貼在黑板上,用筆連接成簡(jiǎn)單串聯(lián)電路,讓學(xué)生將這個(gè)電路圖畫出來。然后,再采取分組實(shí)驗(yàn)法,將學(xué)生合理分為幾個(gè)實(shí)驗(yàn)小組,讓學(xué)生共同討論分析,制定詳細(xì)的操作步驟,找到解決問題的方法。同時(shí),老師應(yīng)該及時(shí)指導(dǎo)學(xué)生,促使學(xué)生能夠更加深入的了解電路的組成和常見的電路元件符號(hào)。
2.3 評(píng)價(jià)總結(jié)
在學(xué)生完成關(guān)于“電流和電路”學(xué)習(xí)項(xiàng)目以后,教師應(yīng)及時(shí)作出評(píng)價(jià)與總結(jié),制定出明確的評(píng)價(jià)方法,合理評(píng)價(jià)學(xué)生項(xiàng)目的完成情況。首先,教師可采取自我評(píng)價(jià),讓學(xué)生評(píng)價(jià)自己小組的電路圖是否正確,并指出需要改進(jìn)的地方;然后,讓小組所有人員綜合評(píng)價(jià)本組的電路圖,同時(shí)要指出其正確與否及改進(jìn)建議。教師要將這三種評(píng)價(jià)方法結(jié)合起來,客觀、公正評(píng)價(jià)學(xué)生創(chuàng)作的電路圖,讓所有學(xué)生都可以享受到成功的樂趣。此外,教師還要讓學(xué)生總結(jié)思路、技巧,便于學(xué)生認(rèn)清自己理論上的不足,明確需要繼續(xù)鞏固學(xué)習(xí)的地方,并評(píng)價(jià)各種電路圖的了解用情況。
3 結(jié)語
總之,在初中物理教學(xué)中應(yīng)用項(xiàng)目學(xué)習(xí)法,能夠讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人,并體驗(yàn)成功,激發(fā)興趣,智力潛能得到最大限度的挖掘。同時(shí)還可以培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力、分析解決問題能力、語言表達(dá)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,促進(jìn)了學(xué)生的全面發(fā)展。因此教師要主動(dòng)采用有效措施,將項(xiàng)目學(xué)習(xí)法更好應(yīng)用到初中物理課程教學(xué)中,從根本上提升初中物理課程的教學(xué)效率。
參考文獻(xiàn):
[1] 黎玉偉.信息技術(shù)支持下初中物理項(xiàng)目學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程是技工院校機(jī)電類專業(yè)基礎(chǔ)課程,安排在中級(jí)工階段進(jìn)行。一直以來,由于技工院校學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)薄弱,學(xué)習(xí)習(xí)慣較差,學(xué)習(xí)興趣不高,給《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程的傳統(tǒng)授課帶來了很大困難。隨著以學(xué)生為主體的教學(xué)方法的不斷更新,以“一體化”教學(xué)思想為主導(dǎo)的教學(xué)改革的不斷開展,因地制宜地對(duì)《電子技術(shù)基礎(chǔ)》等專業(yè)基礎(chǔ)課程的改革也勢(shì)在必行。我校機(jī)械設(shè)備維修、電氣設(shè)備安裝與維修專業(yè)的課程體系改革在有條不紊地進(jìn)行,最先完成的主要是核心課程建立與改革,而作為基礎(chǔ)課程,還未被系統(tǒng)地完成課改工作。在這樣的背景下,作者嘗試以任務(wù)為載體,將《電子技術(shù)基礎(chǔ)》的各相關(guān)知識(shí)點(diǎn),結(jié)合中級(jí)工階段其他專業(yè)課程對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的要求,對(duì)本課程進(jìn)行梳理設(shè)計(jì),嘗試開展課程改革。
一、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法較傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)
以往《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程的授課主要以課堂講授為主,也結(jié)合個(gè)別小實(shí)驗(yàn)課程,知識(shí)的習(xí)得主要以教師講,學(xué)生在座位上安靜地聽,這樣的單方向的傳遞為主,由于知識(shí)的抽象性較強(qiáng),看不到,摸不著,很多學(xué)生聽著聽著就去見了周公。雖然偶爾有實(shí)驗(yàn),但或因?yàn)槿の缎圆?,或因?yàn)榛A(chǔ)知識(shí)沒掌握,不知實(shí)驗(yàn)到底是在做什么,為了什么而做,使得實(shí)驗(yàn)也不能達(dá)到很好的效果。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在教學(xué)形式上以學(xué)生為主體,在教室的指導(dǎo)下完成某項(xiàng)任務(wù),按照咨詢—計(jì)劃—決策—實(shí)施—檢查的實(shí)施過程,學(xué)生在這個(gè)過程中是主體,通過教學(xué)任務(wù)的設(shè)計(jì),引導(dǎo)學(xué)生自覺主動(dòng)地投入到項(xiàng)目實(shí)施當(dāng)中。整個(gè)過程,知識(shí)的傳遞是通過學(xué)生的自主活動(dòng)完成的,同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生思考能力、解決問題的能力、團(tuán)隊(duì)合作的能力。
二、理清課程橫向與縱向知識(shí)脈絡(luò)
實(shí)施課程改革的前提時(shí)熟練掌握本門課程的橫向知識(shí)脈絡(luò),明確對(duì)知識(shí)點(diǎn)的要求程度?!峨娮蛹夹g(shù)基礎(chǔ)》課程包含七章內(nèi)容:半導(dǎo)體二極管、半導(dǎo)體三極管及放大電路、集成運(yùn)算放大器及其應(yīng)用、直流穩(wěn)壓電源、門電路及組合邏輯電路、觸發(fā)及時(shí)序邏輯電路、晶閘管及其應(yīng)用電路。還要了解本課程知識(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)在本專業(yè)的縱向要求。即了解整個(gè)課程體系中后續(xù)課程對(duì)該課程的要求,這樣項(xiàng)目設(shè)計(jì)才能有針對(duì)性。對(duì)于七章課程內(nèi)容,出熟練掌握各知識(shí)要點(diǎn)外,可以按了解、理解、掌握等幾個(gè)層次將知識(shí)點(diǎn)歸類,以表格的形式,為以項(xiàng)目為載體的課程改革做準(zhǔn)備。
三、廣泛調(diào)研需求,設(shè)計(jì)教學(xué)任務(wù)
這一課程任務(wù)的設(shè)計(jì)也許依賴于廣泛的調(diào)研與研討。由于是中級(jí)工一年級(jí)階段的專業(yè)基礎(chǔ)課程,要求的難度不高,因此,該調(diào)研應(yīng)以本專業(yè)畢業(yè)生職業(yè)為導(dǎo)向,以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性,掌握基礎(chǔ)知識(shí)和基礎(chǔ)技能為目標(biāo)開展。設(shè)計(jì)的任務(wù)能夠把學(xué)生引入電子技術(shù)知識(shí)之門,打開他們的興趣之窗為后續(xù)高年級(jí)的課程學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。以此為目的,設(shè)計(jì)調(diào)研表,開展系列訪談。(1)開展畢業(yè)生的調(diào)研與訪談,了解學(xué)生工作中體會(huì)到的在技校初級(jí)學(xué)習(xí)階段的需求。(2)開展中級(jí)工二年級(jí)階段學(xué)生調(diào)研與訪談,了解學(xué)生學(xué)習(xí)該課程時(shí)的興趣點(diǎn),知識(shí)難點(diǎn)。(3)開展高級(jí)工階段學(xué)生調(diào)研與訪談,了解哪些中級(jí)工階段知識(shí)的對(duì)高級(jí)工階段的學(xué)習(xí)最重要,哪些是難點(diǎn)。將學(xué)生反映的問題收集整理,作為任務(wù)設(shè)計(jì)時(shí)的重點(diǎn)。
四、依托大賽,以賽促學(xué)
學(xué)生興趣的激發(fā)需要應(yīng)用各種手段,其中職業(yè)技能競(jìng)賽在高技能人才培養(yǎng)、選拔和激勵(lì)等方面有著不可替代的作用。教委每年都有針對(duì)中學(xué)生開展的電子技術(shù)大賽,勞動(dòng)部也會(huì)開展相關(guān)內(nèi)容的職業(yè)技能大賽。深入了解大賽的競(jìng)賽內(nèi)容,將相關(guān)知識(shí)融入課堂教學(xué),如電子技能大賽中尋軌器的焊接等,均可作為課題進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā),融入相關(guān)知識(shí)點(diǎn),使學(xué)生能夠在做中學(xué),在學(xué)中做。是參加大賽成為學(xué)生有一個(gè)短期的努力目標(biāo),促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的開展。
五、任務(wù)設(shè)計(jì)舉例
以第一章半導(dǎo)體二極管為例設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)如下:具體課堂實(shí)施設(shè)計(jì)如下:學(xué)習(xí)活動(dòng)1:認(rèn)識(shí)二極管。
能力目標(biāo):(1)能通過觀察了解二極管的結(jié)構(gòu);(2)能通過查閱資料了解制作二極管的材料、結(jié)構(gòu)、型號(hào)和分類。知識(shí)目標(biāo):(1)了解半導(dǎo)體材料的基本知識(shí);(2)了解二極管的結(jié)構(gòu)、分類和型號(hào)。組織方式:小組學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)手段:下發(fā)任務(wù)書和學(xué)材。學(xué)習(xí)步驟:分析任務(wù),了解任務(wù)要求,查看任務(wù)資料;查閱資料。了解二極管的相關(guān)知識(shí),符號(hào);完成任務(wù)書??烧故镜慕Y(jié)果書面成果:任務(wù)書。學(xué)習(xí)活動(dòng)2:拼插二極管電路。能力目標(biāo):能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單電路;能正確拼插電路;能通過分析得到二極管的單向?qū)щ娦?。知識(shí)目標(biāo):理解二極管的單向?qū)щ娦裕徽莆斩O管兩個(gè)極的判別區(qū)分。組織方式:小組學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)手段:下發(fā)任務(wù)書,下發(fā)學(xué)材電子百拼世界。
學(xué)習(xí)步驟:(1)分析任務(wù)制定計(jì)劃,了解任務(wù)要求,查看任務(wù)資料;(2)制定計(jì)劃;(3)查閱資料,了解二極管的相關(guān)知識(shí)、符號(hào);(4)連接百拼電路,理解二極管的單向?qū)щ娦裕唬?)檢查發(fā)現(xiàn)問題。書面成果:任務(wù)書。實(shí)物成果:電路。學(xué)習(xí)活動(dòng)3:制作個(gè)性閃光標(biāo)志。能力目標(biāo):能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單電路;能正確連接電路;能保證電路安全。知識(shí)目標(biāo):理解二極管的參數(shù);掌握用萬用表完成二極管正負(fù)極的識(shí)別、好壞的判別。組織方式:小組學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)手段:下發(fā)任務(wù)書,下發(fā)學(xué)材二極管、導(dǎo)電膠帶、電池盒、電池等。
學(xué)習(xí)步驟:(1)分析任務(wù),了解任務(wù)要求,查看任務(wù)資料,了解二極管的參數(shù);(2)制定計(jì)劃;(3)設(shè)計(jì)標(biāo)志,計(jì)算出要用到的二極管數(shù)目,電池的電動(dòng)勢(shì)要求;(4)萬用表檢測(cè)二極管的正負(fù)極與好壞;(5)連接電路;(6)檢查電路,通電;(7)總結(jié)。書面成果:任務(wù)書。實(shí)物成果:標(biāo)志電路。學(xué)習(xí)活動(dòng)4:總結(jié)評(píng)價(jià)。能力目標(biāo):能總結(jié)任務(wù)過程,語言通順、突出重點(diǎn);能客觀評(píng)價(jià)自己與他人表現(xiàn)。組織方式:小組學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)手段:總結(jié)展示。
學(xué)習(xí)步驟:(1)展示每個(gè)小組設(shè)計(jì)的標(biāo)志,是否發(fā)光;(2)總結(jié)評(píng)價(jià);(3)教師點(diǎn)評(píng)。
六、實(shí)施效果與反思
通過在新一級(jí)機(jī)電類專業(yè)班級(jí)中進(jìn)行該課程改革實(shí)踐發(fā)現(xiàn),學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)參與率較之前的傳統(tǒng)教學(xué)有了顯著提高,更多的學(xué)生參與到活動(dòng)中來,愿意探究相關(guān)知識(shí),在任務(wù)的完成中獲得了成就感,看到他們臉上的滿足的笑容,教師也深深地感受到了教與學(xué)之中的滿足感。但是,實(shí)踐中仍然存在很多不足,比如,學(xué)習(xí)任務(wù)的設(shè)計(jì)是否具有實(shí)用性,如何能夠更多地提高學(xué)生的積極性等問題,有待在實(shí)踐中進(jìn)一步完善。
參考文獻(xiàn):
中圖分類號(hào):G4
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):16723198(2015)22018502
1電子電路設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)現(xiàn)狀
電子電路設(shè)計(jì)是電類專業(yè)為繪制電子電路圖所必需掌握的一門計(jì)算機(jī)綜合性設(shè)計(jì)課程。然而,隨著課程改革在各高校逐漸開展,一些課程的課時(shí)量也相應(yīng)遞減,比如筆者所在學(xué)校電氣自動(dòng)化專業(yè)的《電子電路設(shè)計(jì)》課程已由原36學(xué)時(shí)減至24學(xué)時(shí)。如何在減少的課時(shí)的課程中讓學(xué)生掌握同樣程度的技能水平以適應(yīng)社會(huì)的需求,考驗(yàn)著每一位專業(yè)教師。
