陈佳新
(福建工程学院电子信息与电气工程系,福建福州 350108)
“电工学”课程是非电类专业的一门技术基础课,它是研究电磁现象及其规律在工程技术领域中应用的一门科学。通过本课程的学习,使学生初步具备工程分析计算的能力,为学习后续课程提供必要的基础知识。随着电工电子技术应用领域的飞速发展,同时由于生活实践中离不开电工知识,因此非电类专业的学生越来越重视该课程的学习,如何提高“电工学”课程的教学效果值得我们深入探讨。
“电工学”课程的内容主要包括电路基础知识、安全用电知识、电磁基础知识及变压器、交直流电动机及其控制、控制电机等。由于“电工学”课程具有学时少而内容多的特点,因此针对不同的专业需要合理安排教学内容、优化教学内容。
我校针对不同专业,“电工学”课程安排的课时有48、64、72学时等,制定有相应的课程教学大纲,根据不同专业的需要,对教学内容有选择性的进行增减。例如电动机及其控制的内容,对机械类专业相对多一些,而管理类专业则只介绍一些电动机工作原理,另外对少课时的不介绍控制电机的内容。
我校作为培养应用型人才的工科院校,培养学生分析和解决工程实际问题的能力更显得重要。虽然专业、课时不同,但是电路基础知识作为“电工学”课程的主要课程内容,其课程要求基本相同,要使学生通过这部分内容的学习,掌握电路的基本概念、基本定律、基本定理、基本分析计算法,然后通过相关的知识再加以应用。
一直以来,从出版的有关教材到课堂教学,电路基础知识内容中电路定律、电路定理及电路分析计算法的教学都是以直流电阻电路为主进行分析,学生做了较多的练习题进行复习巩固;而对于正弦稳态交流电路,在介绍相量法及阻抗导纳的概念后,只是以一些例子介绍如何解题,以此说明电路定律、电路定理以及电路分析计算法同样适用于正弦稳态交流电路,用较少的课时进行教学,学生做的练习题较少。由于正弦稳态交流电路分析计算法练习的时间太少,学生掌握的情况不是很好,分析和解决电路工程实际问题的能力受到一定的影响。
为了在较少课时的情况下加强正弦稳态交流电路的教学,使学生得到更多的练习,通过对知识点的分析,将教学内容重新整合,尝试着将直流电阻电路和正弦稳态交流电路的分析计算法结合在一起进行授课,以增加正弦稳态交流电路分析计算法的教学,帮助学生掌握和提高学习效果。
为了将直流电阻电路和正弦稳态交流电路的分析计算法结合在一起进行课堂教学,教学安排时将正弦交流电的基础知识,相量法的基础知识,电阻、电感、电容元件电压-电流关系的相量形式,以及相量形式的基尔霍夫定律等内容前移,先行讲授。
电路的分析与计算方法可归纳为等效变换法、方程式法、电路定理法,在讲授各种方法时都先以正弦稳态交流电路为例,介绍有关的电路知识、电路理论和分析计算,然后将直流电阻电路作为正弦稳态交流电路的特例进行举例、说明、分析。例子交替给出,这样相应增加了练习。
将直流电阻电路和正弦稳态交流电路的分析计算结合在一起进行授课时,交流、直流电路的例子交替给出,便于学生适应和知识的掌握。教师授课时反复强调一点:正弦稳态交流电路与直流电阻电路的分析计算,定律、定理以及分析计算法同样适用;二者的区别在于直流电阻电路分析计算时,采用电阻R(或电导G),直流U、I,代数运算;而在正弦稳态交流电路分析计算时,采用阻抗Z(或导纳Y),相量形式的复数运算。如果学生能够掌握该要点,不死记硬背,那么分析计算法结合在一起进行课堂教学会取得较好的效果。
由于目前还没有将直流电阻电路和正弦稳态交流电路分析计算法结合在一起进行编写的教材,因此学生在看书时需要前后章节混着看,刚开始时有些不适应,同时现有教材的文字语句叙述有的也不太适合这种教学法,因此需要对教材进行改进。
“电工学”课程理论教学内容通过优化整合以适应不同的非电类专业。课堂教学中电路基础知识模块的改革,使学生在学时少的情况下得到较多的练习,能够更快地通过电路,分析和解决问题,更加适应工程实际的需要。如果有适合的教材,那么该教学法的效果可能会更好一些。当然非电类专业也要区别对待,如文、理类专业没必要采用此方式进行授课。
[1] 秦曾煌.电工学上册(第七版)[M].北京:高等教育出版社,2009
[2] 徐玉珍.李少纲.“电工学”教学探索与思考[J].北京:中国电力教育,2011(24)
[3] 高松华.“电工学”课程教学内容和方法优化探析[J].北京:中国电力教育,2011(21)