張芊,胡猛
(鎮江船艇學院 船舶動力指揮系,江蘇 鎮江212003)
電工電子技術課程內容豐富,涉及知識面廣,與數學、物理等多門學科交叉融合。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。造成學員畏學與教學效果差的原因很多,既有其自身的原因,也有教員的因素。一般來說,教學效果不理想,教員是主要因素。主要表現在教員教學目的不明確,教學不是定位在學員的具體應用能力上,而是只關注課本知識的教學,只注重電工電子技術專業理論的生硬灌輸。
士官職業技術教育具有學歷教育和任職教育的雙重屬性,當然其核心是滿足任職崗位的需要,培養一般技術崗位上的技能應用型人才。因此,我們的課程教學設計必須在兼顧課程知識體系的同時,突出強調遵循學員崗位任職需求的實踐邏輯,充分體現其教學的針對性、實踐性和前瞻性要求。基于學員崗位任職實踐需求邏輯進行課程教學設計的具體要求,應當以學員既有的知識、經驗和現實需求為邏輯起點,以滿足其第一崗位任職需要為基礎目標,以崗位拓展和發展為延伸目標來設計教學內容和過程。鑒于此,士官學員的電工電子技術課程準確定位在于“服務”,即:要為學員學習后續專業課程服務,要為學員日后從事專業技術崗位服務。故電工電子技術課程的教學必須因材施教,注意理論聯系實際、深入淺出,以激發學員的學習興趣;同時加強實踐性教學環節,提高學員解決實際問題的能力。
電工電子技術課程中的一些電路知識比較抽象,僅憑書本上的定義,學員不易理解。此時,不妨借助生活中的常識和經驗,幫助學員理解。
例如講述“電容器、電容量”概念時,我們就可以用容器裝水作為例子。比方說“水桶”是一種容器,它儲存的物質是“水”;“電容器”也是一種容器,只不過它儲存的物質是“電荷”。水桶儲水量的多少,取決于它的容量;同樣電容器儲存電荷的多少,取決于電容器的電容量(電容)。再進一步指出電容的大小與電容器結構的關系,學員就能融會貫通了[2]。
又如,在介紹“基爾霍夫電流定律”之前,不妨先提出“自來水管總管的水流量和各支流水管中的水流量是否相等?”“總自來水管和各支流水管的接頭能否儲存水?”等大家都能憑生活經驗判斷出來的問題。然后,教員抓住時機,講解“基爾霍夫電流定律”的內容,學員很快就能明白其中的道理,即電流在電路節點中流動的情況和水流在水管各接頭的流動情況相同,從而準確地理解定律的內涵[3]。
我院士官學員主要來自各陸空軍船艇部隊,畢業后大多會回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,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,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,可將兩臺同型號的發電機并聯起來為電網供電。
總之,如果完全按照教材講解,學員會感覺抽象難懂,認為這是門純理論的基礎課,對以后的工作沒有任何指導意義,容易產生厭學情緒。而教學時多聯系實際,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,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,
士官職業技術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就顯得尤為重要。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,更要通過實踐教學提高他們的實際能力。通過科學合理、環環相扣的實踐性教學環節使學員逐步具備設計和連接簡單電路、檢測和檢修常見電路故障,進而初步具備解決一般性工程實踐問題的能力。因此,實踐教學至關重要、必不可少。
目前電工電子技術課程的實踐教學主要是以電工電子實驗的形式開展的。目前,電工電子實驗項目設置比較單一,多以驗證性實驗為主,約占80﹪。驗證性實驗主要為理論教學服務,可加深學員對基本電路定律、定理和電路特性的理解。如本課程“直流電路”部分,就有三個驗證性實驗,分別是“基爾霍夫定律的驗證”“疊加定理的驗證”和“戴維寧定理的驗證”。考慮到士官職業技術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,能夠學以致用。故驗證性實驗的比例可以大大減小,而增加技術性、綜合性和設計性實驗[3]。
