时间:2022-06-22 21:06:28
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇基尔霍夫定律实验报告,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
【关键词】电工技术;教学改革;一体化;教学做合一
Abstract:“Electric technology”is a required professional basic courses in Higher Vocational Electromechanical and electronic major,related to professional theories and skills development.Based on the“status of electrical technology”course teaching as the breakthrough point,carries on the discussion to the“electric technology”course teaching reform ideas and measures.
Key word:Electrical engineering technology;Reform in Education;Integrated;Combination of teaching
1.引言
《电工技术》课程的特点是概念多,抽象但实践性强。通过本课程的学习,学生应在电路、电工技术方面获得知识、素质、技能方面的培养,并为以后学习各专业知识和高一级的职业技能以及毕业后从事工程技术工作打下良好的基础。因此,该课程是高职机电及电类专业教学中的一门传统的、必修的专业基础课程,在专业教育教学和人才培养的过程中占有十分重要的地位。多年来各高职院校一直在探讨该课程的教学改革,下面我谈谈该课程一体化教学改革的想法。
2.《电工技术》课程教学的现状
2.1 教学内容陈旧且理论性强
目前,我国高职院校教学的一个重要依据是教材,而高职机电及电类专业选用的教材其内容与十几年前的没有什么变化,教材内容仍包含有一些复杂的理论推导、应用较少的难记的公式、注重知识的系统性。近年来有的院校为了适应职业教育注重操作技能的培养、强调理论知识以“必需、够用”为原则另加选一本技能训练的教材。但教学过程中也没有有效的将两者结合起来实现理论知识和工程实践的融合,不利于学生职业技能的培养。
2.2 考核方式过于简单化
《电工技术》课程又是一门实践性较强的课程,通过本课程的学习,学生不仅要掌握电工的基础理论知识,更要掌握电工方面的技能。目前,对该课程高职院校机电及电类专业普遍采用的考核方式仍然是传统的理论试卷考核,考核结果采用百分制,其中笔试成绩占70%,平时成绩占30%。
一方面因为笔试成绩所占的比例过大,使得学生过分关注书本知识,死记硬背;另一方面也因为最终的成绩里加入平时成绩,及格相对比较容易,没有学习的压力,也就没有了在技能动手训练的动力。显然这种传统的考核方式不能体现学生的动手能力和综合素质,无法达到课程的教学效果和考核要求。
2.3 教学手段和教学方法相对落后
高职院校学生的基础普遍比较差、自主学习的能力有欠缺、学习兴趣普遍不高、也没有刻苦钻研的耐性,有的学生还是文科生,缺乏物理和数学等方面的思维训练,导致学生容易产生厌学情绪。而该课程现在的教学主要仍沿用高中时的教学方式即教师讲,学生听;老师演示,学生练习。在没有升学的压力下很难让学生积极参与到学习过程中,因此严重影响教学效果。
3.《电工技术》教学改革思路及措施
针对课程教学过程中普遍存在的问题,重构教学内容、采用理实一体化的教学方法,实现《电工技术》课程对电工技术理论知识的传授和电工技能的训练,提高学生的工程应用能力。
3.1 以项目或任务的形式重构教学内容
