探討少學(xué)時(shí)“電工電子技術(shù)”多媒體輔助教學(xué)

敬 偉，高 麗

(西安工業(yè)大學(xué)電信學(xué)院，陜西西安 710032)

0 引言

所謂多媒體課件，簡單地說就是利用數(shù)字處理技術(shù)和視聽技術(shù)，以計(jì)算機(jī)為中心，按照教師的教學(xué)設(shè)計(jì)，將文字、語音、圖像等多種媒體信息集成在一起，以實(shí)現(xiàn)對教學(xué)材料的存儲、傳遞、加工、轉(zhuǎn)換和檢索的一種現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)手段。由于它圖、文、聲、像并茂，能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)頻繁地多種交互控制，方便輔助教學(xué)，所以越來越受到人們的重視［1］。

“電工電子技術(shù)”這門課程是工科類非電專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，目前主要使用在機(jī)電一體化、材料化學(xué)、高分子材料與工程、金屬材料工程等專業(yè)四年制本科教學(xué)中。本課程是一門電工與電子技術(shù)方面入門性質(zhì)的技術(shù)基礎(chǔ)課程，它是由電路分析基礎(chǔ)及電氣基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)綜合而成的體系，是實(shí)踐性很強(qiáng)的一門課程［2，3］。

1 應(yīng)用多媒體輔助教學(xué)的優(yōu)勢

1.1 提高教學(xué)效率

“電工電子技術(shù)”課程具有公式推導(dǎo)多、概念抽象、原理復(fù)雜、例題量大等特點(diǎn)。利用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的特有功能把信息技術(shù)和該學(xué)科教學(xué)特點(diǎn)結(jié)合起來，不僅使得教學(xué)的表現(xiàn)形式更加形象化、多樣化、視覺化，更有利于充分揭示概念的形成與發(fā)展以及思維的過程和實(shí)質(zhì)，而且還將教師從傳統(tǒng)教學(xué)中耗時(shí)的板書中解脫出來。只要媒體和軟件的穿插安排緊湊、合理、信息量大，就能比傳統(tǒng)教學(xué)能節(jié)省時(shí)間，真正提高學(xué)習(xí)效率。

1.2 將創(chuàng)新思維落到實(shí)處

素質(zhì)教育要求在教學(xué)中要注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。因此在教學(xué)設(shè)計(jì)、課件設(shè)計(jì)時(shí)都應(yīng)針對學(xué)生能力、思維的培養(yǎng)，特別注意直覺思維、發(fā)散思維、抽象思維等的培養(yǎng)。

(1)直接思維

直接思維是創(chuàng)造思維的重要組成部分，是學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造思維活動的關(guān)鍵。這就要求教師在教學(xué)設(shè)計(jì)中把科學(xué)結(jié)論設(shè)計(jì)成問題等形式;在課件設(shè)計(jì)中要提供直覺思維的素材;在教法上鼓勵學(xué)生用直覺思維去分析、解決問題，掌握直覺思維方法。比如，在講解復(fù)雜正弦交流電路計(jì)算時(shí)，利用課件授課的過程如下:提出問題，求出用向量形式表示的正弦交流電路中歐姆定律和基爾霍夫定律→提供思考素材，即給出前面學(xué)習(xí)過的純電阻、純電感、純電容元件的向量表示形式→學(xué)生根據(jù)前面學(xué)習(xí)過的知識，正確寫出用向量形式表示的正弦交流電路中歐姆定律和基爾霍夫定律。

(2)發(fā)散思維

發(fā)散思維是指從同一來源材料探求不同答案的思維過程。它具有流暢性、變通性和創(chuàng)造性的特征。加強(qiáng)發(fā)散思維能力的訓(xùn)練是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維的重要環(huán)節(jié)。比如，在講解RLC串聯(lián)交流電路時(shí)，利用課件授課的過程如下:給出直流電路中兩電阻串聯(lián)的電壓表達(dá)式→提出問題:用幾種方法可以分析出，對于交流電路中，總電壓的有效值是否等于R、L、C各部分電壓的有效值之和→先利用總電壓的瞬時(shí)值等于R、L、C各部分電壓瞬時(shí)值之和，求出總電壓的瞬時(shí)值，進(jìn)一步求出總電壓的有效值→再利用總電壓的向量式等于R、L、C各部分電壓向量式之和，求出總電壓的向量式，進(jìn)一步求出總電壓的有效值→然后利用向量圖的各個(gè)向量關(guān)系，從圖中直接求出總電壓的有效值→學(xué)生得出結(jié)論，并講解注意事項(xiàng)。

