張亞蘭

(文華學(xué)院 機電學(xué)部， 湖北 武漢 430074)

教育心理學(xué)在“電機學(xué)”教學(xué)中的應(yīng)用

張亞蘭

(文華學(xué)院 機電學(xué)部， 湖北 武漢 430074)

教育心理學(xué)是研究教育教學(xué)情境中教與學(xué)的基本心理規(guī)律的科學(xué),本文從四個方面探索教育心理學(xué)在“電機學(xué)”教學(xué)中的應(yīng)用：布魯納的認(rèn)知結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)理論—化被動為主動；艾賓浩斯遺忘曲線—鞏固重要知識點；發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)法—鼓勵學(xué)生自學(xué)；成敗歸因理論—提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。這些應(yīng)用在教學(xué)實踐中取得較好效果。

電機學(xué)；教育心理學(xué)

0 引言

“電機學(xué)”是電氣工程及其自動化專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課、核心專業(yè)課，由于其難度大、復(fù)雜抽象，一直是學(xué)生較難聽懂的一門課。

教育心理學(xué)作為心理學(xué)的一個分支，主要研究教育教學(xué)情境中教與學(xué)的基本心理規(guī)律。將教育心理學(xué)的知識應(yīng)用到“電機學(xué)”的教學(xué)中可以優(yōu)化教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率。筆者在實踐中積極探索并取得了較好的效果，現(xiàn)總結(jié)如下。

1 布魯納的認(rèn)知結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)理論

布魯納認(rèn)為學(xué)習(xí)的本質(zhì)不是被動地形成刺激和反應(yīng)之間的聯(lián)結(jié)，而是主動地形成認(rèn)知結(jié)構(gòu)。他認(rèn)為，認(rèn)知結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)是不斷學(xué)習(xí)和理解新知識的重要的內(nèi)部因素和基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)者不是被動地接受知識而是主動獲取知識，并通過把獲得的知識和已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來，積極地構(gòu)建和完善其知識體系，形成新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)[1]，布魯納的認(rèn)知結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)理論的精髓是：化被動為主動。

依據(jù)這一理論，在“電機學(xué)”第一節(jié)課上，筆者便向?qū)W生介紹整個“電機學(xué)”課程的結(jié)構(gòu):直流電機、變壓器、交流繞組、異步電動機以及同步發(fā)電機。

直流電機部分分為直流發(fā)電機和直流電動機，對于直流發(fā)電機主要是學(xué)習(xí)其原理和三大基本方程：電動勢平衡方程、功率平衡方程和轉(zhuǎn)矩平衡方程以及發(fā)電機的運行特性，而在同步發(fā)電機的學(xué)習(xí)時，亦須先學(xué)習(xí)其原理、基本方程、運行特性等知識，兩者具有相似性。

對于直流電動機主要是進行以下內(nèi)容的教學(xué)：基本原理、三大基本方程、機械特性、啟動、調(diào)速和制動等知識，而對異步電動機的教學(xué)內(nèi)容與其也有一定意義上的相似性。讓學(xué)生們明白課程結(jié)構(gòu)體系可使學(xué)生更加有目的性有條理地掌握知識，同時可以讓學(xué)生對前后知識點聯(lián)系比較學(xué)習(xí)。

在講授異步電動機折算這部分內(nèi)容時，筆者引導(dǎo)學(xué)生積極聯(lián)系已有的知識—變壓器部分的折算內(nèi)容[2]。提醒學(xué)生注意兩者的相同點和不同點，進行比較學(xué)習(xí)。相同點是兩者均要進行繞組折算，不同點是異步電動機的折算多一個頻率折算。之所以需要頻率折算，是因為異步電動機轉(zhuǎn)子正常旋轉(zhuǎn)時，定轉(zhuǎn)子側(cè)頻率不同，而變壓器不存在這樣的問題。

