多媒体技术在电工基础教学中的实践与思考
【内容提要】多媒体技术可以综合处理文字、图像、数据、动画和视音频等各种教学信息，已广泛应用于中等职业教育教学。通过运用多媒体辅助教学的实践，阐述了多媒体在创设知识背景、突破重难点、设计课堂练习和培养思考及想象创造能力等教学环节的应用。
【关键词】多媒体 课堂教学 兴趣
电工基础是以实验为主要手段进行教学的学科，这与其它学科教学有明显的不同。随着社会的进步，科学的发展，多媒体技术以其独有的先进特点进入各个学科的教学，在电工基础学科中也同样具有很大的作用。
多媒体计算机辅助教学，即CAI(Computer-Aided Instruction)，或简称多媒体技术，对文本(text)、图形(graph)、静止图像(still image)、声音(audio)、动画(animation)、和视频(video)等信息具有集成处理的能力，可以充分调动参与者的学习兴趣和积极性，为学习者进行知识学习提供一个全方位学习的交互环境。多媒体技术以其大容量、全兼容和交互性强等特点，将各种教学信息以文字、图片、声音、视频的形式展示给学生，能极大地吸引学生的有意注意，提高他们的认知兴趣，增强课堂教学的密度，提高教学质量与效率。
一、利用多媒体技术，创设知识背景
人的各种活动多是由一定的动机所引起的，学生进行学习总是为一定的学习动机所支配的，学习动机中最现实、最活跃的成分是认知兴趣。教学内容的新颖，引人入胜，教学方法的生动活泼多样是吸引学生注意、激发学习动机、提高学习效率的前提条件，而用多媒体技术辅助课堂教学就能有效地实现这一切。把平时从电视、录像、光盘或因特网上收集的与课文内容有关的的声音或视频素材制成CAI课件，在课堂教学的导入阶段作为知识背景展示给学生，能为学生创设贴近真实、自然的学习情境，缩短了学生与认知材料之间的距离，容易激发学生学习兴趣。
比如：在讲授电容器这一章节知识前，为了使同学们对电容器这一基本电子器件有更深刻的印象，使用COOL3D软件制作片头动态文字，用FLASH、3DMAX软件制作各种有动态效果的电容器动画，再结合电容器的教学录像片制作的CAI课件作为背景知识进行介绍。在课堂教学的导入阶段，学生们一下子就被精美的动画所吸引，激起了他们想深入了解电容器结构与工作原理的欲望，在此学习动机的支配下，学生们在整堂课过程中，积极思考，踊跃发言。相信通过观看电容器精美动画给同学们留下的课堂记忆以及电容器知识会让同学们回味无穷。
在课堂上要尽可能多地引入与课文内容有关的数字图像片段，如《中华大百科全书电子版》“电磁篇”中有电磁场应用——防盗报警装置动画的剪辑镜头，加上老师联系理论知识讲解，都会使同学们激动和兴奋不已；“电机篇”中有讲述电动机、发电机理论知识的视频资料和微型电动机在家用电器中应用的精彩镜头；“电路篇”中有介绍电子线路的华丽动画片断，这些视频资料都为同学们创设了理论知识背景，对于引发同学们探求新知识的兴趣、跨越知识过渡、深刻理解各知识点起了举足轻重的作用。
二、突破教学重点和难点
在教学关键处，借助多媒体计算机辅助教学，会产生事半功倍的教学效果。
1、利用多媒体的“放大”作用
在电工基础教学中有许多演示实验的不可见或可见度很小，这样很难使每个学生都观察清楚，就在很大程度上降低了演示实验的效果，影响了教学质量。利用多媒体强大的动画功能及有关外设（大屏幕显示器，液晶投影仪等）可以解决许多用常规手段难以表达或可见度低的实验。涉及磁力线、电力线，交流电信号波形等实验，都可以利用多媒体提高可见度来提高电工基础教学的效果。如电工基础课中的磁力线教学，教师的演示实验是在平面上进行的，要让学生在坐位上看清楚是很难的，所以教师需要采取拿着实验器具让学生看或让学生到前边去看等方法，这样做既麻烦又浪费时间。