電工電子實(shí)驗(yàn)立體化教學(xué)方法探析

　　摘要：在電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可通過(guò)立體化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段、改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，拓寬實(shí)驗(yàn)內(nèi)涵，并以學(xué)生為主體，以能力和素質(zhì)培養(yǎng)為主線，實(shí)現(xiàn)高級(jí)技術(shù)人才的培養(yǎng)。
　　關(guān)鍵詞：電工與電子；立體化教學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法
　　
　　電工電子是機(jī)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，在整個(gè)知識(shí)體系中占有重要地位，與其相匹配的電工電子實(shí)驗(yàn)課程則是通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)傳授實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)、基本方法和基本技能，培養(yǎng)和提高學(xué)生的理論知識(shí)綜合運(yùn)用能力、收集信息能力、解決問(wèn)題能力、溝通協(xié)作能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力。通過(guò)立體化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，對(duì)實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)、增進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)效、提高學(xué)生整體素質(zhì)具有十分重要的意義。
　　一、目前電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的弊端
　　1. 重理論輕實(shí)踐的傳統(tǒng)觀念依然存在
　　有部分電子電工實(shí)驗(yàn)課教師在教學(xué)過(guò)程中仍然存在以“教”為主，過(guò)分強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)的重要性，忽視實(shí)驗(yàn)教學(xué)在驗(yàn)證創(chuàng)新、培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力方面的作用，沒(méi)有把實(shí)驗(yàn)教學(xué)提到相應(yīng)的高度認(rèn)識(shí)，造成理論課與實(shí)驗(yàn)課脫節(jié)。
　　2. 實(shí)驗(yàn)環(huán)境封閉，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目單一，授課方法單調(diào)
　　實(shí)驗(yàn)室環(huán)境大多封閉，實(shí)行單一分散管理，只在安排有實(shí)驗(yàn)課的很短時(shí)間內(nèi)接受訓(xùn)練，學(xué)生實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)少，缺乏系統(tǒng)的實(shí)踐培養(yǎng)。在教學(xué)手段上也主要以板書(shū)和口頭講解為主，沒(méi)有把先進(jìn)的教學(xué)手段應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，很多情況不能生動(dòng)形象地給學(xué)生講清楚，難以達(dá)到理想的教學(xué)效果。
　　3. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊，實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備需要進(jìn)一步的更新和增加配套數(shù)
　　實(shí)驗(yàn)內(nèi)容缺乏探索性、啟發(fā)性，實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法單調(diào)，學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的固定程序步驟進(jìn)行，只是被動(dòng)地、機(jī)械地操作，驗(yàn)證性多，創(chuàng)新性、綜合性、設(shè)計(jì)性少，缺乏內(nèi)在活力。加之可以使用的儀器也過(guò)于簡(jiǎn)單，儀器少人數(shù)多，實(shí)驗(yàn)效果難以保證。
　　二、構(gòu)建電工電子實(shí)驗(yàn)立體化教學(xué)方法的思路
　　針對(duì)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨的問(wèn)題，總結(jié)長(zhǎng)期組織實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)，提出了構(gòu)建立體化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的框架，框架結(jié)構(gòu)如下圖所示。建立立體綜合實(shí)踐培養(yǎng)體系，在培養(yǎng)目標(biāo)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、授課方法等方面做全面改革。使學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)，掌握課本理論知識(shí)，掌握儀器設(shè)備的使用方法，掌握實(shí)際操作技能，激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)整體素質(zhì)。三、實(shí)現(xiàn)電工電子實(shí)驗(yàn)立體化教學(xué)方法的探索
　　1. 創(chuàng)新教育觀念，提升實(shí)驗(yàn)水平，運(yùn)用多元化教學(xué)方法
　　“多元化教學(xué)方法”的實(shí)質(zhì)就是改“以教為主”為“以學(xué)為主”，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體作用，特別注意增強(qiáng)學(xué)生的自主性。不管是哪種形式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法（詳見(jiàn)圖：示范中心多元化實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式），常規(guī)式和開(kāi)放式，以及自主式、合作式、研究式，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程均強(qiáng)調(diào)必須由學(xué)生獨(dú)立自主地完成。即使是常規(guī)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，也強(qiáng)調(diào)學(xué)生自己動(dòng)手，自己動(dòng)腦。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的是培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力，學(xué)生是主體，服務(wù)是宗旨。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)歷程中，實(shí)施實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放管理，保證設(shè)備完好率，學(xué)生隨到隨用，有問(wèn)必答，提供場(chǎng)地、設(shè)備、元器件和輔導(dǎo)，可幫助學(xué)生提高動(dòng)手的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新的意識(shí)。
　　2. 引入新方法，豐富教學(xué)手段，采用多樣化實(shí)驗(yàn)形式