在等效電路的教學(xué)中，筆者也是主動引導(dǎo)學(xué)生跟變壓器部分的等效電路知識聯(lián)系比較。異步電動機機械特性的教學(xué)亦是先簡單回顧直流電動機的機械特性，由已有的直流電動機的調(diào)速方法引導(dǎo)學(xué)生大膽提出異步電動機可能的調(diào)速方法。異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩的物理方程的教學(xué)中，筆者先是在黑板上詳細地演繹推理，得到公式后引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)其和直流電動機的電磁轉(zhuǎn)矩的一致性，以此加深學(xué)生對事物之間是相互聯(lián)系的理解。同理，交流繞組教學(xué)時與直流繞組相比較。

為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，為加深他們對各知識點之間的聯(lián)系的理解，當(dāng)講授的知識點累計到一定程度時筆者給學(xué)生們布置作業(yè)：畫重要知識點聯(lián)系圖。這樣可以幫助學(xué)生更好地梳理知識點。

2 艾賓浩斯遺忘曲線

人的記憶是會出現(xiàn)遺忘的。這就牽涉到心理學(xué)中常說的關(guān)于遺忘的規(guī)律。德國心理學(xué)家艾賓浩斯對遺忘現(xiàn)象做了系統(tǒng)的研究，他用無意義的音節(jié)作為記憶的材料，把實驗數(shù)據(jù)繪制成一條曲線，稱為艾賓浩斯遺忘曲線[1]。

這條曲線告訴人們在學(xué)習(xí)中的遺忘是有規(guī)律的，遺忘的進程很快，并且先快后慢。隨著時間的推移,遺忘的速度減慢，遺忘的數(shù)量也就減少。也就是記憶的保持在時間上是不同的，因而可以利用該曲線對學(xué)習(xí)的知識有規(guī)律地復(fù)習(xí)，從而加強知識記憶的牢固性。

筆者在“電機學(xué)”的課堂教學(xué)時，利用艾賓浩斯遺忘曲線，對重要知識點采用一定規(guī)律的時間點進行復(fù)習(xí)。分別為：講完該知識點5分鐘后,30分鐘后各復(fù)習(xí)一次；12小時后(課堂上督促學(xué)生課下在這個時間點復(fù)習(xí))；24小時后(亦是督促學(xué)生課下該時間點復(fù)習(xí))；下一次課(48小時后)；四天后提問學(xué)生該知識點；七天后再復(fù)習(xí)該知識點；半個月后再次在課堂上提問該知識點。

利用艾賓浩斯遺忘曲線在課堂上按一定的規(guī)律的時間點進行復(fù)習(xí)的重要知識點有：直流電動機的機械特性方程、變壓器和異步電動機的折算、異步電動機的功率關(guān)系和方程式以及啟動方法、同步電機的電樞反應(yīng)、不計飽和時隱極同步發(fā)電機和凸極發(fā)電機的電動勢平衡方程和等效電路圖、同步發(fā)電機的短路特性和零功率因數(shù)負(fù)載特性、同步發(fā)電機投入并聯(lián)的條件、燈光旋轉(zhuǎn)法和功角特性等。

筆者將這些知識點整理后逐一錄入Excel表格，并計算和標(biāo)記每個知識點的復(fù)習(xí)時間點，據(jù)此讓學(xué)生有規(guī)律地復(fù)習(xí),同時控制每次知識點復(fù)習(xí)的時長，畢竟課堂的絕大部分時間還是要教授新的內(nèi)容的。教學(xué)實踐中筆者發(fā)現(xiàn)此法產(chǎn)生了良好效果。

鼓勵并引導(dǎo)學(xué)生課后自習(xí)時也應(yīng)用艾賓浩斯遺忘曲線制定科學(xué)合理的復(fù)習(xí)方法。還有考前的復(fù)習(xí)準(zhǔn)備都可以用此法。

