主頁 > 技術文章 > 淺析《電工與電子技術》教材改革與實踐 2024-10-16

淺（qiǎn）析《電工與電（diàn）子技術》教材改革與實踐

摘要:介紹了基於能力培養的《電工電子技術》教材編寫思想,從教材結構、教材內容兩方麵說明了教材改革的（de）方法,以滿足（zú）課程（chéng）“教、學、做一體化”的需要。最（zuì）後,通過教學（xué）實踐,總結了教材的特點及使用過程中存在的問題。
　　　“電工電子技術”是機電工程專業重（chóng）要的專業基礎課,其教學質（zhì）量的好壞直接影響到學生後續課程的學習。基於職業崗位能（néng）力培養,實現課程“教、學、做一體化”是提高教學質量的有效途徑,作為教學（xué）的基（jī）礎和保障,需要對教（jiāo）材（cái）進行改革（gé）。
一（yī）、《電工電子技術》教材定位與編寫思想
　　　教材定位:湖南鐵路科技職業技術學院“電工與電（diàn）子（zǐ）技（jì）術”課程主要麵向三年（nián）製機電類高職學生,麵對加工車間維修電工、機（jī）床操作工等職業崗位。
　　“夯實（shí）基本理論,著重技能培養”的教材編寫思想主要從以（yǐ）下幾個方麵體現。
　　(1)教材集知識傳授、技能（néng）訓練於一體。教學過程中,教師不僅要講授知識,還必須（xū）進行技能演（yǎn）示;學生不僅要動腦“學”,還必須動手“做”,“學（xué）”與（yǔ）“做”相互融合,相互促進。
　　(2)采用模塊結構。根據維修電工、機床操作工等職業崗位的能力要求確（què）定了直流電路（lù）、正弦交（jiāo）流電路、變壓器、電動機等9個（gè）模塊（kuài）。
　　(3)通過具體教學任（rèn）務進行（háng）驅動,按照“認識—了解—熟悉—應用”的認知規律組（zǔ）織教材內容。
　　(4)明確每個教學任務的知識目標、技能目標和（hé）應用（yòng）目標（biāo）,以“應（yīng）用”為（wéi）主線,通過（guò）“應用”引出相（xiàng）關（guān）知識,通過“應用”訓練學生技能,通過“應用”設計相應的（de）討論、思考、操（cāo）作、練習環節,幫助學生鞏固或檢驗目標完成的情況。
二、教材結構：
　　教材采用（yòng）模（mó）塊結構,通過分析（xī）加工車間維修電工、機床操作工等職業崗位的（de）能力要求,分析需要掌握的相關知識和技能,確（què）定直流（liú）電路、正弦交流電路、變（biàn）壓器、電動（dòng）機、電動機的基本控製、二極管與簡單直流電源、三極管與（yǔ）基本（běn）放大電路、數字電路（lù）、安全用電與節約用電9個模塊。每個模（mó）塊（kuài）由從易到難的多個教學任務組成,以變壓器模塊為例,其教學任務體現在四個方麵。
　　任務一:了（le）解變壓器（qì）,包括變壓器的應用（yòng）、變壓器的基本結（jié）構。
　　任務二:熟悉變壓器,包括變壓器的基本工作原理、變壓器（qì）的運行特性。
　　任務三（sān）:應用變壓器,包括電力變壓器（qì）、小功率電源變壓器、多繞組變壓器和互感器的（de）原理、工作特點（diǎn）與使用注意事項。
　　任務四:檢測變壓器,包括變壓器使（shǐ）用前的檢（jiǎn）測和小型變壓器（qì）的簡單故（gù）障檢測。
　　每個教學（xué）任務中,又包含學習（xí）目標（biāo）、相關知識與技能以及討論、思考、練習、操作等項目。
三、教材內（nèi）容（róng）：
　　 1.教材內容（róng）遴（lín）選：
　　教材（cái）內容主要根據（jù）加工車間維修電工、機床操（cāo）作工等職業崗位需要的基本知（zhī）識和基本技能（néng）,結合實際應用需（xū）求進行遴選。
