電工電子實驗教學(xué)的變革與學(xué)生能力的培養(yǎng)

周汝 湖南工業(yè)大學(xué)

電工電子實驗教學(xué)的變革與學(xué)生能力的培養(yǎng)

周汝 湖南工業(yè)大學(xué)

從目前高校電工電子專業(yè)的實驗教學(xué)現(xiàn)狀看，其現(xiàn)實情況并不容樂觀，比如：部分教師在實驗教學(xué)課程上采用的教學(xué)模式整體上還依舊比較單一。長遠(yuǎn)看來，這其實是很難培養(yǎng)出優(yōu)秀人才的。實際上，實驗教學(xué)是一個復(fù)雜的教學(xué)工程和體系，因此，高校以及相關(guān)教師都要格外加以重視，只有這樣才更容易實現(xiàn)實驗教學(xué)的變革以及學(xué)生能力的培養(yǎng)。本文也將對此進(jìn)行淺析。

電工電子 實驗教學(xué) 變革 學(xué)生能力 培養(yǎng)

1 實驗教學(xué)的基本概況

1.1 實驗教學(xué)的基本概念

實驗教學(xué)，就是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，使用一定的設(shè)備和材料，通過控制條件的操作過程，引起實驗對象的某些變化，從觀察這些現(xiàn)象的變化中獲取新知識或驗證知識的教學(xué)方法。它通常是運(yùn)用到物理、化學(xué)、生物、地理和自然常識等學(xué)科的教學(xué)中，根據(jù)實驗的不同情況，有的實驗是在實驗室進(jìn)行，而有的則可以在教室里進(jìn)行。隨著時代的發(fā)展變化，實驗教學(xué)也被廣泛應(yīng)用到了高校電工電子專業(yè)之中。

1.2 實驗教學(xué)方式的具體運(yùn)用

通常，實驗教學(xué)活動的開展是要按照相應(yīng)步驟的，主要表現(xiàn)為5點(diǎn)：一是教師要事前做好充分的準(zhǔn)備，并進(jìn)行先行實驗，即對儀器設(shè)備、實驗材料要仔細(xì)檢查，進(jìn)而才能確保實驗的效果以及學(xué)生使用時候的安全性。二是在學(xué)生實驗開始前，就要對實驗的目的和要求、依據(jù)的原理、儀器設(shè)備安裝使用的方法、實驗的操作過程等，通過講授或談話作充分的說明，必要時還要進(jìn)行相應(yīng)的示范，進(jìn)而有效增強(qiáng)學(xué)生實驗的自覺性。三是小組實驗教學(xué)活動的開展，一定要鼓勵每一個學(xué)生都盡可能地親自動手。四是在實驗進(jìn)行過程中，為了達(dá)到良好的實驗教學(xué)效果，教師做好相應(yīng)的巡視指導(dǎo)工作也很必要，因為這樣才能及時發(fā)現(xiàn)和糾正出現(xiàn)的問題，進(jìn)而對學(xué)生進(jìn)行更加科學(xué)的教育教學(xué)。五是等到實驗結(jié)束后，由師生或由教師進(jìn)行小結(jié)，而學(xué)生也寫出相應(yīng)的實驗報告。

2 實驗室開放的形式

2.1 實驗室開放形式之教學(xué)驗證性實驗

很多時候，教學(xué)計劃內(nèi)的實驗項目沒有辦法順利完成，很重要的一個原因就是學(xué)生在選課上存在沖突。又或者部分學(xué)生請假，導(dǎo)致實驗技能訓(xùn)練的時間變得無效，最終也嚴(yán)重影響到相關(guān)實驗教學(xué)項目的順利開展。鑒于此，部分教學(xué)實驗課程的開展時間就必須要做出相應(yīng)的調(diào)整，而學(xué)生也只有利用課余的時間去完成之前所余留下的實驗項目內(nèi)容。

2.2 實驗室開放形式之教師指導(dǎo)性實驗

這一類實驗中，教師主要起到的還是指導(dǎo)性的作用，而學(xué)生才是整個實驗的主體。通常，為了確保實驗教學(xué)活動能夠順利開展，針對電工電子專業(yè)的學(xué)生，實驗室往往需要為學(xué)生提供相應(yīng)的實驗項目，比如：收音機(jī)、充電器、信號源等。而學(xué)生根據(jù)自身的學(xué)習(xí)能力和水平，在教師的引導(dǎo)下選擇題目之后，就需要充分利用課外時間完成相關(guān)的實驗方案設(shè)計，尤其是對于某些實驗過程中所需要的設(shè)備，更是要提前進(jìn)行安裝與調(diào)試，最后還要針對自身的實驗過程和感受撰寫實驗報告。

2.3 實驗室開放形式之學(xué)生科研性實驗

為了激發(fā)學(xué)生參與到科研型實驗教學(xué)活動中，教師往往會根據(jù)科研的實際情況，以及學(xué)生的實際能力，提出更加科學(xué)且合理的實驗要求。比如：隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，電工電子專業(yè)學(xué)生在實驗中就會涉及到機(jī)器人項目的探究，因為從目前的工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀看，機(jī)器人早已被使用到了產(chǎn)品的碼垛、搬運(yùn)、焊接、裝配、分揀、噴漆、拾料等領(lǐng)域。而作為學(xué)生，則是要做好搜集資料的相關(guān)準(zhǔn)備，因為只有這樣才能較早地接觸到科研項目的研發(fā)程序，并親身體驗科研工作所帶來的樂趣。

3 電工電子實驗教學(xué)的變革與學(xué)生能力的培養(yǎng)

