電工電子課程實驗教學(xué)改革思路

郭 娜

摘 要:分析了電工電子實驗的歷史與現(xiàn)狀和存在的問題,提出了改革的思路,驗證性、綜合性、設(shè)計性實驗同時并舉。進一步開拓學(xué)生在實驗過程中的創(chuàng)新能力,使實驗教學(xué)真正走上一個新的臺階。

關(guān)鍵詞:電工 電子 實驗

電工學(xué)是理工科的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。實驗教學(xué)是電工學(xué)必不可少的環(huán)節(jié),也是高等職業(yè)教育體系的重要組成部分。它是聯(lián)系課堂理論教學(xué)的橋梁,是對學(xué)生進行科學(xué)實驗訓(xùn)練、使學(xué)生對所學(xué)理論知識強化印象、深化理解并從中傳授使用儀器設(shè)備、探索實驗科學(xué)理論的基本方法、提高學(xué)生動手和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。但在實際教學(xué)中,總存在一些不盡人意的地方。如常偏重于驗證性實驗,使學(xué)生處于被動學(xué)習(xí)狀態(tài)中,不利于人才的培養(yǎng),因此改革傳統(tǒng)的教學(xué)觀念和實驗?zāi)Ｊ絼菰诒匦?。實驗教學(xué)方法改革的重點在于激發(fā)學(xué)生參與實驗的積極性,提高學(xué)生實驗的濃厚興趣。

一、電工電子實驗的歷史與現(xiàn)狀

我校目前的電工電子實驗,驗證型實驗是主要形式。驗證型實驗是為驗證已經(jīng)學(xué)習(xí)過的理論知識所設(shè)置的實驗。驗證型實驗是實驗指導(dǎo)教師將實驗所需用品等準(zhǔn)備齊全;學(xué)生根據(jù)“實驗指導(dǎo)書”中的操作步驟進行操作,觀察并記錄下實驗結(jié)果,包括儀器儀表讀數(shù)、實驗裝置屏幕上顯示的數(shù)字和圖形等;然后按照要求,將實驗所用的設(shè)備、實驗過程、結(jié)果、以及與理論對比情況等整理出實驗報告。

學(xué)生完成這種實驗主要有3個直接收獲:

1.驗證已經(jīng)學(xué)過的理論知識。

2.學(xué)習(xí)基本實驗所用設(shè)備、儀器儀表的使用方法。

3.學(xué)會記錄和處理實驗數(shù)據(jù),撰寫合格的實驗報告。

學(xué)生通過各種驗證型實驗,體驗科學(xué)研究的過程,從中也能得到辯證唯物主義的思維方法,達到實事求是和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)的訓(xùn)練。

二、實驗教學(xué)中出現(xiàn)的問題及分析

電工電子實驗屬于技術(shù)基礎(chǔ)實驗,既有基礎(chǔ)實驗的特點,又具有專業(yè)的性質(zhì)。完成質(zhì)量的好壞與后繼專業(yè)實驗的開展有著重要的聯(lián)系。然而在實驗教學(xué)環(huán)節(jié)中,還存在著一些不容忽視的問題。

傳統(tǒng)實驗主要是“驗證性”實驗,即學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)完成老師規(guī)定的實驗內(nèi)容,實驗的目的是對基本理論和結(jié)論的驗證。在驗證性的實驗中,實驗指導(dǎo)書將實驗?zāi)康?、任?wù)、實驗線路、操作步驟、使用儀器、數(shù)據(jù)表格等一一給出。學(xué)生只需按照實驗指導(dǎo)書規(guī)定的實驗內(nèi)容及步驟,按部就班地在實驗箱上連線測試,并將測試的數(shù)據(jù)填入給定的表格,實驗即告結(jié)束。

目前,我校開設(shè)的電工電子實驗內(nèi)容有:(1)基爾霍夫定律的驗證;(2)單相交流電路功率因數(shù)的改善;(3)RLC串聯(lián)諧振電路;(4)三相交流電路;(5)低頻小信號放大電路;(6)555時基電路的應(yīng)用;(7)計數(shù)譯碼顯示實驗。實驗內(nèi)容長期以來沒有更新與改進,內(nèi)容老化,手段單一。并且上述所列實驗項目基本上都是基礎(chǔ)性驗證實驗,是對理論教學(xué)的簡單驗證和基本實驗技能的訓(xùn)練。實驗內(nèi)容沒有新穎性、創(chuàng)新性,不能激發(fā)學(xué)生的求知欲和發(fā)散思維,學(xué)生做實驗僅僅是被動地完成任務(wù)而已,不利于學(xué)生創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),在一定程度上制約了學(xué)生能力的發(fā)揮。學(xué)生很少思考:實驗為什么這樣做?效果如何?還有沒有更好的方案?其結(jié)果是學(xué)生對實驗失去興趣,實驗根本達不到提高學(xué)生實踐能力的目的。因此,傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式的改革刻不容緩。

三、電工電子實驗內(nèi)容改革的方向

實驗教學(xué)的目的,就是要理論聯(lián)系實際,通過實驗鞏固理論所學(xué)的知識,培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。實驗效果好壞,并不在于實驗內(nèi)容的多少,而是取決于科學(xué)的實驗方法以及學(xué)生的實驗愿望。針對不同的學(xué)習(xí)對象、學(xué)習(xí)要求和教學(xué)中存在的問題,我們進行了實驗教學(xué)方法的調(diào)整。

