关于高职院校电工电子实验室建设的思考

2023-10-30张郑

科学咨询 2023年15期

张郑

（重庆五一职业技术学院，重庆 401320）

电工电子专业有着较强的实践性。高职院校在教学中不仅要重视技术理论的传授，而且应加强实验室的建设，指导学生将学习中获得的理论知识与科学实验结合起来，促进学生多方面能力的全面提高。电工电子实验室的建立有助于高职院校的健康发展，也有助于培养学生的创造性思维。因此，高职院校应重视电工电子实验室的建设，并积极完善和协调实验室中的资源。

一、电工电子实验室建设的必要性

（一）教育教学需求

高职院校作为我国高等教育的重要组成部分之一，是我国培养实用型人才的主阵地，其教学宗旨就是不断为社会提供技术型人才，以促进我国经济和技术的不断发展。受到当前社会环境的影响，企业迫切需要具有丰富的理论知识和较强的实践能力的综合型人才。高职院校应转变传统教学理念，摆脱单纯的理论教学，结合自身发展需求来建设现代化实验室，并调整教学内容，增加动手实践内容，使学生在学习中能够将理论学习与科学实验完美地结合起来[1]。由此可见，实验室的建设是为了满足高职院校教育教学的实际需求。

（二）学校评估需求

为了规范高职院校的发展，教育部门每年会对其人才培养水平进行评估，而实验室建设是重要评估项目之一，且有着明确的规定[2]。因此，高职院校要重视实验室的建设，结合自身的发展规模及办学定位来规划实验室的规模，以实现可持续发展，在培养学生的动手实践能力的同时，符合评估要求。

二、实验室建设的原则

（一）设计性、创新性和实用性

高职院校大部分专业都兼顾理论性和实践性，尤其是电工电子专业，对学生的理论知识储备和动手实践能力有较高的要求。因此，在建设实验室时，高职院校应逐步放弃传统的验证性实验，在保证实践操作功能完善的同时，应注重对学生创新意识和设计能力的培养，让学生在学习中有更大的创造空间[3]。学校应结合电工电子专业的特点，合理分配实验资源，减少传统实验项目的分配额度，增加设计性、创新性、综合性的实验项目，如增加功率放大电路、交通灯控制电路、万用电表电路等。此外，高职院校还应增强实验项目的直观性。电工电子专业中涉及的知识和技能较为广泛，学生在学习较为复杂的知识时，需要一定的内化时间。因此，在实验中，教师应尽量保证实验过程直观、清晰，使学生可以清楚地看到实验的每一个步骤，对实验中所需要的元件及操作流程一目了然。这种教学手段更有助于学生掌握知识，并提高学生对电工电子专业的学习兴趣。除此之外，在电工电子实验中，教师不能一味地追求实验的完整性和美观性，更要鼓励学生一起参与到实验中，从而避免实验教学流于形式。

（二）兼顾性和安全性

电工电子实验室要具有兼顾性和安全性。一方面，实验室建设投入的资金较多，实验室不仅要为电工电子专业的学生服务，而且要顾及其他专业的学生。因此，高职院校在建设实验室时，就应兼顾全校的师生。另一方面，高职院校在建设实验室时，要保证其安全性，不仅包括师生的人身安全，而且包括实验设备的安全。电工电子专业与“电”有着密切的联系，如果不注意安全措施防护，则会使学生引起恐慌，甚至还会威胁到师生的人身安全[4]。因此，高职院校在建设电工电子实验室时，必须配备完善的防护措施，如内外电压漏电保护、电流型漏电保护、隔离变压器浮地等，以降低意外情况出现的概率。同时，为了保证实验设备在实验操作中能够实现非故障运行，高职院校要对配备的设备严格把控质量，并选择具备一定的保护功能（如短路保护、防漏电等）的设备。在此基础上，高职院校还可以结合实际情况选择是否铺设绝缘地板。