技術性、綜合性實驗可以培養學員掌握基本電子儀器儀表的使用技術和基本電路量的測試技術等。如本課程第一次實驗可以安排為“常用儀器儀表使用”,該實驗可以讓學員掌握常用電工工具、電子儀表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,培養學員對儀表和電工工具的使用和選擇能力。學習了“正弦交流電路”這一章以后,可以開設“日光燈電路的連接調試及功率因數的提高”實驗,當學員通過自己的努力調試成功,日光燈點亮的時刻,成就感就會油然而生。然后再通過并聯不同容量的電容來觀察電路功率因數的變化情況,使學員更深刻地認識到電容器對于提高電路功率因數的作用。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。
設計性實驗是培養學員實踐能力和創新能力的重要環節,是由學員自行設計實驗方案,自行確定實驗器材和進行實驗。設計性實驗可以調動學員的積極性,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。如學習了“直流穩壓電源”部分后,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,可以讓學員設計一個水位報警電路等等。
總之,單一的驗證性實驗會使士官學員缺乏學習的主動性,對于電工技能的培養也達不到預期的目標和效果。實驗項目重新設置后,驗證性實驗的比例可以降到30﹪以下,技術性、綜合性和設計性實驗應該超過70﹪。
受課程進度和時間影響,電工電子實驗是對電工電子技術中某一個模塊知識的實踐應用,而不能將前后所學知識融會貫通應用。每一個電工電子實驗的學時是2學時,通常安排在電工電子技術課程某一章節的理論授課完畢后進行。即使是設計性實驗,也只能在設計好了電路以后,在虛擬仿真軟件中連接,仿真運行來驗證正確性。基于此,筆者認為在電工電子技術課程理論授課全部完畢后,有必要增加電工電子技能實訓模塊。
電工電子技能實訓主要是針對具體的項目進行訓練,這些項目可能涉及到課程中多個知識模塊的綜合應用。通過實訓,從一張圖紙、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技術的能力[4]。
如電工電子技術課程中曾介紹過萬用表的工作原理,電工電子實驗中也經常要用到萬用表來進行測量,“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。因此,該項目對學員綜合能力的提高有很好的促進作用。
電工電子技能實訓在時間上可以以天為單位,以2~3天完成一個項目為宜,不同專業可根據各自培養方向設置2~3個具有專業特色的實訓項目。如船艇觀通專業可設置“收音機的組裝”實訓項目,通過該項目,可以使學員進一步了解電臺調頻收音的一些基本知識。
電工電子技能實訓的要求比電工電子實驗要更全面、細致,對動手能力要求也更高,更貼近任職需求。但電工電子技能實訓和電工電子實驗并不是孤立的,而是互有聯系,相輔相成的,實驗是實訓的前提條件,實訓是實驗的延伸與綜合。因此,我們可以說:在士官職業技術教育的電工電子技術課程實踐教學中,電工電子實驗是基礎,電工電子技能實訓是核心。
影響電工電子技術課程教學質量的因素有很多,在此只是從教學方法的創新,教學內容的優化和改革等方面分析了如何培養學員的學習興趣,從而提高課程教學質量。總的來說,士官職業技術教育的電工電子技術課程教學內容要以應用為目的,突出實用性特點,強化學員的應用意識;需要將理論教學與實踐教學相結合,激發學員的學習興趣和參與意識,強化實踐能力的培養;實踐項目的設置要有利于學員掌握專業技能,增強其崗位任職能力。
[1]姚創明.以事例和實驗作互動凸顯電工基礎課教學效果[J].中國科教創新導刊,2009(15):173.
[2]王鐵鋒.在《電工基礎》教學中理論聯系實際例談[J].職業教育研究,2004(12):80-81.
[3]馬文彥.改革專業實驗教學方法,提高人才培養質量[J].陜西教育(高教),2013(Z1):70.
[4]伍瓊芬.對高職高專電工實驗與實訓一體化教學的思考[J].教育與職業,2012(8):56-58.