谈谈电工学的多媒体教学体会

摘 要： 电工学是非电类专业的一门专业基础课。课程既有较抽象的理论分析，又有较具体的实践应用。传统的板书花费时间非常多，教学效率低，对理论分析不够直观形象，学生很难理解和接受。多媒体教学不仅信息量大，而且化繁为简、化难为易、化静为动，把学生不易掌握和理解的知识一目了然地展现在学生面前。多媒体的交互性特征增强了学生的参与意识，极大地提高了学生的兴趣。

关键词： 电工学 多媒体教学 传统教学

电工学是高等工业学校本科非电类专业的一门重要课程［１］，其目的是为了让学生懂得电工电子学科方面的基本理论、基本知识和基本技能。电工学课程知识覆盖面广，理论严密，逻辑性强，有广阔的工程背景。学习电工学课程，对培养学生辩证思维能力，树立理论联系实际的观点，提高分析问题、解决问题的能力等，都有着重要的作用。

1.电工学传统课堂教学的不足

1.1电工学课程中有大量图形，黑板上手绘这些图不仅费时费力，而且显示效果不理想，方式也不灵活。

1.2挂图、实物演示等传统教学的辅助方式有着自身的局限性，比如制作麻烦，费时费力，不便修改，大小一般只适用小的课堂演示，在实际操作上有诸多不便。

1.3在电工学课程中有大量前后关联的知识，教学时还可能需要对前面课程的内容进行回顾，用黑板画图，难以在前面和当前学习的内容之间切换。

1.4电工学课程既有较抽象的理论分析，又有较具体的实践应用。传统的板书对理论分析不够直观形象，学生很难理解和接受，形成对电工学难学的思想障碍。课程在教学中有相当的难度。

2.电工学的多媒体教学实践

多媒体技术拓宽了教学模式，使教学内容直观、动态、交互性强。教师可以利用FLASH、EDA等软件在备课时制作出教学内容素材，利用PowerPoint软件制作出电子教案。这样，教师在课堂教学中不仅不局限于理论内容，而且能够灵活调用仿真、实验、电子设计，使教学理论和实践浑然一体，丰富教学内容，而且化繁为简、化难为易、化静为动，把抽象的，学生不易掌握和理解的知识一目了然地展现在学生面前。多媒体的交互性特征增强了学生的参与意识，极大地提高了学生的学习兴趣。教师在课后小结时也可以调用各种电子素材，达到传统教学中所无法实现的效果。这样，不仅可以彻底地从传统板书绘图中解脱出来，节约大量时间，而且可以游刃有余地组织教学，增大课堂上信息交流量。

下面结合几个典型的课堂教学实例来说明。

2.1把微观抽象的概念直观形象化

电工学的很多知识都是微观的，PN结的形成、PN结的单向导电性、晶体管和场效应管内部载流子运动等，传统的教学模式让学生很难理解这些理论。现在利用多媒体动画技术，学生就可以直观看到那些微观动态的变化过程，过去复杂的问题就会变得容易理解。以晶体管内部载流子运动的动画演示为例。初始状态如图1所示，发射结正向偏置，集电结反向偏置，晶体管工作在放大区发射区向基区不断扩散电子，如图2所示进入基区的电子少部分与基区的空穴复合，形成电流IBE，如图3所示多数扩散到集电结形成ICE，如图4所示。通过动态演示，晶体管内部载流子的运动规律一目了然。

2.2直观形象地展现知识点之间的内在联系

比如在晶体管放大电路部分，静态工作点的选择，饱和失真、截止失真的原因和结果等问题，学生都感到很难理解。以固定式偏置电路为例（图略），当电路加上变化的输入信号后，借助多媒体课件，图5、图6、图7都可以按这样的内在逻辑关系：“原理电路―直流通路―特性曲线―直流负载线―作图―静态工作点；原理电路―交流通路―特性曲线―动态负载线―静态工作点―作图―动态性能”，动态地呈现出来。各点的瞬时电流、电压围绕着静态工作点变化的情况，都是在直流信号的基础上叠加了一个交流信号。当静态工作点Q大约选择在交流负载线的中心位置时，放大电路没有非线性失真，如图5所示。若Q点设置过高，晶体管进入饱和区工作，造成饱和失真，如图6所示。若Q点设置过低，晶体管进入截止区工作，造成截止失真，如图7所示。多媒体课件直观地把知识之间内在的逻辑关系展现在学生面前，能让凌乱复杂的思路条理化、形象化、具体化。

2.3让虚拟实验进入课堂教学

传统的实验在实验室才可以进行，现在可以利用多媒体平台。通过一些仿真软件，对电路进行参数设置和仿真，对数据和图形的分析处理都能很快完成，让虚拟实验进入课堂教学，将理论和实践紧密结合起来。以同相比例运算电路的仿真实验为例，如图8所示。利用鼠标和键盘，可以很灵活地改变输入电压U值，可以很方便地通过实验来验证课堂上新学的理论，以加深理解。

2.4让课堂教学与科技创新相结合

多媒体课件的开发可以使教师的教学思想［２］、科研思想、工程经验物化在多媒体课件中，进而真正地实现：理论教学和工程实践结合，使学生了解所学知识在实际工程中的具体应用；理论教学与科学研究结合，使学生了解所学知识在科学技术发展中的重要作用；理论教学与学生创新活动结合，使学生知道如何将理论知识应用到创新研究。

实践己经证明现代化的教学媒体为师生间直观、清晰、高效的信息交流提供了十分良好的条件，是提高课堂教学效率，提高教学质量的有效工具。

3.多媒体教学和传统教学的关系

多媒体教学与传统教学并无矛盾，它仍能表现教师的教学个性，教师依然可把握整体的教学效果，主导整个教学过程，可以层层铺垫，设置悬念，因为是面授，加深印象的肢体语言仍可发挥作用。在教学实践中，虽然多媒体教学有许多突出优势，但存在单位学时信息量大与学生消化能力之间的矛盾。因此目前还不能完全以软件来取代老师的作用。只有将现代化的教学手段与传统教学手段有机地结合起来，各取所长，相辅相成，才是提高电工学教学质量的有效方式。

4.结语

多媒体教学是计算机技术和信息技术发展的必然产物，作为现代教学方式，它无疑有许多传统教学无法比拟的优势，必将带来教学思想、教学方式的重大变革。同时在教学过程中也会引发一些新的问题，要求我们在教学过程中注意避免。因此，对多媒体教学，我们不能只看到它的优势而看不到它的缺点，也不能因为它有缺点而排斥它。正确的态度应该是扬长避短，把它同传统的教学结合起来，相互补充，使它真正成为高校现代化教学的工具。

参考文献：

［1］秦曾煌.电工学上册［M］.北京：高等教育出版社，1999:1-2.

［2］白宝成.多媒体教学的研究与实践［J］.物理通报，2007，7:35-37.

注：“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”

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