摘要:電工電子實驗是所有工科院校電類專業必修的一門實驗課程。結合目前國內高等學校的特點,針對在實驗教學中存在的問題以及如何提高實驗教學質量方面提出了若干改革建議。
關鍵詞:電工電子實驗;教學改革;實驗教學
作者簡介:胡紹祖(1984-),男,福建永定人,福建江夏學院電子信息科學學院,助教。(福建 福州 350108)
中圖分類號:G642.423 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)23-0091-02
電工電子實驗是電工電子技術實踐教學中的重要環節,是學生鞏固所學理論知識、提高實踐能力的重要手段。它所涉及的課程有“電路分析基礎”、“模擬電子技術”和“數字電子技術”,一般開設在大二學年,主要培養學生的分析能力、實驗能力以及解決實際問題的能力。隨著科學技術的發展以及當前社會對人才的需求,如何強化學生在電工電子方面的實踐能力已經成為許多高校教師研究和探索的課題,基于此,結合當前高校電工電子實驗現狀,提出了若干改革建議。
一、電工電子實驗教學環節中存在的問題
第一,實驗教學缺乏創新,教學過程千篇一律。大多數高校的電工電子實驗采用的是實驗箱或實驗臺,實驗的項目和內容基本不變,學生只是按照實驗指導書上的實驗步驟進行簡單的連線和測試,過程單一,使學生不能根據自己的需求進行獨立實驗,無法充分調動學生的主觀能動性,不利于學生創新能力和拓展思維的培養。
第二,現有的實驗教材中,驗證理論和定理的實驗較多,設計性、實用性類的實驗較少。另外,受到實驗時間和實驗地點的限制,學生進入實驗室后,教師首先需要花費大量的時間對實驗操作進行講解,使得學生在實驗過程中動手和思考的時間較少,只是根據實驗結果驗證了某些實驗定理。這樣的實驗過程難以達到訓練學生基本實驗技能的目的,反而導致相當多的學生在學完電工電子技術后,仍然不能熟練使用常見的儀器儀表,而獨立動手設計電路的能力幾乎沒有。
第三,對實驗教學的重視不足。許多教師都把電工電子實驗教學當做是理論教學的輔助內容,在實驗過程中只要求學生做完實驗,測出相關數據后提交一份實驗報告就結束,輕視了課前的預習準備工作以及課后的實驗反饋。
第四,缺乏高素質的專業實驗教師隊伍。目前許多高校的電子類專業教師大部分是研究生畢業后直接進入院校承擔教學工作,他們的理論水平較高,但動手實踐能力較差,不利于培養學生的實踐能力。
第五,學生在學習過程中,往往不清楚理論知識如何與實際工程的應用相結合,因此在實驗過程中興趣不高,只注重實驗內容的完成,不能理解和掌握常用電子電路的原理、調試方法與性能測試。此外,學生對實驗內容的認識僅從實驗指導書中獲取,在實驗過程中對教師的依賴性強,出現問題時分析問題和解決問題的能力較差,從而為設計性實驗項目的實施帶來一定的困難。
第六,實驗教學的考核方式不合理。在實驗過程中只注重學生的實驗結果而輕視了學生的實驗操作過程,以實驗報告成績作為學生的實驗成績,這就難免造成學生在做實驗的過程中敷衍了事,甚至出現抄襲現象。
二、電工電子實驗教學改革建議
電工電子實驗教學的培養目標是使學生通過實驗,能應用基本理論分析實驗現象、熟練掌握常用儀器儀表的使用、熟練識別電子元器件、學會分析電路原理圖、設計和組裝簡單功能的電子產品。有鑒于實驗培養目標與上述電工電子實驗教學存在的問題,本文提出以下改革建議。
1.改進實驗設備,提升專業實驗條件
實驗設備的好壞直接關系到學生實踐能力的培養。現在許多高校的電工電子實驗室使用的是實驗臺,里面的許多電路都已在內部連接好,學生做實驗時只需對電源、測量儀表及線路進行連線操作即可,雖然此種做法可以使學生獲得感性認識,但同時也導致學生做完實驗后對電路仍不甚熟悉。因此,在購買實驗臺時,應選擇可由學生自行設計、搭建,又能看到實際器件的實驗設備,而對于簡單電路,可由實驗室購買分立元器件,然后由學生自行焊接,這樣可以大大加強學生實踐能力的培養,又可為后續的設計性、綜合性實驗提供平臺。