以往傳統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)教學(xué)的方式大多是由教師先講授知識(shí)點(diǎn),然后將知識(shí)點(diǎn)所涉及到的圖例向?qū)W生繪制演示,最后讓學(xué)生依樣畫葫蘆。在整個(gè)教學(xué)過程中,教師為主導(dǎo),而學(xué)生僅限于單純的模仿與記憶,并沒有主動(dòng)學(xué)習(xí),導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率低下。因此在教學(xué)中應(yīng)該有意識(shí)到加入興趣式教學(xué),調(diào)動(dòng)他們的求知欲,激發(fā)學(xué)生更積極主動(dòng)的思考,學(xué)習(xí)甚至創(chuàng)新,打造優(yōu)質(zhì)課堂,全面提高教學(xué)質(zhì)量與學(xué)習(xí)效率。
2任務(wù)驅(qū)動(dòng)法
2.1任務(wù)驅(qū)動(dòng)法原理
任務(wù)驅(qū)動(dòng)法是近年來被廣為應(yīng)用的一種教學(xué)手法,它一改傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué),嘗試采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)式的教學(xué)方法。需要教師將課程學(xué)習(xí)內(nèi)容劃分為多個(gè)特定任務(wù),每個(gè)任務(wù)包含一定知識(shí)點(diǎn),只要學(xué)生完成了課程中設(shè)定的任務(wù),就可以掌握課程學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
任務(wù)驅(qū)動(dòng)法的核心內(nèi)容就是由教師在教學(xué)過程中創(chuàng)設(shè)任務(wù)情境,教學(xué)任務(wù)必須融合學(xué)生所需要掌握的技能點(diǎn)和相關(guān)的知識(shí)點(diǎn),同時(shí)又具有一定的生活性、探究性和創(chuàng)造性,讓學(xué)生帶著解決問題完成任務(wù),激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生自主或協(xié)作性學(xué)習(xí),使他們真正了解知識(shí)點(diǎn)在實(shí)際工程中的應(yīng)用,學(xué)以致用。
2.2任務(wù)驅(qū)動(dòng)法在電路設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用
電路設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)目的為電子電路圖形繪制,電路圖形僅為簡(jiǎn)單的二維制版,因此在繪制電路原理圖時(shí)較為簡(jiǎn)單易學(xué)。但無論多簡(jiǎn)單的圖形,在繪制的過程中都要利用到基本繪圖工具、圖形編輯和圖層管理各知識(shí)點(diǎn)綜合才能完成。因而課程教授過程中不能簡(jiǎn)單的按書本章節(jié)順序來講,而是應(yīng)該由教師將所有知識(shí)融會(huì)貫通后重新組織,將它們?nèi)谌氲揭粋€(gè)個(gè)工程任務(wù)中再向?qū)W生展示,如向?qū)W生展示電動(dòng)小車電路設(shè)計(jì)圖紙,將其作為一個(gè)工程任務(wù),讓學(xué)生嘗試用學(xué)過的知識(shí)來繪制,或讓學(xué)生在繪制過程中遇到難題再提出并講解。這樣就更能增添學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和在完成任務(wù)后的成就感,形成良性循環(huán)。因此電路設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)課程非常適合采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法。
3微任務(wù)驅(qū)動(dòng)法
3.1微任務(wù)驅(qū)動(dòng)法原理
采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法教學(xué)所提供的任務(wù)由于綜合性較強(qiáng)所以工程量較大且難度較高,學(xué)生在一節(jié)課中難以完成,即使有些基礎(chǔ)好,動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生完成了任務(wù),也會(huì)因?yàn)橹R(shí)點(diǎn)過多過雜而難以消化。因此需要由教師把握學(xué)生素質(zhì)和能力,將大任務(wù)進(jìn)行科學(xué)性的分解,將之細(xì)化為中任務(wù),小任務(wù)甚至微任務(wù)。讓具有不同層次知識(shí)能力的學(xué)生都能被激發(fā)興趣,在任務(wù)量合適的微任務(wù)環(huán)境中嘗試和實(shí)踐。
以上所述即為微任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法,它就是以任務(wù)驅(qū)動(dòng)法為基礎(chǔ),將總?cè)蝿?wù)依靠知識(shí)的內(nèi)在邏輯或采取分類的方式進(jìn)行具體化,以微任務(wù)的形呈現(xiàn)。較之任務(wù)驅(qū)動(dòng)法,其目標(biāo)更為明確,導(dǎo)向性更強(qiáng),教師使用這種方法教學(xué)也更容易控制課堂教學(xué)的節(jié)奏,保證能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成教學(xué)進(jìn)度。
3.2微任務(wù)教學(xué)設(shè)計(jì)
微任務(wù)驅(qū)動(dòng)法的實(shí)施過程是:教師先依據(jù)教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)一個(gè)總?cè)蝿?wù),引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。再引導(dǎo)學(xué)生分析總?cè)蝿?wù)的解決方法并將總?cè)蝿?wù)拆分為一個(gè)個(gè)的微任務(wù),各微任務(wù)之間可以是從屬或并列關(guān)系。拆分出來的微任務(wù)不能太難或任務(wù)量太大,應(yīng)設(shè)計(jì)為學(xué)生較易完成的程度,以便于將學(xué)生的理解逐步引向深入。通過一個(gè)個(gè)的微任務(wù)引導(dǎo)和推動(dòng)學(xué)生一步步上升,一層層提高,不斷接近并最終達(dá)到復(fù)雜的學(xué)習(xí)任務(wù)的頂點(diǎn)。
微任務(wù)法的核心是如何科學(xué)合理的設(shè)計(jì)微任務(wù)。首先,任務(wù)必須要有明確的目的性,教師提出的每一個(gè)微任務(wù),原則上都是為了完成總?cè)蝿?wù)而設(shè)計(jì)的,盡量不設(shè)置多余任務(wù),不能本末倒置。其次,教師選擇微任務(wù)時(shí)應(yīng)考慮到大多數(shù)學(xué)生的水平,注意難易適度。并且在教學(xué)過程中,根據(jù)學(xué)生的反應(yīng)與掌握程度以及課程進(jìn)度隨時(shí)調(diào)整微任務(wù),不能任務(wù)教條化僵化。第三,微任務(wù)還應(yīng)遵循完整性原則。教師所設(shè)計(jì)的微任務(wù)必須連貫,不能有斷續(xù)感,讓學(xué)生知道自己要做什么,可以解決什么問題,使他們獲取的知識(shí)完整且有條理。最后,微任務(wù)的設(shè)計(jì)要適當(dāng)增添趣味性,可以在教學(xué)過程中加上圖片插畫,視頻音頻等數(shù)字教學(xué)資源,讓學(xué)生在完成任務(wù)的同時(shí)體會(huì)到學(xué)習(xí)的樂趣。
3.3微任務(wù)驅(qū)動(dòng)法在電路設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)課程中的應(yīng)用
Altium Designer軟件的工具欄較多,常用工具欄中的各命令參數(shù)也較雜,若逐個(gè)講解,則顯得各知識(shí)點(diǎn)雜亂無章,學(xué)生記的多忘得快,但在實(shí)際繪圖時(shí)還是束手無策,不知該用哪個(gè)工具來繪制。
例如,在介紹AD軟件常用繪圖工具欄中的直線、多邊形、橢圓弧線、文字和文本框等,若單純講述這些知識(shí)點(diǎn),難免枯燥乏味,且容易與布線工具欄的功能弄混。圍繞這些教學(xué)內(nèi)容,可設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)電路制圖微任務(wù),圍繞一個(gè)小目標(biāo),教師可以設(shè)計(jì)多個(gè)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的小任務(wù),布置學(xué)生循序漸進(jìn)地完成任務(wù),在練習(xí)中熟悉各種命令的操作。例如,基本繪圖訓(xùn)練可將學(xué)生已在模擬電路和數(shù)字電路課程中學(xué)過的常用電子元件符號(hào)如:變壓器、運(yùn)算放大器(如圖1(a)、(b)所示)融入其中,將它們?cè)O(shè)計(jì)為一個(gè)個(gè)需要完成的微任務(wù)。每個(gè)任務(wù)都考慮到學(xué)習(xí)課程的前后連貫和趣味性,讓學(xué)生繪制自己所熟悉的事物。隨著學(xué)習(xí)的深入,可以布置學(xué)生完成如圖1(c)所示的七段數(shù)碼管等稍復(fù)雜的繪制任務(wù)。完成任務(wù)后的喜悅感和成就感會(huì)更加強(qiáng)烈,也為以后的學(xué)習(xí)增添了動(dòng)力。
微任務(wù)驅(qū)動(dòng)法在教學(xué)過程中將知識(shí)點(diǎn)分解到一些小任務(wù)中進(jìn)行,學(xué)生頭腦中的知識(shí)是零散的,有時(shí)會(huì)降低知識(shí)的系統(tǒng)性和完整性。因此,這樣的設(shè)計(jì)任務(wù)和完成過程是十分必要的,教師可以通過一個(gè)較為完整的任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生將已完成的微任務(wù)中的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié),加深對(duì)所學(xué)知識(shí)和技能的記憶和理解,完成真正意義上的知識(shí)建構(gòu)。
例如,上完第三次課后,教師即可布置學(xué)生完成如圖2所示“八路彩燈控制電路圖”大任務(wù)。從創(chuàng)建元器件、調(diào)用常用元件開始,直至綜合運(yùn)用各種繪圖指令及編輯工具完成繪圖。讓學(xué)生在本次課中復(fù)習(xí)鞏固了前面微任務(wù)中所學(xué)的小知識(shí)并將其融合,初步完成了一張簡(jiǎn)單的電子電路設(shè)計(jì)原理圖樣,并總體上掌握了一張較完整電子電路工程圖的繪制過程,具有綜合應(yīng)用性。
3.4電路設(shè)計(jì)課程與其余課程的前后融合
電路設(shè)計(jì)課程在介紹一般電路繪圖技巧與制版規(guī)則時(shí),還會(huì)涉及到數(shù)字電路、模擬電路、單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用等課程的接續(xù)關(guān)系。將本課程繪制圖中所涉及到的器件類原理基礎(chǔ)前移到數(shù)字電路和模擬電路等課程中解決,諸如實(shí)際譯碼電路、三態(tài)電路與緩沖器芯片等知識(shí)點(diǎn)不再占用本課程學(xué)時(shí)。本課程把握好銜接關(guān)系,主講等電路板制版規(guī)范、電路設(shè)計(jì)的仿真方法等要點(diǎn)主題,把以往重復(fù)性內(nèi)容節(jié)省的學(xué)時(shí)用于應(yīng)用層面。
在重點(diǎn)講述電子電路圖繪制方式的時(shí)候,還應(yīng)適當(dāng)向?qū)W生加強(qiáng)常用接口電路的連接方法知識(shí)點(diǎn),并向?qū)W生擴(kuò)展對(duì)嵌入式處理器及新技術(shù)的了解,為后續(xù)單片機(jī)原理課以及傳感與檢測(cè)技術(shù)中各種傳感器與微處理器的連接使用,智能傳感器、數(shù)字式一體傳感器等內(nèi)容的講授打下基礎(chǔ)。
4總結(jié)
本文提出在電路設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)課程中提出微任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)的思路,該方式以“微任務(wù)為主線,教師為主導(dǎo),學(xué)生為主題”嶄新教學(xué)模式,改變了往常的以教定學(xué)到被動(dòng)教學(xué)模式,讓學(xué)生學(xué)會(huì)在解決任務(wù)中學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)與解決問題的方法,通過這種方法,既能激發(fā)學(xué)生勤于思考的熱情,有加深了對(duì)知識(shí)點(diǎn)理解,提高了創(chuàng)新思維的能力。在教學(xué)中始終貫穿“應(yīng)用入手,學(xué)中建,建中學(xué);分解項(xiàng)目,逐步深入與完善”的理念,對(duì)人才培育重點(diǎn)落在實(shí)際操作能力的培養(yǎng)上,提升整體教學(xué)水平。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:
信息技術(shù);教學(xué)平臺(tái);網(wǎng)絡(luò)資源;整流電路
1教學(xué)內(nèi)容及目標(biāo)
1.1教學(xué)內(nèi)容的分析