(3)抽象思維

抽象思維是集中思維的基礎(chǔ)，是創(chuàng)造思維的重要內(nèi)容，也是形成概念的主要手段。教學(xué)中通過揭示概念的發(fā)生發(fā)展過程，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)規(guī)律，建立概念，并將抽象概括活動與具體活動緊密聯(lián)系，將抽象概括出的一般認(rèn)識應(yīng)用到具體的特殊事物上。如講解旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速和極對數(shù)關(guān)系時(shí)，利用課件授課過程如下:講解旋轉(zhuǎn)磁場極對數(shù)的概念→分析得出旋轉(zhuǎn)磁場的極對數(shù)和三相繞組排列之間的關(guān)系→推導(dǎo)出極對數(shù)P=1時(shí)旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速的大小→再推導(dǎo)出極對數(shù)P=2時(shí)旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速的大小→找出規(guī)律，得到旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速和任意極對數(shù)的關(guān)系表達(dá)式，并講解注意事項(xiàng)。這樣學(xué)生不僅理解了極對數(shù)的概念，還掌握了對于此類型的分析方法。

1.3 能增強(qiáng)課堂交互性

計(jì)算機(jī)多媒體能為教學(xué)創(chuàng)設(shè)一個(gè)生動有趣的教學(xué)情境，即它可以將在傳統(tǒng)教學(xué)中靜態(tài)呆板的文字板書、枯燥抽象的教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)換成豐富的教學(xué)信息，這樣會激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。比如，在講解電動機(jī)工作原理時(shí)，利用課件可以先分別分析三相交流電在ωt=0、ωt=60°以及ωt=90°時(shí)，電動機(jī)合成磁場的方向，然后再給出交流電ωt在0～360°之間動態(tài)變化時(shí)，電動機(jī)合成磁場方向變化規(guī)律的動畫，這樣不僅能吸引學(xué)生的注意力，還能使學(xué)生更快的理解和掌握重點(diǎn)、難點(diǎn)知識。

課件的設(shè)計(jì)要盡可能發(fā)揮人機(jī)交互的功能，使學(xué)生在教學(xué)中參與性更強(qiáng)，使用時(shí)能方便的糾錯(cuò)和反饋，充分發(fā)揮出現(xiàn)代技術(shù)特有的優(yōu)勢，也更能體現(xiàn)學(xué)生的主體性，對學(xué)生的創(chuàng)造能力、創(chuàng)新思維的培養(yǎng)及樹立學(xué)生的創(chuàng)新觀念極有幫助。比如，教師根據(jù)學(xué)生課堂掌握情況和接受能力進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，對掌握快的知識點(diǎn)選擇鏈接，進(jìn)入對本知識點(diǎn)深一步的研究，鞏固擴(kuò)充相關(guān)知識;對不易掌握的知識點(diǎn)選擇鏈接與此知識點(diǎn)相關(guān)的基礎(chǔ)知識部分，結(jié)合基礎(chǔ)知識反復(fù)講解直至學(xué)生理解，然后根據(jù)學(xué)生的理解情況判斷是否進(jìn)入擴(kuò)充部分的鏈接。根據(jù)學(xué)生的理解和接受能力，教師可利用交互對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行取舍，實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容間的任意跳轉(zhuǎn)。

1.4 有助于突破教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

通過多媒體技術(shù)把傳統(tǒng)教學(xué)中抽象的、難以直接用語言表達(dá)的概念和理論以直觀的、易于接受的形式表現(xiàn)出來，或把課堂中不易實(shí)現(xiàn)的、有危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)通過播放錄像的形式演示出來，或把物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)或微觀粒子的運(yùn)動狀態(tài)通過動畫的形式展現(xiàn)出來。如在講授變壓器時(shí)，可設(shè)計(jì)不同類型的變壓器模型，通過不同角度來分析其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使學(xué)生從課本插圖中對變壓器結(jié)構(gòu)的平面感覺上升到真實(shí)的三維立體空間感覺，培養(yǎng)了學(xué)生的空間想象能力、思維能力。