（三）人文性和开放性

师生是实验室的操作主体。高职院校在建设实验室时，应使实验室具备人性化特点。例如，实验台的尺寸有很多种，高职院校在选择款式高低时，应尽量遵循人类的操作习惯，以此来体现“以人为本”的教育思想。如果实验台的选择让师生在操作中感到不舒服，则会影响教学成效。如果实验台过高，教师在操作时，动作会被实验台遮挡，间接拉开了与学生之间的距离，容易让学生产生较强的距离感，不利于教学效率的提高。因此，实验台的高度应尽量控制在1.1～1.4米之间。此外，实验台的选择还应简单大方、光滑平整，学校尽量不要选择带有毛刺或装饰花哨的实验台，以避免分散学生的注意力。除此之外，电工电子实验室的建设还应具有开放性，不仅是指实验内容具有开放性，而且指时间上具有开放性。学生的动手实践能力并非一朝一夕可以形成，需要时间的积累和沉淀，因此，学校需要尽可能地为学生创造良好的学习环境。高职院校应开放实验室学习，让学生在非课堂时间也能到实验室中进行实践操作，并在开放设备的同时，保证学生的安全和设备的安全。

（四）网络性和产学研性

实验室建设还应具备网络性和产学研性，这是保证其教学有效性的关键。网络化指的是通过计算机来进行实验室装置管理，不仅可以体现出实验室建设的先进性，而且能够为实验室提供更多的空间。教师利用计算机对实验室进行管理，也能够及时监测学生的行为，发现其存在违规操作的行为并及时记录下来，储存到系统的数据库中，从而掌握更多学生的实验数据，让教学更具针对性。实验室内有着完善的网络系统，在教学中，教师也可以借助设备搜集教学资源，运用更加丰富的教学手段开展实验教学。例如，一些复杂的电工电子实验过程，学生仅凭观察难以快速掌握，此时，教师就可以借助网络手段录制实验过程，再通过慢放和回放等功能，辅助学生对知识进行内化[5]。产学研是高职院校未来发展的必经之路。在实验教学中，学生在教师的引导下，可以自主去探索、去发现，掌握基础知识，提高实际操作能力，促进综合能力的全面提高。

三、电工电子实验室建设的实践与思考

（一）以提高实验利用率来建设实验室

提高实验室的利用率是建设电工电子实验室的重要前提。高职院校虽然建设了实验室，但实验室的利用率并不高，不仅造成了资源的闲置和浪费，而且影响了学生实践能力的提高。电工电子专业基础课程中所使用的设备有较高的重复率，如电流表、电压表等，都是各实验课中常用到的设备。同时，传统的电工电子实验教学依附于理论教学，实验类型多是以验证为主，实验内容和实验形式较为单一，且教学流程多为教师讲解知识—带领学生操作实验—学生完成实验报告，实践性、探究性和科研性不足。为了解决以上问题，高职院校在建设电工电子实验室时，应遵循“共建互通”原则，将特点相近的实验室组合在一起，成立专门的管理机构统一对实验室进行管理。相关专业的教师在开展实验教学时，可以根据需求和班级学生人数来调用仪器，以避免设备使用率低的问题出现。如此一来，高职院校就可以加强对实验室的统一领导，所有设备及资源的调用都有合理的安排及明确的使用记录，破损或老旧的实验设备和器材也有专人定期检查，并及时检修和更新，对加强实验室管理与建设有着积极意义。

（二）增强职业岗位的针对性

高职院校的实验室多实行“多证书”制度，体现出了学校重视职业能力和职业素养培养的特点，符合高等教育的基本规律，也间接证明了高职院校教学内容与国家要求相符，能够满足相关企业对学生职业能力和职业素养的需求。高职院校应结合电工电子专业的特点，将实验室建设与实训基地建设有机结合起来，以技能培养为核心，以资源合理配置、充分利用为原则，使实验室与实训基地存在共通性，追求实验室与实际岗位操作的一致性，提高学生的动手操作能力。当前，电工电子专业所涉及的职业工种数量较多，工作的技能复杂性也越来越强，分工逐渐精细化，不仅各行负责的业务范围不同，而且部分工作的专业性较强，需要学生专门学习和练习才能掌握相关知识。为了提高高职院校电工电子专业学生的就业竞争力，使他们更好地适应工作环境和行业竞争，电工电子实验室的建设应侧重对学生职业技能的培养。高职院校的教师应以专业就业前景、社会对人才的真实需求为依据，有针对性地组织学生完成相关实验，保证学生在内化理论知识的同时，专业技能也能得到发展。