本課選用的是校企合作校本教材風(fēng)力發(fā)電變流技術(shù),第二章整流電路是風(fēng)力發(fā)電的重要環(huán)節(jié)。本課所講的單相橋式整流電路是第二章的開篇,學(xué)生在學(xué)習(xí)了電力電子器件的基礎(chǔ)上,以小功率風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中整流器為載體,認(rèn)識(shí)橋式整流電路的組成、原理和測(cè)試,為后續(xù)的三相整流奠定基礎(chǔ)。本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容為單相橋式整流電路組成和工作原理,難點(diǎn)在于電路常見故障檢測(cè)與分析。同時(shí),課堂應(yīng)具備以下特點(diǎn):①信息化教學(xué)所需的環(huán)境;②學(xué)生之間要小組合作,共同學(xué)習(xí);③師生之間、學(xué)生之間要能夠高效快速的交流互動(dòng);④評(píng)價(jià)能及時(shí)多元化、課后要有鞏固訓(xùn)練。本設(shè)計(jì)充分運(yùn)用了學(xué)校的微學(xué)習(xí)與自主測(cè)評(píng)平臺(tái),整合教學(xué)資源,采用實(shí)物操作與多媒體、網(wǎng)絡(luò)、個(gè)人終端等多種信息化相結(jié)合的教學(xué)手段,利用3D動(dòng)畫、交互游戲、微課程等信息化資源,借助電子電路仿真分析軟件Multisim、微信墻等信息化技術(shù),通過思-學(xué)-仿-做-評(píng)環(huán)節(jié),開展教學(xué)活動(dòng)。信息化資源與實(shí)物資源的有效結(jié)合利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)、知識(shí)建構(gòu)、技能訓(xùn)練。
1.2教學(xué)目標(biāo)的設(shè)置
知識(shí)目標(biāo):①了解單相橋式整流電路的組成;②理解單相橋式整流電路的工作原理。能力目標(biāo):①能從電路原理圖中識(shí)讀整流電路;②能對(duì)橋式整流電路常見故障進(jìn)行檢測(cè)與分析;③通過參數(shù)估算會(huì)合理選用整流電路元件。素養(yǎng)目標(biāo):①強(qiáng)化安全意識(shí)和節(jié)能意識(shí);②養(yǎng)成文明規(guī)范的操作習(xí)慣
2教學(xué)過程設(shè)計(jì)
根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和本講課的內(nèi)容,將教學(xué)過程分為課前準(zhǔn)備、課堂教學(xué)、課后拓展三個(gè)階段,其中課堂教學(xué)分為思、學(xué)、仿、做、評(píng)五個(gè)環(huán)節(jié)。
2.1課前準(zhǔn)備
學(xué)生運(yùn)用平臺(tái)移動(dòng)端完成兩個(gè)任務(wù):一是搜索風(fēng)力發(fā)電相關(guān)圖片并上傳,二是學(xué)習(xí)整流電路微課。我與學(xué)生通過平臺(tái)交流互動(dòng),跟蹤學(xué)習(xí)進(jìn)度,以便微調(diào)教學(xué)側(cè)重點(diǎn)。
2.2課堂教學(xué)
環(huán)節(jié)一:思——創(chuàng)設(shè)情境明確任務(wù)。展示學(xué)生課前上傳的圖片,并讓學(xué)生做自我介紹,實(shí)現(xiàn)與課前準(zhǔn)備的對(duì)接,增強(qiáng)專業(yè)意識(shí);觀看風(fēng)力發(fā)電3D動(dòng)畫,引發(fā)學(xué)生思考整流在風(fēng)力發(fā)電中的作用,結(jié)合課前的微課學(xué)習(xí),進(jìn)行回答,以此來評(píng)估學(xué)習(xí)成效。教師講解離網(wǎng)風(fēng)電系統(tǒng)框圖,引出小功率風(fēng)電系統(tǒng)整流器,并引導(dǎo)學(xué)生小組討論、制定學(xué)習(xí)計(jì)劃。環(huán)節(jié)二:學(xué)——自主探究學(xué)習(xí)新知。本環(huán)節(jié),教師組織學(xué)生學(xué)習(xí)本講課兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)。知識(shí)點(diǎn)1:橋式整流電路的組成。首先學(xué)生通過微課小組學(xué)習(xí)電路組成,了解全橋堆的應(yīng)用,并在平成互評(píng)。然后,小組競(jìng)賽,完成電路搭接測(cè)試游戲。之后,學(xué)生參照微課講解,在任務(wù)單中繪制電路原理圖,鞏固電路組成這一重點(diǎn)知識(shí)。此時(shí),教師根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況,進(jìn)行提煉和總結(jié),指導(dǎo)學(xué)生完成電路識(shí)別測(cè)試題。通過查看平臺(tái)匯總結(jié)果,掌握學(xué)生狀況。知識(shí)點(diǎn)2:橋式整流電路的工作原理。學(xué)生首先通過微課學(xué)習(xí)電路工作原理,小組合作,討論U2正半周、負(fù)半周時(shí)電路的工作過程。然后,在任務(wù)單中繪制電路輸入、輸出電壓波形圖。自主學(xué)習(xí)完成后,選取兩組同學(xué)上臺(tái)講解工作原理,并根據(jù)學(xué)生的回答總結(jié)提升。最后,微課學(xué)習(xí)負(fù)載和二極管上電壓電流公式,填寫任務(wù)單。環(huán)節(jié)三:仿——聚焦任務(wù)模擬仿真。本環(huán)節(jié)學(xué)生運(yùn)用電子電路仿真分析軟件進(jìn)行操作模擬。首先,小組合作完成電路搭接,檢測(cè)對(duì)知識(shí)點(diǎn)1的掌握程度。并使用軟件中的虛擬示波器觀察波形,用虛擬萬用表測(cè)量電壓,通過對(duì)比理論值與測(cè)試值,理解公式。上述內(nèi)容完成后,登錄平臺(tái)進(jìn)行自評(píng)。然后,根據(jù)任務(wù)單的提示,設(shè)置故障、觀察現(xiàn)象、記錄總結(jié)。環(huán)節(jié)四:做——實(shí)戰(zhàn)體驗(yàn)鞏固提升。首先教師講解安全及操作規(guī)范,并給出實(shí)際風(fēng)機(jī)控制器的技術(shù)指標(biāo),指導(dǎo)學(xué)生估算參數(shù)。然后學(xué)生以小組為單位領(lǐng)取本任務(wù)所需的工具儀器和元器件,檢測(cè)元器件。之后按照工藝要求進(jìn)行電路元件的焊接。學(xué)生操作過程中,可根據(jù)自身需要隨時(shí)觀看二極管檢測(cè)、電子焊接工藝等微課,達(dá)到差異化教學(xué)的目的。學(xué)生實(shí)做過程中,教師巡視指導(dǎo),檢查并抓拍學(xué)生錯(cuò)誤操作和規(guī)范操作上傳微信墻。焊接工作完成后,將電路板的焊接面和元件面拍照,上傳至學(xué)習(xí)平臺(tái),建立作品庫,方便企業(yè)專家定期登錄平臺(tái)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。電路板經(jīng)教師檢查認(rèn)可后,通電檢測(cè)。環(huán)節(jié)五:評(píng)——展示交流總結(jié)評(píng)價(jià)。操作完成后,教師組織觀看微信墻照片,引導(dǎo)學(xué)生在平臺(tái)作品庫中進(jìn)行星級(jí)互評(píng)。展示平臺(tái)中自評(píng)、互評(píng)和企業(yè)專家點(diǎn)評(píng)情況。
2.3課后拓展
布置學(xué)生課后任務(wù):借助微信平臺(tái)預(yù)習(xí)三相橋式整流電路的組成和原理,完成自我檢測(cè)題并提交平臺(tái)。
3教學(xué)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新
第一,創(chuàng)新教學(xué)模式、提升職業(yè)能力。思學(xué)仿做評(píng)的教學(xué)模式,符合中職學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,體現(xiàn)了做中教、做中學(xué)的職教理念。第二,凸顯信息技術(shù)、打造高效課堂。平臺(tái)、微課、微信墻等信息化手段,促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí),教學(xué)效果明顯提高。第三,移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)、拓展學(xué)習(xí)時(shí)空。為學(xué)生、教師、企業(yè)專家營造了課內(nèi)外全程互動(dòng)的信息化學(xué)習(xí)環(huán)境,延展了學(xué)習(xí)的空間和時(shí)間。
4教學(xué)反思
信息化手段的使用豐富了教學(xué)內(nèi)容,提高了課堂效率,讓學(xué)生能在看中學(xué)、玩中學(xué)、練中學(xué),使我們的課堂不再是靜止、生硬的。信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的推廣和應(yīng)用,也得到了教師和學(xué)生的一致認(rèn)可。
作者:孔莉 單位:北京鐵路電氣化學(xué)校
參考文獻(xiàn):
【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810(2013)31-0055-02
在信息高度發(fā)達(dá)的今天,學(xué)生們十分關(guān)注所學(xué)知識(shí)對(duì)社會(huì)、對(duì)個(gè)人今后就業(yè)的影響。如何使學(xué)生更快、更好地獲得知識(shí)、掌握技能,是擺在每個(gè)教師面前的課題。正如我國著名教育家葉圣陶所說:“教師之為教,不在全盤授予,而在相機(jī)誘導(dǎo)。”課堂教學(xué)不能照本宣科,而在于合理地引導(dǎo),教學(xué)方法和教學(xué)手段是順利完成教學(xué)任務(wù)、實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的組織形式。而高職教育的培養(yǎng)目標(biāo)是:具有一定的理論知識(shí)(對(duì)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)能保證在其對(duì)口的崗位上是必須和夠用的)和具有較強(qiáng)的能力(尤其是自學(xué)能力和動(dòng)手能力)的高級(jí)應(yīng)用型人才。
電工電子技術(shù)是高職高專工程類非電專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課。本課程具有內(nèi)容多、應(yīng)用廣、實(shí)踐強(qiáng)等特點(diǎn),因此學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中常常會(huì)遇到阻力。如何幫助學(xué)生更好地掌握本課程的基本電路原理、電路分析方法及實(shí)驗(yàn)實(shí)踐技能等,其教學(xué)方法是值得教師研究與思考的課題。
一 電工電子技術(shù)教學(xué)現(xiàn)狀
目前,許多高職院校對(duì)電工電子技術(shù)課程多采用“灌輸”的傳授方式,學(xué)生對(duì)概念、原理多是死記硬背,不能活學(xué)活用,難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,更談不上對(duì)科學(xué)思維能力創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在課程的設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容的處理上,重基礎(chǔ)、輕應(yīng)用,脫離高職院校的教學(xué)實(shí)際,不符合“培養(yǎng)生產(chǎn)一線高技能型人才”的高職教育目標(biāo)。
高職教育是面向經(jīng)濟(jì)建設(shè)第一線,培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、品德優(yōu)良、知識(shí)結(jié)構(gòu)合理、操作技能高、上崗速度快、適應(yīng)能力強(qiáng)、發(fā)展后勁足的高技能型應(yīng)用人才。在教學(xué)中不僅要使學(xué)生掌握必要的理論知識(shí),更應(yīng)重視知識(shí)應(yīng)用的培養(yǎng)、動(dòng)手能力的提高。
二 電工電子技術(shù)教材建設(shè)
高職電工電子技術(shù)課程重點(diǎn)應(yīng)放在應(yīng)用性、基礎(chǔ)性和綜合性上,要理論聯(lián)系實(shí)際,教材的選擇應(yīng)以知識(shí)點(diǎn)夠用、注重實(shí)踐為原則,因此合理的選擇高職非電專業(yè)授課教材顯得尤為重要。
現(xiàn)有的電工電子技術(shù)教材在編排上仍沿用大學(xué)本科教材的模式,過分強(qiáng)調(diào)理論的嚴(yán)密性與系統(tǒng)性。原理的講述、電路的計(jì)算太多,而電工電子技術(shù)的知識(shí)應(yīng)用卻太少。如三極管及其放大電路的分析,對(duì)三極管內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng)過程分析過多,而對(duì)三極管的外特性及其應(yīng)用電路、測(cè)試電路卻分析不夠,致使學(xué)生學(xué)完這一節(jié)內(nèi)容后對(duì)三極管仍一知半解,對(duì)三極管的三個(gè)管腳的判別仍未掌握,更談不上應(yīng)用了。
為此我們教研室的老師結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn),編寫并正式出版了《電工電子簡(jiǎn)明教程》,以系統(tǒng)的知識(shí)點(diǎn)串講、豐富的應(yīng)用實(shí)例,并配合本書編寫了多媒體授課教案。此外,還配套出版了《電工與電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教程》實(shí)驗(yàn)教材,與實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備相匹配,實(shí)用性、操作性強(qiáng)。
三 電工電子技術(shù)項(xiàng)目教學(xué)法
結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)對(duì)象的實(shí)際情況確定項(xiàng)目任務(wù)。提出項(xiàng)目任務(wù)時(shí)應(yīng)充分考慮到需要掌握的知識(shí)點(diǎn)、需要掌握的操作技能,具有一定的針對(duì)性、實(shí)用性及趣味性,使學(xué)生對(duì)所學(xué)的知識(shí)感到學(xué)有所用。
首先確立我們所要求的知識(shí)點(diǎn)是:電路分析的基本概念和基本方法、線性電阻性電路分析、一階動(dòng)態(tài)電路時(shí)域分析,正弦穩(wěn)態(tài)相量分析、二極管三極管的工作原理功能特點(diǎn)、基本放大電路的分析、電子電路中的反饋、直流穩(wěn)壓電源、門電路與組合邏輯電路、觸發(fā)器與時(shí)序邏輯電路。針對(duì)這些知識(shí)點(diǎn),我們?cè)O(shè)置了如下項(xiàng)目任務(wù):家用照明電路的安裝與設(shè)計(jì)、利用Multisim 9等仿真軟件進(jìn)行基本定理的驗(yàn)證,音頻功率放大器、直流穩(wěn)壓電源、交通燈控制、多路競(jìng)賽搶答器、數(shù)字鐘等項(xiàng)目。每個(gè)項(xiàng)目都涉及到電工電子技術(shù)的知識(shí)和相關(guān)實(shí)際操作,包含了設(shè)計(jì)、安裝、檢測(cè)和維護(hù)等內(nèi)容,通過這些項(xiàng)目的完成,使學(xué)生能夠熟悉電工電子技術(shù)的綜合應(yīng)用,以適應(yīng)不同崗位的需求。
