电工电子实验教学的变革与学生能力的培养

周汝 湖南工业大学

电工电子实验教学的变革与学生能力的培养

周汝 湖南工业大学

从目前高校电工电子专业的实验教学现状看，其现实情况并不容乐观，比如：部分教师在实验教学课程上采用的教学模式整体上还依旧比较单一。长远看来，这其实是很难培养出优秀人才的。实际上，实验教学是一个复杂的教学工程和体系，因此，高校以及相关教师都要格外加以重视，只有这样才更容易实现实验教学的变革以及学生能力的培养。本文也将对此进行浅析。

电工电子 实验教学 变革 学生能力 培养

1 实验教学的基本概况

1.1 实验教学的基本概念

实验教学，就是指学生在教师的指导下，使用一定的设备和材料，通过控制条件的操作过程，引起实验对象的某些变化，从观察这些现象的变化中获取新知识或验证知识的教学方法。它通常是运用到物理、化学、生物、地理和自然常识等学科的教学中，根据实验的不同情况，有的实验是在实验室进行，而有的则可以在教室里进行。随着时代的发展变化，实验教学也被广泛应用到了高校电工电子专业之中。

1.2 实验教学方式的具体运用

通常，实验教学活动的开展是要按照相应步骤的，主要表现为5点：一是教师要事前做好充分的准备，并进行先行实验，即对仪器设备、实验材料要仔细检查，进而才能确保实验的效果以及学生使用时候的安全性。二是在学生实验开始前，就要对实验的目的和要求、依据的原理、仪器设备安装使用的方法、实验的操作过程等，通过讲授或谈话作充分的说明，必要时还要进行相应的示范，进而有效增强学生实验的自觉性。三是小组实验教学活动的开展，一定要鼓励每一个学生都尽可能地亲自动手。四是在实验进行过程中，为了达到良好的实验教学效果，教师做好相应的巡视指导工作也很必要，因为这样才能及时发现和纠正出现的问题，进而对学生进行更加科学的教育教学。五是等到实验结束后，由师生或由教师进行小结，而学生也写出相应的实验报告。

2 实验室开放的形式

2.1 实验室开放形式之教学验证性实验

很多时候，教学计划内的实验项目没有办法顺利完成，很重要的一个原因就是学生在选课上存在冲突。又或者部分学生请假，导致实验技能训练的时间变得无效，最终也严重影响到相关实验教学项目的顺利开展。鉴于此，部分教学实验课程的开展时间就必须要做出相应的调整，而学生也只有利用课余的时间去完成之前所余留下的实验项目内容。

2.2 实验室开放形式之教师指导性实验

这一类实验中，教师主要起到的还是指导性的作用，而学生才是整个实验的主体。通常，为了确保实验教学活动能够顺利开展，针对电工电子专业的学生，实验室往往需要为学生提供相应的实验项目，比如：收音机、充电器、信号源等。而学生根据自身的学习能力和水平，在教师的引导下选择题目之后，就需要充分利用课外时间完成相关的实验方案设计，尤其是对于某些实验过程中所需要的设备，更是要提前进行安装与调试，最后还要针对自身的实验过程和感受撰写实验报告。

2.3 实验室开放形式之学生科研性实验

为了激发学生参与到科研型实验教学活动中，教师往往会根据科研的实际情况，以及学生的实际能力，提出更加科学且合理的实验要求。比如：随着科学技术的进步和发展，电工电子专业学生在实验中就会涉及到机器人项目的探究，因为从目前的工业发展现状看，机器人早已被使用到了产品的码垛、搬运、焊接、装配、分拣、喷漆、拾料等领域。而作为学生，则是要做好搜集资料的相关准备，因为只有这样才能较早地接触到科研项目的研发程序，并亲身体验科研工作所带来的乐趣。

