淺談“電工學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革

王秀麗，彭桂力，范 文

(天津城市建設(shè)學(xué)院控制與機(jī)械工程學(xué)院，天津 300384)

“電工學(xué)”是將電工技術(shù)、繼電控制與PLC技術(shù)、電子技術(shù)等理論結(jié)合在一起的一門適用于非電專業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)課程。“電工學(xué)”的內(nèi)容多而廣、實(shí)踐性、綜合性很強(qiáng)。學(xué)習(xí)“電工學(xué)”，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是非常重要的環(huán)節(jié)。學(xué)生的基本理論從理論教學(xué)開始，而理論知識(shí)的鞏固和深入則必須從其實(shí)踐性教學(xué)入手。如何培養(yǎng)出理論扎實(shí)、綜合能力強(qiáng)、工程素質(zhì)高的高級(jí)應(yīng)用性技術(shù)人才，對(duì)“電工學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了更高的要求。

1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)相互銜接

在理論教學(xué)中，往往注重于教材銜接的解讀，強(qiáng)調(diào)理論上的理解。而忽視了對(duì)實(shí)踐教學(xué)的支撐。實(shí)際上理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)并不矛盾，“項(xiàng)目教學(xué)法”在理論課的教學(xué)中是非常好的教學(xué)方法。是師生通過共同實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目工作而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)。是一種以學(xué)生自主探索學(xué)習(xí)為主，教師指導(dǎo)、示范為輔，采用科學(xué)研究及實(shí)踐方法，以解決工程項(xiàng)目?jī)?nèi)容為導(dǎo)向，學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)接受新知識(shí)的教學(xué)方式。教學(xué)過程中，提出實(shí)際工作中可能遇到的問題，并可以讓學(xué)生思考解決問題的途徑。實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)銜接也非常的重要，實(shí)驗(yàn)教學(xué)可分為三個(gè)環(huán)節(jié):基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)?；A(chǔ)性實(shí)驗(yàn)往往是與理論課聯(lián)系的最緊密的教學(xué)環(huán)節(jié)，它不僅僅起驗(yàn)證理論、加深對(duì)理論理解的作用，更重要的是通過基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，建立科學(xué)思維方法，掌握基本的測(cè)試手段和方法，提高實(shí)驗(yàn)技能。理論課采用項(xiàng)目教學(xué)法，而設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)將項(xiàng)目從理論上落到實(shí)踐處。作為教師在這個(gè)環(huán)節(jié)要真正的讓學(xué)生動(dòng)手，解決問題，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與科研能力。

2 增加綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目比重

1)電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)

電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)包括基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，如疊加原理等驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn);另外增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，如“三相電路”只提出實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?，要求學(xué)生自行設(shè)計(jì)電路和方法，自擬實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)表，從而使學(xué)生由被動(dòng)式接受知識(shí)逐步轉(zhuǎn)化為主動(dòng)思考、分析和解決問題。

2)電子技術(shù)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)

在學(xué)生完成電工電子課程后，為了使學(xué)生有機(jī)會(huì)參與難度較高的課題設(shè)計(jì)制作和開發(fā)，要求學(xué)生完成一個(gè)綜合性、設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。這類實(shí)驗(yàn)主要以集成元件的應(yīng)用和小型測(cè)試系統(tǒng)組織實(shí)驗(yàn)，具有一定的系統(tǒng)性、應(yīng)用性和趣味性。如自動(dòng)報(bào)警裝置、智力搶答器和數(shù)字鐘等。實(shí)驗(yàn)過程中，教師僅做適當(dāng)指導(dǎo)，不做具體講解，學(xué)生按要求完成部分設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試。

3)繼電接觸器控制應(yīng)用實(shí)驗(yàn)

繼電接觸器控制系統(tǒng)在當(dāng)前工業(yè)控制領(lǐng)域仍然占有一定的位置，因此通過實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生熟悉低壓控制器件，能夠利用交流接觸器、時(shí)間繼電器和行程開關(guān)等實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制要求。例如電機(jī)的順序控制、小車的自動(dòng)往復(fù)控制等。

4)可編程控制器應(yīng)用實(shí)驗(yàn)

為了適應(yīng)當(dāng)前工業(yè)控制領(lǐng)域新技術(shù)發(fā)展的需要，使學(xué)生了解工控領(lǐng)域中的可編程控制器的原理、結(jié)構(gòu)和使用方法，擴(kuò)展學(xué)生對(duì)先進(jìn)技術(shù)的認(rèn)識(shí)和了解。這部分實(shí)驗(yàn)分四個(gè)層次:①基本指令的練習(xí):其目的是讓學(xué)生熟悉PLC的編程軟件以及硬件的基本單元，從抽象到具體;②實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的控制要求，比如電動(dòng)機(jī)的直接啟停控制，其目的是讓學(xué)生掌握PLC如何實(shí)現(xiàn)對(duì)一個(gè)具體過程或?qū)ο蟮目刂?③要求學(xué)生完成一個(gè)綜合性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，比如機(jī)械手的控制、小車的順序控制和電梯的控制等。當(dāng)然學(xué)生也可結(jié)合本專業(yè)特點(diǎn)自主選題，這部分的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目要求學(xué)生編寫控制程序，并上機(jī)通過，以培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立工作能力。④針對(duì)于能力較強(qiáng)學(xué)生，還可要求其對(duì)綜合性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目利用組態(tài)軟件進(jìn)行組態(tài)，實(shí)現(xiàn)PLC與觸摸屏的通信等等。