項(xiàng)目教學(xué)評(píng)估是項(xiàng)目教學(xué)法必需的環(huán)節(jié)。首先學(xué)生就自己的項(xiàng)目完成情況做出項(xiàng)目實(shí)踐報(bào)告,然后進(jìn)行交流總結(jié),最后由教師給出總體評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)效果十分明顯,不僅能幫助學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到自己的學(xué)習(xí)潛能,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,還可以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和謙虛、團(tuán)結(jié)的優(yōu)良品德及團(tuán)隊(duì)精神。
四 電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)
改善實(shí)驗(yàn)條件,改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段,把虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)引入電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)。虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)打破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)的時(shí)空限制,可讓學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)造精神,實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主體的教學(xué),提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。仿真軟件的應(yīng)用,學(xué)生可以看到電路工作的模擬效果,測(cè)量電路的有關(guān)參數(shù),有利于他們對(duì)電路的認(rèn)識(shí)和理解。
開放實(shí)驗(yàn)室,讓學(xué)生自己安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間、選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,自主完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,這樣既可以提高學(xué)生統(tǒng)籌安排學(xué)習(xí)時(shí)間、完成學(xué)習(xí)任務(wù)的能力,又能激發(fā)學(xué)生開展創(chuàng)新實(shí)踐的積極性,提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和綜合設(shè)計(jì)能力,同時(shí)還提高了實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用效率。
堅(jiān)持在實(shí)踐中教學(xué),在教學(xué)中實(shí)踐,這一觀點(diǎn)已被廣大師生所接受。此教學(xué)方法突出實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)之間的密切關(guān)系,構(gòu)建了以實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)為導(dǎo)向、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為載體、創(chuàng)新能力為核心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與工程應(yīng)用緊密結(jié)合,并注重其趣味性、工程性和探究性。通過實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生掌握基本實(shí)驗(yàn)技能,提高基本工程素質(zhì)以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析能力。
五 總結(jié)
通過高職非電專業(yè)電工電子技術(shù)教學(xué)方法的研究與實(shí)踐,我們加強(qiáng)了本課程的教材建設(shè),編寫并正式出版了兩本教材,實(shí)踐了項(xiàng)目教學(xué)法。我將生產(chǎn)生活中的許多實(shí)際應(yīng)用編寫成項(xiàng)目任務(wù)貫穿與各知識(shí)點(diǎn)的授課中,使學(xué)生成為學(xué)習(xí)活動(dòng)的主體,充分激發(fā)了學(xué)生的主動(dòng)性與創(chuàng)造性,提高了學(xué)習(xí)興趣,并將仿真實(shí)驗(yàn)及開放實(shí)驗(yàn)室引入實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)中,增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力。
作者簡(jiǎn)介:牛小玲(1976-),女,江蘇徐州人,中國礦業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院,講師;王軍(1981-),男,山東曲阜人,中國礦業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院,講師。(江蘇 徐州 221116)
基金項(xiàng)目:本文系2013年中國礦業(yè)大學(xué)教育教學(xué)改革與建設(shè)基金項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):2013G15)的研究成果。
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2014)05-0074-02
CDIO理念是美國工程院院士、麻省理工學(xué)院教授Edward Crawley提出的,CDIO代表構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)和運(yùn)作(Operate),它讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。[1]
目前國內(nèi)許多高校都根據(jù)各自的實(shí)際情況在探索基于CDIO模式的教學(xué)改革之路。[2,4]“電子技術(shù)”課程是電類專業(yè)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課,其特點(diǎn)是課程內(nèi)容知識(shí)面廣,信息量大,實(shí)踐性、應(yīng)用性非常強(qiáng)。近幾年來,針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的不足,筆者采用CDIO的工程教育理念,提出了一套包括教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和考核方式的“電子技術(shù)”教學(xué)改革方案,并已經(jīng)付諸實(shí)施,達(dá)到了良好的教學(xué)效果。
一、傳統(tǒng)理念下“電子技術(shù)”教學(xué)存在的不足
“電子技術(shù)”課程包括模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)兩大部分內(nèi)容,中國礦業(yè)大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱“我?!保┑哪M電子技術(shù)教學(xué)學(xué)時(shí)為56學(xué)時(shí),數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)學(xué)時(shí)為48學(xué)時(shí)。在教學(xué)中發(fā)現(xiàn),隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展,新技術(shù)層出不窮,而教學(xué)課時(shí)卻非常有限,傳統(tǒng)理念下的教學(xué)模式存在著很大的不足,主要表現(xiàn)在:
1.系統(tǒng)性問題
傳統(tǒng)教學(xué)模式中,兩門課程相互獨(dú)立,教學(xué)內(nèi)容缺少系統(tǒng)關(guān)聯(lián),學(xué)生掌握的只是一些孤立的知識(shí)點(diǎn),而不是對(duì)電子技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)用的掌握,學(xué)生不容易真正形成綜合系統(tǒng)的概念。
2.目標(biāo)性問題
教師按照課程大綱進(jìn)行教學(xué),只重視到了知識(shí)的傳授,忽略了工程技術(shù)能力的培養(yǎng)。
3.興趣性問題
每門課程內(nèi)容多、課時(shí)少,如果課堂上處理不好就會(huì)使學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)熱情,失去學(xué)習(xí)信心,很難達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。
4.應(yīng)用性問題
我校的實(shí)驗(yàn)課和理論課配套安排,先理論,后實(shí)驗(yàn),模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)和數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)分設(shè)24學(xué)時(shí)。由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的局限,學(xué)生的實(shí)踐時(shí)間有限,甚至有的知識(shí)點(diǎn)沒有開設(shè)相關(guān)實(shí)驗(yàn),學(xué)生的實(shí)踐能力較差,很難將理論知識(shí)應(yīng)用于工程實(shí)際。
二、“電子技術(shù)”課程改革實(shí)踐
1.以項(xiàng)目為主導(dǎo),重組教學(xué)內(nèi)容
傳統(tǒng)的“電子技術(shù)”授課內(nèi)容都是按照教學(xué)大綱的要求,一個(gè)章節(jié)一個(gè)章節(jié)地進(jìn)行詳細(xì)講解,學(xué)生只是被動(dòng)接受這些孤立分散的知識(shí)點(diǎn),在學(xué)過之后往往都不清楚自己所學(xué)的知識(shí)在實(shí)際中如何運(yùn)用,即應(yīng)用知識(shí)動(dòng)手能力很差,這體現(xiàn)在做畢業(yè)設(shè)計(jì)拿到一個(gè)設(shè)計(jì)選題時(shí),都不知道如何著手去做。為培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)、分析解決問題及動(dòng)手的能力,在“電子技術(shù)”教學(xué)中,筆者以一個(gè)具體的項(xiàng)目為主導(dǎo),對(duì)“電子技術(shù)”的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了重組。
在CDIO工程教育的實(shí)施過程中,選擇一個(gè)好的項(xiàng)目是整個(gè)工程教學(xué)的關(guān)鍵,所選項(xiàng)目要能涵蓋“電子技術(shù)”的基本教學(xué)內(nèi)容,緊扣課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)。模擬電子技術(shù)所涉及的主要內(nèi)容有二極管及其基本電路、三極管及其電路、場(chǎng)效應(yīng)管及其電路、運(yùn)算放大器及其應(yīng)用、反饋放大電路、功率放大電路、信號(hào)處理與信號(hào)產(chǎn)生電路、直流穩(wěn)壓電源等;數(shù)字電子技術(shù)所涉及的主要內(nèi)容有組合電路、時(shí)序電路、脈沖產(chǎn)生電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換等。針對(duì)上述主要教學(xué)內(nèi)容,筆者以“太陽能水溫水位控制系統(tǒng)”為應(yīng)用背景,按項(xiàng)目所涉及的知識(shí),將課程內(nèi)容劃分成若干模塊,每個(gè)模塊又設(shè)計(jì)了若干個(gè)探索性實(shí)踐課題。開展的實(shí)踐課題及對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)如下表1所示。表中模塊1是構(gòu)思(conceive)過程;模塊2是設(shè)計(jì)(design)過程;實(shí)施(implement)過程均安排在各模塊實(shí)踐活動(dòng)及實(shí)訓(xùn)周中完成;模塊3和4是運(yùn)作(operate)過程,這樣,整個(gè)CDIO的工程項(xiàng)目教學(xué)模式構(gòu)造完成。對(duì)本項(xiàng)目課題中沒有涉及到的教學(xué)內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn),筆者選擇了相應(yīng)的案例進(jìn)行教學(xué),比如時(shí)序電路這部分內(nèi)容,筆者選擇“數(shù)字鐘設(shè)計(jì)”這個(gè)案例來進(jìn)行相關(guān)知識(shí)點(diǎn)講解。
在教學(xué)中,先給學(xué)生介紹項(xiàng)目要完成的功能及硬件結(jié)構(gòu)構(gòu)思,即模塊1的內(nèi)容,然后再進(jìn)行模塊2,對(duì)每個(gè)課題及相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解,講解完后,學(xué)生可以對(duì)各個(gè)課題進(jìn)行仿真研究,同時(shí)在“開放式電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)”上進(jìn)行與理論教學(xué)相互配合的、逐步提升的應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)和探索性實(shí)驗(yàn)。
2.教學(xué)方式的改革