《电工技术》课程知识面广、信息量巨大,而课时非常有限,根据职业能力培养的目标,本着“必需、够用”的原则,结合实际教学条件,删减理论性强和未能突出职业能力的培养以及未及时反映新理论、新技术、新工艺、新材料等内容,将教学内容整合成电工仪表的使用,基尔霍夫定律验证,叠加定理和戴维南定理验证,日关灯的安装与测试,室内电路板安装线路安装,星型、三角形电路的连接及三相功率的测量,安全用电,配电板的安装8个理实一体化项目,每个项目包含若干个任务。其中,项目一有用万用表测电阻、用万用表测电流、用万用表测电压、用万用表测电容和电感、验证欧姆定律五个任务,将电路的概念、电路的基本物理量、电阻电感电容元件、欧姆定律、电压源与电流源、电阻的串并混联及等效电阻、电阻的星形连接与三角形连接等知识贯穿在这五个任务的实施过程中;项目二有基尔霍夫定律验证、支路电流法、节点电压法三个任务,对应基尔霍夫定律及应用、电路分析方法等知识点;项目三有叠加定理验证、戴维南定理验证、诺顿定理验证三个任务,对应的知识点是电路的三个重要定理;项目四有常用电工工具的使用及导线的连接和日关灯的安装与测试等两个任务,对应的知识点是正弦交流电的三要素、正弦量的相量表示法、电阻电感电容元件的正弦交流电路,正弦交流电路的计算等;项目五室内电路板安装线路安装,对应的是磁路和变压器的相关知识点;与项目六星型、三角形电路的连接及三相功率的测量相关的知识点是互感电路、三相电源、三相负载等;项目七安全用电与电气安全技术知识和动态电路的相关理论知识对应,项目八配电板的安装是一个综合性的训练项目。
3.2 采用一体化的教学方法组织教学
采用理实一体化的教学法贯穿全课程的教学过程中,将课堂教学直接搬进实验室,淡化教室和实验室界限,在任务的实施过程中穿插讲解该任务所需的理论知识,使传授知识和训练能力融为一体,从而实现理论和实践的有机结合,既完成了理论知识的传授,又完成了技能的训练,还可以集中学生上课的注意力激发学学习兴趣,为达到教学目标奠定基础。
3.3 教学手段多样化,针对不同的教学内容选用不同的教学手段
为了取得好的教学效果,根据课程不同内容任务、不同的知识点的特点选用不同的教学手段,推动教学内容和课程体系改革取得实质性进展。
(1)通过实物及播放实物录像解决课堂教学难点。如任务1.1用万用表测电阻,万用表是工程实践中使用频率最高的仪表之一,因此万用表的使用是电类专业学生必须具备的一项基本技能,也是电类学生必须进行的一项技能训练,但在《电工技术》课程学习完后还是有一些学生不会用万用表。因此,在教学过程中播放能真实、直观地展示万用表各部件的作用和使用方法的录像,配合老师的讲解,学生一边观看一边与万用表实物进行比较,很容易就掌握了正确万用表测电阻的方法。没有实物的电路元件还可以通过图片的形式强化学生的感性认识,不仅拓展学生的知识面,还能缩短课堂与工程实际的距离。还比如任务7.1安全用电的教学,传统的黑板+粉笔教学只是让学生知道要安全用电,但很难让学生知道如何安全用电以及树立安全用的意识。通过录像反映工程实践中安全用电的真实场景,通过视觉冲击强化学生安全用电的意识。
(2)采用“教学做合一”的教学模式提高课堂效率及学生的动手能力。“教学做合一”强调学生参与教学活动,通过重视“做”满足学生的表现欲和发展欲,激发学生的学习热情,可以有效提高课堂效率及学生的动手能力。如任务2.1基尔霍夫定律验证、任务3.2戴维南定理验证等教学内容的教学,在教学过程教师一边演示如何将电路模型变成实际电路,电路的接线方法及注意事项,学生一边观察学习一边思考如能不能不按老师的方法接、接错会怎么样等问题,从而指导学生的动手实践,进而提高课堂效率及学生的动手能力。
3.4 采用过程形成式的考核方式,科学考评
改变传统的课程考核方式,采取理论考试与实践考核相结合的考评方式。其中理论笔试成绩占40%,实践考核成绩占40%;平时作业和平时实验报告占20%最终评定成绩。其中实践考核成绩为使用任务考核成绩的平均值,然后折算成总成绩的40%。最终评定成绩一方面反映了整个教学过程中学生的学习状况;另一方面,通过对学生学习结果的评价,可以检查和反映教师的教学效果,从而帮助学生、教师和教学管理人员发现课程教学中存在的问题,进而改进课程教学不断提高教育教育质量。