3 电工电子实验教学的变革与学生能力的培养

3.1 实验教学仪器损坏程度严重

存在这样现状的重要原因在于，教师没有对学生使用仪器的方式方法进行严格的培训，这样导致很多学生都不具备使用仪器的资格。其次则是学生在使用仪器之后，并没有严格规定他们做好相应的使用记录，而这样也就导致部分责任感不强的学生，将责任推到了其余同学身上。

3.2 教师对学生的指导力度不够

由于电工电子实验室具有较强的开放性，因此也便于学生进行各类实验知识的学习，在这一过程中，学生必定会遇到并提出各种各样的问题。而这些问题能否得到有效的解决，关键则在于专业教师能否给学生提供及时的指导。

3.3 实验经费的严重不足

电工电子实验教学活动的开展，也就意味着实验室的开放范围有所扩大，由于实验内容的增多，相应的也增加了实验方面的费用支出。

但是这一问题似乎并没有引起高度重视，比如：部分开放项目的资金支持，并没有划拨一部分到实验教学中去，而这样也就难以保证实验室的正常运转，更无法从根本上保证实验项目的顺利运行。

总而言之，实验室的开放以及实验教学活动的开展，都是一项比较系统的教学工程，而且还涉及到实验室资源、实验教师及实验室管理人员、学生等多方面的内容。所以只有加以重视，电工电子实验教学改革的步伐将进一步加快。

4 电工电子实验教学的变革与学生能力的培养途径

4.1 提高专业师资队伍的教学能力

可以从两方面入手：首先是要提高实验室工作人员的业务理论知识，即不仅要懂得如何修理各种得心应手的仪器，还要精通实验原理，这样才能更加熟练的熟练地指导学生完成相关实验，与此同时，不断设计和开发出新的实验也显得尤为必要，因为只有这样才能有效推动实验教学水平的稳步提高。除此之外，具备教书育人，服务育人的意识也十分重要，进而作为教师，才能更加全身心地投入到相关的实验教学工作中。

4.2 采用多媒体技术教学手段

事实证明，采用灵活多样化的教学方法，更能够有效激发学生的专业知识的学习，为了达到事半功倍的作用，采用多媒体技术的教学手段也就显得十分重要。比如：利用多媒体、网络浏览器等，就可以将书本枯燥的原理知识可视化，进而更加生动形象地展示在学生面前。又比如：将动画加入日光灯工作电路中，就能让学生更加直观地了解启辉器的工作原理，以及日光灯启辉前、启辉过程、启辉后不同阶段，电路中电流的流向等。除此之外，实验教师还可以为教学活动的开展制作相关的多媒体实验课电子课件，如果能够有效结合校园网络，则更加利于完整的电工电子技术实验教学系统建立。而学生通过实验，也将进一步对实验电路、仪器、仪表、电子元器件的功能和使用方法产生更全面的了解。

4.3 促使实验教学形式更加的多样化

总体而言，高校电工电子实验教学的模式还是比较单一的，想要实现变革并加强对学生能力的培养，促使实验教学形式变得更加多样化也就显得十分重要。主要可以从两个方面入手：

一是借助先进的现代教育手段，即采用将实际电路实验操作与计算机仿真相结合的实验教学方式。比如：将电子电路仿真、可编程逻辑器件、集成电路设计等电子设计自动化的知识逐步引入到实验教学中，这样也就便于学生对实验电路问题和设计展开进一步的分析。

二是将虚拟仪器引入到电工电子的实验教学中，就可以很方便地构造电工电子实验元件和仪器仪表，比如：电压电流表、示波器等。一旦所构造的仪器之间具备数据通道和控制通道，那么最终就能实现对多个参量的测量、显示和控制。

5 结语

通过以上分析可知，实现实验教学体系的改革和创新，不仅能提高电工电子专业学生对于理论知识的掌握，而且还能培养学生的创新能力、实际操作能力和综合设计能力。与此同时，相关技术，设备的引进，也促使学生在学习专业知识的时候，更加充分地意识到了实验教学的重要性，总体而言，是利于学生实现长远发展的。