傳統(tǒng)的“電子技術(shù)”授課過程,采用的教學(xué)方法都是老師在講臺(tái)上從頭到尾講解,對(duì)重要的知識(shí)點(diǎn)反復(fù)強(qiáng)調(diào),這樣很容易造成學(xué)生強(qiáng)烈的依賴心理,使學(xué)生失去好奇心和學(xué)習(xí)主動(dòng)性。為激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,筆者根據(jù) CDIO理念研究了案例教學(xué)法和任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法,以案例的介紹和分析為主線,將知識(shí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)融入到案例中來講解。這種教學(xué)方法將課堂教學(xué)、查閱資料與分組討論、完成任務(wù)相結(jié)合,使學(xué)生在完成項(xiàng)目任務(wù)過程中自發(fā)地尋求知識(shí)和資源支持,這既鍛煉了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,又能使學(xué)生掌握開發(fā)工程系統(tǒng)的理論知識(shí)和技術(shù)。具體實(shí)施細(xì)則如下:
(1)案例和任務(wù)教學(xué)法。在教學(xué)過程中,筆者根據(jù)案例所涉及到的知識(shí)點(diǎn)提出問題,引導(dǎo)學(xué)生參與討論和思考,激發(fā)學(xué)生的好奇心和挑戰(zhàn)欲。比如,在講解時(shí)序電路這個(gè)內(nèi)容時(shí),筆者以“數(shù)字鐘設(shè)計(jì)”這個(gè)案例來進(jìn)行講解,數(shù)字鐘的分和秒都是60進(jìn)制,小時(shí)采用12歸1,如何設(shè)計(jì)一個(gè)60進(jìn)制計(jì)數(shù)器和12歸1計(jì)數(shù)器呢?在激發(fā)起學(xué)生的興趣后開始介紹N進(jìn)制計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)方法,講解完后,讓學(xué)生自己去設(shè)計(jì)。在此過程中,引導(dǎo)、指導(dǎo)、監(jiān)督學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)踐,并進(jìn)行成果展示和總結(jié)。
(2)將EWB仿真軟件引入課堂教學(xué)。在“電子技術(shù)”教學(xué)中,筆者增加了學(xué)習(xí)過程的開放性,將EWB仿真軟件引入課堂,學(xué)生可自行選擇對(duì)其設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行仿真,來了解設(shè)計(jì)正確與否。另外,在介紹一些集成器件的功能及應(yīng)用時(shí),也可采用EWB進(jìn)行仿真演示,讓學(xué)生更直觀地了解其功能及使用方法。
3.優(yōu)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,突出實(shí)際應(yīng)用
傳統(tǒng)的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多是一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),如單管放大電路、反饋放大電路、運(yùn)放構(gòu)成的線性電路等,都是理論知識(shí)的簡(jiǎn)單驗(yàn)證。即使是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),也是一些孤立的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,如數(shù)字密碼鎖設(shè)計(jì)、全加器設(shè)計(jì)等,這些實(shí)驗(yàn)都有固定的步驟和設(shè)計(jì)方法,學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)后覺得索然無味。為此,筆者對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目直接面向工程設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生的硬件電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力。以“太陽能水溫水位控制系統(tǒng)”為背景,將模塊2中的每個(gè)課題的設(shè)計(jì)電路都融合在電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中,學(xué)生設(shè)計(jì)完電路后可以在實(shí)驗(yàn)時(shí)間去實(shí)驗(yàn)室搭建電路,利用實(shí)驗(yàn)室提供的儀器儀表調(diào)試電路,有問題可以和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師交流解決。在課程和實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,提交“太陽能水溫水位控制系統(tǒng)”完整的硬件電路和仿真圖。
4.考核方式的改革
傳統(tǒng)的理論課考試往往主要以期末一張?jiān)嚲頉Q定課程的成績(jī),學(xué)生只要對(duì)照課程大綱完成相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí),就能夠獲得好的成績(jī),無從考核學(xué)生的動(dòng)手能力、解決實(shí)際問題的能力,導(dǎo)致知識(shí)與能力極不協(xié)調(diào)。[5]而CDIO工程教育模式強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生在工作進(jìn)程中的能力和素質(zhì)培養(yǎng),它關(guān)注的是“工作進(jìn)程”而不是“課程”,因此,以筆試成績(jī)?yōu)橹鞯脑u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)已不合時(shí)宜。為此,筆者嘗試了分階段按項(xiàng)目任務(wù)、進(jìn)度的評(píng)價(jià)方式進(jìn)行,在每一個(gè)階段都按照小組完成的任務(wù)給出一個(gè)合理評(píng)價(jià),并指出其不足之處,幫助制訂改進(jìn)方案,課程結(jié)束時(shí)進(jìn)行小組答辯,最終成績(jī)按“階段評(píng)價(jià)+理論筆試+小組答辯”等來進(jìn)行評(píng)定。
三、結(jié)語
CDIO是一種系統(tǒng)的先進(jìn)的教育理念和人才培養(yǎng)模式,使知識(shí)、能力、素質(zhì)的培養(yǎng)緊密結(jié)合,理論、實(shí)踐、創(chuàng)新合為一體。[6]課程改革實(shí)踐顯示,基于CDIO模式的教學(xué)從過去的“以教師為中心,課堂為中心,傳授知識(shí)為目的”傳統(tǒng)教育觀念,轉(zhuǎn)變成“以學(xué)生為中心,學(xué)生學(xué)了要會(huì)用”的新觀念,使學(xué)生基于一個(gè)真實(shí)的項(xiàng)目背景產(chǎn)生學(xué)習(xí)需要,在循序漸進(jìn)的認(rèn)識(shí)和提高中使學(xué)生的設(shè)計(jì)性探究性活動(dòng)具有可操作性,親身體驗(yàn)到了“做中學(xué)”的快樂,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,而整個(gè)工程項(xiàng)目學(xué)習(xí)過程以小組方式進(jìn)行鍛煉了他們的團(tuán)隊(duì)合作精神,教學(xué)質(zhì)量顯著提高。
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關(guān)鍵詞:
大學(xué)生;心理資本;電路課程;啟發(fā)式教學(xué)
一、引言
心理資本最早出現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會(huì)學(xué)和投資學(xué)等領(lǐng)域,其中,國外研究學(xué)者盧坦斯、霍森和阿沃利奧對(duì)心理資本學(xué)的研究影響最為廣泛。盧坦斯在積極心理學(xué)和積極組織行為學(xué)的理論依據(jù)上,提出心理資本實(shí)質(zhì)是個(gè)體以一種積極的心理狀態(tài)應(yīng)對(duì)成長(zhǎng)和發(fā)展過程中所面臨的事物及挑戰(zhàn)。主要表現(xiàn)為兩個(gè)方面:一是個(gè)體面對(duì)挑戰(zhàn)時(shí),自信十足,并能付出一定的努力獲取成功;二是個(gè)體以一種積極的態(tài)度面對(duì)現(xiàn)在和未來,對(duì)目標(biāo)有一種堅(jiān)持不懈的精神,面對(duì)困難時(shí),能快速調(diào)整自己并超越困難,從而獲取成功。盧坦斯等學(xué)者還認(rèn)為,個(gè)體會(huì)有一些可以成為個(gè)體潛在的心理資本的能力,如情感能力、認(rèn)知能力及更高層次的能力(精神性、勇氣及真實(shí)性),這些能力以協(xié)同的方式作用在個(gè)體上,幫助個(gè)體以積極的態(tài)度面對(duì)困難、從而超越困難。對(duì)心理資本的研究開啟了人力資源管理研究的新方向。近年來,不斷有學(xué)者將心理資本的內(nèi)涵引入學(xué)習(xí)領(lǐng)域。各種研究表明,學(xué)生的學(xué)習(xí)效果與心理資本之間存在著一定的正相關(guān)關(guān)系。2012年,學(xué)者周利霞在前人研究的基礎(chǔ)上,提出心理資本的各種表現(xiàn)與學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)、心理健康、心理倦怠等方面有直接的關(guān)系,并指出研究心理資本對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)領(lǐng)域具有重要的意義。提高學(xué)生的心理資本可以幫助學(xué)生取得更好的學(xué)習(xí)成績(jī),形成健康的、積極的心理狀態(tài),有效避免學(xué)習(xí)倦怠,提高學(xué)習(xí)效能。
二、基于心理資本的電路課程教學(xué)組織與設(shè)計(jì)
傳統(tǒng)的教學(xué)必須有教學(xué)組織與設(shè)計(jì),這是教授大學(xué)專業(yè)課的主要手段。本課題基于心理資本的啟發(fā)式教學(xué)的具體方案,將從教學(xué)的目標(biāo),教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn),教學(xué)過程的設(shè)計(jì),歸納總結(jié),布置作業(yè),延伸學(xué)習(xí)及考核等常規(guī)教學(xué)載體出發(fā),以電路課程教學(xué)為例,將心理資本思想貫穿到教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)。
1.教學(xué)目標(biāo)。以學(xué)生的心理行為特征為根本出發(fā)點(diǎn),根據(jù)學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)域”,為學(xué)生提供一些與教學(xué)目標(biāo)相關(guān)的、帶有一定難度的內(nèi)容,從而提高學(xué)生的積極性,發(fā)揮學(xué)生的潛在能力,超越學(xué)生最近發(fā)展區(qū)域,從而到達(dá)下一個(gè)發(fā)展水平?;谛睦碣Y本的啟發(fā)式教學(xué)使得學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)技能與方法的同時(shí),具備適應(yīng)新時(shí)代所需要的終身學(xué)習(xí)能力。通過基于心理資本的日常課堂教學(xué),正確引導(dǎo)學(xué)生樹立積極的、濃厚的責(zé)任意識(shí)與成就動(dòng)機(jī),讓學(xué)生在學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)的同時(shí)學(xué)會(huì)思考、判斷和選擇,以積極主動(dòng)的態(tài)度尋找適合自己發(fā)展的道路,解決生活中的各種困境??傊?,基于心理資本的電路課程啟發(fā)式教學(xué)目標(biāo)不僅要教會(huì)學(xué)生專業(yè)知識(shí),更要教會(huì)學(xué)生如何自主學(xué)習(xí)。
2.教學(xué)重點(diǎn)?;谛睦碣Y本的啟發(fā)式教學(xué)使學(xué)生的學(xué)習(xí)著眼于方法與過程、知識(shí)與技能,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力以及對(duì)電路基礎(chǔ)理論的應(yīng)用能力,以滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)應(yīng)用型人才的需求。
3.教學(xué)難點(diǎn)。興趣是最好的老師。心理資本課堂教學(xué)以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、鍛煉學(xué)生的批判性思維為教學(xué)難點(diǎn)。電路理論的基礎(chǔ)知識(shí)是生活中必不可少的部分,可通過講解日常生活中常見的電路使學(xué)生盡快地掌握。如分析交流電路,可以讓學(xué)生討論為什么要用正弦波而不用方波、三角波?為什么采用三相交流電而不是兩相或四相交流電?在工業(yè)用電中,世界各國采用的交流電的頻率為什么不同?為什么電網(wǎng)頻率一般采用50Hz或60Hz,而不采用過高或者過低的?一方面,這些是學(xué)生應(yīng)該掌握或了解的電氣知識(shí),另一方面,學(xué)生對(duì)這些司空見慣但熟視無睹的知識(shí)一下子產(chǎn)生了興趣,課堂氣氛得到改善,學(xué)生會(huì)仔細(xì)觀察,認(rèn)真思考,將所學(xué)與日常生活聯(lián)系起來。通過對(duì)常見基礎(chǔ)知識(shí)的補(bǔ)充,拓寬了學(xué)生的知識(shí)面,提高了學(xué)生分析問題、解決問題的能力,進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能。
4.教學(xué)過程設(shè)計(jì)。本環(huán)節(jié)主要通過新課導(dǎo)入和講授實(shí)現(xiàn)教學(xué)統(tǒng)一。在新課導(dǎo)入階段,除了采用溫故知新的方法外,更應(yīng)重點(diǎn)闡明新知識(shí)點(diǎn)的背景,將最新科研成果與最新生產(chǎn)實(shí)踐及時(shí)補(bǔ)充到課堂中。比如,在講解非正弦周期電路時(shí),向?qū)W生介紹關(guān)于電網(wǎng)諧波污染和諧波治理等熱點(diǎn)知識(shí);在講解變壓器時(shí),可以給學(xué)生介紹電能無線傳輸?shù)饶壳把芯康臒狳c(diǎn)。
