三層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)下中職電工儀表與測(cè)量教學(xué)實(shí)踐

楊悅

【摘要】為了最大限度提升中職電工儀表與測(cè)量教學(xué)的實(shí)效性，通過將三層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)法合理的應(yīng)用到中職電工儀表與測(cè)量課程的教學(xué)過程中，讓學(xué)生充分利用實(shí)驗(yàn)課堂這個(gè)重要的平臺(tái)來鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新與綜合實(shí)踐能力，注重學(xué)生的獨(dú)立思考和勇于探索能力培養(yǎng)，全面提升中職學(xué)生的科研素質(zhì)。本文通過具體論述三層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)在中職電工儀表與測(cè)量課程的教學(xué)過程中，優(yōu)化電工儀表與測(cè)量的教學(xué)過程，促使中職學(xué)生更加深入的掌握電工儀表與測(cè)量課程的相關(guān)知識(shí)先。

【關(guān)鍵詞】三層次實(shí)驗(yàn);中職;電工儀表與測(cè)量

電工儀表與測(cè)量是中職電工類專業(yè)中非常重要的一門專業(yè)性的課程，也是電工類專業(yè)操作過程中應(yīng)該掌握的基礎(chǔ)知識(shí)。因此，通過強(qiáng)化中職電工儀表與測(cè)量課程的教學(xué)實(shí)效性，對(duì)加深中職學(xué)生對(duì)電工儀表與測(cè)量課程的知識(shí)具有非常重要的意義。三層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要指的是基礎(chǔ)型、綜合設(shè)計(jì)型和創(chuàng)新實(shí)踐型的臺(tái)階式教學(xué)模式，讓實(shí)驗(yàn)內(nèi)容堅(jiān)持由低到高，由淺入深，保證中職電工儀表與測(cè)量教學(xué)內(nèi)容層次分明和循序漸進(jìn)，讓學(xué)生能夠從基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)開始進(jìn)行探究，從而有效增強(qiáng)中職學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和綜合實(shí)踐能力，全面提升中職學(xué)生的電工儀表與測(cè)量的教學(xué)實(shí)效性。

一、第一層次：基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)

基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)是三層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的重要基礎(chǔ)，其主要的教學(xué)目的就是為了培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能和良好的實(shí)驗(yàn)素質(zhì)。通常這個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都比較淺顯，其主要是以基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)的理解和操作技能的培訓(xùn)為主。因此，在中職電工儀表與測(cè)量課程的教學(xué)過程中，教師便可以適當(dāng)?shù)谋Ａ粢恍?yàn)證型的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。例如，可在電工儀表與測(cè)量課程的基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)教學(xué)階段中開展“戴維南定理、三相交流電路的測(cè)量”等一些經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)。在開展教學(xué)的過程中，教師可在課前合理的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，讓學(xué)生在理解了相關(guān)的理論知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)上再應(yīng)用EWB仿真軟件進(jìn)行仿真預(yù)習(xí)工作，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)參數(shù)密切觀察仿真結(jié)果，并在實(shí)驗(yàn)中獨(dú)立完成實(shí)物電路的測(cè)試和驗(yàn)證。同時(shí)，通過從實(shí)驗(yàn)開展的過程中統(tǒng)籌分析理論數(shù)據(jù)、仿真數(shù)據(jù)和硬件測(cè)試數(shù)據(jù)，這樣不但能夠加深學(xué)生對(duì)電工儀表與測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)的理解和認(rèn)知，而且還能夠在實(shí)踐操作演練的過程中更加深入的掌握儀器測(cè)量的使用方法，從而對(duì)相關(guān)的理論知識(shí)點(diǎn)在工程實(shí)踐中的應(yīng)用有更加感性的認(rèn)知。

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展，教師可在中職電工儀表與測(cè)量課程的教學(xué)過程中采用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，為學(xué)生利用課后時(shí)間學(xué)習(xí)電工儀表與測(cè)量課程的知識(shí)點(diǎn)創(chuàng)造更多的機(jī)會(huì)，并借助網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建起開放式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，這樣便能夠及時(shí)將教學(xué)資料發(fā)布到網(wǎng)上供學(xué)生在課下預(yù)習(xí)，如較為常用的元器件的技術(shù)資料、多媒體電子課件和實(shí)驗(yàn)參考文獻(xiàn)：等。這樣通過建立起在線網(wǎng)絡(luò)交流平臺(tái)，讓學(xué)生能夠更好的與指導(dǎo)老師進(jìn)行電工儀表與測(cè)量方面的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行互動(dòng)交流，全面共享教學(xué)資源，實(shí)施開放式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)機(jī)制，這樣便能夠幫助學(xué)生更加深入的理解枯燥的原理知識(shí)。同時(shí)，通過為學(xué)生創(chuàng)造良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，學(xué)生們便可以積極的進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)室中，而學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室中可以單人或者是結(jié)伴進(jìn)行操作和實(shí)習(xí)。通過多年的實(shí)踐證明，不但能夠讓學(xué)生主動(dòng)投入到電工儀表與測(cè)量課程的學(xué)習(xí)過程中，讓學(xué)生變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，而且還能夠有效提升中職學(xué)生的電工儀表與測(cè)量方面的基礎(chǔ)理論水平，切實(shí)增強(qiáng)中職電工專業(yè)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)。

