电工电子实验立体化教学方法探析

　　摘要：在电工电子实验教学中，可通过立体化的实验教学方法，完善实验教学体系、改革实验教学手段、改善实验教学环境，拓宽实验内涵，并以学生为主体，以能力和素质培养为主线，实现高级技术人才的培养。
　　关键词：电工与电子；立体化教学；实验教学方法
　　
　　电工电子是机电类专业实践性很强的专业基础课程，在整个知识体系中占有重要地位，与其相匹配的电工电子实验课程则是通过实验教学传授实验基础知识、基本方法和基本技能，培养和提高学生的理论知识综合运用能力、收集信息能力、解决问题能力、沟通协作能力和创新实践能力。通过立体化的实验教学方法，对实现人才培养目标、增进实验教学实效、提高学生整体素质具有十分重要的意义。
　　一、目前电工电子实验教学的弊端
　　1. 重理论轻实践的传统观念依然存在
　　有部分电子电工实验课教师在教学过程中仍然存在以“教”为主，过分强调理论知识的重要性，忽视实验教学在验证创新、培养学生动手能力方面的作用，没有把实验教学提到相应的高度认识，造成理论课与实验课脱节。
　　2. 实验环境封闭，实验项目单一，授课方法单调
　　实验室环境大多封闭，实行单一分散管理，只在安排有实验课的很短时间内接受训练，学生实习机会少，缺乏系统的实践培养。在教学手段上也主要以板书和口头讲解为主，没有把先进的教学手段应用于实验教学，很多情况不能生动形象地给学生讲清楚，难以达到理想的教学效果。
　　3. 实验内容陈旧，实验仪器设备需要进一步的更新和增加配套数
　　实验内容缺乏探索性、启发性，实验教学方法单调，学生按照实验指导书的固定程序步骤进行，只是被动地、机械地操作，验证性多，创新性、综合性、设计性少，缺乏内在活力。加之可以使用的仪器也过于简单，仪器少人数多，实验效果难以保证。
　　二、构建电工电子实验立体化教学方法的思路
　　针对电工电子实验教学面临的问题，总结长期组织实验的经验，提出了构建立体化实验教学的框架，框架结构如下图所示。建立立体综合实践培养体系，在培养目标、实验内容、授课方法等方面做全面改革。使学生通过实验实习，掌握课本理论知识，掌握仪器设备的使用方法，掌握实际操作技能，激发创新意识，培养整体素质。三、实现电工电子实验立体化教学方法的探索
　　1. 创新教育观念，提升实验水平，运用多元化教学方法
　　“多元化教学方法”的实质就是改“以教为主”为“以学为主”，强调学生的主体作用，特别注意增强学生的自主性。不管是哪种形式的实验教学方法（详见图：示范中心多元化实验教学模式），常规式和开放式，以及自主式、合作式、研究式，整个实验过程均强调必须由学生独立自主地完成。即使是常规的实验教学中，也强调学生自己动手，自己动脑。实验教学的目的是培养学生的动手能力和创新实践能力，学生是主体，服务是宗旨。在实验教学历程中，实施实验室开放管理，保证设备完好率，学生随到随用，有问必答，提供场地、设备、元器件和辅导，可帮助学生提高动手的能力，培养创新的意识。
　　2. 引入新方法，丰富教学手段，采用多样化实验形式
　　为了适应新的形势，培养学生运用知识和提高实际操作能力，实验中心将EDA技术、EWB仿真等引入电工电子实验中。例如，将EWB仿真技术引入模数电实验中，学生在计算机上用Multisn软件进行虚拟仿真实验，可以观察和分析电路的结构、功能及工作原理，加强对实验原理、规则和实物实验操作要领的认识，再通过PROTEL软件画出原理图，通过学校的制板设备制作PCB电路板，最后实物焊接。全方位培养学生发现问题、分析问题和解决实际问题的能力，利用软硬件兼顾的方法，实现传统实验与虚拟实验的优势互补，进一步提高实验教学效果，开拓学生在实验过程中的创新能力。