胡晶晶
(淮南联合大学机电系, 安徽 淮南232001)
实验教学是职业教育教学中重要组成部分,是实现理论与实际相结合的主要教学形式,是培养学生动手能力和科学研究能力的有效途径,能对学生进行系统的实验理论、方法、技能的培养,改变单纯验证理论的做法,使实验课与理论课彼此相互补充。因而提高实验教学质量一直是广大教师和实验技术人员长期所探讨的课题。
实验软硬件设施的缺乏。目前随着入学人数的增加,实验教学资源日益紧张。要采用有限的设备培养大批量学生的动手能力,面临着诸多困难,如实验教学设备更新速度较慢,无法满足日常培训的要求。另一方面师资配比不合理,出现单一实验教学教师带大组的现象,减少了学生动手练习的机会,严重影响实践教学质量。
实验课程安排的不合理。科技的进步导致了理论、技术、工艺的不断更新,这需要我们实验教学跟上最新的工艺生产实际情况。目前所采用的实验教程与教学大纲内容枯燥过时,教学方式机械,一方面无法满足实际的实训要求;另一方面不能有效的激发学生的创新思维能力,导致优秀学生的厌学,不利于实践创新型人才的培养。
实验室管理章程不合理。实验室管理缺乏科学管理章程,仪器的使用与维护保养效率低下,这进一步限制了有效的利用现有的资源培养学生的动手能力。
实验室建设是学院有序开展实验教学的重要保障,为此应学院结合自身的特色,不断加大资金投入进行实验室的软硬件建设,近年来建立了电工实训室、电子实训室、智能楼宇实验室、自控与传感实验室、EDA实验室、PLC实验室、多媒体实验室等硬件设施。选拔一批动手能力强、经验丰富的理论课教师担任实验课的教学工作,同时组织短期培训进修、在岗自学等形式以提高教学人员的实践技能。
由给学生提供一个自由的氛围,提高他们的学习兴趣。利用业余时间收集、整理种类繁多的电工电子元器件,放在实验室供学生观摩,使学生能接触到形形色色的电子元器件实物。这无疑提高了学生的学习兴趣。在注重学生的观察力、分析问题、解决问题的能力与智力因素的培养外,还要注重开发每位学生对实验动机、学习兴趣等非智力因素,为此,我们力图将一些原理性知识以直观、生动的现象展示出来,帮助学生认识与理解,同时,它还能以特有的方式激发学生的学习兴趣。
在实验教学中将验证性实验改为设计型实验,发挥大学生思维敏捷、活跃的优势,激发其大胆构思、大胆设想的潜能。在实验课时,可以介绍一些中小规模的电路让学生自己动手去设计。例如:在数字电子技术实验中,让学生设计一些“血型检测电路”“红绿灯电路”。在完成设计的过程中,学生会利用课余时间查资料、相互讨论,从而调动了对实验课的积极性,并且在一定时间内提供空闲实验室、空闲元器件供学生运用,这样他们拓宽了视野,加深对实验原理、实验方法、实验结果的领会。在每学期结束时引入课程设计,采用实践性强的器材,例如“慧鱼”软件,让学生充分发挥动手能力,将所学的知识运用进去,既可刺激学生科学思维的发展,还训练了学生通过自己的努力掌握获得新知识的方法。
利用目前高等教育领域中,每年各种技能大赛开展的如火如荼的局面,将电工电子类基础实验实训作为参与者的必备技能加以培训。
将电工电子纳入技能大赛训练平台。技能大赛选手在训练的时候不光是仅仅围绕大赛任务指导书的知识点进行突击训练,而是系统化的从专业基础技能开始,逐步锻炼其动手能力,然后再针对技能大赛的任务指导书进行强化训练。
培养学生竞争意识。在平时课堂上,设计一些对抗或竞赛环节,对每一个参加实验实训的同学,均培养起竞争意识,激励器学习欲望。利用技能大赛将专业基础课和专业课进行有机融合。利用技能大赛的任务要求,从整个项目完整性出发,详细向学生讲解各门课程在实际应用过程中是如何衔接成一个有机成体的。
随着高等教育的改革,项目化教学是最近研究的热点之一。经过大量的研究和实践表明,项目化教学可以很好的将理论和实践进行有机地结合,对提高学生的动手能力和专业技能有很大的帮助。
项目化教学是在教学过程中将理论、实验、实际应用融为一个有机整体的教学方法。在电工电子课程领域,理论和实验体系相对比较完善,最关键的是实际应用环节,虽然电工电子在实际应用中非常广泛,但是有的产品用到知识非常艰深,有的产品和其他领域的知识交叉的太多,学生很难理解,这就造成无法完成整个项目。在实践过程中,我们分析了大量的电工电子应用实例,选择一些常用的、通俗易懂的小型项目作为载体,既保证能够涉及大部分电工电子课程的知识点,又保证大部分同学能够完成整个项目,培养学生独立思考、团队协作等项目开发的基本素质。
在项目化教学中,选取稳压电路、声控电路和数字钟进行项目化教学。在教学过程中,按照每个项目在实际应用中的要求,分析电路需求、查找功能模块、选择电路元件、分析元器件原理及性能参数,引导学生自行设计电路,并搭建实验电路,检验电路功能。在整个项目化教学中,教师始终以引导和指导贯穿整个项目过程,让学生去主动思考和自行动手实践,区别于以往教师主动讲解,学生被动接受的授课过程。从项目化教学的效果来看,最显著的作用就是学生独立思考能力在提高,以及学生的学习兴趣比以往要高很多。
目前大部分学校的实验室仍然是封闭型的实验室,只针对所开设的课程服务,导致课后学生很难充分利用实验室资源来提高自己的技能。因此,建立开放式实验室是大势所趋。但是开放式实验室最主要的问题是管理问题。在课余时间让学生使用实验室,无疑对实验室的管理提出很高的要求,并且在设备损坏和耗材使用上肯定会增加实验室的经费支出。在此情况下,我们在实验室改革中采取了折中的办法,即不全部开放整个实验室,而是开放部分实验室或者实验设备,在课余交由学生会或专业社团来管理,开放的部分为不太容易损坏的设备,以及对管理的学生提供专业的管理培训,建立规范的管理制度,确保使得损坏和耗材使用在可控的范围内。
参与协会日常兴趣活动,对其提供设备支持和理论指导;举行电工电子类技能比赛,培养学生的竞争意识和团队协作能力,并且通过比赛选拔动手实践能力强,综合素质高的学生,作为参加学院或更高级别技能大赛的预备选手;让社团参与开放式实训室的日常管理。在教职工下班后开放部分实训设备和场地共学生业余训练;举办一些专题讲座,邀请校内外专业教师讲解电工电子方面的前沿知识和相关高新技术。这样可以大大提高电工电子实验室的利用率,拉进教师和学生之间的距离,可以很好的提高学生的学习兴趣和独立思考能力,提高社团的专业性和凝聚力。通过协会举办的技能比赛,学生的参与面很广,积极性比较高,对学院的技能大赛可以起到很好的促进作用。
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