3 發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)法

布魯納認(rèn)為發(fā)現(xiàn)不只限于尋求人類尚未知曉事物的行為，確切地說，它包括用自己的頭腦親自獲得知識的一切形式。如果學(xué)生所獲得的知識是依靠學(xué)生自己的力量引發(fā)出來的，那么對學(xué)生來說就是一種發(fā)現(xiàn)[1]。

由于交流繞組部分知識較難，為鼓勵學(xué)生們自學(xué)，在這部分內(nèi)容教學(xué)之前，筆者先組織了一場有關(guān)交流繞組的講課大賽，讓學(xué)生自己學(xué)自己講課。為此將所有學(xué)生分組，每組三人，允許自由組合，每組選一個組長，組長負(fù)責(zé)組織協(xié)調(diào)。每組需自擬隊名、學(xué)習(xí)口號、自行設(shè)計本組的logo以及交流繞組部分的講課PPT。講課內(nèi)容由各組組長抽簽選中。比賽當(dāng)天，評委由其他班學(xué)生擔(dān)任，一共10名，評分時規(guī)定去掉最低分和最高分，取平均分。獎項有最佳授課獎、最佳PPT獎以及最佳宣傳獎。同時，還訂制了各項獎杯。比賽結(jié)束后有個簡短的頒獎典禮，請獲獎學(xué)生上臺領(lǐng)獎。

對于這次比賽，學(xué)生們積極參與，熱情沸揚，更讓筆者驚訝的是他們的課件制作水平非常高，動畫效果的應(yīng)用恰到好處。很多學(xué)生的口才發(fā)揮得令人折服。他們把課講得如此幽默生動，也是筆者事先沒有想到的。

這場比賽活動激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，也是筆者采用發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)法的一次嘗試。

4 成敗歸因理論

美國心理學(xué)家維納認(rèn)為，人們在對自己和他人的行為進行歸因時，常常將其歸結(jié)為能力高低、努力程度、任務(wù)難度和運氣好壞。如果一個人把失敗歸結(jié)為不穩(wěn)定的和可控制的原因(如努力程度)，那么，他就有可能在失敗的情況下堅持努力，并相信講來一定能取得成功，顯然這是一種積極的歸因；相反，如果把失敗歸結(jié)為穩(wěn)定和不可控制的原因(如能力)，那么他就不會相信自己能夠改變現(xiàn)狀，也就不再努力學(xué)習(xí)了。故而，當(dāng)學(xué)生把學(xué)業(yè)失敗歸因于自己努力不夠時就會增強其進一步學(xué)習(xí)的動機[1]。

由于“電機學(xué)”課程學(xué)時較長，筆者所在學(xué)校分兩個學(xué)期教學(xué)：“電機學(xué)”(一)(48學(xué)時)，教學(xué)內(nèi)容為直流電機、變壓器、交流繞組；“電機學(xué)”(二)(48學(xué)時)，學(xué)習(xí)內(nèi)容為異步電動機、同步發(fā)電機。

筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生對“電機學(xué)”(一)學(xué)習(xí)失敗的歸因會直接影響“電機學(xué)”(二)的學(xué)習(xí)積極性。對于部分“電機學(xué)”(一)學(xué)習(xí)較差的學(xué)生，在學(xué)習(xí)“電機學(xué)”(二)時筆者會向他們解釋成敗歸因理論。

曾有一名學(xué)生在“電機學(xué)”(一)考試時交了白卷，并用試卷附帶的草稿紙上給筆者寫了一封很長的信，訴說“電機學(xué)”(一)學(xué)習(xí)的苦惱，他對自己學(xué)習(xí)失敗的歸因如下：①要為考研做準(zhǔn)備，努力學(xué)習(xí)英語和數(shù)學(xué)，因而大幅減少了這門專業(yè)課學(xué)習(xí)時間；②由于和宿舍同學(xué)晚上睡覺時間不統(tǒng)一，為防止被打擾，搬離了宿舍，導(dǎo)致住處離學(xué)校很遠，有時偷懶不愿意來上課，“電機學(xué)”的課逃了很多；③“電機學(xué)”這門課程難度太大，覺得自己不夠聰明，不會學(xué)好，故而不想學(xué)習(xí)；④由于前面落下很多課程，快要考試時來聽課已經(jīng)聽不懂了。

