創新型電工電子一體化實驗系統的研究

王秀乾

摘 要：建設電工電子一體化實驗系統正是為了幫助電工電子技術課程實現教學與實踐的結合。本文將從分析電工電子技術教學面臨的問題入手，分別從創新型電工電子一體化實驗系統的定位、內涵以及發展方向進行論述，對高校電工電子一體化實驗系統展開研究。

關鍵詞：電工電子 一體化實驗系統 教學與實踐結合

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）06（b）-0177-02

電工電子技術是機械工程類專業中一門重要的基礎課程，更是一門值得深入研究的課程。同時，電工電子技術還是一門既注重理論知識學習，更重視實踐技術應用的綜合型課程。然而，長期以來電工電子教學中一直存在的一些問題，導致教學效果不好，學生的素質能力無法達到社會發展的相應要求。隨著我國教育改革的不斷推進，有效地將實踐教學與理論教學進行緊密結合的需求變得越來越迫切，如何提高學生的綜合實踐能力與培養學生的創新思維也成為高校發展的熱點、難點問題。

1 電工電子技術教學目前存在的問題

對于電工電子技術的學習，單純的理論知識學習不足以支撐學生之后的學習需求，需要通過實驗操作來鞏固理論知識學習和學習一般教學課堂很難理解的知識。然而，我國高等院校中電工電子技術的教學始終存在一些問題：首先，重理論輕實踐；實驗課僅是作為理論課的附庸，缺少獨立地位，降低了實驗課的作用。其次，重個案輕系統；電子電工技術是很多工程類專業的基礎課程之一，然而目前的電子電工教學僅針對學科自身來開設實驗課程，缺乏跨學科、多層次的銜接性實驗體系建設；第三，重教師輕學生；在實驗課程中，多以教師為中心，由教師準備實驗器材、進行演示，學生缺乏動手的機會，無法在實驗過程中培養創新能力和實踐動手能力，使得實驗課的形式意義大于實際意義。

2 創新型電工電子一體化實驗系統的定位和內涵

隨著教學改革的不斷推進，推廣理論教學與實驗教學一體化的教學模式已經成為高等院校教學模式改革的發展方向。創新型電工電子一體化實驗系統是一體化教學改革模式的重要組成部分，電工電子一體化實驗系統的發展定位是在基于課堂理論教學的基礎上，將理論教學與實驗教學結合在一起，強調多學科知識的聯系、銜接以及綜合應用，重視培養學生的創新能力和綜合素質，發展開放式教學模式以及研究型實驗體系，將驗證型實驗和設計綜合型實驗結合，獨立實驗課教學，設計包括電源模塊、儀表模塊、負載模塊、創新設計性實驗模塊以及電工、電子、交流、直流基礎電路實驗模塊在內的五大模塊。

建設創新型電工電子一體化實驗系統是推進高等院校教育改革的一部分，是對電工電子技術教學的一次革新，也是對目前電工電子教學中出現的問題提出的解決方案。開展電工電子主要是為了幫助學生在學習階段就能得到驗證理論知識、培養實踐能力的機會，并可以從實驗中激發創新思維。將電工電子技術實驗課與理論課分離開，形成獨立的課程體系，但并不獨立于理論課教學的范圍之外，進而最大程度的發揮實驗課程的作用。這就是建設創新型電工電子一體化實驗系統的內涵。

3 創新型電工電子一體化實驗系統的發展方向

創新型電工電子一體化實驗系統的研究是基于開放式的教學模式和研究型的實驗體系的中心思想來開展的。開放式實驗教學模式將傳統的以教師為中心的教學氛圍轉變為以學生為中心，鼓勵學生進行自主實驗，開放式教學模式主要體現在：在符合相關規定和相應標準的情況下，開放實驗時間，實驗內容、教學方式、實驗設備等方面。實驗時間的開放是指在除了教學課時以外的時間將實驗室對有需要的學生進行開放，在保證安全的前提下，學生根據各自的需求到實驗室對實驗器材進行熟悉、并完成一些實驗。實驗內容的開放是指除了教學相關的驗證型實驗以外，鼓勵在實驗室中進行研究型、設計綜合型實驗，激發學生的創新思維。教學方式的開放是指強調學生為主體的實驗課地位，充分發揮教師的輔助作用，利用先進的多媒體教學輔助設施，擺脫過去實驗課枯燥、單一的狀況。更可以利用先進的電腦信息技術，通過軟件來進行模擬實驗，既保證實驗的安全性，又可以鍛煉學生的動腦能力。實驗設備的開放是指根據學校的實際情況，對現有的實驗教學資源進行整合，準備滿足實驗系統各模塊實驗需要的設備和器件。

研究型實驗體系是指在方便應用與課堂理論教學的基礎上，實現各個模塊的拼接，進而支持綜合應用性實驗。配備元器件、焊接工具等實驗用品，讓學生可以進行現場電路搭接，發揮學生的動手能力和創新思維，從而實現創新設計型實驗。采用由基礎實驗、綜合型實驗和研究創新型實驗組成的分層次實驗教學體系，降低類似電路實驗、模擬電子實驗、數字電子實驗以及控制理論實驗等一系列基礎實驗的比重，可視化電路模塊元器件，避免學生因為大量重復簡單實驗和對電路元器件概念模糊引起的實驗系統厭煩。基于實驗系統的五大模塊，開展驗證型實驗，比如，通過電源模塊進行直流電源的輸送，并配置系列電阻網絡，在實驗中可以連接多個電路來完成支路電流法、戴維寧定量、結點電壓法、諾頓定理等知識點的驗證，將文字定理和理論方法轉換為實際操作驗證的技能、技巧，一方面幫助學生理解知識點，另一方面也能夠激發學生的學習興趣。創新型電工電子一體化實驗系統對研究型實驗體系的應用是為了加強實驗在電工電子技術教學中的重要作用，更是整個實驗系統的立足之本。

4 結語

創新型電動電子一體化實驗系統包括電源模塊、儀表模塊、負載模塊、創新設計性實驗模塊以及電工、電子、交流、直流基礎電路實驗模塊在內的五大模塊，實驗系統的建立是為了提高電工電子教學的質量，增加電工電子教學的吸引力，同時，通過運用開放式教學模式和研究型實驗體系，在理論知識課堂教學的基礎上，充分發揮實驗教學的作用，培養具有創新思維、實踐能力的綜合型高素質人才，為學生在今后的機械工程類學科的學習中打下堅實的基礎。

參考文獻

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