提高電路的功率因數教學設計

無錫機電高等職業技術學校 孫 希

提高電路的功率因數教學設計

無錫機電高等職業技術學校 孫 希

教學設計是高職教學探討的主要形式,有利于提高教學質量。本文以電工基礎課程為例,結合高職教學特點,針對新課程改革與教師專業發展,從教材分析、教法學法分析、教學過程、教學反思這四方面闡述提高電路的功率因數的教學設計。

教學設計;高職教育;功率因數

高等職業教育是技術型人才的主要培養方式,說課已經成為高職教學探討的主要形式。下面就以提高電路的功率因數為例,從教材分析、教法學法分析、教學過程、教學反思這四方面闡明教學思想。

一、教材分析

1.課程分析

電工基礎這門課是高等職業院校工程技術類專業的一門專業基礎課,為學生后續專業課的學習和從事實際工作提供理論基礎,對生產實踐有指導作用,所以電工基礎在各專業課程中起到了承上啟下的作用。電工基礎這門課不僅具有自身的理論體系,還是一門實踐性非常強的課程。通過本課程的學習使學生掌握電路分析的基本理論和實踐操作,提高學生分析解決工作生活中的實際問題的能力。

2.教材分析

針對本課程的性質,結合人才培養目標的要求,選用高等教育出版社出版、曹建林、邵澤強主編的《電工基礎》為教材。本教材具有以下特點:理念先進性。本教材充分體現任務引領,實踐導向的課程思想;項目驅動性。教材內容通過多個技能項目由淺入深,循序漸進帶領學生進入學習的意境;任務操作性。本教材包含大量的任務操作,從直流電到交流電、從單相交流電到三相交流電、變壓器的檢測、電動機運行控制電路的安裝與檢測等涵蓋了本課程的所有理論體系。

本節課選自書中第二章第四節提高電路的功率因數。在前一節中主要講了RLC串聯電路的功率,功率因數的概念,因此,本節課既是對上一節知識內容的鞏固及繼續,又為下面學習打下了基礎,對于提高學生分析解決實際問題有重要的作用。

根據教學大綱的規定以及教學內容的結構特征,結合學生的實際水平,確定教學目標如下:

(1)知識目標:

①理解提高功率因數的意義;

②掌握提高功率因數的方法;

③掌握熒光燈提高功率因數的實驗。

(2)能力目標:

通過對提高功率因數的學習,培養學生分析問題和解決實際問題的綜合能力,增進合作互助意識,養成認真細致、規范的職業素養

(3)情感目標:

通過引導學生參與分析問題和解決問題的過程,使學生體驗成功的感受,激發學生的學習熱情,增強學生自信心。

教學重點為:①提高功率因數的方法。②熒光燈提高功率因數的實驗。

教學難點為:①根據相量圖及電壓電流的關系,推導公式及功率因數的變化。② 熒光燈電路提高功率因數的實驗。

3.學情分析

要想講好一堂課,不僅要備教材,還要備學生,只有對學生的知識結構、心理特征進行分析、掌握,因材施教,才能收到良好的教學效果。

我所教的是自控系高職二年級的學生:(1)理論基礎不扎實,對理論課的學習感到枯燥甚至是痛苦,大多數同學數學和物理的基礎太薄弱,對理論知識的學習感到很吃力,缺乏自學能力和創新能力; (2)對自已所學的專業以及本專業將來可以從事什么樣的職業、勝任哪些職業崗位、本專業應掌握哪些技能了解的不是很深刻,有時感覺迷茫。 (3)動手能力較強,易于接受新鮮事物,對實驗、實訓等實踐活動表現出了很大的興趣,渴望掌握實用的專業技能。

二、教法學法分析

針對學情,我在教學中綜合運用多種教學方式,如引導法、演示法、講述法、討論法、仿真法等來充分調動學生學習的主動性和積極性,并運用多種教學資源,如實驗臺、仿真、微課、網絡等,體現教師主導、學生主體。通過學習,使學生掌握重點,突破難點,實現復雜問題簡單化、抽象問題形象化、動作過程可視化。