他擔(dān)心由于“電機學(xué)”(一)沒有學(xué)習(xí)好，會不會“電機學(xué)”(二)也無法學(xué)好。

看到這封信后，我將該學(xué)生叫到辦公室，逐條跟他分析，尤其是后兩條。一條是時間分配問題，另一條是個人學(xué)習(xí)自覺性問題。對于第三條，我與學(xué)生進行了深入的交流。首先我跟學(xué)生解釋：“電機學(xué)”確實難度稍大，但不是太大，只要肯花時間還是可以學(xué)好的，而且這門課的學(xué)習(xí)好壞與智商無絕對關(guān)系，除極少數(shù)天才以外，這個世界上絕大多數(shù)人智商水平相同。你學(xué)得不好不是智商的問題，而是你沒下功夫，不肯花心思。然后我讓學(xué)生挑一個他覺得很難的知識點，跟學(xué)生仔細地解釋。該學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己可以聽懂，并不是那么難。對于第四條我跟學(xué)生說，學(xué)習(xí)是一個循序漸進的過程，需要長時間的付出，一步一個腳印，踏踏實實，教學(xué)往往由基礎(chǔ)知識開始學(xué)習(xí)，由易而難，前面的章節(jié)沒有聽，后面的知識往往難以理解。但是不能因為“電機學(xué)”(一)沒有學(xué)好，覺得“電機學(xué)”(二)就必然學(xué)不好，會有一定的影響但并不是絕對。在“電機學(xué)”(二)學(xué)習(xí)時肯下功夫。遇到以前知識可以適當(dāng)?shù)貜?fù)習(xí)一下，仍然可學(xué)得很好。談話快要結(jié)束的時候，我給該同學(xué)介紹了維納的成敗歸因理論。

后來，該學(xué)生在“電機學(xué)”(二)學(xué)習(xí)過程中確實遇到了一些基礎(chǔ)知識不會造成難以理解教學(xué)內(nèi)容的情況，通過查閱資料和課后答疑解決了。課程結(jié)束時，他坦言本來以為自己很笨，才發(fā)現(xiàn)原來花時間真的可以聽懂看懂，他沒有想到自己竟然還能學(xué)得如此之好。

教育心理學(xué)知識不止以上四點，筆者將在后續(xù)的教學(xué)工作中繼續(xù)學(xué)習(xí)實踐，努力提高教學(xué)水平。

[1] 莫雷主編. 教育心理學(xué)[M]. 北京:教育科學(xué)出版社,2007年8月

[2] 辜承林.陳喬夫，熊永前 電機學(xué)(第三版)[M]. 武漢: 華中科技大學(xué)出版社, 2010年1月

Application of Education Psychology on Electrical Machinery Teaching

ZHANG Ya-lan

(WenhuaCollege，Wuhan430074,China)

Electrical Machinery is one of the most difficult specialized courses of electric specialty, and education psychology mainly researches basic psychology law of teaching and studying in education and teaching situation. This paper explores the application of education psychology on Electrical Machinery course teaching from four aspects: Bruner′s cognitive learning theory—transforming passivity into initiative; the curve of Ebbinghaus—consolidating and reviewing important knowledge; discovery learning—encouraging students to teach themselves; success or failure attribution theory—improving learning activeness of students.Those methods get good effects in teaching practice.

electrical machinery; education psychology

2015-08-01;

2016-03-14

文華學(xué)院教改項目:以學(xué)生為主體的“電機學(xué)”教學(xué)改革探索(J0900740526)

張亞蘭(1986-)，女，碩士,講師，主要從事電機、電拖教學(xué)工作，E-mail:yalanz@126.com

G426

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1008-0686(2016)03-0019-03