2021-4-10 | 職業教育
一、“功率因數的提高”項目在《電工技術應用》教學中的地位和作用
“功率因數的提高”這一項目是該課程體現實際工作任務的最典型的一個項目。功率因數是指電路實際輸出的有功功率與電路占用電源功率的比,它是供用電系統的一項重要經濟技術指標。[3]83而提高功率因數,可以使電源設備發出的功率接近額定功率,減少輸電線路的損失,提高輸電效率。通過項目的實施可以讓學生帶著任務,帶著興趣,找出常用的提高功率因數的方法———在感性負載兩端并聯電容。從中還能鍛煉學生電工儀表的使用能力,分析并提高負載功率因數的能力,相應地工程計算能力,從各方面都較好的體現了《電工技術應用》課程的培養目標。
二、教學目標設計
教學目標分為三個層面的設計:知識目標、能力目標、社會能力目標。知識目標關注學生的長遠發展,能力目標關注學生的技能進步,社會能力目標關注學生職業習慣的養成。[4]93
(一)知識目標
1.能分析出功率因數高低對電力系統的影響2.能找出提高系統功率因數的方法(感性電路為主)3.能會計算相應的參數4.能根據電路原理圖熟練地連接電路5.會使用功率表、交流電流表進行相應的測量
(二)能力目標
1.培養學生查閱資料,初步分析的能力2.培養解決問題的能力、制定完善工作計劃的能力3.培養較好的邏輯性、合理的科學思維的方法4.熟悉實驗室安全操作規范
(三)社會能力分析
1.培養團隊協作精神,分工合作,信息交換的能力2.鍛煉學生良好的語言表達能力
(四)教學條件分析
1.學生情況分析
上課班級是電氣自動化專業三校的學生。相對來說,由于以前中專學過相關的專業知識,專業基礎相對較好。通過前續課程的學習,學生比較熟悉交流電的基礎知識,基本掌握三種負載的伏安關系及功率因數的基本概念。但是還不了解提高功率因數的方法。在學習態度方面,他們邏輯思維活躍,動手能力強。同時他們自我約束力還不夠,必須有老師進行輔助與指導,加以監督,適當進行鼓勵式賞識教育,否則不一定能按時完成任務。
2.教學內容分析
(1)教學重點本項目的重點是找出提高功率因數的方法。在講授過程中,以常用的日光燈電路為例,進行實際電路的連接,并不斷地連接相應的元件進行試探,激發學生的學習探索的興趣,最終找出提高功率因數的方法。(2)教學難點本項目的難點是分析負載為什么會出現功率因數低的情況,會出現什么危害。引導學生通過常用的三種形式的負載的功率因數計算進行對比,得到感性負載的功率因數低的結論。
三、教學策略的選擇
本單元整體設計的思路根據工業企業變配電所維修電工崗位所具有的職業能力與素養為重點,按六步法組織教學,以培養能力為主,層層遞進,依據學生獲取過程性知識是否完整,設置了4個任務。課程的引入采用了案例法,通過某工廠因為負載功率因數低,要被供電局罰電費的實例,引出為什么會功率因數低和功率因數低的危害等問題,從而引導學生找出提高功率因數的方法的任務。后面的設計思路是:學生完成一個任務,得到結論的同時,教師幫助確定結論的正確性提供一定的理論依據,并在此基礎上給出新的任務,直到第四個任務完成,所有的與功率因數相關的知識點全部引入。最后學生在完成任務的同時有沒有真正鍛煉能力、探索知識、總結經驗,在檢查評價階段可以體現。
四、教學手段的選擇
在本單元的設計中,運用了多種教學方法和手段,如項目的引入采用了案例教學法。再例如操作法,采取高效的“邊做邊學”的方式。比如實施過程中,由于我們的實訓條件有限,不能一一模擬工廠車間中的感性負載,便以日常生活中常見的感性負載日光燈為例,讓學生自己動手連接電路,在電路中或串聯或并聯電路元件(如電感、電阻、電容),通過用功率表測量功率因數,找到提高日光燈這種感性負載的功率因數的方法,也就找到了提高其他感性負載功率因數的方法。在這個過程中,鍛煉了學生設計簡單電路,并熟練地連接電路的能力,制定完善的工作計劃的能力,使用交流電工儀表的能力。在操作過程中,如果遇到困難,小組成員共同努力從排除故障,到調試電路成功,得出正確結論,進一步鍛煉了學生分析并解決問題的能力(即簡單電路排除故障的能力)。
五、評價與總結
項目完成后的考核也相當重要。小組演示匯報之后,一方面學生從中感受工作后的樂趣,另一方面教師檢查小組任務完成情況,并對其進行考核。通常可分三級來考核。第一,學生方案匯報過程中,教師對每組檢查,對方案有原則性錯誤的及時指出,對學生提出的相關問題進行解答,然后根據每組的匯報情況,包括方案的正確性,使用工具的能力,學生的表達能力等給出一個成績,占總成績60%。第二,學生分組討論,由小組成員根據各組員的參與程度,學習態度,工作的方法,對小組貢獻情況互評,占總成績25%。第三,經過各組間的討論分析,以及教師的工作點評后,學生客觀地給自己一個合理的評價,占總成績15%。這樣的評定方法來確定每一個成員的成績,可以幫助學生明晰項目完成的最佳思考方法,找到自己理論上的不足。六、教學設計總結項目的教學設計要考慮可行性、真實性、綜合性、典型性、趣味性、協作性六條基本原則。1.可行性:學生通過老師的啟發、講解,加上自己的思考完全可以完成項目設計。2.真實性:設計的任務是企業有可能遇到的問題,學生在工作崗位上有可能做的工作。3.綜合性:項目的設計能夠訓練學生的多項能力,設計知識點技能點較多,并鍛煉學生有良好的職業道德。4.典型性:項目的工作任務都是具有代表性的。5.趣味性:項目中案例的分析,到任務的提出,再到第二個任務的引出不是由老師來講解完成的,而完全由學生在操作過程中發現的問題,這也在一定程度上增加了趣味性。6.協作性:項目設計中任務的完成是需要小組成員共同完成的。總之,項目教學法的教學設計的最終原則是不僅要使學生在完成項目過程中自主發現并探索問題,學習到新知識,鍛煉專業技能,更重要的是學習掌握就業所必備的職業技術知識、技能和職業綜合能力。