4.结语
《电工技术》课程的教与学都存在一定的难度,通过重构教学内容、改革教学模式、教学手段、教学方法,进一步优化教与学过程,培养学生的动手能力,提高课程的教学质量,为后续课程的学习、继续深造以及从事工程技术工作打下坚实的基础。
参考文献
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电工技术课程体系由基础知识、应用技能、综合测试和课程评价四个模块组成。其中,基础知识模块包括电工技术的最基本内容,其主要功能是培养学生掌握基本理论知识;应用技能模块包括实验、基本技能实训和电路仿真等与电工技术理论内容相配套的重要实践环节,其主要功能是培养学生扎实的基本技能与应用能力;综合测试模块包括过程考核和结果考核,结合《国家职业标准——维修电工》的要求,注重考核学生掌握基础理论与基本技能的能力;课程评价模块包括学生、任课教师、专业教研室等对本课程的意见和建议。
二、重组理论内容,夯实理论基础
电工技术课程所包涵的内容较多,各专业对本课程的要求也存在差异,给课程的教学带来了较大的困难。通过与相关专业沟通、研究专业培养目标对本课程的需求,结合维修电工考试对基础知识的要求,电工技术基础知识模块按内容属性分为直流电路、交流电路、磁路和变压器及电机电器四个教学单元,每个教学单元下设若干个基本课题。各专业可结合专业培养目标的需求组合出适合本专业的电工技术教学大纲和教学计划。各基本课题的内容要简练、实用,避免过多的理论推导。同时要贴紧实验和基本技能实训内容;贴紧维修电工考证的内容,力求达到基础知识、应用技能、电工考证的高度统一。
三、整合实践内涵,提升应用能力
1.实验教学,以仪表使用为主。电工技术是一门实践性强的学科,许多知识必须通过实验手段才能正确建立,实验教学环节在电工技术教学中至关重要。实验内容安排上力求做到以电路基本元件、基本电路及仪器仪表使用为主线合理安排,弱化理论验证性实验,强化应用性实验。通过实验巩固电的基础知识,熟练掌握仪器仪表的使用方法,培养分析问题解决问题的能力及严谨的科学态度。其内容包括电位、电压测量及基尔霍夫定律验证、常用阻容元件识别与测试、日光灯电路及功率因数的提高、三相电路负载、单相变压器特性的测试和三相异步电动机测试与使用。
2.基本技能实训,注重打好基本功。电工技术应用能力的落脚点就是岗位的工作能力,基本技能实训是其中最重要的一个环节。其内容包括安全用电和基本操作技能训练;电工仪表的使用;照明系统图和平面图的识读及照明电路的安装;低压控制电器的拆装;电动机的拆装;电气控制图的识读及电动机正反转控制电路。通过基本技能实训使学生逐步积累电工基本知识和实用技能,不断提高实际操作能力,为走上工作岗位打下良好的基础。
3.开设虚拟实验,拓展学生视野。实验教学中引入EDA技术,一是解决了由于实验信号存在时间过短,常规仪器难观察得到的问题。二是解决了实验场地不足的问题。学生通过仿真实验,既预习了实验,又学习了电子设计自动化的方法,有利于学生开阔眼界,活跃思维,锻炼提高实践技能。为其今后设计电路奠定了良好的基础,对培养学生综合素质起到了积极的促进作用。
四、改革考核方法,理论、技能并重
考核是对学生知识、智力和技能的一种测量、也是对教师教学工作的检验。综合测试模块包括基础知识考核、实验考核、基本技能实训考核三个单元。基础知识考核含过程考核和结果考核两部分。过程考核主要考查学生课堂发言、完成作业及单元测试的情况,占40%;结果考核要围绕教学大纲,贴紧中级维修电工考核标准,贴紧实验、实训教学内容,通过建立试题库,以客观题(填空、选择、判断、画图、计算)为主。内容的选择要体现对学生的知识、能力和素质的全面合理考核,占60%。实验考核含理论联系实际的能力、仪器仪表使用的能力、实验报告完成情况。注重实验过程的考核。基本技能实训考核以实训课题为基本单元进行考核。将考点及评分标准告知学生,在实训过程中要紧密围绕考点进行练习,注重实训结果的考核。
