三層次實驗教學(xué)下中職電工儀表與測量教學(xué)實踐

楊悅

【摘要】為了最大限度提升中職電工儀表與測量教學(xué)的實效性，通過將三層次實驗教學(xué)法合理的應(yīng)用到中職電工儀表與測量課程的教學(xué)過程中，讓學(xué)生充分利用實驗課堂這個重要的平臺來鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新與綜合實踐能力，注重學(xué)生的獨立思考和勇于探索能力培養(yǎng)，全面提升中職學(xué)生的科研素質(zhì)。本文通過具體論述三層次實驗教學(xué)發(fā)在中職電工儀表與測量課程的教學(xué)過程中，優(yōu)化電工儀表與測量的教學(xué)過程，促使中職學(xué)生更加深入的掌握電工儀表與測量課程的相關(guān)知識先。

【關(guān)鍵詞】三層次實驗;中職;電工儀表與測量

電工儀表與測量是中職電工類專業(yè)中非常重要的一門專業(yè)性的課程，也是電工類專業(yè)操作過程中應(yīng)該掌握的基礎(chǔ)知識。因此，通過強化中職電工儀表與測量課程的教學(xué)實效性，對加深中職學(xué)生對電工儀表與測量課程的知識具有非常重要的意義。三層次實驗教學(xué)主要指的是基礎(chǔ)型、綜合設(shè)計型和創(chuàng)新實踐型的臺階式教學(xué)模式，讓實驗內(nèi)容堅持由低到高，由淺入深，保證中職電工儀表與測量教學(xué)內(nèi)容層次分明和循序漸進，讓學(xué)生能夠從基礎(chǔ)實驗開始進行探究，從而有效增強中職學(xué)生的創(chuàng)新意識和綜合實踐能力，全面提升中職學(xué)生的電工儀表與測量的教學(xué)實效性。

一、第一層次：基礎(chǔ)型實驗

基礎(chǔ)型實驗是三層次實驗教學(xué)中的重要基礎(chǔ)，其主要的教學(xué)目的就是為了培養(yǎng)學(xué)生的基本實驗技能和良好的實驗素質(zhì)。通常這個層次的實驗內(nèi)容都比較淺顯，其主要是以基礎(chǔ)知識點的理解和操作技能的培訓(xùn)為主。因此，在中職電工儀表與測量課程的教學(xué)過程中，教師便可以適當(dāng)?shù)谋Ａ粢恍炞C型的基礎(chǔ)實驗。例如，可在電工儀表與測量課程的基礎(chǔ)型實驗教學(xué)階段中開展“戴維南定理、三相交流電路的測量”等一些經(jīng)典的實驗。在開展教學(xué)的過程中，教師可在課前合理的設(shè)計實驗任務(wù)，讓學(xué)生在理解了相關(guān)的理論知識點的基礎(chǔ)上再應(yīng)用EWB仿真軟件進行仿真預(yù)習(xí)工作，并根據(jù)實驗參數(shù)密切觀察仿真結(jié)果，并在實驗中獨立完成實物電路的測試和驗證。同時，通過從實驗開展的過程中統(tǒng)籌分析理論數(shù)據(jù)、仿真數(shù)據(jù)和硬件測試數(shù)據(jù)，這樣不但能夠加深學(xué)生對電工儀表與測量基礎(chǔ)知識點的理解和認(rèn)知，而且還能夠在實踐操作演練的過程中更加深入的掌握儀器測量的使用方法，從而對相關(guān)的理論知識點在工程實踐中的應(yīng)用有更加感性的認(rèn)知。