例如，在“磁電電流表和磁電電壓表”這節(jié)內(nèi)容的教學(xué)過程中，其主要是為了讓學(xué)生掌握關(guān)于磁電系電流表的組成和磁電電壓表的組成部分;學(xué)會(huì)根據(jù)公式計(jì)算單量程電流表或者是電壓表的分流電阻或者是分壓電阻的阻值。針對(duì)一些認(rèn)知水平較高的學(xué)生，教師便可以指導(dǎo)學(xué)生理解公式的推導(dǎo)過程，學(xué)會(huì)多量程計(jì)算，明確學(xué)習(xí)的目標(biāo)，有效提升學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，促使學(xué)生具備較強(qiáng)的自信性，有效提升中職電工儀表與測(cè)量課程教學(xué)的實(shí)效性。

二、第二層次：綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)

在經(jīng)過第一層次的基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的學(xué)習(xí)之后，學(xué)生逐漸掌握了電工技術(shù)領(lǐng)域方面的知識(shí)點(diǎn)，也具備了一定的自主操作和訓(xùn)練的能力，所以可逐漸開展綜合設(shè)計(jì)型的實(shí)驗(yàn)。通常在開展綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的時(shí)候應(yīng)該以基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)作為重要的背景，合理的選取與電工儀表與測(cè)量相關(guān)的工程技術(shù)類實(shí)驗(yàn)作為重要的探究課題，充分凸顯出電工儀表與測(cè)量項(xiàng)目的多樣性和綜合性。其中，學(xué)生可根據(jù)自己的認(rèn)知能力和水平選擇合理的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)難度性，自主完成電路的設(shè)計(jì)、連接、測(cè)試和數(shù)據(jù)分析任務(wù)。然而，老師在這個(gè)過程中便可以為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)自由發(fā)揮的空間，有效增強(qiáng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力。這樣通過充分凸顯出實(shí)驗(yàn)教師的專業(yè)優(yōu)勢(shì)，合理編排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，適當(dāng)增加綜合型和設(shè)計(jì)型的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，逐漸提高所占的比例，這樣才能夠?yàn)橹新殞W(xué)生提供更加豐富的電工儀表與測(cè)量的知識(shí)點(diǎn)。

例如，在“電工儀表與測(cè)量的基本操作”這部分內(nèi)容的教學(xué)過程中，教師可在課件制作的過程中適當(dāng)加入Flash動(dòng)畫，制作基本操作的模仿過程，讓學(xué)生能夠更加深入的理解這些實(shí)際的操作流程，從而促使學(xué)生能夠?qū)㈦姽x表與測(cè)量課程的知識(shí)點(diǎn)應(yīng)用到實(shí)際工作中。其中，針對(duì)開展的“功率因數(shù)提高”這個(gè)實(shí)驗(yàn)，一些老師會(huì)將實(shí)驗(yàn)的原理和連接電路向?qū)W生詳細(xì)的進(jìn)行講解，而學(xué)生只需要將實(shí)驗(yàn)過程與連接線路的測(cè)量數(shù)據(jù)一一對(duì)應(yīng)起來即可，再根據(jù)數(shù)據(jù)總結(jié)來完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。學(xué)生在整個(gè)實(shí)驗(yàn)開展的過程中只是簡(jiǎn)單的完成測(cè)量過程，但尚未深入分析整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中所涉及到的要點(diǎn)，從而導(dǎo)致整個(gè)實(shí)驗(yàn)效果不理想。尤其是在課程改革之后，教師便可以將實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主動(dòng)權(quán)留給學(xué)生，讓學(xué)生能夠獨(dú)立完成從電路的前期設(shè)計(jì)到硬件測(cè)量的過程，讓學(xué)生能夠充分利用已經(jīng)學(xué)習(xí)過的電學(xué)知識(shí)來自行設(shè)計(jì)電感元件，合理設(shè)計(jì)綜合型的實(shí)驗(yàn)任務(wù)。當(dāng)學(xué)生在有了實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)做指引的基礎(chǔ)上，便可以綜合進(jìn)行實(shí)驗(yàn)任務(wù)分析，統(tǒng)籌了解功率因素提高在工業(yè)實(shí)踐生產(chǎn)過程中的重要意義，積極查閱相關(guān)的教材和手冊(cè)，并根據(jù)實(shí)際情況提出科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案。例如，通過對(duì)理論設(shè)計(jì)電容值是否滿足實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益、聯(lián)后輸出電流、電壓的測(cè)量方法和仿真結(jié)果的對(duì)比，待教師通過設(shè)計(jì)方案審查之后便開始開展電路的連接和測(cè)量工作。尤其是在電路的調(diào)試階段，對(duì)鍛煉學(xué)生的實(shí)踐操作能力和意志品質(zhì)的作用更加突出。這樣雖然在理論上主要涉及到電路在實(shí)際調(diào)試中所出現(xiàn)的一些意想不到的問題，但常常也會(huì)因?yàn)橐恍┬⌒〉氖д`或者是參數(shù)變化而讓整個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果受到嚴(yán)重影響，甚至還會(huì)影響整個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

