电工电子课程实验教学改革思路

郭 娜

摘 要:分析了电工电子实验的历史与现状和存在的问题,提出了改革的思路,验证性、综合性、设计性实验同时并举。进一步开拓学生在实验过程中的创新能力,使实验教学真正走上一个新的台阶。

关键词:电工 电子 实验

电工学是理工科的一门重要的专业基础课程。实验教学是电工学必不可少的环节,也是高等职业教育体系的重要组成部分。它是联系课堂理论教学的桥梁,是对学生进行科学实验训练、使学生对所学理论知识强化印象、深化理解并从中传授使用仪器设备、探索实验科学理论的基本方法、提高学生动手和创新能力的重要环节。但在实际教学中,总存在一些不尽人意的地方。如常偏重于验证性实验,使学生处于被动学习状态中,不利于人才的培养,因此改革传统的教学观念和实验模式势在必行。实验教学方法改革的重点在于激发学生参与实验的积极性,提高学生实验的浓厚兴趣。

一、电工电子实验的历史与现状

我校目前的电工电子实验,验证型实验是主要形式。验证型实验是为验证已经学习过的理论知识所设置的实验。验证型实验是实验指导教师将实验所需用品等准备齐全;学生根据“实验指导书”中的操作步骤进行操作,观察并记录下实验结果,包括仪器仪表读数、实验装置屏幕上显示的数字和图形等;然后按照要求,将实验所用的设备、实验过程、结果、以及与理论对比情况等整理出实验报告。

学生完成这种实验主要有3个直接收获:

1.验证已经学过的理论知识。

2.学习基本实验所用设备、仪器仪表的使用方法。

3.学会记录和处理实验数据,撰写合格的实验报告。

学生通过各种验证型实验,体验科学研究的过程,从中也能得到辩证唯物主义的思维方法,达到实事求是和严谨的科学作风的训练。

二、实验教学中出现的问题及分析

电工电子实验属于技术基础实验,既有基础实验的特点,又具有专业的性质。完成质量的好坏与后继专业实验的开展有着重要的联系。然而在实验教学环节中,还存在着一些不容忽视的问题。

传统实验主要是“验证性”实验,即学生在规定时间内完成老师规定的实验内容,实验的目的是对基本理论和结论的验证。在验证性的实验中,实验指导书将实验目的、任务、实验线路、操作步骤、使用仪器、数据表格等一一给出。学生只需按照实验指导书规定的实验内容及步骤,按部就班地在实验箱上连线测试,并将测试的数据填入给定的表格,实验即告结束。

目前,我校开设的电工电子实验内容有:(1)基尔霍夫定律的验证;(2)单相交流电路功率因数的改善;(3)RLC串联谐振电路;(4)三相交流电路;(5)低频小信号放大电路;(6)555时基电路的应用;(7)计数译码显示实验。实验内容长期以来没有更新与改进,内容老化,手段单一。并且上述所列实验项目基本上都是基础性验证实验,是对理论教学的简单验证和基本实验技能的训练。实验内容没有新颖性、创新性,不能激发学生的求知欲和发散思维,学生做实验仅仅是被动地完成任务而已,不利于学生创造性思维和创新能力的培养,在一定程度上制约了学生能力的发挥。学生很少思考:实验为什么这样做?效果如何?还有没有更好的方案?其结果是学生对实验失去兴趣,实验根本达不到提高学生实践能力的目的。因此,传统实验教学模式的改革刻不容缓。

三、电工电子实验内容改革的方向

实验教学的目的,就是要理论联系实际,通过实验巩固理论所学的知识,培养学生的综合能力。实验效果好坏,并不在于实验内容的多少,而是取决于科学的实验方法以及学生的实验愿望。针对不同的学习对象、学习要求和教学中存在的问题,我们进行了实验教学方法的调整。

1.验证性实验

应重在培养学生对实验仪器仪表的基本学习、掌握与正确操作,基本实验现象的观测及数据整理,培养学生良好的科学素养。因此,这一层次的实验内容不宜过深,应该突出对学生基本实验技能的培养。教师要对实验内容、步骤及仪器使用等一一描述,以便使学生能较顺利地完成实验。因为这是学生接触到的第一个实验,所以各种仪器的使用讲得要非常详细,而对于和理论知识联系较为密切的部分要发挥学生的主动性,让他们自己找到答案。对于这样的实验,老师要充分发挥主导作用,不包办解决实验中的问题,而是引导学生从观察实验现象入手,用学过的基础知识判断,发现问题,解决问题。