3.1 實驗教學(xué)儀器損壞程度嚴(yán)重

存在這樣現(xiàn)狀的重要原因在于，教師沒有對學(xué)生使用儀器的方式方法進(jìn)行嚴(yán)格的培訓(xùn)，這樣導(dǎo)致很多學(xué)生都不具備使用儀器的資格。其次則是學(xué)生在使用儀器之后，并沒有嚴(yán)格規(guī)定他們做好相應(yīng)的使用記錄，而這樣也就導(dǎo)致部分責(zé)任感不強(qiáng)的學(xué)生，將責(zé)任推到了其余同學(xué)身上。

3.2 教師對學(xué)生的指導(dǎo)力度不夠

由于電工電子實驗室具有較強(qiáng)的開放性，因此也便于學(xué)生進(jìn)行各類實驗知識的學(xué)習(xí)，在這一過程中，學(xué)生必定會遇到并提出各種各樣的問題。而這些問題能否得到有效的解決，關(guān)鍵則在于專業(yè)教師能否給學(xué)生提供及時的指導(dǎo)。

3.3 實驗經(jīng)費(fèi)的嚴(yán)重不足

電工電子實驗教學(xué)活動的開展，也就意味著實驗室的開放范圍有所擴(kuò)大，由于實驗內(nèi)容的增多，相應(yīng)的也增加了實驗方面的費(fèi)用支出。

但是這一問題似乎并沒有引起高度重視，比如：部分開放項目的資金支持，并沒有劃撥一部分到實驗教學(xué)中去，而這樣也就難以保證實驗室的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，更無法從根本上保證實驗項目的順利運(yùn)行。

總而言之，實驗室的開放以及實驗教學(xué)活動的開展，都是一項比較系統(tǒng)的教學(xué)工程，而且還涉及到實驗室資源、實驗教師及實驗室管理人員、學(xué)生等多方面的內(nèi)容。所以只有加以重視，電工電子實驗教學(xué)改革的步伐將進(jìn)一步加快。

4 電工電子實驗教學(xué)的變革與學(xué)生能力的培養(yǎng)途徑

4.1 提高專業(yè)師資隊伍的教學(xué)能力

可以從兩方面入手：首先是要提高實驗室工作人員的業(yè)務(wù)理論知識，即不僅要懂得如何修理各種得心應(yīng)手的儀器，還要精通實驗原理，這樣才能更加熟練的熟練地指導(dǎo)學(xué)生完成相關(guān)實驗，與此同時，不斷設(shè)計和開發(fā)出新的實驗也顯得尤為必要，因為只有這樣才能有效推動實驗教學(xué)水平的穩(wěn)步提高。除此之外，具備教書育人，服務(wù)育人的意識也十分重要，進(jìn)而作為教師，才能更加全身心地投入到相關(guān)的實驗教學(xué)工作中。

4.2 采用多媒體技術(shù)教學(xué)手段

事實證明，采用靈活多樣化的教學(xué)方法，更能夠有效激發(fā)學(xué)生的專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，為了達(dá)到事半功倍的作用，采用多媒體技術(shù)的教學(xué)手段也就顯得十分重要。比如：利用多媒體、網(wǎng)絡(luò)瀏覽器等，就可以將書本枯燥的原理知識可視化，進(jìn)而更加生動形象地展示在學(xué)生面前。又比如：將動畫加入日光燈工作電路中，就能讓學(xué)生更加直觀地了解啟輝器的工作原理，以及日光燈啟輝前、啟輝過程、啟輝后不同階段，電路中電流的流向等。除此之外，實驗教師還可以為教學(xué)活動的開展制作相關(guān)的多媒體實驗課電子課件，如果能夠有效結(jié)合校園網(wǎng)絡(luò)，則更加利于完整的電工電子技術(shù)實驗教學(xué)系統(tǒng)建立。而學(xué)生通過實驗，也將進(jìn)一步對實驗電路、儀器、儀表、電子元器件的功能和使用方法產(chǎn)生更全面的了解。

4.3 促使實驗教學(xué)形式更加的多樣化

總體而言，高校電工電子實驗教學(xué)的模式還是比較單一的，想要實現(xiàn)變革并加強(qiáng)對學(xué)生能力的培養(yǎng)，促使實驗教學(xué)形式變得更加多樣化也就顯得十分重要。主要可以從兩個方面入手：

一是借助先進(jìn)的現(xiàn)代教育手段，即采用將實際電路實驗操作與計算機(jī)仿真相結(jié)合的實驗教學(xué)方式。比如：將電子電路仿真、可編程邏輯器件、集成電路設(shè)計等電子設(shè)計自動化的知識逐步引入到實驗教學(xué)中，這樣也就便于學(xué)生對實驗電路問題和設(shè)計展開進(jìn)一步的分析。

二是將虛擬儀器引入到電工電子的實驗教學(xué)中，就可以很方便地構(gòu)造電工電子實驗元件和儀器儀表，比如：電壓電流表、示波器等。一旦所構(gòu)造的儀器之間具備數(shù)據(jù)通道和控制通道，那么最終就能實現(xiàn)對多個參量的測量、顯示和控制。

5 結(jié)語

通過以上分析可知，實現(xiàn)實驗教學(xué)體系的改革和創(chuàng)新，不僅能提高電工電子專業(yè)學(xué)生對于理論知識的掌握，而且還能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、實際操作能力和綜合設(shè)計能力。與此同時，相關(guān)技術(shù)，設(shè)備的引進(jìn)，也促使學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識的時候，更加充分地意識到了實驗教學(xué)的重要性，總體而言，是利于學(xué)生實現(xiàn)長遠(yuǎn)發(fā)展的。