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展，教師可在中職電工儀表與測量課程的教學(xué)過程中采用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，為學(xué)生利用課后時間學(xué)習(xí)電工儀表與測量課程的知識點創(chuàng)造更多的機會，并借助網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建起開放式的實驗教學(xué)平臺，這樣便能夠及時將教學(xué)資料發(fā)布到網(wǎng)上供學(xué)生在課下預(yù)習(xí)，如較為常用的元器件的技術(shù)資料、多媒體電子課件和實驗參考文獻：等。這樣通過建立起在線網(wǎng)絡(luò)交流平臺，讓學(xué)生能夠更好的與指導(dǎo)老師進行電工儀表與測量方面的實驗內(nèi)容進行互動交流，全面共享教學(xué)資源，實施開放式的實驗教學(xué)機制，這樣便能夠幫助學(xué)生更加深入的理解枯燥的原理知識。同時，通過為學(xué)生創(chuàng)造良好的實驗教學(xué)環(huán)境，學(xué)生們便可以積極的進入到實驗室中，而學(xué)生在實驗室中可以單人或者是結(jié)伴進行操作和實習(xí)。通過多年的實踐證明，不但能夠讓學(xué)生主動投入到電工儀表與測量課程的學(xué)習(xí)過程中，讓學(xué)生變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，而且還能夠有效提升中職學(xué)生的電工儀表與測量方面的基礎(chǔ)理論水平，切實增強中職電工專業(yè)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)。

例如，在“磁電電流表和磁電電壓表”這節(jié)內(nèi)容的教學(xué)過程中，其主要是為了讓學(xué)生掌握關(guān)于磁電系電流表的組成和磁電電壓表的組成部分;學(xué)會根據(jù)公式計算單量程電流表或者是電壓表的分流電阻或者是分壓電阻的阻值。針對一些認(rèn)知水平較高的學(xué)生，教師便可以指導(dǎo)學(xué)生理解公式的推導(dǎo)過程，學(xué)會多量程計算，明確學(xué)習(xí)的目標(biāo)，有效提升學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，促使學(xué)生具備較強的自信性，有效提升中職電工儀表與測量課程教學(xué)的實效性。

二、第二層次：綜合設(shè)計型實驗

在經(jīng)過第一層次的基礎(chǔ)型實驗內(nèi)容的學(xué)習(xí)之后，學(xué)生逐漸掌握了電工技術(shù)領(lǐng)域方面的知識點，也具備了一定的自主操作和訓(xùn)練的能力，所以可逐漸開展綜合設(shè)計型的實驗。通常在開展綜合設(shè)計型實驗的時候應(yīng)該以基礎(chǔ)知識點作為重要的背景，合理的選取與電工儀表與測量相關(guān)的工程技術(shù)類實驗作為重要的探究課題，充分凸顯出電工儀表與測量項目的多樣性和綜合性。其中，學(xué)生可根據(jù)自己的認(rèn)知能力和水平選擇合理的實驗項目和實驗難度性，自主完成電路的設(shè)計、連接、測試和數(shù)據(jù)分析任務(wù)。然而，老師在這個過程中便可以為學(xué)生創(chuàng)造一個自由發(fā)揮的空間，有效增強學(xué)生的綜合設(shè)計能力。這樣通過充分凸顯出實驗教師的專業(yè)優(yōu)勢，合理編排實驗內(nèi)容，適當(dāng)增加綜合型和設(shè)計型的實驗項目，逐漸提高所占的比例，這樣才能夠為中職學(xué)生提供更加豐富的電工儀表與測量的知識點。