例如，針對(duì)“并聯(lián)電容值的選取”實(shí)驗(yàn)，其在開展的過程中應(yīng)該統(tǒng)籌考慮實(shí)驗(yàn)室內(nèi)關(guān)于電容箱的可調(diào)試范圍，適當(dāng)調(diào)整自耦調(diào)壓器的輸出電壓，避免出現(xiàn)負(fù)載功率輸出的問題，否則整個(gè)實(shí)驗(yàn)在開展的過程中則無法達(dá)到功率因數(shù)提高的效果，甚至還會(huì)呈現(xiàn)出過補(bǔ)償?shù)臓顟B(tài)。因此，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)開展的過程中一遇到問題的時(shí)候便需要勤思考和多動(dòng)手，深入分析整個(gè)實(shí)驗(yàn)開展過程中產(chǎn)生誤差的主要原因，不斷調(diào)整實(shí)驗(yàn)的參數(shù)來糾正系統(tǒng)偏差。老師應(yīng)該對(duì)學(xué)生所制定的設(shè)計(jì)方案和電路進(jìn)行積極引導(dǎo)，鼓勵(lì)學(xué)生刻苦鉆研，讓學(xué)生在不斷失敗的過程中去挑戰(zhàn)自己，這樣才能夠在實(shí)踐的過程中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題，促使學(xué)生真正感受到成功實(shí)驗(yàn)所帶來的喜悅。尤其是一些綜合性較和設(shè)計(jì)性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，便需要統(tǒng)籌考慮學(xué)生能夠完成的時(shí)間，不斷加大實(shí)驗(yàn)開放力度，采取全方位開放的模式，讓學(xué)生能夠充分利用業(yè)余的時(shí)間來進(jìn)行實(shí)踐操練，反復(fù)分析各項(xiàng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，為學(xué)生預(yù)留充足的思考空間，促使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)過程中有效解決疑難問題。這樣當(dāng)學(xué)生在長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐過程中能夠有效增強(qiáng)自身的動(dòng)手能力，加深學(xué)生在實(shí)驗(yàn)以外內(nèi)容的認(rèn)知和理解，最大限度提升電工儀表與測(cè)量實(shí)驗(yàn)的實(shí)效性。

為了對(duì)學(xué)生所掌握的電工儀表與測(cè)量等課程內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能水平，教師可對(duì)電工儀表與測(cè)量等課程教學(xué)的考核合理的劃分為平時(shí)操作成績(jī)、階段考核與期末綜合能力測(cè)試幾個(gè)重要的部分，并合理的將考試內(nèi)容安排在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行。針對(duì)一些階段性課程教學(xué)內(nèi)容的考核，教師則可以指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行上機(jī)測(cè)試，讓學(xué)生盡量選擇在實(shí)驗(yàn)室開放的時(shí)間段來完成考試內(nèi)容，以便學(xué)生在登錄進(jìn)電工儀表與測(cè)算課程內(nèi)容考核系統(tǒng)之后能夠自動(dòng)從試題庫(kù)中隨機(jī)抽取一份試題，讓學(xué)生能夠在半個(gè)小時(shí)之內(nèi)完成測(cè)試，而系統(tǒng)也能夠立即將學(xué)生所得到的測(cè)試成績(jī)顯示出來，便于學(xué)生后期進(jìn)行查看和總結(jié);針對(duì)期末綜合能力內(nèi)容的測(cè)試，則主要?jiǎng)澐譃榛A(chǔ)知識(shí)筆試和實(shí)踐操作兩個(gè)環(huán)節(jié)，且在考試期間，整個(gè)實(shí)驗(yàn)室考場(chǎng)內(nèi)的分配順序和學(xué)生的座次將逐漸被打亂，并隨機(jī)進(jìn)行分配，而老師再根據(jù)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室中的操作進(jìn)度和完成實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行綜合評(píng)定，最大限度提升中職電工儀表與測(cè)量課程教學(xué)的實(shí)效性。