【关键词】电工电子实验;独立设课;教学大纲;教学改革
0 引言
实验教学是高等教育体系的重要组成部分,是理工科专业不可缺少的环节,它是联系课堂理论教学的桥梁,是对学生进行科学实验训练、使学生对所学理论知识强化印象、深化理解并从中传授使用仪器设备、探索实验科学理论的基本方法[1]。对于电类专业来说《电路》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》是专业基础课程,是进行专业课程学习的前奏,能否学好这三门课程关系到后面的专业课知识能否顺利掌握。而且这三门课程都具有很强的理论性和实践性,为使学生掌握好课程中的知识,必须理论教学与实验教学同样重视,强调实验教学在课程学习和能力培养中的重要地位[2]。基于此,邵阳学院电气工程系电气工程及其自动化、测控技术与仪器、自动化等专业在开设理论课程的同时,将原来《电路》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》三门课程内实验抽出,单独开设《电工电子实验》课程,实行独立设置、单独考核和单独计算学分的方法,改变传统实验依附于理论的形式,改变了过去学生不重视实验,认为实验所占课程成绩比重过低不影响理论课程及格的思想,也改变了理论任课教师改动实验成绩的随意性现象[3]。当然要让实验教学独立设课的真正作用得到发挥,还得对该模式进行探讨与实践,对传统实验教学进行改革,具体措施如下。
1 实验教学改革措施
1.1 加大实验室建设,完善师资队伍
电工电子实验室承担《电工电子实验》的教学安排,2009年实验室顺利通过湖南省基础课实验室合格评估。近几年,实验室硬件设施不断增强,增添了新式的电工实验台和电子实验台,实验设备数量和质量不断提高,学生实验积极性得到了很大提高。同时,由实验员和具有丰富教学、科研经验的教师组成的教师团队,共同完成独立设课课程的教学设计与实施。
1.2 重编实验教学大纲
在电工电子实验依附于理论课程时由于课程之间缺乏一定的沟通协调,导致实验内容的重叠,影响了资源的利用与配置,造成人为的浪费[4]。在新设立的《电工电子实验》课程中很好地解决了这点,并遵循学生学习的认知规律,依照教学的先后顺序及知识的难易程度,逐步设置实验课程体系[5]。实验项目由验证性、综合性及设计性实验组成,每学期组织相关教师开展教学研讨活动,讨论该课程的实验内容并不断修改完善教学大纲,定期向教务处申报“二性”即综合性、设计性项目,“二性”项目比例不断得到提高。验证性实验主要是作为基本技能培训及相关理论知识点的掌握,如,常用电工仪表的使用及误差测量、基尔霍夫定律、晶体管共射极单管放大器、门电路实验等,帮助学生规范使用常用仪器设备、巩固理论知识、掌握基本实验技能、培养学生数据分析记录、撰写报告能力。综合性实验是《电工电子实验》课程的主要内容,也是验证性实验的深入,如双口网络测试、RC串并联选频网络特性测试、功率放大电路、计数译码显示电路等,在指导老师的正确指导下依据实验指导书独立完成整个实验过程,使学生形成系统的电工电子实验体系,并运用于专业课的学习。设计性实验有一定的难度具有一定的探索性,有利于学生培养科研创新能力,如组合逻辑电路设计、任意进制计数器的构成等,通过自己的设计和复杂的实验过程,学生能充分发挥创造力和主观能动性,既培养了学生独立科研能力也培养了团队协作精神。
1.3 优化教学方法
以学生为主体,引导学生主动学习,由于课堂时间有限,实验室及教师教学任务重,学生实验必须在规定时间内完成,否则将影响下组同学的实验,因此要求学生养成课前预习的习惯,并通过课前检查预习报告的形式来督促学生,同时要求指导教师的授课讲解时间控制在15分钟左右,将更多的时间交个学生本人,充分发挥其创新型思维和主观能动性。师生之间鼓励交流,并鼓励学生课外时间进实验室进行课外科技创新活动,表现优异的可推荐参加各级各类大学生电子设计大赛,老师们也可以向学生多介绍自己的研究方向和成果,引导学生参与或关注科研问题,从而激发学生科研热情,达到更好的教学效果。