（三）借助计算机仿真技术建设仿真、虚拟实验室

随着人们生活水平的提升，计算机软件和硬件设备也在不断更新，无论是生活中还是工业中都出现了仿真系统的身影，为实际系统的开发提供了更多支持和依据，也能减少人力和物力等资源的投入，让科研和工业生产的效率得到提高。电工电子行业自然也在这一领域内。电工电子行业出现了大量的仿真工具，如CAD、EDA、PCB等，都可以发挥虚拟实验室的作用，为学生提供多种电子元件和仪器仪表，引导其完成虚拟实验。仿真、虚拟实验室的建设不仅可以节约资源和部分建设资金，而且可以降低实验中的危险性，为学生创造更加舒适、安全的实验环境。由此可见，仿真、虚拟电工电子实验室的建设是非常有必要的。在电工电子实验室建设中，学校应结合学科特点及自身办学经验，在建设实体实验室的基础上，合理引入仿真系统建设虚拟实验室，以辅助电工电子教学的开展。

四、电工电子实验室管理

（一）制度管理

电工电子实验室建设完成后，高职院校要建立完善的管理制度。这些制度并不是为了限制谁，而是为了保证实验室的正常运转。电工电子实验室与“电”联系密切，甚至还存在高压电。为了保证师生的安全，高职院校要在制度中明确地告诉师生哪些行为是不可取的、哪些行为是被严令禁止的，在一定程度上保证实验过程的安全性。实验过程中必然会造成材料和资源的消耗，也会产生实验垃圾，合理的管理制度有助于维持实验室环境的干净与整洁。某高职院校在电工电子实验室中制定了《电工电子实验室操作规章制度》《电工电子实验室行为准则》《实验指导教师岗位职责》等，试行一段时间后效果斐然，教师和学生各司其职，按照制度有序开展实验，避免了很多麻烦。

（二）仪器使用管理

电子仪器是电工电子实验中的重要设备，也是教师教学和学生探索的重要物质基础，仪器设备的运行状态会直接影响实验教学的质量。同时，大部分电子仪器的结构精密、复杂，损坏后即便维修好，使用效果也会大不如前，批量更换则会对高职院校的财政造成较大的压力。因此，电工电子实验室建设完成后，教师应重视仪器使用管理，通过科学的引导，让学生正确使用电子仪器，避免错误的操作影响仪器的使用年限，进而提高现有设备的完好率、使用率，减少闲置与浪费。人力资源充足的院校还可以派遣专人负责实验室中的仪器管理，以便在发现问题的第一时间提出解决方案，并做到及时维护、及时更换、积极开放、充分利用。

（三）实验室管理

在过往的实验室管理工作中，高职院校多是安排退休教师或教师家属管理实验室，工作内容多是负责开关实验室、维持室内环境等，与教学则没有太多关系，岗位名称也多是管理员，而不是教师。但随着社会的发展，人们逐渐认识到这种管理制度是错误的，具备电工电子知识的管理人员能在教学中发挥出更多的价值。因此，电工电子实验室建设好后，高职院校不仅要重视制度管理和仪器设备管理，而且要重视实验室管理。实验室管理指管理人员不仅要对环境、仪器进行管理，而且要辅助教师完成教学任务，以保证电工电子实验更顺利地完成。因此，电工电子实验室中的管理人员也应被称为“教师”。在工作中，管理人员要加深对电工电子专业的了解，提高专业素养，熟悉各种设备的运行原理和使用方法，以便在教学中为师生提供帮助，形成正确的教学服务意识。只有教师和实验室管理人员协同配合，才能保证实践教学的顺利开展，保证电工电子实验的实效性。