3 教師轉(zhuǎn)換角色的教學(xué)改革

實(shí)施課程教學(xué)創(chuàng)新教育，必須要充分發(fā)揮教師作用，教師把自身的創(chuàng)造品質(zhì)與人格、民主平等的教學(xué)理念、輕松活潑的課堂氣氛等傳遞給學(xué)生，給學(xué)生以長(zhǎng)期不懈的、潛移默化的感染，是提高學(xué)生對(duì)此門課程興趣的關(guān)鍵，也是創(chuàng)新教育的關(guān)鍵。在以往的“電工學(xué)”教學(xué)中，擔(dān)任理論課教學(xué)的教師不負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)課;而擔(dān)任實(shí)驗(yàn)課的教師，又不擔(dān)任理論課教學(xué)，這樣的結(jié)果往往造成理論與實(shí)踐的脫節(jié)。因此，要求教師既教理論課程，又負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)課，既講理論，又親自動(dòng)手，及時(shí)解答學(xué)生的疑問，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的一些創(chuàng)新思想、創(chuàng)新意識(shí)，并及時(shí)給以肯定和贊揚(yáng)。逐步實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代教育觀以學(xué)生為中心的理念，使學(xué)生從“客體”變?yōu)椤爸黧w”。此外，在教學(xué)方式上，要求教師不局限于傳統(tǒng)方法，而是應(yīng)用多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電腦仿真技術(shù)等來進(jìn)行電工學(xué)教學(xué)，使學(xué)生知識(shí)面得到拓寬，對(duì)所學(xué)的內(nèi)容印象深刻。

同時(shí)隨著實(shí)踐教學(xué)在高校培養(yǎng)學(xué)生中所起的作用日益顯現(xiàn)，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)師資隊(duì)伍建設(shè)，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)與建設(shè)一支高水平的“雙師型”實(shí)踐教學(xué)人員隊(duì)伍已成共識(shí)。鼓勵(lì)優(yōu)秀教師參加實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和指導(dǎo)實(shí)踐教學(xué)工作，強(qiáng)化在職實(shí)踐教學(xué)教師的培訓(xùn)，注意對(duì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的培養(yǎng)和提高，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)師資隊(duì)伍成為一支穩(wěn)定精干、素質(zhì)高能力強(qiáng)的隊(duì)伍。同時(shí)還可聘請(qǐng)有工作經(jīng)驗(yàn)的人員以及實(shí)踐基地有豐富經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)骨干作為兼職實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師，組建一支以專職為主、專兼結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)師資隊(duì)伍。

4 實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和考核方式

“電工學(xué)”實(shí)驗(yàn)單獨(dú)設(shè)課，有了自身的教學(xué)體系，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。同時(shí)它也符合整個(gè)“電工學(xué)”課程體系的要求，與“電工學(xué)”理論有機(jī)地結(jié)合在一起，形成了一個(gè)整體。

“電工學(xué)”實(shí)驗(yàn)的教學(xué)體系由兩大部分組成:①基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn):基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，占實(shí)驗(yàn)課總學(xué)時(shí)的60%;②綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn):設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)占實(shí)驗(yàn)課總學(xué)時(shí)的40%。

“電工學(xué)”實(shí)驗(yàn)作為單獨(dú)設(shè)課的課程其實(shí)驗(yàn)考核方式分為兩部分，最終實(shí)驗(yàn)成績(jī)結(jié)果為綜合測(cè)評(píng)，滿分為100分。第一部分平時(shí)成績(jī)占總評(píng)的60%，每次實(shí)驗(yàn)由實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告兩個(gè)部分組成，實(shí)驗(yàn)操作主要取決于學(xué)生平時(shí)做實(shí)驗(yàn)的表現(xiàn):包括動(dòng)手能力、是否積極思考、排除故障等方面，占平時(shí)成績(jī)的50%;實(shí)驗(yàn)報(bào)告也占平時(shí)成績(jī)的50%。第二部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)占總評(píng)的40%，學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書要求的范圍之內(nèi)任意選擇試題，寫好實(shí)驗(yàn)報(bào)告，作好相應(yīng)準(zhǔn)備，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)，教師根據(jù)設(shè)計(jì)電路的難易程度及實(shí)驗(yàn)結(jié)果給出不同分?jǐn)?shù)。

5 結(jié)語(yǔ)

“電工學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是一項(xiàng)長(zhǎng)期艱巨的工程，不僅需要先進(jìn)的教學(xué)理念作指導(dǎo)，而且也是一門實(shí)踐課程，需要在實(shí)踐中不斷吸取教訓(xùn)、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，找到適合人才培養(yǎng)需求的教學(xué)模式。

［1］ 顧凌明，駱雅琴，游春豹，電工學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究與實(shí)踐，安徽馬鞍山，安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版)，2009(5)

［2］ 王香婷，劉濤，程健，湯中補(bǔ)，電工技術(shù)與電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與探索，徐州，電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2000(5)

［3］ 馬秀坤，史運(yùn)濤，王捷，鄭勇，楊立永，PLC實(shí)踐教學(xué)在應(yīng)用型人才培養(yǎng)中的探索與創(chuàng)新，北京，實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2011(3)

［4］ 韋瑞錄，P LC課程教學(xué)探討與創(chuàng)新，廣西南寧，裝備制造技術(shù)，2007年第1期