如果利用实物投影仪进行放大，则既方便又节省时间，效果又好。演示时只需把磁体放在实物投影仪的载物台上，磁体上边再放上一块玻璃板，在玻璃板上撒些铁粉，轻轻振动玻璃板，即可以在银幕上看到清楚的磁力线，同理也可以演示同名磁极和异名磁极的磁力线现象，既生动，效果又好，同时节省了宝贵的时间，增加了课堂的知识密度。在电容器检测教学时，一般演示万用表测量电容器动态电阻，由于测量仪表较小，可见度很小，用投影仪演示效果也很好。演示时，将万用表水平放置在投影仪载物台上，调节镜头至成象最清楚，将万用表表棒搭接在电容器引脚上，就可在银幕上清晰的看到表针转动，实验获得很好的效果。总之，一般可见度小的演示实验都可以利用投影仪等电教媒体的放大作用来提高演示实验的效果。
2、利用多媒体的“模拟”作用
电工基础教学中的演示实验有的做起来很麻烦，所以在巩固练习时或复习时很少有机会有重复做。例如：在磁与电磁章节的“楞次定律”教学中，研究金属线圈中的磁通变化产生感应电流规律时，由于这节课是重点又是难点，所以教师采取的方法是先演示金属线圈中插入磁铁产生感应电流使外接电流计指针发生偏转；再让学生做实验，学生先做金属线圈插入和拔出磁铁，观察感应电流方向，然后调换磁铁极性重复插入和拔出金属线圈，观察感应电流方向这几个实验，最后根据实验总结感应电流方向判断的规律——楞次定律。由于课堂教学的时间是有限的，所以有的学生完不成全部实验或不能正确判别出感应电流方向，这将影响了实验的目的和效果。因此，笔者制作了楞次定律CAI课件，以多媒体动画的形式“模拟”演示电流和磁场变化的全过程，使静止变运动、使间断变连续，而且演示的速度可以任意控制。适时地放在投影仪上进行“模拟”实验，就能在学生实验的基础上帮助学生理解重点，顺利地突破难点，从而提高教学效果。像“电流的形成”、“感性电路交流电流与电压的超前之后关系”等实验也可以采取“模拟”演示的方法将抽象问题形象化提高教学的效果。
3、利用多媒体“改变时空”的作用
在电工基础教学中有时需要教师举出许多生活事例，让学生在头脑中复现许多生活现象，而那些生活现象有些学生能及时的复现，而有些学生可能忘记或是在平时根本就没有注意，这样就影响了教师的讲课。如果教师适时地利用电教媒体的“改变时空”即“化远为近”的独特作用，适时地利用多媒体技术，播放上一段近代的、过去的、现实生活的教学录像片，就能提高教学的效果和活跃课堂气氛。
4、利用多媒体的“复现”作用
有些实验是在教学中做的演示实验，而另一些是学生实验。在复习时，因时间延长而遗忘是不可避免的，有的实验又不适宜重复做，尤其是在复习课时更不可能把平时教学时的演示实验都重做一遍。然而，利用多媒体的“复现”特点就可以达到复习的目的，既节省复习时间又提高复习效果。复习课教学可利用多媒体课件把一些实验“复现”出来，教师还可以边讲边分析。例如：在匀强磁场中金属线框转动切割磁力线产生感应电流的实验，在复习时就可以播放发电机工作原理动画教学参考片来达到复习实验的目的，提高复习课的效果。这样的实验很多：如用电源电动势和内阻的实验，电荷在电场中运动的实验，电感器检测的实验、调节微调电容器实现RLC串联谐振的实验等等都可以利用电教媒体的“复现”特点进行教学。
5、利用多媒体“信息所馈快”的特点
在电工基础教学中，师生之间要靠信息的进行交流，教师要得到学生掌握知识的信息，必须进行检测，而传统的检测方法具有很大的局限性，如果利用多媒体技术辅助课堂教学就可以克服和弥补这种局限性。例如：在电工基础的电路连接的教学中，让学生按电路图连接实验图的练习中，就可以让每个学生在练习本上画出来，然后教师可以有目的地选择正反不同的结果放在实物投影仪上，进行分析和讲解，效果明显优于不用电教媒体的。
