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1、电工学实验教学改革略论电工学是非电类专业必修的一门基础课。由电类专业的电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术、电机与拖动及可编程序控制器原理与应用五门课程简化浓缩而成。该课程内容多,概念多,涉及面广,理论性和实践性强,是非电类学生了解、掌握及应用电学知识的基础课程,是培养学生综合能力的重要专业基础课程。实验课的最终目标是培养学生的动手、动脑及创新能力,提高实验课的教学质量,发挥实验教学的作用,培养学生的创新能力和综合素质是学好这门课的基础。因此,必须加强实验教学,运用恰当的教学方法,全面提高教学质量。 电工学实验教学的目标 传统的教学重理论、轻实践,重分析、轻应用,教学模式是按照教学计划,安
2、排在固定时间、固定地点、由固定人员完成固定的实验内容,实验教学一直处在从属于理论教学的地位。该教学模式忽略了对实验教学根本目标的考虑。笔者所在的学院是培养具有“双证书”的一体化职教师资的基地,培养高级应用型人才是我们的教学目标。多年来,我校实施了“理论、实验、技能、设计”四维一体的教学模式,并加强了四个环节的相互渗透与融合。由于忽略了实验教学本身的特点和目的,使多数学生只满足于理论分析,并局限于利用实验教学进行验证,而没有充分发挥学生的主观能动性,造成了学生高分低能的现象。现代实验教学要求处理好理论与实践的关系。事实上,无论是实验教学还是理论教学,二者都是电工学课程的两个同等重要的部分,缺一不
3、可。通过实验可以加深学生对理论知识的理解,使学生懂得所学知识应当如何应用于实践。实验教学是发挥学生主观能动性的再创造过程,它能够促进学生的发散性思维,从而调动学生的学习积极性,使其更加重视基础理论的学习。实验教学不但可以培养学生的能力,而且可以启发他们的创新意识。让学生通过实验课程学会解决实际问题的正确方法,其目的在于培养学生的创新意识和综合应用能力。 改进实验教学方法,培养学生创新意识 (一)存在的问题及改革方案 电工学实验教学的内容是课程建设的核心之一。随着科学技术发展的日新月异,电工学实验也在不断进行改革以适应新技术发展所带来的新要求。但新技术的发展也带来了一些问题。在做实验时,先进的模
4、块化实验教学设备使学生观察不到实验用的元器件,使其对实际生产中的元器件缺乏认知。例如,有的元器件藏于实验箱中,除电源之外,其他线路均已经联接好,学生不知电阻、电容、电感等器件是何模样,更不了解元器件的参数,学生的认知能力得不到训练。 传统实验教学的主要目的是用于验证和巩固所学的理论知识,实验项目单一化,设计性和综合性实验少,学生动手、动脑的机会少,学生的实验兴趣不高,不利于培养学生的创新精神。为解决以上问题,根据各专业人才培养目标的要求,我们制定出各专业自己的电工学实验教学大纲,从根本上改变实验理念,减少验证性实验,增加分析性、应用性及综合设计性实验。验证性实验要少而精,让学生通过这些实验熟悉
5、并认识实验仪器及实验设备,为综合性、设计性实验打好基础。 分析性、应用性实验有利于调动学生的思维,如在进行日光灯实验时,学生自己一边动手安装,一边就如何在实际中提高功率因数的问题展开讨论,让学生自己分析计算,自己动手测试电路,自己认真思考分析。这样,学生的积极性和主动性被调动了起来,自然也提高了实验兴趣。 (二)改进实验教学方法,培养学生的创新意识 开放实验室,提高学生的实验兴趣适合时代潮流,致力于实验教学创新,就应该加强学生实验能力的培养,对实验室应采取多种开放模式。例如时间开放、实验内容开放等。学生完成必做的基础实验后,可根据不同的专业、特长、爱好等选择其他实验,增加进入实验室接触仪器设备