5.歸納小結(jié)??偨Y(jié)教學(xué)目標(biāo),教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn),將培養(yǎng)學(xué)生心理資本的教育與電路理論課程的學(xué)習(xí)相結(jié)合。歸納小結(jié)是一個(gè)從抽象到具體的過程,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到,如果考研應(yīng)如何繼續(xù)深入學(xué)習(xí),如果就業(yè)應(yīng)如何在實(shí)踐中加以應(yīng)用。
6.作業(yè)布置。結(jié)合課程內(nèi)容,除了可以布置課后基礎(chǔ)練習(xí)題外,還可以有計(jì)劃、有目的地引導(dǎo)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)電路知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證和拓寬實(shí)踐,為后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)及畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。教師要鼓勵(lì)學(xué)生一題多解。一方面,可以檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況,另一方面,通過作業(yè)反思教學(xué)效果,從而在新的教學(xué)中加以改進(jìn)。
7.延伸閱讀。通過此環(huán)節(jié),使學(xué)有余力的學(xué)生開闊了視野,為其提供了一種方向性的引導(dǎo),使學(xué)生學(xué)會(huì)自我學(xué)習(xí),自我挖掘,不斷完善,為適應(yīng)新型社會(huì)創(chuàng)造條件。
8.課程考核。通過對(duì)此環(huán)節(jié)的設(shè)置,檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和教師的教學(xué)效果??己朔绞郊皟?nèi)容要參照教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)大綱的設(shè)定,主要考查學(xué)生是否能靈活應(yīng)用電路的基本理論知識(shí)。可通過日常教學(xué)中的不同方式及階段來提高,并對(duì)各階段的考核結(jié)果進(jìn)行反思,促進(jìn)教學(xué)方法的改進(jìn)。
三、基于心理資本的電路課程教學(xué)實(shí)施
培養(yǎng)具有扎實(shí)基礎(chǔ)的通用型人才,需要對(duì)課堂教學(xué)進(jìn)行合理的組織與安排??梢詮囊韵挛鍌€(gè)方面著手實(shí)施:由新課的背景知識(shí)及應(yīng)用案例導(dǎo)入新課;引入仿真軟件對(duì)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證;設(shè)計(jì)一些綜合性的實(shí)驗(yàn);增強(qiáng)課堂互動(dòng)性;使用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)及時(shí)答疑。為驗(yàn)證大學(xué)生心理資本在電路課程教學(xué)中的效果,可以從實(shí)例出發(fā)進(jìn)行課堂教學(xué)設(shè)計(jì)。戴維南定理是電路理論中的一個(gè)重要定理,也是相對(duì)比較抽象的定理之一,被學(xué)生稱為“太為難”定理。通過本課的學(xué)習(xí),使學(xué)生理解戴維南定理的基本內(nèi)容,學(xué)會(huì)運(yùn)用戴維南定理分析復(fù)雜電路;培養(yǎng)學(xué)生初步的仿真實(shí)驗(yàn)技能,提高分析問題和解決問題的能力,為后續(xù)課程準(zhǔn)備必要的基礎(chǔ)。重點(diǎn)是運(yùn)用戴維南定理求解電路的方法和步驟,難點(diǎn)是戴維南定理等效參數(shù)的計(jì)算。通過舉例說明,教會(huì)學(xué)生在什么情況下、如何使用戴維南定理。在歸納小結(jié)環(huán)節(jié),提醒學(xué)生注意:戴維南定理解題步驟一般為分離—等效—組合—求解;戴維南定理適用于有源線性二端網(wǎng)絡(luò),非線性不適用;戴維南定理為對(duì)外等效,常用于復(fù)雜電路網(wǎng)絡(luò)中求解某一條支路電壓、電流或功率的場(chǎng)合。
四、結(jié)論
本文通過對(duì)大學(xué)生心理資本的討論及概述,研究了基于心理資本的電路課程的傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)的八個(gè)環(huán)節(jié),最后以電路課程中的具體知識(shí)點(diǎn)——戴維南定理為例,詳細(xì)介紹了基于大學(xué)生心理資本的電路課程啟發(fā)式教學(xué)過程及目的。該實(shí)例已經(jīng)在課堂上檢驗(yàn)過,效果極佳。
作者:傅文珍 張今朝 張建新 熊遠(yuǎn)生 單位:嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院
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作者簡(jiǎn)介:楊宇(1976-),女,工程碩士,上海電機(jī)學(xué)院通信工程系講師
通信電子線路課程是電子、信息類相關(guān)專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,有很強(qiáng)的理論性、工程性和實(shí)踐性,對(duì)于技術(shù)應(yīng)用型本科院校學(xué)時(shí)壓縮、學(xué)生基礎(chǔ)薄弱、技術(shù)技能要求高等矛盾,筆者在不斷地思考和探索,提出以下改進(jìn)措施。
一、課程體系擴(kuò)展教學(xué)
通信電子線路不僅是電子信息學(xué)科的一門專業(yè)課程,而且與學(xué)科中眾多課程有著密切相關(guān)的聯(lián)系。比如,電路分析和模擬電子線路課程為通信電子線路提供了電路分析的知識(shí)基礎(chǔ),信號(hào)與系統(tǒng)課程為其提供了信號(hào)分析的基本方法,同時(shí)通信電子線路又是通信原理課程的基礎(chǔ)。此外,通信電子線路還與高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、電磁場(chǎng)與天線等課程有著必然的聯(lián)系。如果相關(guān)基礎(chǔ)課程沒有掌握,學(xué)習(xí)通信電子線路課程就一定困難重重。應(yīng)用型本科教學(xué)對(duì)理論教學(xué)沒有傳統(tǒng)的本科教育的要求高,學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)不能很好地融會(huì)貫通,只在該課程的立場(chǎng)上理解問題,這導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)通信電子線路課程時(shí)感覺壓力很大。課程體系擴(kuò)展教學(xué)就是在講課過程中,幫助學(xué)生建立各課程之間的聯(lián)系,以一個(gè)學(xué)科體系為背景,讓學(xué)生建立課程的知識(shí)架構(gòu),理解學(xué)習(xí)內(nèi)容。在進(jìn)行通信電子線路課程的教學(xué)中,適時(shí)對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)回溯教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生用已學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)解決通信電路問題。同時(shí),在通信電子線路教學(xué)中,講述實(shí)際應(yīng)用可以幫助學(xué)生展望后續(xù)課程的教學(xué)內(nèi)容,提高學(xué)生對(duì)通信電路的認(rèn)識(shí)和實(shí)用掌握。在教學(xué)中,提出課程體系的概念,能幫助學(xué)生全面了解學(xué)科的研究?jī)?nèi)容和未來的方向,為學(xué)生指明學(xué)習(xí)的方向。
二、具體措施
1.精煉基礎(chǔ),引導(dǎo)引入
由于學(xué)生課程基礎(chǔ)不牢,所以教師要在教學(xué)中用精煉有效的描述帶學(xué)生復(fù)習(xí)回顧基礎(chǔ)知識(shí),并正確引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)理解分析通信電子電路的知識(shí)點(diǎn)。比如,在筆者講述諧振回路的過程中,對(duì)于電路中的電阻、電容、電感的參數(shù)等,從其高頻應(yīng)用的模型進(jìn)行介紹,并結(jié)合電路分析課程中三者的特性;在講解高頻小信號(hào)諧振放大電路時(shí),先復(fù)習(xí)模電中基本放大電路的結(jié)構(gòu)和分析方法,總結(jié)知識(shí)要點(diǎn),展示其與高頻放大器之間的相同之處,引出高頻放大電路的學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn),使學(xué)生可以很快進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。
2.引問題,重結(jié)論
通信電子線路課程知識(shí)點(diǎn)分散,理論性強(qiáng),又對(duì)基礎(chǔ)要求高,對(duì)于應(yīng)用型本科學(xué)校的學(xué)生來說,一直是難點(diǎn)。要解決這個(gè)問題,就需要先緩解學(xué)生心中的畏難情緒。在教學(xué)中,教師要多設(shè)計(jì)一些具有啟發(fā)性的有趣問題,讓學(xué)生在思考中學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí),在講解問題的過程中,盡量避免冗長(zhǎng)的公式推導(dǎo),重要的是問題的結(jié)論,要能形象地描述出結(jié)論,持續(xù)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如,怎么理解LC回路的諧振狀態(tài)?LC回路失諧是呈現(xiàn)什么特性?在講解時(shí),公式的推導(dǎo)很多,學(xué)生懶得看或深究,實(shí)際諧振狀態(tài)就是回路輸出參量最大時(shí)的狀態(tài),可以結(jié)合小學(xué)自然課上橋梁共振的現(xiàn)象,幫助基礎(chǔ)不扎實(shí)的學(xué)生理解和掌握諧振的結(jié)論。講失諧時(shí)回路是容性還是感性,由于學(xué)生基礎(chǔ)不扎實(shí),容易混淆,可以并聯(lián)回路為例,討論電容、諧振電阻、電感三條之路并聯(lián),可以理解為不同的頻率信號(hào)選擇不同的三條路,頻率較低的選擇電感,頻率較高的選擇電容,頻率適當(dāng)?shù)模ㄖC振頻率)選擇電阻通道,這樣學(xué)生就較易理解這部分的結(jié)論。
3.合理運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段
計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)迅猛發(fā)展,對(duì)于電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域具有開拓意義。在通信電子線路課程的教學(xué)中可以適當(dāng)運(yùn)用此技術(shù),在課堂上展示通信系統(tǒng)模塊電路的運(yùn)行和結(jié)果,加深學(xué)生對(duì)內(nèi)容的理解,提高教學(xué)效果。通信電子線路作為電子信息相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,地位毋庸置疑。筆者結(jié)合自身多年的教學(xué)工作,不斷探索適合的教學(xué)方法,希望對(duì)課程改革有一定促進(jìn)作用。
參考文獻(xiàn):
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隨著信息革命的深入發(fā)展,新型器件和集成電路的使用越來越廣泛,其電子電路也越來越復(fù)雜,越來越精密,技工院校培養(yǎng)出來的學(xué)生將來在企業(yè)的一線工作,也要具備一定的繪圖和讀圖能力,利用輔助工具來完成工作已經(jīng)成為行業(yè)的必備,一般與電子方面相關(guān)的技術(shù)人員基本要求“熟悉各類數(shù)字、模擬電路及PCB設(shè)計(jì)工具”。在教學(xué)中我們選擇了Protel99se這款軟件來講授,它具有豐富的編輯功能、強(qiáng)大的自動(dòng)化設(shè)計(jì)能力、完善的檢測(cè)工具和靈活的設(shè)計(jì)管理手段。
傳統(tǒng)的教學(xué)中注重的是知識(shí)的系統(tǒng)性和學(xué)科內(nèi)容的完整性,這種方法按照課本給出的知識(shí)結(jié)構(gòu)來安排教學(xué)。但這種方法在技工院校和職業(yè)院校中實(shí)施起來非常困難,教學(xué)效果很不理想。通過不斷的實(shí)踐在教學(xué)中引入項(xiàng)目教學(xué)法,師生通過共同實(shí)施一個(gè)完整的“項(xiàng)目”,以任務(wù)驅(qū)動(dòng)作為核心組織教學(xué)過程,以知識(shí)夠用為度,將教學(xué)過程從理論導(dǎo)向轉(zhuǎn)移為實(shí)踐導(dǎo)向、能力導(dǎo)向。這種做法在教學(xué)中充分體現(xiàn)了以學(xué)生為主體,教師在授課過程中充當(dāng)?shù)氖侵笇?dǎo)者、幫助者的角色。從而提高了學(xué)生在課堂的參與程度,也大大提高了課堂的效率。結(jié)合技工院校學(xué)生的特點(diǎn)以及自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),對(duì)項(xiàng)目教學(xué)法在Protel99se中的應(yīng)用加以簡(jiǎn)單的分析。
一、學(xué)情分析
在我國目前的教育體制下,進(jìn)入技工院校學(xué)習(xí)的同學(xué)多是不善于進(jìn)行理論學(xué)習(xí)的孩子,他們普遍對(duì)課本知識(shí)反感,理論課時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)只有幾個(gè)學(xué)生在聽老師講課,其他大部分學(xué)生則是睡覺,聊天,看手機(jī),看小說。但是在實(shí)訓(xùn)課上,需要?jiǎng)邮值臅r(shí)候,學(xué)生則是普遍興趣較高,甚至有些孩子為了完成一件作品,中午飯讓同學(xué)帶回來以節(jié)約出時(shí)間。在電力拖動(dòng)課程中,有學(xué)生利用廢舊的導(dǎo)線制作手機(jī)架等小制作,電子技術(shù)課上也能自行焊接電路,而且布線整齊, 焊點(diǎn)漂亮??梢娢覀兊膶W(xué)生是一些心靈手巧的孩子,只是他們不喜歡枯燥的理論學(xué)習(xí)而已。
