高校網(wǎng)絡(luò)化電工實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與實(shí)踐

彭　琛　王南蘭　張美英　王麗娟

【摘要】網(wǎng)絡(luò)化電工實(shí)驗(yàn)在高校工科專業(yè)中起著提高學(xué)生動(dòng)手能力和鞏固理論知識(shí)等重要作用。本文在分析目前國(guó)內(nèi)外電工實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出了電工實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的思路，即對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和開(kāi)課方式的改革。通過(guò)幾年的實(shí)踐，學(xué)生的動(dòng)手能力及創(chuàng)新能力有了明顯的提高。

【關(guān)鍵詞】高校 電工實(shí)驗(yàn)教學(xué) 改革 實(shí)踐

培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)造能力、綜合能力和素質(zhì)，已成為我國(guó)高等教育的發(fā)展方向。實(shí)驗(yàn)課在提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力等方面起著不可或缺的作用。電工實(shí)驗(yàn)教學(xué)是電路基礎(chǔ)教學(xué)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)之一，在所有高校工科專業(yè)中起著提高學(xué)生動(dòng)手能力和鞏固理論知識(shí)等重要作用。

一、電工實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的必要性

在過(guò)去相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)，國(guó)內(nèi)理工類高校普遍存在重理論輕實(shí)踐的傾向，實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)之比，一般小于1∶4。而美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家的理工類高校兩者之比，一般為1∶2到1∶3。學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣不高，在一定程度上限制了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，難以激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考的興趣和激情，不利于人才的培養(yǎng)。為了適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，特別是創(chuàng)新能力，從2005年開(kāi)始，我們就從教師的教學(xué)觀念和學(xué)生的學(xué)習(xí)方法兩方面著手，加強(qiáng)了對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和開(kāi)課方式的改革。

二、電工實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索

1.修訂人才培養(yǎng)方案，增加實(shí)驗(yàn)課的比重

在辦學(xué)初期，我們參照國(guó)內(nèi)其他高校的做法，將電工實(shí)驗(yàn)依附于理論課程，經(jīng)過(guò)幾年的實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的實(shí)踐能力較為欠缺，尤其是動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力有待提高。所以，在2005年，電信學(xué)院把所屬的自動(dòng)化和通信工程專業(yè)的電工實(shí)驗(yàn)單獨(dú)設(shè)課，開(kāi)設(shè)了《電路測(cè)試技術(shù)》課程。隨后在2006年順利成為了湖南省高校基礎(chǔ)課示范實(shí)驗(yàn)室建設(shè)單位，我院的電工實(shí)驗(yàn)也成為了面向全校工科專業(yè)開(kāi)放的基礎(chǔ)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程，并在2008年通過(guò)修訂人才培養(yǎng)方案增加了《電路測(cè)試技術(shù)》和其他工科專業(yè)的《電路分析》實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)課時(shí)，且全部實(shí)行單獨(dú)考核，其課時(shí)與學(xué)分分別為26學(xué)時(shí)1學(xué)分和16學(xué)時(shí)0.5學(xué)分。

2.優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的興趣

(1)在原有的10個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，結(jié)合電工實(shí)驗(yàn)臺(tái)的特點(diǎn)，把實(shí)驗(yàn)通過(guò)適當(dāng)?shù)恼虾驮黾?，按照必做、限選和任選三個(gè)層次擴(kuò)展為24個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。例如，將元件伏安特性的測(cè)繪和減小測(cè)量誤差的方法結(jié)合在一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，可以讓學(xué)生能將理論知識(shí)結(jié)合實(shí)際，也能明白實(shí)踐是不可能達(dá)到理論上所要求的效果；而且在劃定了6個(gè)基本項(xiàng)目作為必做實(shí)驗(yàn)，12個(gè)限選實(shí)驗(yàn)則是學(xué)生可以根據(jù)自己擅長(zhǎng)的方面來(lái)選擇，而且有的是規(guī)定必須二選一。

(2)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。一方面調(diào)整和增加實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使學(xué)生可以選擇的范圍在一定程度上得到擴(kuò)充，例如，在原有的項(xiàng)目中沒(méi)有關(guān)于三相交流電的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，改革以后加入了用三表法測(cè)量交流電電路等效參數(shù)、三相交流負(fù)載電路的設(shè)計(jì)與測(cè)量以及三相電路功率的測(cè)量等實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在以后接觸三相交流電的時(shí)候不會(huì)覺(jué)得很生疏；另一方面，把實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和計(jì)算機(jī)軟件結(jié)合起來(lái)進(jìn)行分析，先利用網(wǎng)絡(luò)化電工實(shí)驗(yàn)室中的電工實(shí)驗(yàn)臺(tái)和計(jì)算機(jī)中的軟件相結(jié)合，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行分析，然后利用EWB軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行仿真，加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，增進(jìn)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)有EWB在一階電路過(guò)渡過(guò)程中的應(yīng)用、EWB在受控源電路中的應(yīng)用以及動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)等。