三、第三層次：創(chuàng)新型實(shí)踐實(shí)驗(yàn)

所謂創(chuàng)新實(shí)踐型實(shí)驗(yàn)就是基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)和綜合型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的進(jìn)一步深化，其主要的目的就是培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)識(shí)能力、應(yīng)用能力。通常在這個(gè)層次內(nèi)容的教學(xué)過程中，教師則需要引導(dǎo)學(xué)生充分發(fā)揮自身的潛能，自主選擇一些與實(shí)際生活密切相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，或者是以大學(xué)生科技競(jìng)賽作為重要的契機(jī)，合理的選取一些創(chuàng)新型實(shí)踐相關(guān)的課題進(jìn)行研究，促使學(xué)生在實(shí)戰(zhàn)演練的過程中切實(shí)增強(qiáng)自身的創(chuàng)新實(shí)踐能力，樹立起嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。其中，近幾年部分中職院校在電工儀表與測(cè)量課程的教學(xué)過程中通過開展多種形式的創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目，并根據(jù)實(shí)際情況制定了全面開放式的制度，讓學(xué)生能夠在進(jìn)入開放式實(shí)驗(yàn)室的過程中將實(shí)驗(yàn)室變成學(xué)習(xí)的第二課堂，而學(xué)生也能夠積極的響應(yīng)組織的號(hào)召，以先進(jìn)的技術(shù)為支撐，以團(tuán)隊(duì)協(xié)作的形式來進(jìn)行復(fù)雜的科研項(xiàng)目研究。同時(shí)，通過充分利用中職院校中的優(yōu)質(zhì)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所和先進(jìn)的設(shè)備，在專業(yè)教師隊(duì)伍的支持下對(duì)學(xué)生進(jìn)行合理的引導(dǎo)。各個(gè)實(shí)踐項(xiàng)目實(shí)施中心通過組織學(xué)生積極參加全國(guó)性的電子設(shè)計(jì)大賽、大學(xué)生科技競(jìng)賽等活動(dòng)，并合理的將新知識(shí)、新技能的學(xué)習(xí)融入到中職電工與測(cè)量課程的教學(xué)過程中，這樣不但能夠開闊學(xué)生的眼界，豐富學(xué)生的知識(shí)認(rèn)知，而且還能夠增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。

通常在第三個(gè)層次的教學(xué)過程中，通過開展創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)不但能夠滿足學(xué)生的個(gè)性化需求，而且還能夠?yàn)閷W(xué)生創(chuàng)造良好的實(shí)踐環(huán)境，這對(duì)培養(yǎng)出更多高素質(zhì)的人才具有非常重要的作用。同時(shí)，通過合理的應(yīng)用創(chuàng)新實(shí)踐型的教學(xué)模式為學(xué)生創(chuàng)造較大的學(xué)習(xí)空間，以便指導(dǎo)學(xué)生合理的將理論知識(shí)點(diǎn)應(yīng)用到工程實(shí)踐中，有效增強(qiáng)學(xué)生的應(yīng)用能力。

四、結(jié)論

總之，在中職電工儀表與測(cè)量課程的實(shí)踐教學(xué)過程中，通過全面實(shí)施以基礎(chǔ)型、綜合設(shè)計(jì)型和創(chuàng)新實(shí)踐型為主的“三層次”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，充分激發(fā)學(xué)生的實(shí)踐研究興趣，促使學(xué)生積極投入到中職電工儀表與測(cè)量課程的實(shí)踐過程中，充分發(fā)揮出實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的作用，積極建立起多元化、立體化和復(fù)雜性的課程教學(xué)體系，以便能夠培養(yǎng)出更多高素質(zhì)的科技創(chuàng)新人才，真正實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化中職電工儀表與測(cè)量課程教學(xué)實(shí)效性的目標(biāo)。

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