　　強調課程的（de）實踐性。改革後的教材增加了大量的技能訓練內容,包括“通過（guò）測量（liàng）電阻檢查電路故障”、“測（cè）量電功率和（hé）電能” 、“室內電氣照明電路（lù）”、“小型變壓器的簡單故障檢測”和“單相異步電動機的維護”等項（xiàng）目。
　　突出課程的應用性。教材增（zēng）加了實際生活中應用比較廣泛（fàn）的相關內容（róng）,在直流電路模塊中安排了“熟悉直流（liú）電源（yuán）”的（de）教學任務,幫助學生了解鉛酸電池、氫鎳電池、鋰電池等直（zhí）流電源的特點,正（zhèng）確選擇和使用電動自行車、數碼相機和手機等設備中的電源。同時,在單相正（zhèng）弦交流電路中增加（jiā）了“日光燈電路”、“電熱毯電路”、“電飯煲電路”,在電動機（jī）模塊增加了“電風（fēng）扇電機（jī）”、“洗衣機電機”等與日（rì）常生活密切相關的（de）內（nèi）容,以突出課程的應用性特點。
　　關注新知識、新（xīn）技術、新設備。改革後的教材在“電動機控製電路（lù）”部（bù）分增加了“變頻器及（jí）變頻控製（zhì）電路”,在“開關”部分,增加了照明（míng）電路中（zhōng）已（yǐ）經普及的各種漏電保護開（kāi）關;在“節約用電常識”部分,增加了“LED燈的高效節能照（zhào）明技術”以及“高效電動機”、“遠（yuǎn）紅外加熱技術”等內容。
　　2.教材內容分類
　　教材內容主要分為知識講授與技能訓練兩大類（lèi）,有明確的知識目標、技能目（mù）標,通過（guò）相應的練習和操作（zuò）題進行鞏固、訓練。
如模塊一的“任（rèn）務（wù）三:熟悉直流電路中的負載”,知識目標為:了解電路中負載的類型及特點,熟悉直導線（xiàn）電（diàn）阻的計（jì）算,熟悉電路的三種（zhǒng）狀態與特點。知識講授的重點是:了解電阻負載的特（tè）點,計算直導線電（diàn）阻。
技能目標為:熟練使用萬用表測電阻,正確應（yīng）用伏安法精確測量電阻。技能訓練的重點是:掌握萬用表測量電（diàn）阻的一般方（fāng）法,通過測量電阻的方法檢查電路故障（zhàng）。
　　此為,教材還（hái）安排了一些適合（hé）學生自主學習的內容,如在“熟悉直流電源”任務中,要求學（xué）生“查閱資料,了解鋅（xīn）錳電池、鋅銀扣式電池、鉛酸蓄電池、氫鎳電池、鋰電池的使（shǐ）用注意事項”;在“熟悉直流電路中的負載”任務中,要求學生“觀察導線、白熾（chì）燈（dēng）、電爐（lú）、電阻溫度計、標準（zhǔn）電阻和電（diàn）刷,了解（jiě）它們的導電材料及相關（guān）知識”;在“計算電功率”任務中,要求（qiú）學生“觀察電風（fēng）扇、電燈等（děng）用（yòng）電（diàn）設備的額定功（gōng）率,說明其意義”。
　　3.教材內容闡述
　　教材內容闡述盡量做到簡潔、通俗、易懂（dǒng）。摒（bìng）棄了一些抽象的說明。同類教材（cái）中,常通過電荷的移（yí）動定義（yì）電流,通過電荷的聚集（jí）定義電壓、電動勢和電能（néng）,由於（yú）電荷看不見,又不方便測量,學生不容（róng）易理解（jiě）,因此,改革後的教材摒棄了這些物理定義,改為（wéi）通過儀器或儀表測量的辦法判斷電路中（zhōng）的電（diàn）流和電壓。根據機電（diàn）專業學生的崗位（wèi）特點,在介紹單相交流電源、三（sān）相交流電源時,直接從電源插座接線進行說明,略掉三相發電（diàn）機的結構和對稱電動勢的產生等內容,避（bì）免以往教學過程（chéng）中學生懂得（dé）計算複雜交流電路,但卻（què）分不清二（èr）孔插座與三孔插座的區別;能夠熟練（liàn）計算電路中的電流,卻不懂得使用驗電（diàn）筆的（de）問題。