　　為了適應(yīng)新的形勢(shì)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)和提高實(shí)際操作能力，實(shí)驗(yàn)中心將EDA技術(shù)、EWB仿真等引入電工電子實(shí)驗(yàn)中。例如，將EWB仿真技術(shù)引入模數(shù)電實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生在計(jì)算機(jī)上用Multisn軟件進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，可以觀察和分析電路的結(jié)構(gòu)、功能及工作原理，加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、規(guī)則和實(shí)物實(shí)驗(yàn)操作要領(lǐng)的認(rèn)識(shí)，再通過(guò)PROTEL軟件畫(huà)出原理圖，通過(guò)學(xué)校的制板設(shè)備制作PCB電路板，最后實(shí)物焊接。全方位培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，利用軟硬件兼顧的方法，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與虛擬實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，開(kāi)拓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的創(chuàng)新能力。充分運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)手段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，大力推廣和使用多媒體實(shí)驗(yàn)教學(xué)課件，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室有更多的時(shí)間進(jìn)行綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。充分利用校園網(wǎng)絡(luò)資源建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)站，制作大量實(shí)驗(yàn)相關(guān)教程和提供豐富專(zhuān)業(yè)相關(guān)資料，形成立體化、全方位的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法手段體系。利用BBS建立良好的師生之間互動(dòng)關(guān)系，及時(shí)反饋學(xué)生學(xué)習(xí)中的疑點(diǎn)和困難，使教師能及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法和方案，更加有利于學(xué)生知識(shí)的鞏固和綜合能力的培養(yǎng)。
　　3. 因材施教，優(yōu)化教學(xué)方案，開(kāi)展多層次教學(xué)活動(dòng)
　　確立了“保證大面積成才，強(qiáng)化優(yōu)秀生培養(yǎng)，促進(jìn)拔尖生脫穎而出”分層次因材施教的培養(yǎng)目標(biāo)。為了適應(yīng)不同專(zhuān)業(yè)、層次實(shí)踐教學(xué)需要，實(shí)驗(yàn)中心打破強(qiáng)電與弱電的界限，構(gòu)建三層次實(shí)驗(yàn)課程體系：重視基礎(chǔ)性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)綜合性、新穎性實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)探索性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。讓學(xué)生從認(rèn)知簡(jiǎn)單分離器件、學(xué)習(xí)儀器原理到器件和集成芯片的組裝與封裝、熟練掌握常用儀器設(shè)備的操作；從基礎(chǔ)驗(yàn)證性、演示性實(shí)驗(yàn)熟悉課程基礎(chǔ)理論和相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理到綜合性、新穎性的實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)操作，掌握實(shí)驗(yàn)方法，發(fā)散理論應(yīng)用和創(chuàng)新；從學(xué)習(xí)分析固定課程實(shí)驗(yàn)到要求學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)、自查資料、自擬方案、自備器件、自己制版焊接的探索性、創(chuàng)造性的實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在材料、工藝、設(shè)計(jì)、測(cè)試、封裝等整個(gè)流程有了系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)，從頭到尾經(jīng)歷了初步科學(xué)研究的實(shí)踐，開(kāi)闊了視野，增長(zhǎng)了見(jiàn)識(shí)，學(xué)到了知識(shí)，鍛煉了自學(xué)能力。
　　4. 靈活多變，改善教學(xué)環(huán)境，注重多重性能力培養(yǎng)
　　實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力具有特殊作用。針對(duì)新世紀(jì)能力型人才培養(yǎng)的需要和要求，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中強(qiáng)調(diào)注重培養(yǎng)學(xué)生的理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的應(yīng)用能力；進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集整理和分析能力；進(jìn)行部件、系統(tǒng)和工程應(yīng)用的設(shè)計(jì)能力；在實(shí)踐中應(yīng)用必要的技術(shù)和現(xiàn)代化工具的能力；改變過(guò)去實(shí)踐教學(xué)完全服務(wù)于課堂教學(xué)，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)管轄的局面，增加提高型和研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的比例，豐富科學(xué)技術(shù)研究?jī)?nèi)容，循序漸進(jìn)，課內(nèi)外結(jié)合，激發(fā)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。
　　5. 積極探索，重視實(shí)驗(yàn)效果，采用多形式考核方法
　　考核是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要內(nèi)容，積極探索多形式實(shí)驗(yàn)考核方式，以有利于激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣，提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰槟康摹Ｕn內(nèi)實(shí)驗(yàn)主要采用平時(shí)成績(jī)與考試成績(jī)相結(jié)合的形式考核，以平時(shí)成績(jī)?yōu)橹髟u(píng)定，學(xué)期考試成績(jī)按比例計(jì)入實(shí)驗(yàn)成績(jī)，使學(xué)生更加重視實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)。單獨(dú)設(shè)計(jì)課的實(shí)驗(yàn)課主要采用操作、報(bào)告、筆試、口試等相結(jié)合的形式考核，總評(píng)成績(jī)由考核成績(jī)與平時(shí)成績(jī)綜合評(píng)定；考核采取操作、筆試、口試相結(jié)合，以操作考核為主的方式進(jìn)行，平時(shí)成績(jī)不合格者不能參加課程考核。課程設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)選修課、綜合創(chuàng)新培訓(xùn)等主要采用立項(xiàng)、作品或報(bào)告、答辯相結(jié)合的形式考核，課程設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)選修課的報(bào)告成績(jī)占比例較大，而綜合創(chuàng)新培訓(xùn)的作品和答辯的成績(jī)占的比例較小。
　　四、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的效果
　　立體化實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的系統(tǒng)性、綜合性、層次性，自主性、開(kāi)放性的特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)教學(xué)實(shí)踐，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)踐能力、老師的授課水平和教學(xué)效果都有了很大提高，教學(xué)改革取得顯著效果。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
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　　（鄭州市技師學(xué)院）
　　 注：“本文中所涉及到的圖表、公式、注解等請(qǐng)以PDF格式閱讀”