二、項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)施
1.項(xiàng)目任務(wù)
項(xiàng)目教學(xué)中,項(xiàng)目的選擇是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié),在課前精心設(shè)計(jì)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)任務(wù)書,讓學(xué)生在一個(gè)項(xiàng)目中完成一個(gè)個(gè)小任務(wù),每個(gè)任務(wù)都包含了教學(xué)目標(biāo)所需求的知識(shí)點(diǎn),操作方法和技巧,這樣可以引導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)地完成一個(gè)項(xiàng)目,讓學(xué)生在做中得到清晰的思路和方法,在練中得到鍛煉和總結(jié),使“學(xué),做,練”得到完美的結(jié)合,再加以總結(jié),這樣學(xué)生能夠在理解的基礎(chǔ)上更加牢固的掌握知識(shí)。
按照教學(xué)體系要求,教學(xué)過程中體現(xiàn)實(shí)際工作過程。以任務(wù)為驅(qū)動(dòng),從問題中心開始,到任務(wù)中心結(jié)束,使學(xué)生通過帶著問題學(xué)習(xí)、按著任務(wù)驅(qū)動(dòng),完整體驗(yàn)實(shí)際完成任務(wù)的整個(gè)過程。本課程共分三大模塊。第一模塊:Protel基本知識(shí)、基本操作;第二模塊:電路原理圖的繪制、電路原理圖元件庫的編輯;第三模塊:印制電路板的設(shè)計(jì)、元件封裝的繪制。每個(gè)模塊根據(jù)知識(shí)點(diǎn)劃分為幾個(gè)項(xiàng)目,例如原理圖繪制可以分為簡(jiǎn)單原理圖繪制、總線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)原理圖的繪制,復(fù)雜原理圖的繪制,層次原理圖繪制等幾個(gè)項(xiàng)目,每個(gè)項(xiàng)目中都包含有新的知識(shí)點(diǎn)。
2.項(xiàng)目任務(wù)實(shí)施
教師先利用多媒體把必要的預(yù)備知識(shí)采用案例教學(xué)方法進(jìn)行講解,然后轉(zhuǎn)入項(xiàng)目教學(xué)實(shí)施階段,再通過局域網(wǎng)教學(xué)系統(tǒng),由一臺(tái)教師主機(jī)控制各個(gè)學(xué)生的子機(jī)。教師在主機(jī)上邊演示邊詳細(xì)講解操作步驟,同時(shí)教師應(yīng)根據(jù)課堂教學(xué)的特點(diǎn),對(duì)于學(xué)生自己能夠做的事情,可以簡(jiǎn)單講解或不講,對(duì)于新的知識(shí)點(diǎn),可由教師逐一解釋、示范操作。這樣,不僅增強(qiáng)了學(xué)習(xí)效率,而且可以很好的達(dá)到課堂教學(xué)效果。
3.評(píng)價(jià)
學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不一,理解力有高低,接受能力也不同,教師在檢查學(xué)生上傳的作業(yè)后,應(yīng)根據(jù)學(xué)生的具體情況進(jìn)行分析、總結(jié),及時(shí)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況做出反饋和評(píng)價(jià)。對(duì)于做得好的學(xué)生加以表揚(yáng)、鼓勵(lì),這樣有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,使學(xué)生體驗(yàn)到學(xué)習(xí)的收獲與喜悅,體驗(yàn)到學(xué)習(xí)過程中的成就感,樹立自信心。對(duì)學(xué)生出現(xiàn)較多錯(cuò)誤的地方應(yīng)重點(diǎn)指出來,防止學(xué)生下次犯同樣的錯(cuò)誤,增強(qiáng)他們的自信心,讓學(xué)生在一種良好的心理狀態(tài)下不斷學(xué)習(xí)、不斷進(jìn)步。同學(xué)之間也可以互評(píng),找到彼此之間的差距,相互學(xué)習(xí)、共同進(jìn)步
4.總結(jié)
每次課后都要學(xué)生根據(jù)評(píng)價(jià)的結(jié)果進(jìn)行總結(jié),找到自己在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題,以及解決問題的方法,是自己解決的還是通過同學(xué)幫助或者老師幫助來解決的,再或者是通過上網(wǎng)查資料來解決的,比較一下哪種方法效果最好,能夠讓自己對(duì)解決過程記憶深刻。同時(shí)教師也要在每個(gè)項(xiàng)目后進(jìn)行總結(jié),看項(xiàng)目的設(shè)置是否合理,哪些地方需要優(yōu)化,哪些地方需要老師帶領(lǐng)同學(xué)一起來進(jìn)行,從而使項(xiàng)目的設(shè)置更加合理,更能體現(xiàn)項(xiàng)目教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)。
三、項(xiàng)目教學(xué)的收獲
學(xué)期的實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)在教學(xué)中引入項(xiàng)目教學(xué)法后,教學(xué)效果有了較大的改觀,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
1.學(xué)生不再是被動(dòng)的接受知識(shí),而是變得積極主動(dòng)的去探索新知識(shí),充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
2.不再是以教師為核心的課堂,學(xué)生成為課堂的主導(dǎo),教師在課堂中充當(dāng)?shù)氖侵笇?dǎo)者和指導(dǎo)者的角色。
3.課堂不再緊緊圍繞課本來展開,而是圍繞著一個(gè)一個(gè)的項(xiàng)目來展開,課本作為學(xué)生查閱相關(guān)知識(shí)的資料,本著夠用、會(huì)用的原則選擇性的學(xué)習(xí)書本知識(shí)。
4.學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中充分體會(huì)了學(xué)習(xí)知識(shí)的樂趣,每完成一個(gè)任務(wù),完成一個(gè)項(xiàng)目,學(xué)生們都非常有成就感,這樣更加激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,這樣的正反饋,使教學(xué)效果大大的提升。
參考文獻(xiàn)
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[2]徐國慶.職業(yè)教育項(xiàng)目課程開發(fā)指南[M].華東師范大學(xué)出版社,2009.
作者簡(jiǎn)介:吳顯金(1971-),男,苗族,湖南鳳凰人,中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院,講師。(湖南 長(zhǎng)沙 410083)
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2014)14-0073-02
“電工學(xué)”是一門非電類專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課程,它包含了電路分析、電器控制、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)四部分,有著內(nèi)容多、知識(shí)面廣、理論抽象等特點(diǎn)。[1]正因如此,學(xué)生在學(xué)習(xí)“電工學(xué)”課程時(shí)常常感覺知識(shí)點(diǎn)多,不容易理解,前后知識(shí)不能融會(huì)貫通,學(xué)習(xí)時(shí)缺乏激情與興趣,考試后很快忘記,達(dá)不到教學(xué)培養(yǎng)的目標(biāo),更談不上應(yīng)用所學(xué)知識(shí)去解決生活中所碰到電學(xué)問題。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因一方面是由于教學(xué)過程中往往只注重理論知識(shí)本身的分析與講解,缺少實(shí)際應(yīng)用與實(shí)踐,從而使學(xué)生認(rèn)為學(xué)無所用,缺乏學(xué)習(xí)激情;而更主要的原因則是在教學(xué)過程中教師往往只注重對(duì)定理、方法的講解,忽視了對(duì)定理、定律產(chǎn)生背景的分析,更沒有從方法論的角度去引導(dǎo)學(xué)生尋找一般規(guī)律。因此,學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中容易感覺所學(xué)知識(shí)點(diǎn)前后孤立而無法將所學(xué)知識(shí)有機(jī)地聯(lián)系在一起,只能為了應(yīng)付考試而機(jī)械地背記知識(shí)內(nèi)容,達(dá)不到對(duì)知識(shí)的深刻理解與掌握。
實(shí)際上,“電工學(xué)”課程內(nèi)容中允滿了許多科學(xué)的思維方法。非線性特性的線性化、分解與疊加、動(dòng)態(tài)化為靜態(tài)、對(duì)偶及等效變換是最常用的思維方法。如果教師在教學(xué)過程中能夠?qū)Σ煌乃季S方法進(jìn)行概括和總結(jié),并引導(dǎo)學(xué)生將這些思維方法貫穿于整個(gè)學(xué)習(xí)過程,則可以幫助學(xué)生理解所學(xué)理論的本質(zhì),使得學(xué)生能夠自行歸納和總結(jié)知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系與規(guī)律,從而增強(qiáng)對(duì)所學(xué)知識(shí)的記憶,將知識(shí)融會(huì)貫通,形成自己獨(dú)有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。此外,思維方法的引導(dǎo)還可以進(jìn)一步讓學(xué)生掌握化復(fù)雜為簡(jiǎn)單的一般方法,從而能夠創(chuàng)造性地利用已學(xué)方法去解決未知問題。
一、非線性特性的線性化方法
含有非線性元件的電路是非線性電路,對(duì)于非線性元件或非線性電路的分析都較為困難。而非線性特性的線性化方法是在某些特定條件下可以將非線性元件轉(zhuǎn)化為線性元件,將非線性電路轉(zhuǎn)化為線性電路,從而采用線性化的理論與方法來進(jìn)行分析和計(jì)算。如二極管、雙極型晶體管都是非線性元件,因此含有二極管和雙極型晶體管的電路都是非線性電路。但在小信號(hào)條件下,由于小信號(hào)引起的二極管導(dǎo)通壓降的變化量和流過電流的變化量的伏安關(guān)系可以看成是一小段直線,因此此時(shí)的二極管就可以看成是線性元件。同樣,在小信號(hào)條件下,雙極型晶體管可以用一個(gè)由電阻和受控電流源所組成的小信號(hào)模型來等效,此時(shí)雙極型晶體管就變成了線性元件,含有雙極型晶體管的基本放大電路也就變成了線性電路,因此可以用線性電路的分析方法對(duì)放大電路做靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析。動(dòng)態(tài)分析中的微變等效電路法實(shí)質(zhì)上就是小信號(hào)條件下非線性電路線性化后的一種動(dòng)態(tài)分析方法。
二、分解與疊加的方法
分解與疊加的方法本質(zhì)上是把復(fù)雜事物分解成簡(jiǎn)單事物的一種簡(jiǎn)化方法,其最典型的應(yīng)用就是疊加定理。疊加定理對(duì)含有多個(gè)電源的復(fù)雜電路分解成單個(gè)電源或分組電源的簡(jiǎn)單電路,則求多個(gè)電源共同作用下復(fù)雜電路的響應(yīng)就可轉(zhuǎn)化為求單個(gè)電源或分組電源的簡(jiǎn)單電路響應(yīng),最后再將求得的量相加。
除此之外,分解與疊加的方法還分別運(yùn)用在非正弦周期信號(hào)電路、動(dòng)態(tài)電路、基本放大電路、運(yùn)算放大電路等電路的分析中。[2]在非正弦周期信號(hào)電路中,先需要進(jìn)行諧波分析,求出非正弦周期信號(hào)電源的直流分量和各次諧波分量,然后再求出直流分量和各次諧波分量分別單獨(dú)作用時(shí)所產(chǎn)生的電壓和電流,最后將屬于同一支路的分量進(jìn)行疊加得到實(shí)際的電壓和電流。在一階動(dòng)態(tài)電路的分析中電路的全響應(yīng)可以分解成零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)之和?;痉糯箅娐穭t可以分解成直流通路和交流通路,電路中的電壓或電流瞬時(shí)量則是直流分量與交流變化量之和。信號(hào)加法和減法等運(yùn)算放大電路的分析與計(jì)算也可以看成是多個(gè)信號(hào)單獨(dú)作用時(shí)電路輸出相加的結(jié)果。
三、動(dòng)態(tài)化為靜態(tài)的方法
在電路分析與計(jì)算中對(duì)于隨著時(shí)間變化而變化的物理量如何描述和計(jì)算是困難的。如果直接采用瞬時(shí)值來描述,由于其值不固定,因此通常沒有任何意義;而采用變化量的瞬時(shí)值表達(dá)式,則計(jì)算時(shí)將會(huì)很麻煩。動(dòng)態(tài)化為靜態(tài)的方法是采用固定不變的恒定量來表示變化量,并用該恒定量的計(jì)算來代替變化量的計(jì)算。
動(dòng)態(tài)化為靜態(tài)的方法應(yīng)用之一就是用有效值來描述交流電的大小,用相量來表示正弦量。對(duì)交流電有效值的定義的目的就是用一直流電的數(shù)值去計(jì)量交流電的大小。而對(duì)于按正弦規(guī)律變化的正弦量來說由于其三要素中的角頻率在線性電路中基本不變,可以不用考慮,因此在表示正弦量時(shí)只需要幅度和初相位即可。如果一個(gè)復(fù)數(shù)的模等于某一正弦量的幅度并且復(fù)數(shù)的輻角等于該正弦量的初相位,則這個(gè)固定的復(fù)數(shù)就可以表示該變化的正弦量。
動(dòng)態(tài)化為靜態(tài)的方法應(yīng)用之二就是交流電路的分析。相對(duì)于直流電路,交流電路的分析與計(jì)算是學(xué)生最難理解和最難掌握的內(nèi)容之一。除了概念多外,對(duì)于交流電路分析方法難以掌握的主要原因還包括:一是電路中的電壓和電流不僅是變化量,而且通常還存在相位差;二是電路中不僅有電阻,還有電感和電容,元件類型多,且具有不同的伏安關(guān)系。采用動(dòng)態(tài)化為靜態(tài)的方法則可以將交流電路的分析和計(jì)算轉(zhuǎn)化為直流電路來進(jìn)行。對(duì)于一個(gè)給定的交流電路,只要將電路中的正弦量用相量表示,電阻、電容和電感統(tǒng)一用阻抗來表示,則阻抗具有類似于直流電路中電阻的性質(zhì),得到交流電路的相量模型。對(duì)相量模型的分析和計(jì)算完全可以用直流電路學(xué)過的基爾霍夫定律、支路電流法、節(jié)點(diǎn)電壓法、疊加定理、戴維寧定律等進(jìn)行,并且分析、計(jì)算步驟完全與直流電路的分析與計(jì)算步驟相同,唯一不同的是此時(shí)的計(jì)算是相量和阻抗間的復(fù)數(shù)計(jì)算。
