探討電工技能實驗課的教學方法

摘要：電工技能實驗課在承接學生理論學習和社會實踐過程中起著關(guān)鍵作用。本文以驗證歐姆定律為例子，系統(tǒng)闡述教學過程中的步驟和方法，展開如何采用理論知識與技能訓練一體化模式上好實驗課的思想。

關(guān)鍵詞：理論知識與技能訓練一體化；學生分組；實驗報告

中圖分類號：712?搖 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）05-0220-02

電工技能實驗課的教學目的在于培養(yǎng)學生的基本操作技能，開發(fā)學生的探究能力、思維能力和創(chuàng)新能力；課堂上要求學生根據(jù)實驗?zāi)康脑O(shè)計實驗電路，選擇儀表，確定實驗步驟，測取實驗數(shù)據(jù)，并能對數(shù)據(jù)進行分析研究，總結(jié)結(jié)論。本文以驗證歐姆定律的內(nèi)容為例，淺析采用理論知識與技能訓練一體化上好電工技能實驗課的教學方法。

一、預(yù)習

在準備過程中，帶領(lǐng)學生復(fù)習歐姆定律的內(nèi)容，設(shè)定本次實驗?zāi)康摹⒎椒ê筒襟E，明確實驗過程中應(yīng)注意的問題，并按照實驗?zāi)康脑O(shè)計記錄數(shù)據(jù)用的表格。同時根據(jù)實驗內(nèi)容設(shè)置若干探究、擴展認知的問題，用于開拓學生思維，有利于實驗的順利進行。

例如歐姆定律的實驗?zāi)康氖球炞C電壓U、電流I和電阻R三者之間的關(guān)系，即電阻R的伏安特性。導體中的電流I與導體兩端的電壓U成正比，與導體的電阻R成反比，公式I=U/R。在準備過程中，設(shè)置問題為：某同學認為，由公式R=U/I可知，在一段導體上所加的電壓越大，這段電阻就越大，這種認識對嗎？為什么？

二、實驗的過程

為了提高實驗的效率，保證實驗安全，有序的進行，實驗過程按以下步驟進行：

1.學生分組。實驗以小組為單位進行，每組4人，明確每個人在實驗過程中接線、控制負載、調(diào)節(jié)電壓或電流、記錄實驗數(shù)據(jù)等分工工作，在時間允許情況下，調(diào)換組員的分工，重復(fù)實驗。

2.選擇器材。實驗時領(lǐng)用實驗元器件和儀表，熟悉它們的參數(shù)、結(jié)構(gòu)、功能和注意事項等，這些能幫助學生構(gòu)建電路，分析原理，進行實驗。

如歐姆定律實驗用到的元器件和儀表包括：直流穩(wěn)壓電源1臺、直流電壓表（0～15V～30V）1只、直流電流表（0～2.5A～5A）1只、單刀單擲開關(guān)1個、萬用表一只、電阻若干。其中電源的輸出電壓是可以調(diào)節(jié)的，調(diào)整范圍（0～10V）；電壓表與電阻R并聯(lián)，用來測量被測電阻R兩端的電壓；電流表與電阻R串聯(lián)，用來測量被測電阻R中流過的電流。儀表在測量的過程中應(yīng)放置最大量程上，觀察指針的擺動情況，指針的擺動的幅度不能太小，也不能滿偏超過量程。

3.按圖接線，通電觀察。接線必須在切斷電源的情況下進行。依據(jù)（圖1）電路圖，把元器件連接好。接線過程中力求簡單，在完成電路功能的情況下，導線用得盡可能少；同時為了查找線路方便，每根功能相同或相近的線路可用顏色相同的導線和插頭，也可以用套管給每根線加上編號。

接線完成后，經(jīng)指導教師檢查線路無誤后，方可接通電源。改變直流穩(wěn)壓電源的輸出值，學生如實記錄各儀表的數(shù)值填入表中。實驗中，人體不能接觸帶電線路。

4.整理數(shù)據(jù)和器材。在實驗前學生應(yīng)該根據(jù)公式計算所測數(shù)據(jù)值。變換輸入信號的大小，如實記錄各個儀表讀數(shù)。多測幾組數(shù)據(jù)，求出平均值。各組所測的數(shù)據(jù)可能有存在誤差，但總的變化趨勢是一定的（圖2）。

根據(jù)上表的數(shù)據(jù)，以電壓U為橫坐標，電流I為縱坐標，表示電阻R的U/I關(guān)系的曲線，稱為伏安特性曲線。由于在實驗中，我們用到的是阻值不變的電阻元件，其伏安特性是線性的。通過發(fā)現(xiàn)可以看出，當穩(wěn)壓電源輸出9V、7V、5V時，電阻R＝50Ω測出的電流值也是按一定規(guī)律變化，與我們用歐姆定律計算出來的值基本一致。

實驗完畢后，切斷電源，學生將所測數(shù)據(jù)交給指導教師審閱，經(jīng)老師認可后拆線，把所有的元器件、儀表等整理好，放在指定位置處。

三、設(shè)置問題

在學生完成實驗后，可以根據(jù)實驗設(shè)計思考題，增強學生對實驗的認識和理解。使學生做到理論聯(lián)系實際，提高學生運用知識的能力，達到實驗課的教學目的。

四、實驗報告

實驗報告是根據(jù)實驗?zāi)康模娐穲D的工作原理、測取的數(shù)據(jù)及實驗中觀察和發(fā)現(xiàn)的問題，經(jīng)過分析研究后寫出對的實驗結(jié)論。實驗報告應(yīng)包括以下內(nèi)容：

1.實驗名稱、專業(yè)、班級、姓名和實驗日期等。

2.列出實驗中所用元器件的名稱及編號、實驗時的電路圖、儀表及其儀表量程。

3.以表格的形式對數(shù)據(jù)進行整理和計算。

4.根據(jù)對數(shù)據(jù)的計算和分析，說明實驗結(jié)果與理論是否符合，來用理論來指導實踐，做到理論和實踐的統(tǒng)一。

隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展，電子產(chǎn)品的換代周期越來越短，而結(jié)構(gòu)卻變得越來越復(fù)雜，這對于改進電工實驗課教學方法提出了更多要求。電工技能實驗課教學中采用理論知識與技能訓練一體化的模式，使教學內(nèi)容更加符合學生的認識規(guī)律，激發(fā)學生的學習興趣，進而培養(yǎng)出更好的、滿足企業(yè)需求的技能型人才。