物理学专业电工学实验课程教学效果的提高

唐平英 蒋艳玲 王海波

摘要电工学实验教学是“电工学”课程教学的重要组成环节。本文结合我校实际情况，就物理学专业从实验内容、兴趣、时间、管理、考核等方面对如何提高电工学实验课程教学效果进行了深入探索。

关键词物理学专业电工学实验教学效果能力培养

中图分类号：G642 文献标识码：A

0 引言

电工学实验是非电类理工专业技术基础课程“电工学”的实验课。随着科学技术的发展，“电工学”的内容在不断的丰富，但由于专业基础课课时的减少，“电工学”的实验课时也相应地减少。因此，如何在较少的实验课时里传授大量的实验内容、实验方法和实验技巧已经成为电工学实验教学面临的一个挑战。对于不同的专业，电工学实验的课时及实验侧重点也是不一样的。本文针对本校物理学专业，探讨了如何提高电工学实验课程的教学效果。

1 结合专业特色，合理选择实验内容

物理学专业电工学实验是通过教学实验训练学生的实验技能、掌握常用电工仪器仪表的使用方法，培养学生的电路研究能力和实际工作能力，实验内容应该具有综合性、实用性和先进性。由于本校物理学专业在开设电工学课程之前已经开设了“电磁学”理论及实验课程，又考虑到目前电工学实验课时少的特点，我们选择了如下四个实验内容：戴维宁定理的验证、一阶电路实验、改善功率因素的实验以及两地控制一台电动机实验，其中前三个为基础性实验，后一个为综合设计实验。这样选择实验内容，既突出了专业特色，又覆盖了广泛的知识点，综合训练了学生各方面的能力。鉴于计算机技术的迅猛发展，为了节约实验室资源，对于直流电流中电位及其与电压关系的研究、基尔霍夫定律的验证、叠加定理的验证等这样一些基础性实验可以利用multisim，pspice等进行电脑模拟实验，放在课后进行。而对于复杂的三相异步电动机正反转控制实验以及三相异步电动机Y-起动控制实验可利用3dsmax、flash等动画制作软件进行课堂演示。

2 充分利用理论教学，激发学生实验兴趣

19世纪末美国教育家杜威提出了“通过实践而学”的教学理论，而电工学是一门理论与实验联系非常紧密的课程，因此在电工学教学过程中应尽可能地发挥该教学理论的作用，教师应善于利用理论教学，激发学生的实验兴趣。例如，戴维宁定理的理论性非常强，内容抽象难以理解。在理论教学过程中，教师详细介绍和推导该定理的内容之后，部分学生仍对该定理的正确性持有怀疑态度或未能完全理解和掌握该定理，此时教师就应适当启发引导学生形成探索未知、勇于创新的精神，激发学生验证该定理的实验兴趣。

3 整体把握，有效安排实验时间

由于实验教学资源的限制，电工学实验教学需将理论课大班分成多个小组单独开设。为了实现教学质量最优化，电工学实验教学必须与理论教学相呼应，其进度要保持一致。另外，在实验内容的顺序安排上应该遵循从低到高、从基础到综合、从知识的学习到能力的培养，逐级提高的原则，先安排戴维宁定理的验证、一阶电路实验和改善功率因素的实验这三个基础性实验，再安排综合设计实验两地控制一台电动机实验。同时，基础性实验实验课时可适当压缩，为了充分培养学生的科学思维能力和创新设计能力，应适当增加综合设计实验的课时。在理论教学时，教师就应该将每个实验的原理介绍清楚。通过预习报告要求学生利用课余时间掌握好每个实验的实验目的、实验原理、实验步骤。课前教师应准备好实验器材，学生进行实验前要强调注意事项，如果有必要可以在课堂上先对实验进行演示。这样，通过大量的前期准备工作可以大大节约实验时间。而且对于物理学专业学生而言之前已经有“电磁学”理论及实验课程作为基础和铺垫，学生在进行电工学基础性实验时会更加游刃有余。但对于综合设计实验，应该充分发挥学生的主体作用，教师只要稍作引导，培养学生的动手能力和创新能力。只对学生提出实验要求，让学生根据实验室所提供的元器件独立确定实验方案，设计实验路线，选择仪器设备，提出实验预案，在教师的同意后，安装调试，独立操作，直到完成实验任务。这样一来，综合设计实验所耗费的时间就会比较多，应合理安排，保证该实验有充裕的时间。

4 加强实验管理，培养学生综合素质

电工学实验所使用的仪器设备多，且做实验的学生人数也多，除了物理学专业，其他工科专业基本上都开设了这门课程，这就加大了管理的难度。若管理不好，不仅会加快实验器材的损耗，而且会严重影响正常实验教学，因此实验管理工作必须加强。可对学生及实验台以及实验仪器进行编号，每次实验都对号入座，不得擅自更改。并附有仪器设备清单和使用记录，每次学生进行实验之前及完成实验之后都要对该实验台的器材进行清点和检查。对于出现故障的仪器仪表，学生应该及时通知教师，以便及时发现问题，排除故障，及时维修。同时，教师还可以当场边检测维修，边教学生一些简单的排除故障的方法技能，从而达到培养学生综合素质的目的。

5 改革考核方式，建立客观公正评价体系

目前，我校物理学专业电工学课程成绩的考核主要由两部分组成：70%的期末考试成绩+30%的平时成绩。其中出勤、作业、平时表现以及实验都计入平时成绩，比例由教师自己把握。由于考核比例不明确，实验成绩不突出，评定方式有失公平。首先应该修正并细化明确考核比例，建议修改为50%的期末考试成绩+30%的实验成绩+10%的作业+10%的平时成绩。其中实验成绩应该综合考虑平时表现、实验报告及自主综合实验考试。在平时的实验教学过程中，教师应该注意观察学生的实验态度和实验操作熟练度。此外，可通过实验报告对学生的实验数据处理及分析能力做一个较为全面的考察。当然，由于实验报告会不可避免的发生抄袭现象，因此该部分考察成绩比例应适当减小。自主综合实验考试的开设就能有效解决该问题，每个学生的题目都不一样，通过抽签来决定。考试内容从平时开设的几个实验里面稍加修改，提高难度，要求学生在规定的时间内，当场完成实验方案设计、实验电路图确定、仪器设备选择、安装调试等，直到全部完成实验任务。这样既考察了学生对实验原理的理解、设计实验的能力及判断实验成功与否和数据是否合理的能力；又考察了学生的实验动手能力和独立思考的能力；同时这也是对学生一学期以来实验综合能力素养的检验。如此对实验成绩进行考核，基本上能较为客观公正地对学生真实实验水平和综合能力进行全面评价和考察。

6 小结

实践表明，合理选择实验内容，不断激发学生实验兴趣，有效安排实验时间，加强实验管理，建立客观公正的评价体系，能大大提高学生对电工学实验课程的积极性，学生的动手能力和创新能力得以有效培养，教学效果也取得了极大的提高。我们应把培养学生的实验技能放到重要位置，改变旧的传统观念，不断探索新的教学方法，促进教学效果更上一层楼。