6、的时间,由被动实验转变为主动实验,从而提高实验室仪器设备的利用率,增强学生学习的兴趣与主动性。实验室开放体现了将学生置于学习主体地位的观念,突出了学生自主进行实验的特点,使学生有独立思考、自主发挥的时间和空间,有利于培养学生分析、解决问题的能力,开阔学生的视野,激发学生的创造性思维并培养其创新能力。其中,兴趣是创新的源泉和动力。在实验课中,教师应注重培养学生的学习兴趣,给学生创造一个宽松的实验环境,让学生运用所学的知识去动手、动脑解决问题,充分发挥学生的创造力,满足学生学习的愿望和成就感,达到创新教学的目的。 改进实验教学方法,注重学生能力的培养电工学实验教学涉及的内容多,范围广,既有强电部分
7、,又有电工、模拟数字、电机部分等。对于不同的内容应采取不同的方法。学生实验能力的培养主要体现在以下几个方面:一是正确选用电工及电子仪器仪表与正确测量电量的能力;二是正确使用设备与安全用电的能力;三是检查与排除一般实验故障的能力;四是正确测试与书写实验报告的能力。要达到上述能力的培养这一目标,必须改进实验教学方法,因材施教,充分调动学生的积极性,启发学生独立思考,让学生独立操作,还学生以实验主动权。具体做法是:教师要提前布置实验内容及预习内容,使学生对实验内容有充分的了解,以保证下一节课教学的顺利进行。对于综合性和设计性实验,教师要考虑多种实现方法与实施方案,在实验之前要进行试做,对可能出现的各
8、种问题要有充分的预测和准备,做到胸中有数。实验前的讲解也要恰到好处,教师可采取提问或设问的方法让学生思考,促进教学互动,调动学生的学习热情,促使他们积极思维,集中精力投入试验。在实验过程中应大胆放手,出现了问题要让学生勇于面对和处理,认真检查线路和设备并加以分析。在此过程中,教师只是起到引导和提示的作用,以此培养学生发现问题、排除故障的能力,增强学生的学习自信心和兴趣,提高学生对动手实验的重视,有效增强学生的自主学习能力,培养创新意识及创新能力,真正达到实验目的。 完善实验考核体系,提高学生综合素质 要使实验教学获得良好的效果,必须建立科学合理的实验课考核评价体系,制定完善的实验课考核办法。笔
9、者所在学校历来重视学生动手能力的培养,电工学实验课由于没有独立设课,学校规定:不参加实验或实验课成绩不及格者,不能参加理论课考试,将实验课与理论课置于同等重要的位置。采取的措施有:首先,制定切合实际的实验课考核办法。具体做法是采取多层次的实验考核方法,实验考核多样化。将实验报告为主的传统考核方式改变为综合考查学生的实验能力,科学合理地评价学生的实验能力。在实验总成绩中,平时实验操作占20%,实验报告占30%,平时考勤占10%,提问口试部分占10%,实验考试占30%。这样,最终的实验成绩就不只是由一次考试来决定,而是将各个部分的成绩进行合成,以避免片面性。实验课考试题要具有先进性和创新性,方法可
10、丰富多彩。例如,在设计全加器时,可以用与非门74LS00及异或门74LS86实现,也可以用译码器74LS138及数据选择器74LS151实现,不限制元器件型号,只要实现电路要求就可以。实验课题多样化可以体现学生的创新能力,有利于学生综合素质的提高及全面考查学生灵活运用所学知识和技能的综合能力。 加强教师队伍建设,提高实验教学质量 建设一支高水平、高素质的实验教师队伍是提高实验课教学质量的保证。教学改革任务的主要承担者是教师,他们了解学生的水平与能力,在教学过程中起主导作用。因此,应加强教师队伍的建设,充分调动教师教学改革的积极性,提高教师的教学能力,发挥教师在教学中的主体地位。教师具备扎实的专
11、业知识,具备娴熟的实际操作能力是提高实验教学质量的前提。教师要持之以恒地学习,努力提高自己的业务水平。另外,还要不断地拓宽知识面,增加信息量,丰富教学内容,及时把先进的理论及实验方法应用到教学中。教师能力的提高是保证培养学生的创新意识和创造能力,激发他们的创新精神的前提。教师在实验教学中还应营造富于活力的教学氛围,创设有利于学生发挥创造力的宽松环境,鼓励学生独立思考,提出自己的创意及见解并引进实验教学新模式,不断提高实验教学质量。 电工学实验课教学质量的提高大有潜力。教师在今后的教学中应不断开发实验教学潜力,从思想上重视实验教学,大胆创新,不断改革教学手段,培养学生分析问题、解决问题的能力,努力提高教学质量。