计算机多媒体在《电工学》教学中的应用

时间:2023-06-06 14:30:11 公文范文 来源:网友投稿

一、用直观的方法引入概念

学生对“电工学”的有些概念感到抽象难懂,教师讲了一遍又一遍,学生也是雾里看花,水中望月,听不懂其所以然,原因之一是学生对引入概念的背景不清楚。例如:学生对为什么要引入电位这个概念不清楚。为了方便电路测量,用多媒体技术把测量一个公共点电路电压的过程展现出来,一个测量笔固定在公共点上,另一个测量笔接触电路中的各点,这时测量出来的“电压”,就是这些点的“电位”。通过对这一过程生动直观的展现,学生对“电位”“电压”及“参考点”这三个概念的理解就非常容易了,真正做到提高教学质量的目的。

二、形象的动画建立数学模型

“电工学”是一门利用数学为分析、运算、推导的基础学科,在教学中应注意培养学生运用数学的知识和运用数学的能力,而培养学生运用数学能力的关键是建立数学模型。例如:在分析随时间按正弦规律变化的正弦量(电动势、电压或电流)时,用正弦量的解析式函数关系和波形图来分析电路非常不方便,但如果用旋转矢量表示正弦量,则会使分析过程简单和直观得多。而学生对为什么能用旋转矢量来表示正弦量非常费解,传统的教学又很难动态地直观地反映相量旋转一周和正弦量的波形图间的关系,采用多媒体课件就能解决此问题。用相量OA的长度表示正弦量的最大值Im,它与X轴的夹角表示正弦量的初相位Фi(虚线OA表示相量的初始位置),以角速度W逆时针旋转一周,只要单击课件“正弦量的相量表示法”,打开课件并单击课件中的按钮“相量OA旋转一周得到的波形图”,课件会自动地画出正弦量的波形图,相量OA在y轴上的投影刚好是ImSim(Wt+Фi),A点的y坐标在课件中能动态地清楚地显示出来。再结合有关必要的解说和优美的音乐,使学生身临其境,同时通过启发性提问,引导学生积极开展思维,自我挖掘内在联系。动画模拟不但能彻底改变传统教学中的凭空想象且似有非有而难以理解之苦,同时还能充分激发学生学习的主观能动性,化被动为主动,产生特有的教学效果。

三、启发学生自主探究知识

为了适应社会的需要,教师不仅仅要传授知识,更重要的是激发学生的学习积极性,让学生能主动地探究知识。教师可根据学生已有的认识结构特点,通过运用文字、图形、动画、声音、视频于一体的多媒体技术设置问题情境,将解决问题的各种思考过程装入教学程序中,引导学生自主解决问题的思路和方法。例如,在学生掌握了全电路欧姆定律概念的基础上,制作课件“电源的输出功率与外电阻的关系”(点击后可运行相应课件),让学生通过手动的方式,拖动“滑动点P”沿着“滑动变阻器AB”移动,根据计算机的提示,一步步求解问题,与此同时课件自动画出P随R的变化图像,学生可通过实验独立思考找出电源输出功率P随外电阻R的变化规律,电源输出功率P何时达到最大?最大值为多大?结论是学生通过自主探究得到的,因而有利于培养学生的学习兴趣及自主学习能力。

四、分层学习,因材施教

学生的生活环境、经验水平、知识能力与思维方式存在差异,而传统的教学模式很难实现因材施教。“学分制”及网络技术的出现就为分层学习创造了条件。利用计算机多媒体技术可以对有关教学内容进行分层设计,按教学内容设计成基本要求和较高要求两个不同的层次,学生可根据自己的知识水平和能力层次控制学习的进度,自主选择不同的模块进行个别化和交互性的学习和探讨。发现问题时可以通过电子举手来获得老师的帮助,使学有困难的学生获得成功,增强自信;学有余力的学生获得更大的提高。例如:“电源的输出功率与外电阻的关系课件”,对于学习有困难的学生只要他们能通过课件直观地掌握外电源的输出功率P随电阻R的变化规律及P的最大值即可,而对学有余力的学生则引导他们用教学知识解释实验现象。同时把课件和问题放到网络上,学生可以在不同时间和地点进行学习和探讨。

五、练习设计

利用多媒体技术编写的系列性、针对性的练习,能帮助学生自我评价,同时能激发学生发自内心的学习兴趣,比如在联系中安排各种形式的选择题、填空题、是非题等几个层次的习题,由软件来判断学生解答的正确与否,并根据学生可能的错误给出提示或帮助。学习过程和方式完全由学生自己来控制,完成低难度的级别后可升级到较高层次,而当你胜利过关后,将会看到有趣的图片或听到一段音乐、笑话。通过娱乐性的练习,能轻松巩固已学知识,真正达到寓教于乐的效果,同时又满足学生自主学习的要求,实现自我评价。

六、进行电工理论与工程技术运用的联系

《电工学》的教学目的不仅仅是传授学生知识,更教会学生应用所学的知识。所以教材在每一章的理论知识后面都以“阅读与运用”的形式安排了这些理论的运用。而学生对这部分“阅读与运用”的知识的感性认识有限,这就影响了学生对运用知识的理解。如果通过运用文字、图形、动画、声音、视频于一体的多媒体技术把学生平时很难见到的一些电工元件、电工材料和电工机械生动地、形象地展现出来,这样一来既扩大了知识信息容量,增加了学生对这部分知识的感性认识,又使原本枯燥乏味的知识内容生动活泼,教学的效果会好得多。在讲到涡流热效应应用的实例——电磁灶的加热过程,用多媒体课件展现它的加热过程就会更生动和直观些,对涡流加热的效率高,速度快也理解得更透彻。在讲完三相交流电电路的基本概念以及对称三相电路的分析计算后,在“阅读与运用”部分介绍了三相异步电动机的基本结构和工作原理,而学生对三相异步电动机的感性认识有限,这就限制了学生对这部分知识的理解,更谈不上理论联系实际的能力的培养。当我们采用把三相异步电动机的基本结构和工作原理制作成“flash”动画时,学生对“旋转磁场”及电磁感应在三相异步电动机中的运用就理解得深刻得多。

(作者单位:江苏省昆山第一职业高级中学)

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