三、利用多媒体技术，设计课堂练习
1、理论依据
多媒体技术的另一特点就是其集成性，即集图像、声音、文字、动画和数值于一体，将结果综合地展现在屏幕上，这一特点有利于形成对学习者感官的刺激。根据行为主义心理学和行为主义教学理论，刺激反应是认知形成必备的条件之一。有关研究表明：单凭听觉获取知识，能记忆15%的内容；单凭视觉获取知识，能记忆65%的内容；心理学家也告诉我们：被刺激感觉器官的越多，记忆才越深刻。CAI课件为学生提供声像并茂的感官刺激，这对于学生内化所呈现的知识项目，以及提高他们的学习动机和积极性大有好处。
2、实施方案
在设计课堂练习时，用Authorware或Flash软件把练习的习题集设计成有交互响应的CAI课件，通过一定的色彩搭配、配以图片或动画效果，把要求学生掌握的重要知识点以极其醒目的形式呈现给学生；或者把一单元中所有重要公式、概念及相应的习题设计成填空题、判断题、选择题，先让学生练习，然后把正确答案以各种各样的动态效果出现在屏幕上，必要时还配以鼓励性或祝贺性的音响效果，学生不仅在异彩纷呈的课堂练习中记住了知识，而且体验到了人机交互式学习的快感和成功的喜悦，可谓寓教于乐，学得开心，记得牢固。
四、利用多媒体技术，培养思考及想象创造能力
在计算机中可以开展以学生为主体，以发展学生个性为目的的教学方式。在一定范围内开展对某一课题进行讨论式教学，即教师预先确定讨论题目，随后让学生上网自己寻找感兴趣的或自己不懂的内容，再邀请其他同学一起在网上讨论，最终得到答案。当中，教师可通过教师机查看任一学生的讨论情况，如发现问题便可及时进行指导。这种方法为学生主动学习，培养独立分析解决问题及集体合作精神打下了基础。
利用多媒体技术形象生动、信息量大、交互性强等特点，给学生定量的文字或视频效果文件，激活学生的思维，帮助其发展广阔的想象的空间。合理运用计算机多媒体技术能给中职电工基础课堂教学在效率上带来“几何级”的飞跃，这已为无数实践所证实。当然，借助现代教育媒体并非常规教学的全部，也不是每一节课都适宜使用，它只是常规教学的辅助手段，绝不能取代传统教学中的教师讲解、板书设计和简笔画等基本手段，更不能影响到教师主导地位的发挥。所以，教师在运用CAI技术优化课堂教学的同时，要把握好“度”的问题，根据学生的认识规律、心理特点、教学内容、教学任务、学生学习实际等诸多因素去综合考虑，要找准用多媒体技术辅助教学的最佳切入点，既不能“喧宾夺主”，但也不要“因噎废食”。
笔者在电工基础学科进行多媒体计算机辅助教学实践，逐步培养了学生的思考及想象创造能力，创作出一批高质量的电子小发明、电子小制作，如自行设计制作的小作品获第二届杭州职业高中技能节展台作品一等奖，其中《汽车电源逆变器》获个人作品一等奖；《集成块测试笔》、《钓鱼杆的小改进》获杭州市中小学科技节小发明三等奖。2002年1月笔者所任教的00电子4班参加了全市职高电工基础结业会考，100％合格，平均成绩达94.51。
现代教育技术作为一种全新教学方式，已经向人们展示了一个美好的前景，相信通过一大批创新型教师在运用多媒体技术辅助课堂教学方面的尝试，必将促进课堂教学模式的进一步优化，提高教学的质量，在中职阶段为培养跨世纪人才奠定坚实的基础。
参考文献：
1、鲁清《多媒体运用中的主要问题及解决方法》中小学外语教学 2001.4
2、王吉庆 《计算机教育应用》 北京：高等教育出版社，1999
3、卢正芝 《现代教育学导论》 浙江大学出版社 1999.10
4、孙铭钟《现代心理学导论》 杭州大学出版社 1998.8
5、朱无畏《职高计算机教学要坚持学以致用原则》 浙江职业技术教育通讯2000.4
6、《中华大百科全书电子版》 中国大百科全书出版社 2000.2