例如，在“電工儀表與測量的基本操作”這部分內(nèi)容的教學(xué)過程中，教師可在課件制作的過程中適當(dāng)加入Flash動畫，制作基本操作的模仿過程，讓學(xué)生能夠更加深入的理解這些實際的操作流程，從而促使學(xué)生能夠?qū)㈦姽x表與測量課程的知識點應(yīng)用到實際工作中。其中，針對開展的“功率因數(shù)提高”這個實驗，一些老師會將實驗的原理和連接電路向?qū)W生詳細的進行講解，而學(xué)生只需要將實驗過程與連接線路的測量數(shù)據(jù)一一對應(yīng)起來即可，再根據(jù)數(shù)據(jù)總結(jié)來完成實驗報告。學(xué)生在整個實驗開展的過程中只是簡單的完成測量過程，但尚未深入分析整個實驗過程中所涉及到的要點，從而導(dǎo)致整個實驗效果不理想。尤其是在課程改革之后，教師便可以將實驗教學(xué)的主動權(quán)留給學(xué)生，讓學(xué)生能夠獨立完成從電路的前期設(shè)計到硬件測量的過程，讓學(xué)生能夠充分利用已經(jīng)學(xué)習(xí)過的電學(xué)知識來自行設(shè)計電感元件，合理設(shè)計綜合型的實驗任務(wù)。當(dāng)學(xué)生在有了實驗?zāi)繕?biāo)做指引的基礎(chǔ)上，便可以綜合進行實驗任務(wù)分析，統(tǒng)籌了解功率因素提高在工業(yè)實踐生產(chǎn)過程中的重要意義，積極查閱相關(guān)的教材和手冊，并根據(jù)實際情況提出科學(xué)合理的設(shè)計方案。例如，通過對理論設(shè)計電容值是否滿足實際經(jīng)濟效益、聯(lián)后輸出電流、電壓的測量方法和仿真結(jié)果的對比，待教師通過設(shè)計方案審查之后便開始開展電路的連接和測量工作。尤其是在電路的調(diào)試階段，對鍛煉學(xué)生的實踐操作能力和意志品質(zhì)的作用更加突出。這樣雖然在理論上主要涉及到電路在實際調(diào)試中所出現(xiàn)的一些意想不到的問題，但常常也會因為一些小小的失誤或者是參數(shù)變化而讓整個實驗的結(jié)果受到嚴(yán)重影響，甚至還會影響整個設(shè)計目標(biāo)的實現(xiàn)。

例如，針對“并聯(lián)電容值的選取”實驗，其在開展的過程中應(yīng)該統(tǒng)籌考慮實驗室內(nèi)關(guān)于電容箱的可調(diào)試范圍，適當(dāng)調(diào)整自耦調(diào)壓器的輸出電壓，避免出現(xiàn)負(fù)載功率輸出的問題，否則整個實驗在開展的過程中則無法達到功率因數(shù)提高的效果，甚至還會呈現(xiàn)出過補償?shù)臓顟B(tài)。因此，學(xué)生在實驗開展的過程中一遇到問題的時候便需要勤思考和多動手，深入分析整個實驗開展過程中產(chǎn)生誤差的主要原因，不斷調(diào)整實驗的參數(shù)來糾正系統(tǒng)偏差。老師應(yīng)該對學(xué)生所制定的設(shè)計方案和電路進行積極引導(dǎo)，鼓勵學(xué)生刻苦鉆研，讓學(xué)生在不斷失敗的過程中去挑戰(zhàn)自己，這樣才能夠在實踐的過程中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題，促使學(xué)生真正感受到成功實驗所帶來的喜悅。尤其是一些綜合性較和設(shè)計性較強的實驗內(nèi)容，便需要統(tǒng)籌考慮學(xué)生能夠完成的時間，不斷加大實驗開放力度，采取全方位開放的模式，讓學(xué)生能夠充分利用業(yè)余的時間來進行實踐操練，反復(fù)分析各項數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，為學(xué)生預(yù)留充足的思考空間，促使學(xué)生在實驗課程的學(xué)習(xí)過程中有效解決疑難問題。這樣當(dāng)學(xué)生在長時間的實踐過程中能夠有效增強自身的動手能力，加深學(xué)生在實驗以外內(nèi)容的認(rèn)知和理解，最大限度提升電工儀表與測量實驗的實效性。