刪除了繁瑣的理論推導（dǎo）,減（jiǎn）少了重複的分析與計算。教材刪除了磁（cí）路（lù）的基本概念及磁路（lù）計算,改為直接介紹變（biàn）壓器、電動機等設備（bèi）,使教學重點更加突出;省略了本征（zhēng）半（bàn）導體、雜質半導體等（děng）半（bàn）導體基本知識的介紹（shào）,直接從PN結開始（shǐ）了解半導體的特點及應用,在不影響教學（xué）質量的前提下,減少了（le）教材篇幅,也（yě）減輕了學生（shēng）的負擔。在介紹疊加定理、戴維南定理時,重點介紹計算思想與方法（fǎ）,具體計算過程放在簡單直流電路和基爾堆夫定律（lǜ）內容中（zhōng）完成,避免了（le）教材（cái）內容的重複。
四、教材實（shí）踐：
　　　　自2008年（nián）開始,在化學工業出版社的支持下,我們開始嚐試基於職業（yè）能力培養的《電工電子（zǐ）技術（shù）》教學改革,編寫了滿足改革需要的“教、學、做一體化”教材,已經於2009年4月正式出版。收集相關（guān）教師和學生的反（fǎn）饋意見得知（zhī）,大家對教材的改革給予（yǔ）了充分（fèn）肯定。
　　1.教材的優（yōu）點
　　(1)教材結構（gòu）合理,以任務的形式組織教學內容,形式新穎,可操作性強。
　　(2)引（yǐn）用了大量學生常見的或是容易理解的實際應用案例,有（yǒu）效地提高了學生的學習興趣（qù）。
　　(3)每個教學任務後安排了“議一議”、“想一想”、“練（liàn）一練”、“做（zuò）一做”等內容,能夠及時、有效地幫助學生鞏固所學內容,與同（tóng）類教材每章後單一的練習題相（xiàng）比,鞏固更加（jiā）全麵,使用更加方便。
　　(4)理（lǐ）論講授與（yǔ）技能訓練（liàn）相結合,學生在“學中做（zuò）”,在“做中學”,或“邊做邊學”,“邊學邊做”,較大程度加強了學生對理論知識的理解,提高（gāo）了動手操作和實際應用能力。
　　2.教材的問題
　　改革後的教材在使用時也出現了一些（xiē）問題（tí）。
　　(1)提高了（le）對教師的要求（qiú）,少數教師出現了抵觸情緒。改革後的教材將知識講授與技能訓練融為一體,要求教師不僅熟悉教材內容,更要熟練相關的技能操作。教材引入了變頻等新技術、漏電保護開關等新設備以及大量（liàng）的實際（jì）應用案例,相應地,要求教師及時更新知識,與時俱進。
　　(2)提高了對學生（shēng）自主學習的要求。改革後的教材更（gèng）注重實踐性和應用（yòng）性,對於理論,以（yǐ）“適量、夠用（yòng）”為原則,因此（cǐ）在係統性、完整性方麵（miàn）有些欠缺。對於從小習慣了“應（yīng）試（shì）教育”的“保姆式教學”的學（xué）生,有些不容易適應,在教學過程中,我們（men）通常安排一至二本（běn）輔助教材（cái）進行（háng）彌補（bǔ）,這（zhè）就要求學生能夠自主（zhǔ）學習。此外,教材安排了一些（xiē）自主學習內容,也需要學生進行配合。
(3)實驗室、實訓室負擔加重,儀器、設備超負荷運行。改革後的教材是為了滿足課程“教（jiāo）、學、做一（yī）體化”編寫,大部分教學在實驗室和實訓室（shì）進行。為了保證（zhèng）教學質量,隻能“小班”教學,相關實驗室和實訓室安（ān）排（pái）非常緊（jǐn）張,經常在下午7、8節或周末都需要開放,儀器、設備疲勞（láo）工作的現象嚴（yán）重。

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