張芊 胡猛
摘 要:軍隊院校的任職教育應以崗位任職需求為牽引,注重學員應用能力的提高。在非電類專業士官的電工電子技術課程教學中,采用實例教學法能夠培養士官學員的綜合分析能力,提高其崗位任職能力。
關鍵詞:實例教學法 電工電子技術 士官任職教育
電工電子技術是士官任職教育中非電專業基礎教育階段的一門專業基礎課程。在某種程度上講,它在公共基礎課與專業課之間起承上啟下的紐帶作用,是一門集電工測量、電路分析、模擬電子技術和數字電子技術于一體的綜合性、實踐性很強的課程,是非電類專業士官學員獲得電工電子基礎知識與基本技能,并為后續專業課的學習奠定重要基礎的關鍵課程。
一、實例教學法在電工電子技術課程教學中的必要性
電工電子技術課程內容豐富,涉及知識面廣。傳統的課程教學模式側重于基礎理論的教授,除了抽象的電路分析,還有復雜的公式推導,這些對于士官學員而言枯燥乏味,難以掌握,容易產生厭學情緒,教學效果較差。
由于任職教育的崗位指向性明確、實踐應用性強,我們在實施任職教育的過程中,必須始終堅持緊貼部隊實際、緊貼崗位任職的需要,堅持以能力培養為主導。故電工電子技術課程的教學也應以實踐教學為先,把實踐教學作為主題內容和主要形式,注重學員應用能力的提高。而實例教學法是提高學員實踐能力的重要方式,實例教學法是指在教員指導下,根據教學目標和內容的需要,采用實例組織學員進行學習、研究及鍛煉能力的方法。實例教學法在電工電子技術課程中的合理應用有利于提高士官學員對電工電子專業知識與技術實際應用的了解,促進學員的學習方式的改進。實例教學能夠具體、形象、直觀地將抽象的電工電子專業理論知識深入淺出地展現在學員面前,提高學員對教學內容的學習與理解,促進學員對理論知識的學習和消化。實例教學能夠活躍課堂氣氛,提高學員對實際問題思考的廣度和深度,促進學員對電工電子技術各章節知識的聯系,達到教學相長的目的。
二、實例教學法在電工電子理論教學中的應用
筆者所在學院士官學員主要來自各陸空軍船艇部隊,畢業后大多會回到原單位繼續從事與船艇相關的工作,所以我們在講授理論知識的同時,可以借助船艇上的實物舉例說明,利用相對熟悉的事物來講解電工電子技術的應用,這樣更能激發學員的學習熱情,學員會去主動思考,配合教學并且對學習過程產生深刻印象,從而達到鞏固所學知識的目的。
例如,在講解電壓源的串、并聯時,教師可以分別以船艇蓄電池的串聯和發電機的并聯運行為例講解。蓄電池的串聯就是電壓源串聯,船艇上常用的6135型柴油機啟動電動機額定電壓是24V,此時可將兩個12V的蓄電池串聯起來作為其電源;船艇電站中發電機的并聯就是電壓源并聯,當單臺發電機輸出電流小于電網中負載所需電流,可將2臺同型號的發電機并聯起來為電網供電。
講到三相交流電路的時候,教師除介紹陸上常見的三相四線制以外,還可結合船艇電網實際,介紹三線絕緣系統,即三相三線制。要讓學員思考為什么船艇上多采用三相三線制配電方式?在學員思考的基礎上總結出三線絕緣系統的特點,即照明電網與動力電網通過變壓器聯系,它們之間沒有直接的電路連接,這樣頻繁啟動的動力設備不會影響照明設備的正常工作,絕緣電阻較低的照明設備也不會影響動力電網的絕緣性能。
在介紹各種運算放大電路,如比例運算電路、微分運算電路、積分運算電路的時候,教師可以結合船艇上的自動舵來講解。自動舵的控制原理有比例舵、比例—微分舵和比例—微分—積分舵,其中比例舵的工作原理就類似比例運算電路,偏舵角β的大小與偏航角φ的大小成比例關系,比例系數一般根據船型、吃水、裝載量來確定。比例舵雖然機構簡單,但是航向穩定精度較差,船艇營運的經濟性較差,故在此基礎之上我們又引入了比例—微分舵以及比例—微分—積分舵來使系統靈敏性提高,使船艇有更好的營運效益。而比例—微分舵的工作原理就類似比例—微分電路,比例—微分—積分舵的工作原理就類似比例—微分—積分電路。
總之,教師如果完全按照教材講解,學員會感覺抽象難懂,認為這是一門純理論的基礎課,對以后的工作沒有任何指導意義,容易產生厭學情緒。而教學時教師結合實物和實際應用電路講解抽象的基礎理論知識,通過感性認識,可以使學員加深對電路知識的理解掌握,同時也對船艇電力系統有了一定的了解,使學習目的更加明確,并為后續船艇電氣設備、機艙自動化等專業課程的學習打好基礎。