1.4 完善考核方式
由于《电工电子实验》是独立设课,有单独学分和课时,因此课程结束必须有考核成绩,该课程最终考核成绩由三部分组成,平时表现、实验报告及考试成绩三部分组成,各占比例30%、30%和40%。平时表现除了实验课堂考勤外,还考查学生预习和资料收集情况、实验时是否认真、实验结果是否正确、操作是否规范等;实验报告除了检查学生是否书写规范工整还考查学生数据处理是否得当、结果分析是否正确等;考试成绩主要考核学生对所做实验的掌握程度,督促学生实验完成后及时复习理解。考核机制充分考虑了以往实验考核的弊端,较全面、公正和客观的实现了对学生的考核,激发了学生的实验热情和积极性。
2 结语
综上所述,《电工电子实验》独立设课和相应教学改革是势在必行,邵阳学院电气工程系通过近几年的探索与实践,取得了较好的教学效果,表明了我们采取的措施是有效的。以应用型人才培养为目标,为了更好的培养高素质的电类专业高科技人才,我们将不断探索前行,不断发现问题,改革现有不足,积极提高教师素质和实验硬件设施、优化教学方法,借鉴兄弟院校的成功教学经验,逐步完善《电工电子实验》教学体系,使我校实验教学效果更上一台阶。
【参考文献】
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【关键词】电工学 教学分析 能力培养
【中图分类号】G712 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682(2011)06-0193-02
电工学是中等职业学校机械类专业的一门技术基础课,教师普遍感到难教,学生感到原理枯燥难懂,实验操作困难,于是在学习中产生厌学、自暴自弃的情绪。解决目前学生的现状已成为电工课老师亟待解决的课题。笔者结合多年的教学经验,分析了本课程既难教又难学的原因,提出了解决问题的一些办法。
一、正确认识本课程的特点
首先,这门课程内容抽象,理论性强。对于初中毕业的学生来说难度较大,学生缺乏高中阶段数学、物理等基础知识,所以讲授起来学生难以接受。本课程涉及数学知识相当多,如基尔霍夫定律应用中方程组的解法,交流电路中矢量知识的应用等。对于这些问题的解决必须借助于良好的数学基础知识,学生的基础知识普遍较差,要使学生牢固掌握教材的内容,教师必须“逢山开路,遇河架桥”。其次,因为内容抽象,教师用语言描述效果较差,如电场、磁场、磁感应线等内容看不到、摸不着,学生很难接受。另外,实验环节也存在一些问题,有部分学生不重视,对实验目的、实验器材、操作步骤、电路原理、实验报告等不认真把握,实验效果较差。
二、重视新课导入,激发学生兴趣。
导入新课是教学过程中一个重要环节,良好的开端是成功的一半。恰当的引入新课可使枯燥乏味的电工课上得生动有趣,能很大程度地激发学生学习兴趣和求知欲。引入新课应根据教学目的、教学内容、学生情况等因素的不同而采用不同的方法:
1.利用设疑提出问题引入新课
教师可根据教学内容,有意设置疑问,将要讲述的问题引出来,这种方法能引导学生对教师设置的问题进行思考,进而引出新课内容,并主动在新课内容中寻找答案。如在学习欧姆定律时,我这样提出问题:同学们知道,用导线将电源、用电器连成闭合回路,电路中才有电流,那么电路中电流的大小与哪些因素有关呢?通过设疑使学生既回顾了这些物理量的含义,又可对提出的问题进行设想。随后引出新课――欧姆定律。
2.实验引入法
由于本课程实践性强且抽象,要增强内容的直观性,只有借助实验来验证理论。如在均匀磁场中放置一段导体,其两端分别与检流计相接,形成一个回路,当导体作切割磁感应线运动时,检流计指针偏转,表明回路中有感应电流。通过实验,可直观地引出电磁感应现象及其定律。又如,在讲电流的磁场时,首先演示通电直导线可使其下方的小磁针转动的实验。为什么小磁针会转动?这说明小磁针一定受到力的作用,力来源于直导线周围产生的磁场,这样就引出了电流的磁场。以实验导入新课既直观自然,又富有吸引力,激发学习兴趣,教学效果较好。