2 多媒體輔助教學(xué)時(shí)幾點(diǎn)要求

2.1 不能排斥或替代傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式

傳統(tǒng)的教學(xué)模式是經(jīng)過長期的實(shí)踐和研究所總結(jié)出來的一種行之有效的教學(xué)模式，當(dāng)前的教學(xué)模式仍不可能脫離傳統(tǒng)的教學(xué)手段，多媒體教學(xué)手段只能作為“輔助”的作用，不能因?yàn)檫^分強(qiáng)調(diào)多媒體教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)而完全替代傳統(tǒng)教學(xué)模式。不能因?yàn)闉榱俗非蠼虒W(xué)過程中聲音、錄像、動畫和投影效果，追求知識傳授上的“大容量”，而排斥傳統(tǒng)教學(xué)模式。只有把傳統(tǒng)教學(xué)手段、教師個(gè)人特色和多媒體輔助教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來，才能真正發(fā)揮多媒體課堂教學(xué)的效果。如在講解磁疇結(jié)構(gòu)、磁場強(qiáng)度、電動機(jī)工作原理等等這種看不見的、抽象的、難理解的地方，就可以制作成動畫的形式或利用計(jì)算機(jī)提供感性素材，幫助學(xué)生理解。

2.2 課件的設(shè)計(jì)要注重科學(xué)性、實(shí)用性

課件的制作不可違背知識和認(rèn)知的科學(xué)性，不能杜撰不合事實(shí)的媒體軟件，更不能違背“電工電子技術(shù)”這門學(xué)科的規(guī)律，否則不但不能起到輔助教學(xué)的目的，還會使學(xué)生接收到錯(cuò)誤的知識。另外，不管選用什么手段和方法，都必須考慮實(shí)用性，不能一味去追求“先進(jìn)”或形式“多樣化”而脫離課堂教學(xué)的實(shí)際。

針對目前該課程少學(xué)時(shí)的特點(diǎn)，本課程的課件在內(nèi)容處理上考慮了以下幾個(gè)方面:

(1)為了適應(yīng)非電專業(yè)的需要和電工電子技術(shù)的發(fā)展，可刪去一些過時(shí)的和非非電專業(yè)的基礎(chǔ)內(nèi)容，正確處理“繼承與更新”的關(guān)系;

(2)部分知識調(diào)整為選講或參考，視專業(yè)需要和學(xué)時(shí)多少而取舍，正確處理“內(nèi)容多與學(xué)時(shí)少”的關(guān)系，如:電路的諧振、功率因數(shù)的提高、變壓器繞組的極性、工業(yè)企業(yè)供電與安全用電、電工測量等內(nèi)容;

(3)部分知識可根據(jù)該課程內(nèi)容的系統(tǒng)性和連貫性來調(diào)整先后順序，正確處理“承前啟后”的關(guān)系，如:計(jì)劃將場效應(yīng)晶體管放在二極管和晶體管部分中和半導(dǎo)體晶體管進(jìn)行對比介紹等;

(4)非電專業(yè)學(xué)習(xí)電工學(xué)重在應(yīng)用，在內(nèi)容處理上應(yīng)理論聯(lián)系實(shí)際，多介紹電機(jī)電器和各種元器件的正確使用以及一些實(shí)際應(yīng)用知識，正確處理“學(xué)與用”的關(guān)系，如:計(jì)劃在二極管和晶體管部分中，增加介紹了光電二極管和光電晶體管的內(nèi)容;計(jì)劃在基本放大電路部分中，減少對放大電路中部分冗長的推倒過程等。