2.調整實驗教學內容,提高實驗教學的實用性
從總體上看,現有的電工電子實驗教學基本上以教師的演示為主,學生再根據實驗指導書上的實驗步驟進行操作,雖然這樣做能使學生獲得感性認識,但缺乏趣味性,束縛了學生自身思維的發展,因此教學內容必須改革。實驗教學應獨立編寫實驗教材。科學技術的進步推動了電子產品技術日新月異的發展,電工電子實驗教學應根據社會需求調整實驗教學內容,在驗證性實驗的基礎上增加設計性、綜合性實驗并適當安排仿真性實驗,逐漸淘汰內容陳舊、實驗操作簡單的驗證性實驗。設計性、綜合性實驗主要設置與生產實際有關的項目,以教師提出實驗任務為主線,學生根據實驗任務,通過查閱資料自行設計實驗方案,選擇實驗儀器和器材,設計和安裝實驗電路等,以便充分調動學生的積極性和主動性,培養學生獨立完成實驗的綜合能力。[1]
3.改革教學方法,提高學生的自主創新能力
首先,要充分調動學生在實驗過程中的積極主動性,就必須重視學生在實驗中的主體地位,減少教師在實驗課的教學時間。因此,學生在進入電工電子實驗室前必須進行基本技能培訓。培訓時間可安排在大一,培訓內容包括簡單元器件的焊接以及常用儀器的操作,比如信號發生器、示波器、臺式萬用表、電壓源等,在培訓過程中應重視儀器儀表的操作要領、規范以及對數據的讀取、記錄和處理等基本能力訓練。其次,改革教學過程中教師向學生單向灌輸的教學方法,通過開設設計性、綜合性實驗加強學生創新思維和創新能力的培養。設計性、綜合性實驗都是以實驗任務為主線,實驗指導教師只需負責實驗方案的審查,在實驗過程中給予必要的引導和啟發,實驗完成以后對實驗報告進行評價,這樣不僅可以提高學生分析問題和解決問題的能力,也有利于學生技能的全面發展。
4.加強師資隊伍建設,順應科學發展要求
師資隊伍的好壞直接關系到實驗室建設、學生培養以及實驗教學改革等一系列問題,因此,必須建立一支高水平、高素質的實驗教師隊伍。這支教師隊伍不僅要有教學、科研及技術開發的實力,還要能夠不斷加強個人修養。隨著科學技術的發展,實驗指導教師應當順應科學發展趨勢,緊跟電子技術的發展不斷去學習新知識、新技術和學科前沿的內容,改革教學方法,調整教學內容,使實驗的內容更加豐富,更加切合實際。
5.建立開放性實驗室,增加學生課余實驗時間
現在大部分高校的電工電子實驗都是在固定時間、固定地點進行實驗教學,顯然,時間的限制遠遠不能滿足學生對實驗的實際需求,為了解決這一問題,應當建立開放性電子技術實驗室,當然在建立開放性實驗室的同時也要制訂出相應的開放實驗室管理機制,確保在實驗時間、實驗內容、實驗方法等方面實行開放式教學。[2]這一方法不僅增加了學生的課余實驗時間,還允許學生根據自己的實際情況彈性選擇不同的實驗內容,充分享受實驗帶來的樂趣。
6.改進考核評價方式,過程考評與結果考評相結合
對學生的實驗成績進行考核評價,評價內容不能只關注實驗結果與實驗報告,還應關注學生在實驗操作過程中的熟練程度和準確程度,更應重視學生在實驗中分析問題和解決問題的能力。因此,對于實驗成功與否的判定不能僅限于得出實驗結果,更重要的是參與的實驗過程,考核評價上應當過程考評與結果考評相結合。
三、結束語
電工電子技術的發展日新月異,面對新理論、新技術、新工藝的不斷涌現,只有改革電工電子實驗教學才能適應形勢發展的需要。對于教師來說,要上好電工電子實驗課必須充分發揮學生的積極性,強化學生各種實驗能力的訓練和培養,及時總結實驗教學中出現的新方法和新經驗,這樣才能提高實驗教學水平,為社會培養出更多高水平、高素質的復合型人才。
參考文獻:
[1]馬東.關于電工與電子技術實驗教學改革的探索[J].科技信息,
2009,(3).
[2]石建紅.電工電子實驗改革的深入探索與實踐[J].科技信息,
2011,(9).
(責任編輯:孫晴)