三、类比教学,有助于知识纵横联系。
在电工学课程中,有很多基本理论、概念都具有类似之处,相互间有着密切联系。采用类比法进行教学,强调它们之间的区别与联系,使学生的知识系统化。如在学习欧姆定律及其应用这一节中,电路在通路、断路、短路三种状态下负载电阻、电路电流、外电路电压大小,通过列表比较有助于学生对电路的三种状态理解和记忆。再如对于交流电路中的纯电阻、纯电感、纯电容电路,教学中可通过列表从电路结构、电阻、感抗、容抗、电压、电流的数量联系、相位关系等方面进行分析比较,找出异同点,提高了课堂教学效果。教学内容中有些概念类似、易混淆,如左、右手定则、右手螺旋定则。为此首先把三个定则同时列出,区分他们的适应场合,再针对不同的使用场合具体分析大拇指所指的方向代表什么,四指所指的方向代表什么,手心、手背又有何作用等。这样,学生对三个定则的概念和运用场合就容易区分了。
四、重视理论联系实际
自然科学理论只有回到实际中去指导实践,才能为社会服务。一个理论再完美,如果脱离了实际,也就毫无意义了。如在讲授“电工和电功率”时,先讲电工和电功率的基本知识,然后教学生怎样计算电功率和用电量,再引导学生计算自己家中一天的用电量和一个月的电费,让学生通过与生活密切联系的事情来理解“电工和电功率”的概念。再如机床工作台的前进和后退;车库或商店的卷帘门需要收起或放下等,这些动作都可以通过控制电动机的正反转来实现。这样把教材中的内容与生活实际联系起来,提高了学生运用知识、解决问题的能力,使其觉得学有所用。这样可使枯燥乏味的知识兴趣化,抽象的概念具体化,减少了教学难度,使教学内容更直观、易懂、易记,调动了学生学习的积极性。
五、讲练结合、复习巩固
在电工课教学中,教师讲课固然重要,但也不能忽视学生练习。学生只有在基本概念和原理的指导下,通过多练才能培养分析、解决问题的能力,真正掌握所学内容。教师应对学生的练习加以指导,如从习题册或教材中选取一些有针对性和代表性的习题,不脱离授课内容和学生实际程度,根据学生学习基础做一些必要提示讲解,加强课堂作业的讲练,做到难易、数量适当。在批改作业方面,对存在的问题和错误加以总结和归纳,对共性错误采用集体讲解,个别问题、错误采用个别指导。这样可以了解学生学习情况,解决学习中的疑难问题,牢固掌握所学知识。
及时的复习巩固,对牢固掌握所学知识和技能是很重要的一环。因此,教学中采用章节小结、复习、测验的形式,会取得良好的学习效果。单元测验可使所学知识及时加以巩固、消化,并为后续内容的学习打下坚实的基础。
六、充分利用多媒体教学
随着信息技术的发展,多媒体教学得到了广泛应用。因为本课程内容抽象,教师用语言不易描述,实验又不太容易进行,如果用多媒体计算机制作逼真的模拟课件,就可使抽象的内容直观易懂。如制作课件模拟日光灯的启动原理,电动机、发动机的工作原理。多媒体课件应用文字、图像、色彩、声乐对学生的视觉、听觉进行多样化的刺激和诱导,能使传统教学手段难以讲清楚的内容变得直观生动。如学习电场、磁场内容时,若采用多媒体三维动画技术模拟该过程,学生能清楚看到电场线、磁感应线的整体分布及动态变化。再如,电源内部电子和正电荷的移动、电容器充放电、三相异步电动机的控制等。通过多媒体教学后,将一些抽象的概念、复杂的变化过程和运动形式,以内容生动、图像逼真、声音动听的教学信息展现在学生面前,增强了学生的直观感。
七、重视实验在教学中的作用
电工学是一门实验性很强的课程,要加强对学生实验技能的培养,学生在试验中可以发现问题,启发他们多思考、多动手,培养其学习兴趣。比如针对实验内容怎样画好电路图;选择仪表;如何操作、处理数据、写实验报告等问题示范介绍,然后要求学生测出实验数据,写出完整的实验报告。如在学习三相异步电动机正反转控制线路时,要求学生分组实验,每组学生中又有不同的分工,让学生充分参与到试验中,亲自动手操作。这样既提高了学生动手操作、分析问题的能力,同时又巩固了教材内容。
