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关于《电工基础》实施“三维”教学的探讨
作者：王铁静
关键词：“三维”教学；生活电工；概念电工；应用电工
《电工基础》是技工学校电类专业必修的一门专业技术基础课，是学习电工专业知识必要的理论基础和前提条件。但《电工基础》这门课程中的概念、公式、定律极多，且涉及知识较多。《电工基础》教材是对电工基础知识的高度的简约化概括，很多定律和规律很少甚至没有叙述发现与探索过程，很多公式省略了推导过程。因此，学生学习起来感到非常吃力。如果采用传统的教学方法，往往难以达到预期的教学效果。笔者从事《电工基础》教学多年，逐步摸索出一种新的教学方法——“三维”教学。所谓“三维”教学，就是根据电工基础知识在生活、生产、科学研究中的应用以及对后续课程学习的作用，将其内容概括为“生活电工”、“概念电工”、“应用电工”三类内容，从而将《电工基础》构建成“基础型”、“拓展型”、“应用型”三种功能性课程。教师在教学过程中可根据专业设置的需要和学生的实际情况，合理选择和适当组合教学内容，以满足不同专业、不同学生的需要。
“三维”教学的意义
满足知识经济对现代教育的要求21世纪是以高新技术为核心的知识经济时代，国家的综合国力和国际竞争力取决于教育发展、科学技术和知识创新的水平。我国正大力提倡创新，鼓励创新，因此，培养具有创新意识和创新能力的人才成为现代教育的目标。传统的教学方式方法已不能适应时代的需要，现代教育需在“以学生发展为本”教育观念指导下，积极实行启发式和交互式教学，以激发学生独立思考和创新意识。必须努力实现四个转变：从以教师为中心的被动接受式学习转变为以学习者为中心的主动参与式学习；从以记忆为主的机械学习转变为以深刻理解为主的意义学习；从单纯的知识学习转变为知识、方法、能力、态度兼顾的学习；从侧重于基础学力形成的学习转变为着眼于将基础学力、发展性学力和创造性学力相结合的学习。实行“三维”教学能很好地满足现代教育这一需求。
满足素质教育的要求随着经济发展和科技进步，社会对人才综合素质的要求越来越高，实施素质教育已成为广大教育工作者的共识。同时，由于当今社会职业岗位的进一步细化，终身学习将成为每个人的必然需求。因此，素质教育的重心是培养学生获得、更新和应用知识的资质和能力。这样就决定教育的目标应是使所有学生的基本科学素质、创新精神和实践能力得到普遍提高，使不同学生的各种科学需要（包括生活的科学需要、职业的科学需要、终身学习的科学需要）得到满足。实行“三维”教学能很好地实现这一目的。
满足学生个体差异的要求由于环境、受教育程度、学生本人主观努力和先天素质等的不同，学生之间具有较大的个体差异。教学要求的提出不应是一个层次，而应是“划定底线，上不封顶”的多元分层的模式，让所有的学生都受到最好的、但有所区别的教育。对全体学生要按照大纲的规定，扎实完成教学要求；对基础较好的学生应鼓励他们在力所能及的条件下独立钻研，超前自学，引导他们在广阔的知识天地中遨游。这样既能满足不同学生的各种需要，又能保证他们的个性特长得到充分发展。实行“三维”教学正是基于以上初衷。
实施“三维”教学的做法
教材是师生进行教学活动的重要载体，是完成教学任务的必备资料。但教材是依据教学大纲编写的教学内容，应兼顾全体而非个体。所以无论编者如何高明，都无法满足现实生活中每个学生的需要。显然，要搞好“三维”教学，教师必须要吃透教材，同时通过研究学生的实际情况，对教材内容进行重新编排、充实、整合，使教学内容既符合知识本身的逻辑结构，又符合学生的认知规律。只有这样，才能做到有的放矢、因材施教。下面结合教材和教学内容从三个方面分别阐述“三维”教学的实施方法。
