杜东升+徐广谦
摘要:本文针对农业院校非电类专业开设电工学实验教学的实际情况,分析了传统实验教学中存在的一些问题,提出了进行电工学实验教学改革的若干思路和措施。实践表明,电工学实验教学的改革有利于提高实验教学质量,培养学生的创新能力。
关键词:电工学;实验教学;改革
一、引言
在现代工业、农业及国民经济的其他各部门中,电力作为主要的动力来源,驱动着众多仪器设备的运转。对农业院校非电类专业的学生来说,虽然电工学课程不是他们进行理论研究的对象,却是他们在本专业生产实践和科学实验中所需要依靠的重要工具。也就是说,对非电类专业的学生来说,电工学课程的教学目标是让学生在了解基本电路原理的基础上能正确地使用电。电工学实验课的设计必须让学生在有限的课时内掌握电工学的基本知识,掌握一定的实验技能,培养学生的动手能力及分析问题、解决问题的能力。
在传统实验教学中,普遍存在这样的问题:教学组织和考核方式单一;实验课完全围绕理论课进行,缺乏独立性;实验教材陈旧,内容结构不合理或过时;实验教学方法、手段设备落后;实验内容未能与專业结合起来;开拓学生思维的探索性实验少。本文针对以上问题,对电工技术实验教学做了一些改革与探索。
二、实验教学方式方法的探索与实践
1.强化实验教学管理,侧重实操能力培养
目前,将电工学实验单独作为一门实操课,以培养学生的实操能力为目标,不再是仅仅作为理论教学的补充。比如,原来食品科学与工程、包装工程专业的实验都是课程内实验,只有12个学时,实验成绩包含在电工学课程的总成绩中,仅占总成绩的10%,这不利于提升学生的实验积极性。从2008级开始,增加电子实验内容和开放性实验内容,将实验课时调整为24学时,单独1学分。在考核过程中,注重对整个实验过程的考核,以学生完成实验的速度及质量作为考核标准,并在实验过程中通过询问,考查学生对基础理论知识的掌握程度,对学生的实验能力进行评价。
2.结合学生所学专业,设计开放性实验课题
在学生完成以强化理论知识为目的的验证性实验之后,根据学生所学专业布置开放性实验任务,让学生在解决实际问题中提升对理论知识的理解,提高学生的实验积极性,提升实操能力。比如,生产上用到的吹膜机组中往往装备多台电动机,所以要求包装工程专业的学生设计一个基于延时继电器、交流接触器的多电动机控制的设计任务。先从最简单的直接启动开始,依次要求学生设计点动、常动、正反转等相关的电路,更深一步可以要求学生设计三台电动机的顺序控制电路并连线实现相应的功能。在这个过程中,学生自行查阅资料、设计电路图、动手连线操作,任务由易到难,让学生在完成阶段性设计任务后能体会到成功的喜悦,一旦深入进去往往不达到设计目的不罢休,表现出很高的实验积极性。
3.引入仿真设计软件,开拓学生知识眼界
随着电子计算机技术的进步,仿真技术逐步成为电子工程领域进行电路分析与辅助设计的重要工具,因此,在本次实验教学改革中引入了虚拟仿真技术。美国国家仪器公司(NI)的Multisim14.0可以解决理论教学与实际动手实验相脱节的难题,使学生可以较好地把学到的理论知识用计算机仿真真实地再现出来。在电工学试验中,要求学生利用Multisim仿真软件进行二极管整流滤波电路、三极管放大电路、集成运算放大电路、逻辑电路的设计,极大地激发了学生学习仿真软件及进行电工实验的积极性,取得了较好的教学效果。
4.改革实验考核方式,提升学生的实验参与度
目前,大多数学生对实验部分重视程度不够,实验报告互相抄袭现象严重。电工学课程是实践性很强的课程,为了突出实践环节的重要性,需要改进实验成绩考核方式。实验成绩由平时的预习报告、做实验时的操作能力以及实验报告三部分综合进行评定,使之比只凭实验报告定成绩更具科学性,它既考查了学生掌握理论知识的扎实性,也考查了他们的实际动手能力,有效地提高了学生的实验热情,对课程实验教学起到了很大的推动作用。
三、结语
农业院校非电类本科专业开设的电工学课程一般为通识类课程,其目的为开拓学生视野,使学生掌握基本电工知识和技能。本文探讨了如何提高电工学实验教学效果的方式方法,从教学管理、实验设计、仿真应用、考核方式等方面做了一些改革和探索,并取得了初步成效,但尚未达到系统化、理论化的高度。在人才培养模式不断深化改革的形势下,只有不断探索、改革、创新教学方式方法,才能提升学生参与电工学实验课程的积极性,进而获得更好的教学效果。
参考文献:
[1]陈笃信,陈怡,邹家碌.面向21世纪电工电子系列课程教学内容和课程体系改革的研究与实践总结[J].电气电子教学学报,2001(3):7-13.
[2]霍艳飞.电工电子技术实验课考核模式的研究与实践[J].中国电力教育,2013(11):93-96.