為了對學(xué)生所掌握的電工儀表與測量等課程內(nèi)容知識點的掌握情況，提升學(xué)生的實驗技能水平，教師可對電工儀表與測量等課程教學(xué)的考核合理的劃分為平時操作成績、階段考核與期末綜合能力測試幾個重要的部分，并合理的將考試內(nèi)容安排在實驗中進行。針對一些階段性課程教學(xué)內(nèi)容的考核，教師則可以指導(dǎo)學(xué)生進行上機測試，讓學(xué)生盡量選擇在實驗室開放的時間段來完成考試內(nèi)容，以便學(xué)生在登錄進電工儀表與測算課程內(nèi)容考核系統(tǒng)之后能夠自動從試題庫中隨機抽取一份試題，讓學(xué)生能夠在半個小時之內(nèi)完成測試，而系統(tǒng)也能夠立即將學(xué)生所得到的測試成績顯示出來，便于學(xué)生后期進行查看和總結(jié);針對期末綜合能力內(nèi)容的測試，則主要劃分為基礎(chǔ)知識筆試和實踐操作兩個環(huán)節(jié)，且在考試期間，整個實驗室考場內(nèi)的分配順序和學(xué)生的座次將逐漸被打亂，并隨機進行分配，而老師再根據(jù)學(xué)生在實驗室中的操作進度和完成實驗的結(jié)果進行綜合評定，最大限度提升中職電工儀表與測量課程教學(xué)的實效性。

三、第三層次：創(chuàng)新型實踐實驗

所謂創(chuàng)新實踐型實驗就是基礎(chǔ)型實驗和綜合型實驗內(nèi)容的進一步深化，其主要的目的就是培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)識能力、應(yīng)用能力。通常在這個層次內(nèi)容的教學(xué)過程中，教師則需要引導(dǎo)學(xué)生充分發(fā)揮自身的潛能，自主選擇一些與實際生活密切相關(guān)的實驗內(nèi)容，或者是以大學(xué)生科技競賽作為重要的契機，合理的選取一些創(chuàng)新型實踐相關(guān)的課題進行研究，促使學(xué)生在實戰(zhàn)演練的過程中切實增強自身的創(chuàng)新實踐能力，樹立起嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。其中，近幾年部分中職院校在電工儀表與測量課程的教學(xué)過程中通過開展多種形式的創(chuàng)新實踐項目，并根據(jù)實際情況制定了全面開放式的制度，讓學(xué)生能夠在進入開放式實驗室的過程中將實驗室變成學(xué)習(xí)的第二課堂，而學(xué)生也能夠積極的響應(yīng)組織的號召，以先進的技術(shù)為支撐，以團隊協(xié)作的形式來進行復(fù)雜的科研項目研究。同時，通過充分利用中職院校中的優(yōu)質(zhì)實驗場所和先進的設(shè)備，在專業(yè)教師隊伍的支持下對學(xué)生進行合理的引導(dǎo)。各個實踐項目實施中心通過組織學(xué)生積極參加全國性的電子設(shè)計大賽、大學(xué)生科技競賽等活動，并合理的將新知識、新技能的學(xué)習(xí)融入到中職電工與測量課程的教學(xué)過程中，這樣不但能夠開闊學(xué)生的眼界，豐富學(xué)生的知識認(rèn)知，而且還能夠增強學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力。

通常在第三個層次的教學(xué)過程中，通過開展創(chuàng)新型實驗不但能夠滿足學(xué)生的個性化需求，而且還能夠為學(xué)生創(chuàng)造良好的實踐環(huán)境，這對培養(yǎng)出更多高素質(zhì)的人才具有非常重要的作用。同時，通過合理的應(yīng)用創(chuàng)新實踐型的教學(xué)模式為學(xué)生創(chuàng)造較大的學(xué)習(xí)空間，以便指導(dǎo)學(xué)生合理的將理論知識點應(yīng)用到工程實踐中，有效增強學(xué)生的應(yīng)用能力。

四、結(jié)論

總之，在中職電工儀表與測量課程的實踐教學(xué)過程中，通過全面實施以基礎(chǔ)型、綜合設(shè)計型和創(chuàng)新實踐型為主的“三層次”實驗教學(xué)模式，充分激發(fā)學(xué)生的實踐研究興趣，促使學(xué)生積極投入到中職電工儀表與測量課程的實踐過程中，充分發(fā)揮出實踐教學(xué)平臺的作用，積極建立起多元化、立體化和復(fù)雜性的課程教學(xué)體系，以便能夠培養(yǎng)出更多高素質(zhì)的科技創(chuàng)新人才，真正實現(xiàn)強化中職電工儀表與測量課程教學(xué)實效性的目標(biāo)。

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