1.驗證性實驗

應(yīng)重在培養(yǎng)學(xué)生對實驗儀器儀表的基本學(xué)習(xí)、掌握與正確操作,基本實驗現(xiàn)象的觀測及數(shù)據(jù)整理,培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素養(yǎng)。因此,這一層次的實驗內(nèi)容不宜過深,應(yīng)該突出對學(xué)生基本實驗技能的培養(yǎng)。教師要對實驗內(nèi)容、步驟及儀器使用等一一描述,以便使學(xué)生能較順利地完成實驗。因為這是學(xué)生接觸到的第一個實驗,所以各種儀器的使用講得要非常詳細,而對于和理論知識聯(lián)系較為密切的部分要發(fā)揮學(xué)生的主動性,讓他們自己找到答案。對于這樣的實驗,老師要充分發(fā)揮主導(dǎo)作用,不包辦解決實驗中的問題,而是引導(dǎo)學(xué)生從觀察實驗現(xiàn)象入手,用學(xué)過的基礎(chǔ)知識判斷,發(fā)現(xiàn)問題,解決問題。

2.綜合設(shè)計性實驗

要求學(xué)生在能熟練運用各種實驗儀器,具有相關(guān)理論知識,掌握多種測量技術(shù)手段的基礎(chǔ)上,根據(jù)老師提出的具體實驗任務(wù),自擬實驗方案,準(zhǔn)備數(shù)據(jù)表格,獨立完成實驗現(xiàn)象的觀測與分析處理。因此,綜合設(shè)計性實驗?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生獨立動手能力和良好科學(xué)素養(yǎng),它既是對學(xué)生驗證性實驗掌握情況的一種檢驗,也是對學(xué)生多方面能力培養(yǎng)的一項重要內(nèi)容,它應(yīng)該在整個實驗教學(xué)環(huán)節(jié)中占有突出的地位。

3.研究性實驗

研究性實驗的題目既要考慮學(xué)生在理論學(xué)習(xí)階段已具備的知識,又要積極引導(dǎo)其發(fā)揮自主學(xué)習(xí)的能力,綜合運用已有知識對理論學(xué)習(xí)中因為學(xué)時所限而未涉及的某些現(xiàn)象進行研究。電工學(xué)教材中變壓器的損耗和效率這一部分只簡單介紹了有兩種損耗,沒有進行更詳細的分析。我們可以把變壓器的研究作為實驗題目讓學(xué)生研究。對于這樣的實驗,老師只提供實驗器材,讓學(xué)生通過閱讀相關(guān)的書籍自己制訂方案、步驟、進行數(shù)據(jù)處理、撰寫實驗報告,提高學(xué)生分析、解決問題的能力。對于研究性實驗,因為學(xué)生具有很強的主觀能動性,所以實驗報告可以要求以論文的形式書寫。在做這種實驗時,由于一切以學(xué)生為主,實驗結(jié)束時,教師根據(jù)學(xué)生的具體操作情況,給出操作分?jǐn)?shù),按比例也計入最后總成績。

四、改革實驗教學(xué)方法和教學(xué)手段,轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念

1.轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念

實驗教學(xué)必須從課程——教材——課堂——考試的傳統(tǒng)教育方法向知識——能力——素質(zhì)——人才的現(xiàn)代化教育模式轉(zhuǎn)變。教師要具有“知識傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)提高”協(xié)調(diào)發(fā)展的教育理念和以能力培養(yǎng)為核心的實驗教學(xué)觀念。實驗教師在實驗過程中應(yīng)該當(dāng)好“導(dǎo)師”,變實驗“輔導(dǎo)”為“引導(dǎo)”,實施以“學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)”的自主學(xué)習(xí)模式,引導(dǎo)學(xué)生自主獲取知識 ,運用所學(xué)知識解決實驗中的問題。在實驗教學(xué)中進行啟發(fā)性教學(xué),鼓勵學(xué)生獨立觀察問題、思考問題、分析問題和解決問題。只有這樣才能在實驗教學(xué)的各個環(huán)節(jié)、各個層次培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,鍛煉學(xué)生的動手能力和激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

2.打造全面開放的教學(xué)模式

在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中,學(xué)生按班級在相同的時間完成相同的實驗內(nèi)容,教師對實驗結(jié)果進行驗收,這樣做的弊端很多。首先,教師忙于驗收,輔導(dǎo)的時間相對減少,教師的作用本末倒置;其次學(xué)生為了應(yīng)付老師的驗收,往往只注重結(jié)果不注重過程,學(xué)習(xí)效果差。開放式實驗教學(xué)是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的有效途徑,有利于學(xué)生的個性思維發(fā)展和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),學(xué)生可以根據(jù)自己的專業(yè)、能力和愛好,選擇相應(yīng)的實驗,也可以將自己的創(chuàng)意帶到實驗室來實現(xiàn)。開放式實驗教學(xué)為學(xué)生創(chuàng)造了自主學(xué)習(xí)和實踐的條件,營造了自主實踐的氣氛和壓力,培養(yǎng)了學(xué)生“獨立探索、提出問題、分析問題和解決問題”的習(xí)慣。學(xué)生由“被動式”實驗轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃犹剿魇健睂嶒?他們有足夠的時間來修正實驗方案、研究實驗現(xiàn)象、分析實驗結(jié)果。開放式實驗可以發(fā)展學(xué)生的個性和潛質(zhì),激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力,達到提高實踐能力和綜合素質(zhì)的目的。

提高實驗課教學(xué)質(zhì)量看似老生常談,但是它時時具有新的意義。它應(yīng)該隨著當(dāng)今社會的發(fā)展與時俱進,不斷提出新的教學(xué)模式。作為實驗教學(xué)工作者應(yīng)該充分挖掘?qū)嶒灲虒W(xué)的特殊功能,把培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,提高學(xué)生綜合素質(zhì)作為一項永恒的主題。而采用上述方法既激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,培養(yǎng)了學(xué)生的獨立思考、動手的能力;也進一步增強了學(xué)生勇于創(chuàng)新、敢于面對挑戰(zhàn)的能力。

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