“生活电工”是引导兴趣是学习的最大动力，只有激起学生的最大兴趣和热情，学生才会全身心投入到学习当中去。因此，教学的首要任务就是想方设法激起学生的兴趣。“生活电工”是指教师利用日常生活中有关电工方面的现象和知识，引起学生的好奇心，然后慢慢引导学生学习新知识。比如在讲解“电功与电功率”一节时，可先向学生提出两个问题：（1）你家的空调是多少匹？（2）你家一个月用多少度电？学生对“匹”和“度”非常熟悉，但理解不够深刻。此时趁机引入电功和电功率这两个概念，学生就会顺着教师的思路刨根问底了。再如，在讲解“磁场对载流导体的作用”这一节时，首先让学生观察风扇的转动情况：风扇在什么条件下才会转？转动的快慢靠什么调节？学生很容易就想到了电流，原来电流可以产生力，这就是这一节要介绍的主要内容——电磁力。接下来再介绍电磁力产生的条件、影响电磁力的大小和方向的因素就顺理成章了，学生也容易接受。
“概念电工”是基础《电工基础》中的概念、基本公式和基本定律很多，涵盖直流电路、交流电路、电磁关系等部分。“概念电工”教学就是要求学生理解各主要物理量及基本公式的含义；了解有关公式的使用条件以及各物理量的法定计量单位；弄清各定律的内容，掌握各有关量之间的相互关系。学生只有真正理解公式、定律的实质才能运用自如，才能为后面应用电工知识以及进一步学习后续课程打下良好基础。因此，“概念电工”是“三维”教学中的重点。有些公式、定律跨节甚至跨章使用，学生很难掌握。比如，基尔霍夫定律不但适用于直流电路，而且适用于交流电路，但后者只适用于计算交流量的瞬时值或用相量表示的交流量，而不适用于有效值。教师在教学时必须向学生强调这一点。再如，楞次定律应用很广，不但可用于判定螺旋线圈中感应电动势的方向，也可用于判定直导体中感应电动势的方向，还可用于判定自感电动势和互感电动势的方向。但在不同的判定中定律的表达形式又不相同，教师在教学时可把几种判定放在一起对比，让学生去发现其中的差异，效果会好得多。
“应用电工”是提高“应用电工”是“三维”教学的最高层次和最终目的，也是“三维”教学中的难点。电工基础教学不能只停留在对基本概念、公式、定律的理解上，而要让学生学会运用这些基本知识去解决一些实际问题，以此来培养学生的思维能力和分析、解决问题的能力。电工基础中有很多公式、定律与实际应用有关。比如，在“电流”这一节中提到的电流密度J=I/S这一公式，工程上常利用该公式计算导线的横截面积，以此确定导线的规格型号。再如，在“提高功率因数的意义和方法”一节中，教材详细阐述了提高功率因数的意义，但在讲到提高功率因数的方法时，只用一句简单的“在感性负载两端并联容量适当的电容器”来概括，并未给出电容器电容量值的具体计算公式。这时可能就会有学生提出“容量适当”到底是指多大，能否计算，此时教师就应为学生推导出电容值的计算公式C=（tanφ1-tanφ2），以便学生在今后工作中加以应用。
《电工基础》中的“生活电工”、“概念电工”、“应用电工”三类内容不是简单、机械的分类，而是紧密联系的有机统一体。教师应从促进学生发展、符合社会发展需要和体现电工专业知识发展方向的角度去整合和优化教学内容。要注意把握好知识广度和知识深度的要求。教师在实施“三维”教学的过程中，要理顺三类内容之间的关系，要注意三类内容之间的衔接。“生活电工”必须以学生“感受、经历、体验、认同”为前提；“概念电工”要强调理解，切忌死记硬背；“应用电工”必须控制在学生所能理解和掌握的范围内。只有这样，才能有效达成“三维”教学的目标。
参考文献：
[1]物理学科教育改革行动纲领课题组.上海市中学物理学科教育改革行动纲领[J].物理教学，2000，（4）：9.
[2]李书堂.电工基础（第三版）[M].北京:中国劳动社会保障出版社，2001：5，64-72.
[3]毕淑娥.电工与电子技术基础（第二版）[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社，2004：63.
作者简介：
王铁静（1975—），男，湖南衡阳人，广东省南方高级技工学校助理讲师。
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