论文摘要:实验教学是培养学生创新能力和动手能力的重要教学环节。理论教学与实验教学存在着相互依存、相辅相成的关系,改革现行实验教学的方式、方法,可使实验教学真正成为创新人才培养的平台。
关键词:实验教学 创新能力 动手能力
普通高等学校实验室不仅是创新思维和创新能力人才培养的基地,同时也是知识创新体系的重要场所。实验教学作为高职院校教学体系的一个重要组成部分,是培养学生科技创新能力的重要环节,实验教学的方法和手段是推行素质教育、培养学生创新能力的重要途径。就电类实验而言,当今实验教学的内容重点不再是简单的电路连接、调整与测试,而是突出系统设计,突出先进设计测试工具使用能力的培养。通过实验教学,学生不仅仅要分析问题,更主要的是要受到设计思想、设计技能、调试技能和实验研究技能的训练。实验教学的内容必须体现出重应用,重开发,重技能,重素质。为了提高学生运用理论知识解决实际问题和综合开发设计的能力,必须改革现行的实验教学体系、方法和手段。
1.现行的实验教学模式存在的问题
(1)我们当前实验教学模式是在统一的时间内,由实验指导教师讲解实验内容、操作步骤、注意事项、实验要求后。学生进行实验,写出实验报告。是一种传统的实验教学模式,在这种教学模式下学生思维只能跟老师做走,学生虽然参与了实验教学活动,但实质上是处于被动接受的状态,学生的主动性、积极性受到一定限制,创新能力和设计思想等各方面能力无法得到训练。(2)实验教学没有系统的培养目标。由于实验教学一直处于相对的“弱势”,很多人认为高校教学是以理论教学为主,实验教学只是理论教学的补充,从属于理论教学。在这种观念的影响下,传统的实验教学大多依附理论教学,存在着“四多四少”的现象,即有实验的课程多,每一门课程的实验学时少;实验教学分散、简单重复的内容多,反映科学技术新知识、新成果的内容少;演示性、验证性实验多,综合性、设计型实验少;教师为学生预先准备的多,学生自己独立思考、动手机会少。(3)学生对实验教学不重视,学生普遍认为,课本知识比实践知识重要,甚至认为实验课可有可无,做实验时敷衍了事。这导致许多学生的实验技能和动手能力较差,而动手能力差又使学生畏惧实验课,形成恶性循环,实验课愈加不受重视。
2.实验教学是培养和提高学生综合素质能力的重要途径之一
高职院校学生综合素质能力包含职业技术能力,创新思维能力,信息处理能力,分析和解决问题能力、职业拓展能力等。为适应这一需求,作为教师则必须树立全新的教学理念。即必须从单纯的学科教育转向科学的教育,不但要让学生掌握系统的理论知识,还要注重他们综合素质能力的培养和提高。就实验教学而言不仅仅是对简单定理、定律的验证,而应启发和鼓励学生的创新和动手能力,因为动手和创新能力是学生综合素质的具体表现,是学生今后择业的资本。如广州、深圳、上海等大城市高级技工和研究生一样吃香。这一现象从某个侧面折射出培养学生职业技术能力的重要性。由此可见,实验教学是提高学生综合素质能力的重要途径之一,实验本身就是提高学生综合素质的载体。
3.如何在实验教学中对学生进行创新意识和创新能力的培养
3.1 优化实验教学结构、教学内容,培养学生复合型职业技术能力
教学系统中,一定的教学目标、任务、师生共同参与的教学活动等,形成一定的结构,即教学结构。具体到电工电子实验教学中主要采取:1)教师精讲。主要讲要求,讲注意事项,讲思路,少讲或不讲怎么做。例如进行参数测试只讲测什么,至于用什么测试工具,用什么方法测试首先由学生思考,由学生选择,老师认可,测量结果首先由学生分析,最后由老师总结。2)分类指导,因材施教。放手动手能力强的学生,对中间层次的学生采用有针对性地提示,使其独立地完成任务,对动手能力弱的采取讲基本原理,重点指导、示范相结合,让其敢于动手,又谨慎操作。3)进行开放式实验教学模式。主要是让其学得好或学得差、并且愿意学的学生可以不受时间限制利用业余时间到实验室进行进一步提高或补差。
