電工學實驗教學體系的改革與探索

雷敏 張躍勤 長沙大學

電工學實驗是電工學這門學科的延伸和拓展，主要是通過實驗的方式讓學生對電工學課程的一些定律和公式進行證明和驗證。電工學實驗主要是讓學生熟悉實驗儀器的使用方法，然后自主進行實驗探究的過程，但是，電工學中的概念具有很強的邏輯性，導致學生在學習過程中往往不是很順利。因此教師在教學過程中應該積極引導學生去探究實驗，培養學生的自主探究能力，讓學生在自主探究的過程中去掌握各種儀器的使用方法，以及實驗的操作過程，從而提高學生對電工學實驗的應用能力。

1 電工學實驗教學體系中存在的主要問題

1.1 電工學和電工學實驗一起授課，學生積極性不高

在大學的課程中，電工學和電工學實驗通常是在一個學期里同步進行，這樣的教學方式雖然可以在教師講完電工學之后，學生利用所學的知識來完成實驗，但是，這樣的教學方式也導致了學生注重理論知識，忽略實驗探究，并且大部分學生也產生了電工學實驗是電工學的附屬，電工學實驗不重要的心理。因為在期末考試時，理論一般占的比例比較大，實驗占的比例少，這也就使得學生對電工學實驗的不重視。

1.2 學生照本宣科，動手能力和探究能力差

在完成電工學實驗之前，教師一般會對實驗目的，實驗原理以及實驗過程進行詳細的講解，甚至每個學生都有分發的實驗詳解材料，材料包括了操作實驗的所有步驟和實驗連接圖，然后學生根據教師的講解和實驗材料完成實驗。這樣的實驗過程雖然每個學生都能夠得出準確的實驗結果，但是沒有注重學生自主探究的過程，學生只是照本宣科，按照教師的指導和材料的要求來完成實驗。例如在完成“基爾霍夫定律的驗證”這個實驗時，學生首先根據實驗材料中的實電路圖來連接電路，有的學生看不懂電路圖，甚至從網上搜實際圖，然后根據實際圖一步一步的連，在連接好電路以后對實驗數據進行測量，但是在學生測完以后，因為有的學生不懂實驗原理，所以分不清測量結果那個是I1那個是I2。

1.3 考核方式不合理

電工學實驗的考核方式主要是教師檢查學生的實驗結果和實驗結論是否正確，如果實驗結果正確就可以教師簽字后離開了，但是，教師不能檢查到每個學生的實驗操作過程是否正確。在做電工學實驗的過程中，有的學生甚至抄襲其他同學的數據，因為電工學實驗室的儀器配置一樣，并且實驗原理和操作過程一樣，這就使得每個學生得出的實驗數據很接近，如果學生根據正確結果進行略微的改動，教師是很難發現的。在電工學實驗過程中，教師需要指導和解決學生在實驗過程中遇到的問題，因此只能觀察和監督個別學生，而不能注意到每一個學生，所以有的學生就濫竽充數，等待抄襲其他同學的實驗數據。

2 電工學實驗教學體系的改革措施

2.1 電工學與電工學實驗同步進行，單獨授課

如果電工學和電工學實驗不分開授課，就會導致學生對電工學實驗的不注重，不能充分發揮電工學實驗對學生教育的積極影響，因此電工學與電工學實驗應該單獨授課。在單獨授課的同時，也要保證電工學和電工學實驗同步進行，因為一個是理論，一個是實踐，只有保證同步進行，才能使得學生對知識的應用能力得到提高，也不會出現理論和實踐相互脫節的現象。同時，電工學和電工學實驗單獨授課以后，兩門學科也要分開考試，分開計算學分，如果有學生電工學實驗不及格，那么也要進行補考或者重修。通過將電工學實驗和電工學單獨授課，可以使得學生對電工學實驗的積極性大大提高。

2.2 根據不同專業合理的選擇教學實驗內容

雖然不同專業采用的電工學課本中的內容沒有什么大的區別，但是不同專業的學生不能相同的電工學實驗。因為每個專業的發展方向不同，側重點不同，將來面臨的工作也會不同，因此，不同專業應該采用不同的電工學實驗。我們在選擇每個專業的實驗內容時，要根據這個專業將來面臨的工作進行選擇，從而使得所學的電工學實驗內容可以在日后的工作中可以得到應用。例如物理學專業的學生在考研的時候會考理論物理、凝聚態物理等方向，如果物理學專業學生畢業后也可能去研究所或者實驗室工作，因此物理學專業的學生應該去做一些理論知識要求高、探究性強的實驗，比如基爾霍夫定律的驗證、疊加原理的驗證等等。對于計算機專業的學生，因為他們很可能會在畢業后的工作中涉及到軟件和硬件的問題，因此我們可以讓計算機專業的學生做一些有數字電路有關的實驗，例如顯示電器、四人搶答器的設計等等。

2.3 減少基礎性實驗，增加自主設計性實驗

一般情況下，電工學實驗通常分為兩部分，分別是基礎性實驗和自主設計性實驗。基礎性實驗主要是為了鞏固和提升學生對電工學理論知識的理解。自主設計性實驗主要是考察學生對知識的遷移能力，以及學生的抽象思維和動手能力。隨著教育改革的不斷深入，培養學生的創新精神和探究能力已經成為了教育的首要任務，因此在選擇電工學實驗時應該增加自主設計實驗，減少基礎性實驗所占的比例。一般在教師對實驗的原理和過程講解要以后，學生完成基礎性實驗的方式就是利用老師的板書和講義。為了避免學生照本宣科，可以在電工學實驗中多設計一些自主設計性實驗。自主設計性實驗需要學生自主的設計實驗過程和選擇實驗儀器，從而也就解決了老師講的太多，學生探究能力得不到提升的問題。教師在教學設計的過程中，也要遵循從基礎到到綜合的原則，另外學生在完成設計性實驗時，教師也要積極指導，幫助學生解決遇到的問題，從而培養學生的探究能力和動手能力。

2.4 改革考核方式，完善評價體系

傳統的電工學實驗的考核方式主要是檢查學生的實驗結果是否正確，不注重學生的實驗過程是如何操作的，這也就導致電工學實驗對學生的進步和發展發揮不了積極作用，因此，對傳統的考核方式進行改革是必然的趨勢。在電工學實驗期末考核的時候，教師可以設計幾個不同實驗，讓學生進行抽簽選擇自己要做的實驗，然后讓學生自主完成實驗的操作和探究。另外，在學生自主完成實驗之前，學生要自己完成實驗的設計、實驗儀器的選擇，從而不僅可以避免學生濫竽充數的現象，而且也可以培養學生的探究能力和動手能力。在期末實驗考核時，教師要保證學生的人數一定要在控制范圍內，保證可以監督到每一個學生，并且觀察每一個學生的實驗設計和操作過程。最后，也提高電工學實驗在電工學期末考核中所占的比例，充分引起學生的重視，認真對待和學習電工學實驗，從而提高學生對電工學知識的作用能力。

綜上所述，電工學實驗對學生探究能力和探究能力的培養有非常大的促進作用，教師要在教學過程中要改善考核方式，提高學生對電工學實驗的重視程度，另外，教師也要增加自主設計性實驗，提高學生的綜合素質。