2.综合设计性实验

要求学生在能熟练运用各种实验仪器,具有相关理论知识,掌握多种测量技术手段的基础上,根据老师提出的具体实验任务,自拟实验方案,准备数据表格,独立完成实验现象的观测与分析处理。因此,综合设计性实验能培养学生独立动手能力和良好科学素养,它既是对学生验证性实验掌握情况的一种检验,也是对学生多方面能力培养的一项重要内容,它应该在整个实验教学环节中占有突出的地位。

3.研究性实验

研究性实验的题目既要考虑学生在理论学习阶段已具备的知识,又要积极引导其发挥自主学习的能力,综合运用已有知识对理论学习中因为学时所限而未涉及的某些现象进行研究。电工学教材中变压器的损耗和效率这一部分只简单介绍了有两种损耗,没有进行更详细的分析。我们可以把变压器的研究作为实验题目让学生研究。对于这样的实验,老师只提供实验器材,让学生通过阅读相关的书籍自己制订方案、步骤、进行数据处理、撰写实验报告,提高学生分析、解决问题的能力。对于研究性实验,因为学生具有很强的主观能动性,所以实验报告可以要求以论文的形式书写。在做这种实验时,由于一切以学生为主,实验结束时,教师根据学生的具体操作情况,给出操作分数,按比例也计入最后总成绩。

四、改革实验教学方法和教学手段,转变教学观念

1.转变教学观念

实验教学必须从课程——教材——课堂——考试的传统教育方法向知识——能力——素质——人才的现代化教育模式转变。教师要具有“知识传授、能力培养、素质提高”协调发展的教育理念和以能力培养为核心的实验教学观念。实验教师在实验过程中应该当好“导师”,变实验“辅导”为“引导”,实施以“学生为主体,教师为主导”的自主学习模式,引导学生自主获取知识 ,运用所学知识解决实验中的问题。在实验教学中进行启发性教学,鼓励学生独立观察问题、思考问题、分析问题和解决问题。只有这样才能在实验教学的各个环节、各个层次培养学生的学习兴趣,锻炼学生的动手能力和激发学生的创新意识。

2.打造全面开放的教学模式

在传统的实验教学中,学生按班级在相同的时间完成相同的实验内容,教师对实验结果进行验收,这样做的弊端很多。首先,教师忙于验收,辅导的时间相对减少,教师的作用本末倒置;其次学生为了应付老师的验收,往往只注重结果不注重过程,学习效果差。开放式实验教学是培养创新人才的有效途径,有利于学生的个性思维发展和创新能力的培养,学生可以根据自己的专业、能力和爱好,选择相应的实验,也可以将自己的创意带到实验室来实现。开放式实验教学为学生创造了自主学习和实践的条件,营造了自主实践的气氛和压力,培养了学生“独立探索、提出问题、分析问题和解决问题”的习惯。学生由“被动式”实验转变为“主动探索式”实验,他们有足够的时间来修正实验方案、研究实验现象、分析实验结果。开放式实验可以发展学生的个性和潜质,激发学生的创造力,达到提高实践能力和综合素质的目的。

提高实验课教学质量看似老生常谈,但是它时时具有新的意义。它应该随着当今社会的发展与时俱进,不断提出新的教学模式。作为实验教学工作者应该充分挖掘实验教学的特殊功能,把培养学生的创新精神,提高学生综合素质作为一项永恒的主题。而采用上述方法既激发了学生学习的积极性,培养了学生的独立思考、动手的能力;也进一步增强了学生勇于创新、敢于面对挑战的能力。

参考文献

[1]刘德进.关于电工电子实验教学改革的思考[J].甘肃科技纵横,2006(3)

[2]朱振华.电工电子实验教学改革初探[J].实验科学与技术,2007(6)

[3]付金山,李文星.电工电子实验教学改革与思考[J].平原大学学报,2007(6)