2.3 正確處理教學(xué)過程中諸要素之間的關(guān)系

多媒體課堂教學(xué)過程主要包含四個(gè)要素:教師、學(xué)生、教材和媒體，四要素相互聯(lián)系，相互制約形成一個(gè)有機(jī)的整體，為達(dá)到很好的教學(xué)效果，必須處理好四個(gè)要素之間的關(guān)系。根據(jù)皮亞杰的建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論:教師是教學(xué)過程中的組織者、指導(dǎo)者和知識意義建構(gòu)的幫助者、促進(jìn)者，而不是主動施教的知識灌輸者;學(xué)生是知識意義的主動建構(gòu)者，而不是外界刺激的被動接受者、知識的灌輸對象;教材中所提供的知識是學(xué)生主動建構(gòu)的對象，而不是教師向?qū)W生灌輸?shù)膬?nèi)容;媒體是創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，學(xué)生主動學(xué)習(xí)、協(xié)作、探索和完成知識意義建構(gòu)的認(rèn)知工具，而不是教師向?qū)W生灌輸所使用的手段和方法?？梢姸嗝襟w輔助課堂教學(xué)不能主多媒體簡單地代替都是的傳授，仍然要充分發(fā)揮都是的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用，同時(shí)突出多媒體教學(xué)的輔助功能。只有處理好四個(gè)要素之間的關(guān)系才能正確定位多媒體課堂教學(xué)的在電工電子教學(xué)的地位和作用。

在教師授課方面，由于在我校本課程的教材主要使用在機(jī)電學(xué)院、材化學(xué)院等非電學(xué)院的非電本科專業(yè)，結(jié)合本課程教學(xué)大綱的要求，本課件在教學(xué)內(nèi)容的安排上，可視專業(yè)需要的不同對教學(xué)內(nèi)容的難易程度要求也可不同。如:計(jì)劃在對機(jī)電一體化、機(jī)械制造等機(jī)電學(xué)院的學(xué)生授課時(shí)，結(jié)合學(xué)生所在院系的特點(diǎn)以及后續(xù)本科教學(xué)的特點(diǎn)，可將電動機(jī)部分的選修內(nèi)容納入課堂教學(xué);計(jì)劃在對材料化學(xué)、高分子材料與工程等材化學(xué)院的學(xué)生授課時(shí)，結(jié)合學(xué)生所在院系的特點(diǎn)以及后續(xù)本科教學(xué)的特點(diǎn)，可將磁路和變壓器部分中磁性材料的分子結(jié)構(gòu)選修內(nèi)容納入課堂教學(xué)等。

在學(xué)生使用方面，本課件計(jì)劃主要使用在二類本科少學(xué)時(shí)“電工電子技術(shù)”這門課程的教學(xué)中，對于非電專業(yè)學(xué)習(xí)電工學(xué)的目的重在應(yīng)用，在內(nèi)容處理上盡量減少繁瑣的理論推導(dǎo)過程，增加理論聯(lián)系實(shí)際，多介紹電機(jī)電器和各種元器件的正確使用以及一些實(shí)際應(yīng)用知識。如:計(jì)劃在二極管和晶體管部分中，增加介紹了光電二極管和光電晶體管的內(nèi)容;計(jì)劃在基本放大電路部分中，減少對放大電路中部分冗長的推倒過程等。

3 結(jié)語

本文論述了電工電子課程中多媒體輔助教學(xué)的優(yōu)勢，如:多媒體教學(xué)引入“電工電子技術(shù)”課程可以提高教學(xué)效率;進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維;能提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)課堂互動性;有助于突破教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)等等。并提出了該課程在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中幾個(gè)值得注意的問題，如:多媒體輔助教學(xué)手段不能排斥或替代傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式;課件的設(shè)計(jì)要注重科學(xué)性、實(shí)用性;需要正確處理教學(xué)過程中諸要素之間的關(guān)系等等。

總之，多媒體輔助課堂教學(xué)是對傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式的一種補(bǔ)充和發(fā)展，運(yùn)用多媒體課堂教學(xué)也是課堂教學(xué)發(fā)展的必然趨勢。只有使計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，才能達(dá)到教學(xué)最優(yōu)化。

［1］ 劉海紅.淺談《電工電子技術(shù)》教學(xué)中多媒體的作用［J］.現(xiàn)代農(nóng)村科技.2009，(3)

［2］ 張衍紅.電工電子課程教學(xué)中多媒體技術(shù)的應(yīng)用［J］.成功(教育).2009，(10)

［3］ 胡芳，趙亮方.多媒體在電工電子基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用［J］.中國現(xiàn)代教育裝備.2009，(5)