學法上,根據高職學生的心理和興趣特點,在生動形象的教學情境下,在分析討論的過程中,讓學生積極參與進來,充分體現"以學生為中心"。 通過自主式和合作探究式的學習方法,讓學生圍繞知識點由淺入深、掌握學習內容,養成良好的學習習慣。

三、教學過程

1.復習提問

教學從學生已有的知識體系出發,已學習過RLC串聯電路的功率及功率因數,是本節課深入研究的認知基礎,引導學生順利地進入學習情境。

2.導入新課

引入生活中的實例。通過創設情境開篇,激發學生的學習興趣,使學生很快的進入到探索研究環節。

3.新課講授

通過舉例和數據顯示,讓學生直觀地感受到提高功率因數的意義和必要性。那么,如何提高功率因數,將用理論和實踐兩方面來分析。

任務一:理論分析如何提高功率因數

第一步:原理分析,要提高功率因數,需在感性負載兩端并聯適當容量的電容器,根據電阻電容電感的電壓和電流的相位關系,請學生自主畫出相量圖并合成。

第二步:公式推導,引導學生根據相量圖及電壓電流的關系,推導出并聯電容C前后的功率因數并聯的電容器C滿足:

突出教學重點,突破教學難點。

第三步:運用軟件仿真日光燈提高功率因數。課前布置任務,分組完成日光燈電路的方針,現在每組展示各自的電路,由師生共同選出電路設計準確又布局最合理美觀的一組,在其基礎上,加入一個電容,這個過程由教師演示,學生討論,驗證提高功率因數方法的正確性。軟件仿真形象直觀,有利于開拓學生思維,激勵學習興趣。

第四步:布置課堂練習,讓學生根據新學的知識求解,學生通過練習,加深理解,更好的鞏固提高功率因數的知識。

電工基礎這門課不僅具有自身的理論體系,還是一門實踐性非常強的課程。通過本課程的學習使學生掌握電路分析的基本理論和實踐操作,提高學生分析解決工作生活中的實際問題的能力。

任務二:熒光燈功率因數的提高

用實踐分析提高功率因數方法的可靠性。

第一步:熒光燈測量視頻,觀察其測量方法及注意事項

第二步:熒光燈電路接線與測量

根據熒光燈電路圖及所看視頻,分組進行實驗。接通實驗臺電源,測量功率P、電流I、電壓U、UL、UA的值,驗證電壓、電流相量關系,記錄數據。

第三步:并聯電容后電路功率因數的改善

根據剛才理論分析,每組同學自行設計并接線,記錄功率表、電壓表讀數,并通過改變電容值,記錄數據。

4.實時評價

分三個環節:(1)學生自評;(2)學生互評;(3)教師評價。

學生按照教師指導進行自評和互評。教師指導評價方法主要從方程準確性和解題技巧性進行。在巡視指導過程中給予鼓勵性的評價。

5.課堂總結。 對本堂課的知識點歸納總結,強調本堂課的重點和難點。

6.課后提升

學生完成實驗報告,并進行分析數據是否合理

四、教學反思

學生通過這一課的學習,理論實踐相結合,提高學生的學習興趣,更好的理解如何提高電路的功率因數,因此要充分發揮學生的學習主動性,體現以學生為主體,讓學生真正參與進來,可以達到事半功倍的效果;在今后的教學中,思考能否充分利用信息化教學提高課堂教學效果,如學生可在網絡學習平臺,實現課前預習并提交作業等;同時可以建立更完善的、多元化評價機制,幫助學生認識自我,建立自信,發揮評價的教育功能。

以上就是我的教學設計,從知識學習到實踐驗證再回歸到知識的匯總提高,形成完整的認知體系,引導學生在自主合作的學習模式下掌握知識。

[1]夏雪剛。論高職院校專業課程說課[J]。職業技術,2009,(2):40.

[2]林平勇,高嵩。電工基礎(第二版)[M]。北京:高等教育出版社,2004,5.

[3]顧懷平。電工基礎課堂教學情境的創建策略[J]。江蘇技術師范學院學報,2008,4.

孫希,無錫人,講師,現供職于無錫機電高等職業技術學校,研究方向:電工。