電工電子課程實驗教學改革思路

郭 娜

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

關鍵詞:電工 電子 實驗

電工學是理工科的一門重要的專業基礎課程。實驗教學是電工學必不可少的環節,也是高等職業教育體系的重要組成部分。它是聯系課堂理論教學的橋梁,是對學生進行科學實驗訓練、使學生對所學理論知識強化印象、深化理解并從中傳授使用儀器設備、探索實驗科學理論的基本方法、提高學生動手和創新能力的重要環節。但在實際教學中,總存在一些不盡人意的地方。如常偏重于驗證性實驗,使學生處于被動學習狀態中,不利于人才的培養,因此改革傳統的教學觀念和實驗模式勢在必行。實驗教學方法改革的重點在于激發學生參與實驗的積極性,提高學生實驗的濃厚興趣。

一、電工電子實驗的歷史與現狀

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學習過的理論知識所設置的實驗。驗證型實驗是實驗指導教師將實驗所需用品等準備齊全;學生根據“實驗指導書”中的操作步驟進行操作,觀察并記錄下實驗結果,包括儀器儀表讀數、實驗裝置屏幕上顯示的數字和圖形等;然后按照要求,將實驗所用的設備、實驗過程、結果、以及與理論對比情況等整理出實驗報告。

學生完成這種實驗主要有3個直接收獲:

1.驗證已經學過的理論知識。

2.學習基本實驗所用設備、儀器儀表的使用方法。

3.學會記錄和處理實驗數據,撰寫合格的實驗報告。

學生通過各種驗證型實驗,體驗科學研究的過程,從中也能得到辯證唯物主義的思維方法,達到實事求是和嚴謹的科學作風的訓練。

二、實驗教學中出現的問題及分析

電工電子實驗屬于技術基礎實驗,既有基礎實驗的特點,又具有專業的性質。完成質量的好壞與后繼專業實驗的開展有著重要的聯系。然而在實驗教學環節中,還存在著一些不容忽視的問題。

傳統實驗主要是“驗證性”實驗,即學生在規定時間內完成老師規定的實驗內容,實驗的目的是對基本理論和結論的驗證。在驗證性的實驗中,實驗指導書將實驗目的、任務、實驗線路、操作步驟、使用儀器、數據表格等一一給出。學生只需按照實驗指導書規定的實驗內容及步驟,按部就班地在實驗箱上連線測試,并將測試的數據填入給定的表格,實驗即告結束。

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

三、電工電子實驗內容改革的方向

實驗教學的目的,就是要理論聯系實際,通過實驗鞏固理論所學的知識,培養學生的綜合能力。實驗效果好壞,并不在于實驗內容的多少,而是取決于科學的實驗方法以及學生的實驗愿望。針對不同的學習對象、學習要求和教學中存在的問題,我們進行了實驗教學方法的調整。

1.驗證性實驗

應重在培養學生對實驗儀器儀表的基本學習、掌握與正確操作,基本實驗現象的觀測及數據整理,培養學生良好的科學素養。因此,這一層次的實驗內容不宜過深,應該突出對學生基本實驗技能的培養。教師要對實驗內容、步驟及儀器使用等一一描述,以便使學生能較順利地完成實驗。因為這是學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系較為密切的部分要發揮學生的主動性,讓他們自己找到答案。對于這樣的實驗,老師要充分發揮主導作用,不包辦解決實驗中的問題,而是引導學生從觀察實驗現象入手,用學過的基礎知識判斷,發現問題,解決問題。

2.綜合設計性實驗

要求學生在能熟練運用各種實驗儀器,具有相關理論知識,掌握多種測量技術手段的基礎上,根據老師提出的具體實驗任務,自擬實驗方案,準備數據表格,獨立完成實驗現象的觀測與分析處理。因此,綜合設計性實驗能培養學生獨立動手能力和良好科學素養,它既是對學生驗證性實驗掌握情況的一種檢驗,也是對學生多方面能力培養的一項重要內容,它應該在整個實驗教學環節中占有突出的地位。

3.研究性實驗

研究性實驗的題目既要考慮學生在理論學習階段已具備的知識,又要積極引導其發揮自主學習的能力,綜合運用已有知識對理論學習中因為學時所限而未涉及的某些現象進行研究。電工學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生研究。對于這樣的實驗,老師只提供實驗器材,讓學生通過閱讀相關的書籍自己制訂方案、步驟、進行數據處理、撰寫實驗報告,提高學生分析、解決問題的能力。對于研究性實驗,因為學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,由于一切以學生為主,實驗結束時,教師根據學生的具體操作情況,給出操作分數,按比例也計入最后總成績。

四、改革實驗教學方法和教學手段,轉變教學觀念

1.轉變教學觀念

實驗教學必須從課程——教材——課堂——考試的傳統教育方法向知識——能力——素質——人才的現代化教育模式轉變。教師要具有“知識傳授、能力培養、素質提高”協調發展的教育理念和以能力培養為核心的實驗教學觀念。實驗教師在實驗過程中應該當好“導師”,變實驗“輔導”為“引導”,實施以“學生為主體,教師為主導”的自主學習模式,引導學生自主獲取知識 ,運用所學知識解決實驗中的問題。在實驗教學中進行啟發性教學,鼓勵學生獨立觀察問題、思考問題、分析問題和解決問題。只有這樣才能在實驗教學的各個環節、各個層次培養學生的學習興趣,鍛煉學生的動手能力和激發學生的創新意識。

2.打造全面開放的教學模式

在傳統的實驗教學中,學生按班級在相同的時間完成相同的實驗內容,教師對實驗結果進行驗收,這樣做的弊端很多。首先,教師忙于驗收,輔導的時間相對減少,教師的作用本末倒置;其次學生為了應付老師的驗收,往往只注重結果不注重過程,學習效果差。開放式實驗教學是培養創新人才的有效途徑,有利于學生的個性思維發展和創新能力的培養,學生可以根據自己的專業、能力和愛好,選擇相應的實驗,也可以將自己的創意帶到實驗室來實現。開放式實驗教學為學生創造了自主學習和實踐的條件,營造了自主實踐的氣氛和壓力,培養了學生“獨立探索、提出問題、分析問題和解決問題”的習慣。學生由“被動式”實驗轉變為“主動探索式”實驗,他們有足夠的時間來修正實驗方案、研究實驗現象、分析實驗結果。開放式實驗可以發展學生的個性和潛質,激發學生的創造力,達到提高實踐能力和綜合素質的目的。

提高實驗課教學質量看似老生常談,但是它時時具有新的意義。它應該隨著當今社會的發展與時俱進,不斷提出新的教學模式。作為實驗教學工作者應該充分挖掘實驗教學的特殊功能,把培養學生的創新精神,提高學生綜合素質作為一項永恒的主題。而采用上述方法既激發了學生學習的積極性,培養了學生的獨立思考、動手的能力;也進一步增強了學生勇于創新、敢于面對挑戰的能力。

參考文獻

[1]劉德進.關于電工電子實驗教學改革的思考[J].甘肅科技縱橫,2006(3)

[2]朱振華.電工電子實驗教學改革初探[J].實驗科學與技術,2007(6)

[3]付金山,李文星.電工電子實驗教學改革與思考[J].平原大學學報,2007(6)