三、實例教學法在電工電子實驗教學中的應用
考慮到士官任職教育與學歷教育不同,是以培養應用型人才為主,不需要學員掌握過于深奧的理論知識;主要是加強實際動手能力的培養,使學生能夠學以致用。因此,電工電子技術課程教學的重心不僅是使學員獲得關于電路的理論知識,更要通過實踐教學來提高他們的實際動手能力。在電工電子實驗教學中,教師通過科學合理的實例教學使學員能夠逐步具備設計和連接簡單電路、進而初步具備解決一般性工程實踐問題的能力。
如該課程的第一次實驗可以安排為“船艇常用儀器儀表使用”,該實驗可以讓學員掌握船艇上常用的電工工具、電子儀表(如:萬用表、功率表、兆歐表等)的使用方法及安全用電的常識,掌握測量儀表的調校與維修,培養士官學員對電工工具和電子儀表的使用和選擇能力。
在學習了三相交流電路知識以后,教師可以讓學員搭建一個船艇上常見的相序指示器電路。對于現代化船艇,在停靠碼頭時,許多電力設備需從原來所連接的“船電”改為“岸電”,這就有船電與岸電相序是否一致的問題,如船電和岸電相序不一致,有些電力設備不僅不能工作,還可能造成損壞。因此,有的船艇安裝了相序指示器來鑒別相序。相序指示器由一個電容和兩個不同顏色的燈泡(有時還有電阻)接成一組不對稱的星形負載,如下圖所示。其中兩組燈泡電路的阻值是相等的。相序指示器接通三相電后,如果假設接電容一相為A相,那么在相序正確的情況下B相的燈泡要比C相的燈泡要亮。反之,如果C相的燈泡比B相的燈泡要亮那就是相序接錯了。完成這樣的實驗內容,既加深了學員對所學知識的理解,明白了三相不對稱負載會引起中點位移,從而使三相不對稱負載上的相電壓也不對稱,同時也提高了學員的動手能力,從而激發了學習興趣,對提高專業技能起到了較好的作用。
圖 相序指示器電路
學習了“直流穩壓電源”部分后,教師可以讓學員設計一個低壓直流充電電路;學習了“組合邏輯電路”部分后,教師可以讓學員設計一個水位報警電路等等。總之,電工電子實驗是培養學員實踐能力和創新能力的重要環節,而采用實例教學法進行的電工電子實驗不僅可以調動學員的積極性,還能提高其綜合運用知識的能力、實驗操作能力和創新思維解決實際問題的能力。
四、實例教學法在電工電子技能實訓中的應用
電工電子技能實訓的要求要比電工電子實驗更全面、細致,對學生動手能力要求也更高,更貼近任職需求。通過實訓,從一張圖樣、一根導線、一個焊點、一個故障開始,可以培養學員的讀圖能力、按圖接線與調試能力、分析問題與排除故障的能力,從而達到具有綜合運用電工電子技術的能力。實例教學法在電工電子技能實訓中的應用指的是利用船艇實際電氣裝備對學員進行技能實訓,這樣可以讓學員進一步了解船艇電氣裝備,具備檢測和檢修常見船艇電路故障的能力。
如電工電子技術課程中曾介紹過萬用表的工作原理,陸軍船艇故障檢修中也經常要用到萬用表,“萬用表的組裝”就是一個很好的實訓項目。“萬用表的組裝”是要求學員將散裝的元器件按照裝配圖安裝、焊接、組裝成一個完整的萬用表。在該項目中,學員不僅要掌握基本元器件的識別、測試,基本焊接工藝及基本電子電路的搭建方法,還必須具備對裝配圖的識讀能力,對工具的選擇與使用能力,對功能單元的裝配能力。組裝焊接完成后還必須進行檢測,這可以進一步培養學員對電路板元件插接與焊接工藝的評判能力,對焊接缺陷的修正能力,對電子電路的檢測能力。
結合船艇電氣裝備的實訓項目還有很多,比方說水箱水位控制及自動抽水電路、測量電動機轉速的測速裝置等等。當學員通過自己的努力設計出符合要求的電路并調試成功時,其成就感會油然而生。這樣既加深了學員對所學知識的理解,又提高了其動手能力,從而激發了學習興趣,對提高專業技能起到了較好的作用。
五、小結
實例教學法是以培養學員的能力為核心的新型教學法。考慮到士官任職教育的培訓對象來自基層,畢業后還將回到基層繼續工作,掌握滿足任職崗位需求的專業技能尤為重要,故教師在選擇教學實例時可盡量選擇貼近船艇實際電氣裝備的電路實例。實例教學法的環環相扣,層層解析,步步推進,啟發誘導,不僅激發和調動了學員思考實際問題的積極性和主動性,同時也促進了學員對綜合知識的運用,促進學員對以后實際工作的了解。
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(作者單位:鎮江船艇學院)