3.開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

對(duì)部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目采取實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放制度，改變以往每次實(shí)驗(yàn)都是由教師準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)儀器并做詳細(xì)講解，學(xué)生只按教材步驟按部就班的消極被動(dòng)完成實(shí)驗(yàn)的狀況。在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)學(xué)生所在專業(yè)、所處層次的不同，要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)前要預(yù)習(xí)，并做好預(yù)習(xí)記錄，實(shí)驗(yàn)時(shí)要嚴(yán)格按照操作規(guī)程認(rèn)真操作，教師只是在一旁起指導(dǎo)作用。對(duì)于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，教師只需在開(kāi)始前說(shuō)明注意事項(xiàng)，最后與學(xué)生一起檢查實(shí)驗(yàn)結(jié)果；對(duì)于綜合性實(shí)驗(yàn)，先由學(xué)生自己完成設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，教師只負(fù)責(zé)對(duì)其結(jié)果進(jìn)行檢查；而對(duì)于設(shè)計(jì)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)儀器的選擇、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的檢查、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫等全部由學(xué)生自己去做，教師只負(fù)責(zé)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行可行性論證。通過(guò)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅鼓勵(lì)了學(xué)生自主創(chuàng)新，還充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

4.改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力

由于傳統(tǒng)的應(yīng)試教學(xué)，學(xué)生們?cè)趯W(xué)習(xí)理論方面是佼佼者，但動(dòng)手能力較差。以往兩人一組雖能培養(yǎng)合作精神，但往往會(huì)一人在做，而一人則袖手旁觀，造成部分學(xué)生的動(dòng)手能力沒(méi)有得到提高，無(wú)法做到理論聯(lián)系實(shí)際；而經(jīng)過(guò)改革后，實(shí)驗(yàn)分組采取一人一組，這樣的分組模式就要求人人動(dòng)手，既鍛煉了學(xué)生的獨(dú)立思考能力，又有助于知識(shí)的融會(huì)貫通。

三、電工實(shí)驗(yàn)改革的初步成效

我校網(wǎng)絡(luò)化電工實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的實(shí)施，收到了良好的教學(xué)效果。我院學(xué)生在全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽湖南賽區(qū)，先后獲得了1個(gè)二等獎(jiǎng)，5個(gè)三等獎(jiǎng)；在湖南文理學(xué)院舉辦的大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中，獲得3個(gè)一等獎(jiǎng)，5個(gè)二等獎(jiǎng)，3個(gè)三等獎(jiǎng)，5個(gè)優(yōu)勝獎(jiǎng)。自動(dòng)化04級(jí)曾岳衡的“一種安全插頭”獲得實(shí)用新型專利一項(xiàng)。學(xué)生中先后有10人參加學(xué)校資助的科研項(xiàng)目的研究。學(xué)生考研的錄取率逐年上升，1999級(jí)學(xué)生考研錄取率為3.17%，2000級(jí)學(xué)生考研錄取率為8.77%，2001級(jí)學(xué)生考研錄取率為5.45%，2002級(jí)學(xué)生考研錄取率為8.39%，03級(jí)學(xué)生考研錄取率為15.7%。

通過(guò)對(duì)自動(dòng)化07級(jí)學(xué)生進(jìn)行試點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生一般在做了4～5個(gè)實(shí)驗(yàn)后，組成線路、測(cè)量參數(shù)的速度普遍加快，測(cè)量中出現(xiàn)儀表超限或極性錯(cuò)的記錄逐漸減少，以致在最后考試時(shí)，無(wú)一人有儀表超限的現(xiàn)象，從而可以看出學(xué)生的動(dòng)手能力在很大程度上得到了鍛煉，使學(xué)生能很好的把理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中去。

由上可以看出，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)化電工實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革是有初步成效的。一方面，同學(xué)們擴(kuò)展了自己的思路，對(duì)于同一個(gè)原理可以用多種不同的方法進(jìn)行驗(yàn)證；另一方面，同學(xué)們初步掌握了計(jì)算機(jī)仿真，為以后專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。

四、小結(jié)

在高校網(wǎng)絡(luò)化電工實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革這條道路上，筆者還只是跨出了一小步，還仍然有許多的障礙需要克服。想要培養(yǎng)出符合現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的人才，我們的高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革就必須跟上社會(huì)的發(fā)展，特別是現(xiàn)代飛速發(fā)展的電子行業(yè)，知識(shí)的更新尤其重要。只有我們的學(xué)校和教師跟上時(shí)代發(fā)展的步伐，那么，我們培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生才能更好的適應(yīng)社會(huì)，成為國(guó)家建設(shè)的棟梁。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬鑫金等.電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的嘗試[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2002，(3)：46-48.

本文為湖南省教育廳教研項(xiàng)目“電氣信息基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室‘一四三實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系得研究與實(shí)踐”[項(xiàng)目編號(hào)：湘教通[2008]263號(hào)-163]；湖南文理學(xué)院教研項(xiàng)目“電氣信息基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室‘一四三實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系得研究與實(shí)踐”[項(xiàng)目編號(hào)：JGZD0807]。