動(dòng)態(tài)化為靜態(tài)的方法另一個(gè)應(yīng)用是一階電路的暫態(tài)分析。對(duì)于一階電路的暫態(tài)分析采用三要素法。三要素法的實(shí)質(zhì)就是求初始值、穩(wěn)態(tài)值和時(shí)間常數(shù)。對(duì)于電容電壓和電感電流的初始值是根據(jù)換路定律用換路前一瞬間的電路求出,而其他響應(yīng)的初始值則是用0+等效法用換路后一瞬間的電路求出。無論是換路前一瞬間的電路還是換路后一瞬間的電路實(shí)際都是電路處在穩(wěn)態(tài),因此求初始值的方法實(shí)際是直流電路的分析與計(jì)算方法。穩(wěn)態(tài)值和時(shí)間常數(shù)則是電路換路后到達(dá)新的穩(wěn)態(tài)時(shí)求出的值,其求法也仍然是直流電路的分析與計(jì)算方法。
四、對(duì)偶方法
非嚴(yán)格意義上的對(duì)偶是指兩類變量在性質(zhì)或結(jié)構(gòu)上具有類似的形式。
電工學(xué)中許多變量、電路和定律都具有對(duì)偶的性質(zhì),[3]如短路與開路、電阻與電導(dǎo)、電感與電容、理想電流源與理想電壓源、受控電流源與受控電壓源、電阻串聯(lián)與并聯(lián)、基爾霍夫電流定律與基爾霍夫電壓定律、支路電流法與結(jié)點(diǎn)電壓法、戴維寧定理與諾頓定理、串聯(lián)諧振與并聯(lián)諧振、感性電路與容性電路、有功功率與無功功率、三相電源的星形接法與三角形接法、星形負(fù)載與三角形負(fù)載、零輸入響應(yīng)與零狀態(tài)響應(yīng)、NPN型晶體管與PNP型晶體管、數(shù)字電路中的數(shù)字邏輯公式等等??梢?,利用對(duì)偶性可以幫助學(xué)生掌握記憶規(guī)律,減少記憶量。
五、等效方法
電工學(xué)中的等效方法是基于伏安特性的等效?,F(xiàn)有電路1和電路2,如果這兩個(gè)電路都能夠向電路3提供相同的工作電壓和工作電流,則對(duì)于電路3來說,電路1等效于電路2。
等效方法是電工學(xué)中電路分析的一種重要方法,其典型的應(yīng)用是戴維寧定理。利用戴維寧定理可以將含有一個(gè)或多個(gè)電源的有源二端網(wǎng)絡(luò)等效為一個(gè)電壓源和一個(gè)電阻作串聯(lián),從而將復(fù)雜電路轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單電路,以便于計(jì)算和分析。而且戴維寧定理特別適合于工程上的應(yīng)用,在實(shí)際應(yīng)用時(shí)只需用萬用表測(cè)量出二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓和無源時(shí)的等效電阻,就可以得到戴維寧的等效電源模型。
在電路分析時(shí),還可以利用等效方法化簡(jiǎn)電路。如將戴維寧電源模型與諾頓電源模型相互轉(zhuǎn)換,以便將電壓源串聯(lián)或電流源并聯(lián);對(duì)于電壓源與其他元件的并聯(lián)則可等效為電壓源本身;電流原與其他元件串聯(lián)可等效為電流源本身。
除此之外,還可以在三相電路分析中利用等效的方法在已知電路中添加外部電路以使電路看起來更加完整、清晰和明白。例如,在學(xué)習(xí)對(duì)稱三相電路中對(duì)稱三相負(fù)載性質(zhì)時(shí),要求出負(fù)載的線電壓和相電壓、線電流和相電流的關(guān)系。對(duì)于初次學(xué)習(xí)的同學(xué)來說,往往對(duì)只畫出三相負(fù)載的電路看不習(xí)慣,而更習(xí)慣于看包含有三相電源的完整電路,因此經(jīng)常糾纏于與三相負(fù)載所連接的三相電源究竟是星形連接還是三角形連接。事實(shí)上,從等效的概念可知,三相電源無論是星形連接還是三角形都可以,只要能夠向三相負(fù)載提供相同的線電壓就不會(huì)影響到分析結(jié)果。因此,如果三相負(fù)載為星形接法,則可以外補(bǔ)一個(gè)星形連接的三相電源;而三相負(fù)載為三角形接法則可以外補(bǔ)一個(gè)三角形連接的三相電源,以構(gòu)成一個(gè)完整的電路,這樣構(gòu)成的電路十分便于選擇合適的回路進(jìn)行分析和計(jì)算。
六、結(jié)論
“電工學(xué)”教學(xué)中,教師不僅要講解知識(shí)點(diǎn)本身,還應(yīng)該對(duì)知識(shí)點(diǎn)所牽涉到的思維方法進(jìn)行概括、總結(jié)和引導(dǎo),使學(xué)生在理解定理、定律及方法本質(zhì)的基礎(chǔ)上能夠自行歸納總結(jié),掌握基本的分析規(guī)律與方法,對(duì)所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通,真正做到學(xué)得“活”,記得“牢”。
參考文獻(xiàn):
[1]唐介.電工學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2005.
2.理論聯(lián)系實(shí)際,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣電工電子技術(shù)涉及的一些內(nèi)容較為抽象,學(xué)生理解起來比較困難,在具體講解時(shí)可以理論聯(lián)系實(shí)際,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,更好地掌握所學(xué)知識(shí)點(diǎn)。例如在學(xué)習(xí)電路的結(jié)點(diǎn)和支路時(shí),可以把結(jié)點(diǎn)和支路用日常生活中常見的馬路和十字路口作比喻,一條馬路就是一條支路,十字路口或丁字路口就是一個(gè)結(jié)點(diǎn)等等,簡(jiǎn)單明了,學(xué)生很容易理解。在講到功率時(shí)可以聯(lián)系家用電器,每個(gè)家用電器用電功率是多少,再聯(lián)系到所在教室空調(diào)功率是多少,根據(jù)空調(diào)功率的大小讓學(xué)生計(jì)算上兩節(jié)課的耗電量,由于有實(shí)際例子,所以對(duì)于用電量的計(jì)算公式很容易記憶,再根據(jù)當(dāng)前電價(jià)計(jì)算出上兩節(jié)課所需支付的電費(fèi),進(jìn)而鼓勵(lì)學(xué)生要認(rèn)真學(xué)習(xí),節(jié)約用電,做到下課關(guān)燈關(guān)空調(diào)的好習(xí)慣。在講到RC電路的應(yīng)用時(shí),RC電路可作為濾波器,在教學(xué)過程中可聯(lián)系實(shí)際生活。先拋出一個(gè)問題:現(xiàn)在學(xué)生都有手機(jī),他們手機(jī)有的用中國移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、有的用中國聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)、還有的用中國電信網(wǎng)絡(luò),并且每個(gè)運(yùn)營商又有2G網(wǎng)絡(luò)、3G網(wǎng)絡(luò),但為什么打電話沒有出現(xiàn)彼此相互干擾呢?這樣可以提高學(xué)生的興趣,先讓他們思考一會(huì),然后請(qǐng)學(xué)生回答一下原因,再結(jié)合實(shí)際回答情況給出答案,即濾波器起了作用。國家給每個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商都分配了固定的頻帶范圍,每個(gè)網(wǎng)絡(luò)都有自己的基站,基站有濾波器,會(huì)自動(dòng)濾除不屬于自己頻帶范圍的信號(hào)。而講到三相電路時(shí),可以聯(lián)系具體家庭用電知識(shí),更好地掌握星形聯(lián)結(jié)和三角形聯(lián)結(jié)特點(diǎn)及計(jì)算方法,尤其對(duì)于星形聯(lián)結(jié)方式還分為有中線(也稱作地線或零線)即三相四線制和沒有中線即三相三線制的情況,結(jié)合我們照明電路,讓學(xué)生思考照明電路能否去掉中線?再根據(jù)理論分析,可以從理論上完全得出結(jié)論:照明電路是不能去掉中線的,也就是說我們實(shí)際民用負(fù)載一定要采用三相四線制,這樣才能保證負(fù)載都能正常工作;在學(xué)習(xí)用電常識(shí)時(shí)可以聯(lián)系當(dāng)前由于用電不當(dāng)引起的火災(zāi)事故或觸電事故,和同學(xué)一起學(xué)習(xí)一些基本用電常識(shí),甚至可以延伸到一些自然災(zāi)害如地震的避難常識(shí),這樣既能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又能讓他們學(xué)到實(shí)際有用的知識(shí)。
3.創(chuàng)造良好的課堂情境有興趣的問題,可使學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚的興趣,并產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲,從而進(jìn)一步調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自覺性。例如在講到暫態(tài)分析時(shí),就可以從日常生活中的一個(gè)實(shí)例開始,先讓學(xué)生思考白熾燈、日光燈打開和關(guān)閉時(shí)的特點(diǎn),這時(shí)學(xué)生注意力就吸引過來了,開始回答問題,課堂氣氛馬上活躍起來。但課堂氣氛活躍的同時(shí),要注意課堂效果,不能讓學(xué)生停留在新鮮好奇上,每一個(gè)教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)都要緊緊結(jié)合教學(xué)內(nèi)容。幾分鐘時(shí)間后,教師就可以總結(jié)出白熾燈、日光燈打開和關(guān)閉時(shí)的特點(diǎn),白熾燈開關(guān)一打開就馬上亮起來,一關(guān)閉就馬上熄滅;而日光燈不管在打開還是關(guān)閉時(shí)都有一個(gè)過程,那為什么同樣是照明負(fù)載,他們現(xiàn)象會(huì)有這么大的區(qū)別呢?緊接著這個(gè)問題后就可以引出本次授課的知識(shí)點(diǎn):暫態(tài)過程。
4.總結(jié)所學(xué)知識(shí)點(diǎn),讓學(xué)生更好更快地掌握所學(xué)新內(nèi)容在講解過程中,一定要善于總結(jié)所學(xué)知識(shí)點(diǎn),讓學(xué)生更快更好地掌握所學(xué)新內(nèi)容。例如在講到電路分析中的電源等效變換方法時(shí)就可總結(jié)出三要素法,可以強(qiáng)調(diào)等效變換過程中時(shí)刻注意三個(gè)要素:內(nèi)阻不變、電壓源的大小等于電流源的大小乘以電阻的大小、電壓源的正方向?yàn)殡娏髟措娏髁鞒龅姆较?。而在講到單一參數(shù)的交流電路時(shí),電感元件和電容元件容易混淆,怎樣分別記憶他們的電壓和電流相位關(guān)系呢?引導(dǎo)學(xué)生只需要記住關(guān)于電感和電容電壓電流的伏安關(guān)系式即可。從伏安關(guān)系式就可以看出,電容電流是電壓的微分,所以電流超前電壓90°;電感電壓是電流的微分,所以電壓超前電流90°。也就是說針對(duì)這兩種單一參數(shù)元件,哪個(gè)電量是另一個(gè)電量的微分,哪個(gè)電量就超前另一個(gè)電量90°。通過總結(jié)知識(shí)點(diǎn),讓學(xué)生知道重點(diǎn)和難點(diǎn),在課后復(fù)習(xí)時(shí)也能抓大放小,更快地掌握所學(xué)內(nèi)容。
二、組織好實(shí)驗(yàn)教學(xué),為更好地掌握課堂知識(shí)做鋪墊
“電工電子技術(shù)”作為一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,實(shí)驗(yàn)是展示其教學(xué)魅力的有效手段,它化枯燥為生動(dòng),化抽象為具體,化平淡為神奇,為理解和掌握好新知識(shí)創(chuàng)造條件。所以一定要把握好實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果,為更好地掌握課堂知識(shí)做下鋪墊。例如在學(xué)習(xí)電路分析方法中的疊加原理時(shí),很多學(xué)生容易混淆不作用的電源處理方法,把恒壓源和恒流源處理方法記反,通過實(shí)驗(yàn)可以掌握不作用的恒壓源的處理方法,而恒流源處理方法則相反,這樣就不會(huì)在學(xué)習(xí)中混淆,更好地掌握了該方法。
三、開展考試改革,提高學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的動(dòng)力
“電工電子技術(shù)”課程是以現(xiàn)代電工電子技術(shù)的基本知識(shí)、基本理論為主線,以應(yīng)用為目的,在保證科學(xué)性的前提下,刪繁就簡(jiǎn),使理論分析重點(diǎn)突出、概念清楚、實(shí)用性強(qiáng)。通過本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握近代電工電子技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí),以及進(jìn)行電工實(shí)驗(yàn)研究的基本技能,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及今后從事電類各學(xué)科領(lǐng)域的學(xué)習(xí)和工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但針對(duì)目前大學(xué)現(xiàn)狀,再加上該門課程有關(guān)知識(shí)點(diǎn)比較抽象,使得學(xué)生學(xué)習(xí)積極性普遍不是很高。除了在課堂上提高效率之外,還要從紀(jì)律上約束學(xué)生,提高平時(shí)考核所占的分?jǐn)?shù)比重。例如增加平時(shí)練習(xí)的機(jī)會(huì),把練習(xí)成績(jī)計(jì)入平時(shí)成績(jī);另外,對(duì)于課堂發(fā)言積極的學(xué)生、勇于上臺(tái)練習(xí)的學(xué)生還可以進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)平時(shí)成績(jī)的政策。這樣,雙管齊下,一定能提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生把這門課程學(xué)好。