电工电子实验课程教学改革与实践

刘春英　张国芝

实验教学作为高校教学体系的重要组成部分,是培养学生实践能力和创新能力的关键环节。随着科学技术的进步,一些传统的教学内容和教学方法面临着巨大挑战,改革与创新教学内容和教学方法成为新一代教育工作者的重任。当前,以培养学生动手和创新能力的电工电子实验课程教学改革势在必行。

电工电子实验课程教学普遍存在的问题

电工电子类实验课程是电工电子类专业基础必修课程,在帮助学生理解基础理论、掌握基础知识方面有着举足轻重的作用。目前,高校实验教学基本能满足人才培养的需求,但对提高学生创新能力、适应快速发展的社会需求尚显得不足。主要表现如下:(1)教学内容存在严重的重理论、轻实践倾向。电工电子系列课程是实践性非常强的课程,只有通过实践和实验才能加深学生对所学理论的理解。如今电工电子系列课程教学对实验环节的重视不够,实验师资队伍的培养与再教育欠缺。学生不重视本课程的实验教学,分析问题、解决问题的能力和动手能力不强。(2)实验教学内容安排不合理。在实验教学中,绝大部分实验都是验证性实验,设计性实验和综合性实验较少,不利于提高学生的设计能力和创新能力。(3)对实验数据的分析不够。大量实验仅仅停留在测试数据和验证定理的阶段,只达到了实验课程教学的最基本要求。加强实验数据的分析研究,提高学生的思维能力、分析和解决问题的能力已成为当务之急。(4)实验教学方法有待改善。现有的实验教学方法是教师先讲解实验内容,然后学生进行电路连线和实验数据测试,学生只是机械地模仿,动手能力难以提高。(5)实验教学的考核方法不够完善。现有的实验教学考核主要依据学生的实验情况和实验报告进行,缺少对实验教学过程的全方位考核。

针对存在的问题和缺陷,我们在多年的实验教学实践中总结经验和教训,提出了如下改革思路,并在实践中取得了初步成果。

实验教学改革的理论与实践

更新教育观念、正确认识传授知识与培养能力的关系随着科学技术的快速发展,电子技术的应用越来越广泛,教材的内容也在逐渐增加,学生的能力培养在教学中越来越重要,这就要求教育者充分认识到实验教学与课堂理论教学具有同等重要的地位。

建立新的电工电子实验教学体系电工电子实验是电工、电子系列课程的重要组成部分。为加强对学生工程实践能力和创新能力的培养,首先应对电工电子实验教学体系进行改革,建立由仪器使用和巩固基本理论知识为主的基础实验、以培养学生创新能力为主的设计型和综合应用型实验构成的实验教学体系。

建立一支“双师型”实验教师队伍高素质的实验师资队伍是提高实验教学质量的根本保证。一方面,应改变过去理论课教师不愿兼做实验教师的传统观念,打破理论课教师与实验课教师的界限,培养一批动手能力强、实验教学经验丰富的理论课教师进入实验室与实验教师一起担任实验教学任务,一起开发新的实验项目,一起组建新实验室。另一方面,实验教师和实验技术人员不应满足于已掌握的实验技能,应积极选择学习方向,进行在岗自学、听课或参加培训进修,拓宽知识面,提高业务素质,增强综合知识应用能力,提高电工电子实验教学水平。

加强实验数据分析获得精确的实验数据是实验成功的重要标志,一组精确的实验数据的获得依赖于实验者正确的实验方法、完好的实验设备和准确的实验操作。实验课程应加强实验数据的分析研究,提高学生的思维能力,培养学生的分析能力。

对实验教学方法进行改革 (1)改变过去单一的教学方法,采用多层次开放式教学模式,统筹安排实验教学和理论教学,合理分配课时,多给学生思考时间。(2)推行“选题模块化”实验。即由学生根据需要进行实验项目、设备和实验器材的选择,独立完成实验电路的设计、调试、测量和分析等环节。在实验内容上,实验教师给学生提供实验思路、实验结果要求,让学生自己去思考和设计实验过程,明确实验目的和应用范围,提高学生的开发创造能力。(3)尽可能多用现代化教学仪器设备,优先选用既能为教学所用,又能为科研与技术开发所用的先进设备,使学生掌握先进仪器设备的使用方法,同时使设备的效益得到充分发挥。(4)将讨论式和启发式教学方法相结合。对于学生在实验中发现的问题,指导教师应积极引导学生思考,特别是对在综合实验中出现的特别现象,应组织学生进行讨论,以求得合理的解释。(5)实验前应让学生充分预习。督促学生认真预习实验内容,做到事先心中有数,以保证实验课的效率。(6)加强实验课的现场指导。实验指导教师应坚持集体备课,共同讨论,以便统一实验要求;在指导实验过程中,避免学生问什么教师答什么的现象发生,要因势利导,注意培养学生分析问题和解决问题的能力。

改革考核方式,加强过程管理实验课程考核有利于提高学生的综合能力和创新能力。科学的考核方法不仅能促使学生努力学习,还能激发他们的创造性思维。考核不应只注重实验结果,更应该注重实验过程。考核方式改革可通过以下工作完成:(1)采取平时实验与最后实际操作相结合的方式考核。平时成绩主要根据学生的实验态度、操作过程、实验结果和实验报告的质量等方面进行综合评定。(2)考题分为必做试题和选做试题,完成必做的给基本分,完成选做的加分。(3)建立试题库,让学生随机抽选考题。抽到考题后,当场连接电路、测试波形、记录数据并回答问题。这种现场抽签,在规定时间内完成实验的考试,能达到使学生巩固所学知识、提高独立操作能力的目的。这样的评定方式比以往仅凭实验报告确定成绩更具科学性,有利于学生综合素质的发展和创新能力的提高。

开放实验室,构建创新平台为保证实验课程的教学质量,充分发挥实验室的实验教学优势,应在实验室的空闲时间对学生开放实验室。改变以往只有上实验课时学生才能到实验室做实验的做法,做到只要实验教师在,学生随时都可以到实验室做实验。开放实验室不仅可以大大提高实验室的利用率,提高投资效益,而且对调动学生实验的积极性和主动性、提高其动手能力、培养高质量的创新人才有十分重要的意义。

在提出改革方案后,我们积极创造改革环境,教师和学生也积极投身到这场改革中来。我们按照改革思路适当安排了一些选做实验,例如,在电子技术实验中,安排由运算放大器组成温度控制电路、由555芯片构成的定时器和脉冲信号发生器电路、由78及79系列芯片构成的直流稳压电源电路等常用电路实验,收到了很好的效果。在电工技术实验中,电机和控制电路的选择、设计和调试在机械专业和其他工科专业的课程设计与毕业设计中常常用到,适当安排选做这一部分实验,也收到了异曲同工的效果。教学实践证明,我们的电工电子实验教学改革是成功的,培养了学生的创新能力和创新精神。

参考文献:

[1]宗静静.电子设计竞赛与创新型人才的培养[J].实验室科学,2009,(1).

[2]刘海峰.开展实验教学讲课比赛的创新与实践[J].实验室科学,2007,(3).

[3]吴新开,聂荣华.电工电子实验教学模式改革的探讨[J].实验室研究与探索,2002,(3).

作者简介:

刘春英(1962—),女,天津工程师范学院高级实验师,研究方向为电子技术、PLC技术。(本栏责任编辑:谢良才)