主頁 > 技術文章 > 關于技校《電工基礎》課教學改革的思考 2020-07-24

關于技校《電工基礎》課教學改革的思考

摘要：本文對技校《電工基礎》課程的教學改革進行了探討。
    在技校，《電工基礎》課是電工專業學生的一門專業基礎課，這門課程的理論性很強，而且相對來說有些抽象，對于剛剛接觸電工理論的中技學生而言（而且，眾所周知，中技來的學生有相當一部分的同學在初中學習就是不太好，或根本就對學習沒有興趣），如何將難懂的看不見摸不著的電的知識講得通俗易懂，激發學生的興趣，一直是使教師大傷腦筋的問題。
    總的看，現在的《電工基礎》課程有些概念還是過于抽象，學生不容易理解。本來這門課程就不好學，萬事開頭難，只有頭開好了，學生覺得好學，好玩，才會慢慢喜歡這門課程，故書本上的有些概念沒必要說得那么專業。畢竟，中技學生主要還是以實習為主不是搞研究的，對于理論課的內容，只要按照自己的思維方式把它消化吸收掉，并且和實際的應用不發生沖突就可以了。
這里以第一、《電路的基本知識和基本定律》來談談改革問題：
其一、1-2電流：
所謂電流這個概念，課本上是這樣說的，“電荷的定向流動稱為電流”，書上的定義當然毫無問題。但是，別忘了，電荷是微觀的東西，說一根導線通電有電荷定向流動形成電流，但是肉眼看不見，如何使抽象的電荷形象化，加深學生對電流的概念的理解呢?我通過實際電工教學摸索，認為這一章中的多數概念用水來做比喻很恰當，能讓學生比較容易的接受電流概念。當然，雖然以水為例講解電的概念，在道理上有些相通的地方，但本質不同，這一點還應該向學生說明。我教師可以對學生解釋說：水流的形成是水（分子）的定向流動，同理，電流的形成是電荷的定向流動，這樣，用水做對比，學生一下就明白了。之后，趁熱打鐵，再用水流方向來對電流方向進行類推，也就不難了。再有，電流大小，書上是這樣定義的“一定時間內通過導體橫截面的電荷量的多少”。對于“一定時間”和“導體橫截面”學生都能理解，因為不抽象，但對于“電荷量”即電量的理解，有點費勁。是的，電量，顧名思義，電荷的數量，但是，它看不見，1庫侖電量怎樣理解呢？若以水流大小為例，單位時間內通過水管橫截面的水量叫水流大小或水流強度。這里，水管比喻為導體，水量比喻為電量，則這樣之后，也能加深對電流大小的理解。
其二、1-3電壓與電位：
    所謂“電壓”的概念，電工基礎書上是這樣說的，“電場力把單位正電荷從電場中的a點移動到b點所做的功稱為兩點間的電壓”。我覺得，還是上面那句話，對于中技學生而言，他們是技術工人，是干實際活的，不是搞理論研究的，沒必要這么去和學生講，只需這樣去說，水壓是對水（分子）的壓力，而電壓是對電荷的壓力就可以了。
    對于“電位”概念的理解，課本是這樣說的“如果在電路中任選一點為參考點，那么電路中某點的電位就是該點到參考點之間的電壓”。電位這個概念比電壓更難理解。
可仍然以水位為例，通過對水位參考點的不同，則某點水位高度值也發生變化來讓學生理解電位的概念。比如，若以地面為參考點，a點水位為5米，b點水位為2米；若以地面以上5米為參考點，則a點水位為0米，b點水位為一3米，若以地面以下5米為參考點，則a點水位為10米，b點水位為7米。在這里，由于水位參考點選取的不同，各點水位值也發生了變化，并且有正水位、零水位、負水位。然后向學生說明，電位的概念和水位有相似之處，在電路中，由于參考點選取的不同，各點電位值也發生變化，并且有正電位、零電位、負電，位，這樣一對比，使學生形象的明白了電位的概念。繼續趁熱打鐵，不管水位的參考點如何變化，任意兩點比如ab之間的水位的壓力差值是不變的，總是3米，因為參考點是人為選定的，顯然參考點不能影響水位的壓力差值，進而也形象的說明了電壓與電位差的關系即任意兩點電（水）壓等于兩點之間的電（水）位差，
其三 1－4電動勢：
    所謂“電動勢”，課本上是這樣說的，“在電源內部，電源力將單位正電荷從電源負極移動到正極所做的功叫做電源的電動勢”。我是這樣給學生解釋的，水在自然壓力即重力下，由高水位處流向低水位，若想由低水位處流向高水位，必須借助于外力；同理，正電荷在電壓的作用下，由高電位流向低電位，若想由低電位流向高電位，必須借助于外力即電源力才能實現，即“電荷”在電源力作用下有從高電
位運“動“到低電位的趨”勢“簡稱電動勢。這樣，學生也好理解一些。
其四、1－6歐姆定律：
    部分歐姆定律內容如下：對于不含電源電路，當在電阻兩端加上電壓時，電阻中就有電流流過，流過電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比，與電阻成反比。對于該定律，可采用的啟發式和對比式教學教學。水流是由于水（分子）的定向流動，那么，為什么水要定向流動，因為受到了壓力才定向流動；那么，為什么必須施加壓力才能讓水定向流動呢，因為水受到了阻力；最后總結，顯然水流大小與水壓成正比，而與水受到的阻力成反比。對比，則電流是由于電荷的定向流動，那么，為什么電荷要定向流動，因為受到了壓力即電壓才定向流動；那么，為什么必須施加電壓才能讓電荷定向流動呢，因為電荷受到了阻力即電阻；最后總結，顯然電流大小與電壓成正比，而與電荷受到的阻力即電阻成反比，這就是歐姆定律。這樣，一步一步的把歐姆定律明白的講了出來，學生也很容易接受，之后，再理論聯系實際，馬上再通過一個實驗來驗證歐姆定律，最終是使學生深入的理解了這個重要定律。
其五、1-8電功與電功率:
    關于電功的概念，我們不用采取書上的推導講解，可以采取了擬人化，即將電荷比喻為人。我們知道，人干活，顯然人多，力氣大，時間長，干的活多，不妨理解為做功吧；同理，電荷干活的時候，在電壓（力）作用下，電荷運動干活做功，顯然電壓（力U）越大，電荷越多即I，時間t越長，電荷干活做功越多，從而推出電功A的定義電功多少與電壓U、電流I、時間成正比，即A=Ult，再通過歐姆定律推出A=12Rt-(U2/R)t，電功概念理解之后，電功率就好理解了，由于人干活的效率與時間成反比；同理，電功率就是電荷干活的效率，故也應與時間成反比，則電功率P=U1=12R=U2/R。
以上就是我對《電工基礎》第一章《電路的基本知識和基本定律》的教學的個人看法。其實，其它章節的內容，我認為也應該盡量用通俗易懂的語言來向學生講述比較合適。如有可能，課本最好再進行重新編寫。這對搞好教學，有助于學生學習是大有裨益的。

彩人间

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