充分运用现代教学手段进行实验教学，大力推广和使用多媒体实验教学课件，提高实验教学效率，让学生在实验室有更多的时间进行综合性和设计性实验。充分利用校园网络资源建立实验教学网站，制作大量实验相关教程和提供丰富专业相关资料，形成立体化、全方位的实验教学方法手段体系。利用BBS建立良好的师生之间互动关系，及时反馈学生学习中的疑点和困难，使教师能及时调整教学方法和方案，更加有利于学生知识的巩固和综合能力的培养。
　　3. 因材施教，优化教学方案，开展多层次教学活动
　　确立了“保证大面积成才，强化优秀生培养，促进拔尖生脱颖而出”分层次因材施教的培养目标。为了适应不同专业、层次实践教学需要，实验中心打破强电与弱电的界限，构建三层次实验课程体系：重视基础性、验证性实验，引导综合性、新颖性实验，鼓励探索性、创新性实验。让学生从认知简单分离器件、学习仪器原理到器件和集成芯片的组装与封装、熟练掌握常用仪器设备的操作；从基础验证性、演示性实验熟悉课程基础理论和相关实验设计原理到综合性、新颖性的实验，强化实验操作，掌握实验方法，发散理论应用和创新；从学习分析固定课程实验到要求学生独立设计、自查资料、自拟方案、自备器件、自己制版焊接的探索性、创造性的实验，使学生在材料、工艺、设计、测试、封装等整个流程有了系统的学习和认识，从头到尾经历了初步科学研究的实践，开阔了视野，增长了见识，学到了知识，锻炼了自学能力。
　　4. 灵活多变，改善教学环境，注重多重性能力培养
　　实验教学对于提高学生的综合素质、培养学生的创新精神与实践能力具有特殊作用。针对新世纪能力型人才培养的需要和要求，在实验教学中强调注重培养学生的理论与实验相结合的应用能力；进行实验以及实验数据收集整理和分析能力；进行部件、系统和工程应用的设计能力；在实践中应用必要的技术和现代化工具的能力；改变过去实践教学完全服务于课堂教学，验证性实验管辖的局面，增加提高型和研究创新型实验的比例，丰富科学技术研究内容，循序渐进，课内外结合，激发兴趣，培养学生的实践能力和创新精神。
　　5. 积极探索，重视实验效果，采用多形式考核方法
　　考核是实验教学的重要内容，积极探索多形式实验考核方式，以有利于激发学生实验兴趣，提高实验能力为目的。课内实验主要采用平时成绩与考试成绩相结合的形式考核，以平时成绩为主评定，学期考试成绩按比例计入实验成绩，使学生更加重视实验课的学习。单独设计课的实验课主要采用操作、报告、笔试、口试等相结合的形式考核，总评成绩由考核成绩与平时成绩综合评定；考核采取操作、笔试、口试相结合，以操作考核为主的方式进行，平时成绩不合格者不能参加课程考核。课程设计、实验选修课、综合创新培训等主要采用立项、作品或报告、答辩相结合的形式考核，课程设计、实验选修课的报告成绩占比例较大，而综合创新培训的作品和答辩的成绩占的比例较小。
　　四、实验教学改革的效果
　　立体化实验教学方法，体现了实验环节的系统性、综合性、层次性，自主性、开放性的特点。经过教学实践，学生的学习兴趣和实践能力、老师的授课水平和教学效果都有了很大提高，教学改革取得显著效果。
　　
　　参考文献：
　　[1]石光明，王松林.电工电子实验教学示范中心的建设与实践[J].中国大学教学，2007（4）.
　　[2]黄允千.构建电工电子实验中心的新模式[J].实验技术与管理，2005（3）.
　　
　　（郑州市技师学院）
　　 注：“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”