在电工电子实验教学中通过优化教学内容来提高学生的动手能力主要通过把实验内容进行分层次,分成验证性、综述性、设计性三个层次,作为验证性实验着重培养学生其动手能力和基础能力即要求掌握常用仪器,使用掌握误差分析,掌握各种参数的测试方法,理解并遵守实验课的基本程序。针对学校专业的复合性,不仅要求电类专业的同学能掌握,而且要求有关非电类专业的同学也能掌握,如机制专业,数控专业。从而培养出复合性专业技术能力。
电工电子实验教学中还采取形式多样化的方法,提高学生实验兴趣,提高动手能力。如在讲功率因数提高时需进行实验验证,于是可以把该实验分成二部分:第一步让学生自己动手先进行日光灯线路的连接,当学生看到自己连接的日光灯管线路接上电源后即正常发光,欣喜之情溢于言表,则大大提高了实验兴趣。此时即第二步再让学生把补偿电容接上进行有关参数的测量,从而立即达到化繁为简的效果,达到理论与实践的统一。实验教学中通过实验方式多样化,由老师演示,有小组实验,让学生从中学会竞争与合作,激发学生的自信心和进取性。所谓学而时习之,耳听十遍不如手过一遍,这说明只有从实验—理论—实验,才能促进学生把知识较快地转化为能力
3.2 注重启发式实验教学,提高学生分析和解决问题的能力
启发式教学法己经成为建立教学方法体系的指导思想,启发式是从学生实际出发,充分调动学生学习的积极性,主动性和创造性,培养学生分析问题和解决问题的能力,把学生看成学习的主体。因此无论是理论教学还是实验教学,其教学方法都应大力倡导启发式,如我们在进行基尔霍夫定律教学时,当老师在黑板上画出复杂电路图讲解有关节点、支路和回路等基本概念时。提出问题,比如:如何求电路中各支路电流?回路中各部分电压?采用什么方法?让学生产生一种强烈的求知欲,好奇心,然后拿出实验装置让学生接好线路,用实验的方法测出有关电路中支路电流,电压.变验证性实验为探索性实验,再通过几组测量数据的比较,进一步提出问题:节点上各支路电流之间有何关系?电流方向如何判别?回路中各电压之间有何关系?等等。让学生经过思考,从中找出规律性的东西,然后再上升到理论知识,使学生在提问—思考—实践—总结中充分发挥其的自主性,参与性和独立思考性,从而培养和提高学生分析问题和解决问题的能力,信息处理能力。
另外在实验教学中,对学生实验当中出现的问题和错误加以启发性的分析。如学生在测量电压、电位实验时,学生测出的数据有时是错误的,但他不知道如何检查和判别数据的正确与否,这就需要老师给予方法上的启发和指导,通过向学生提出电压与电位之间的关系是什么?为什么会产生测量数据的不符,产生的原因有哪些?如何检查?等问题,一步步给予分析指导,达到训练学生运用理论知识解决实际问题的能力。
3.3 活用创造性教学方法,培养学生创新能力
创新教育是指在教育学实践上,高度重视以知识为基础的能力培养,注重方法的传授和创新能力。是否重视创新能力是传统教育和现代教育的根本区别之一。
因此,电工电子实验教学中,根据大纲要求,在确保学生掌握基础知识和基本技能的前提下,寻找创造性思维的结合点。进行创造性教学。为学生创新能力的培养创造更好的机会,如通过穿插一些设计性实验教学,即根据给定的条件学生自己设计电路,选择参数,拟定测量步骤和数据表格。经过老师指导认可后,方可操作实验,得出实验结论。比如在做脉冲实验时,其中有一个RC电路的应用实验,原教材参数己设定,现改为有若干电阻,电容供选择,让学生自己选择元件的参数,再根据各电路的特点连接成微分电路,积分电路,耦合电路,并将该电路的输出波形通过示波器显示出来,这就需要学生开动脑筋,结合老师的指导,自己动手组成各种电路,从而培养学生的创新能力和动手能力。经过实践,学生受益匪浅,觉得从该实验中确实锻炼了自己的能力,而且觉得原本深奥的理认知识也容易理解了。
4.结束语
随着高等教育体制改革的逐步深化,要求高校培养出来的人才在知识结构和能力上都具有较高的素质。实验教学是高等教育中培养具有创新能力、高素质人才的一个重要环节,越来越受大家的关注。当然创新能力并不是一个新话题,问题是怎样使我们培养的学生具有一定的创新能力,如何成功地探索出实验教学改革的新路子。还需要每一位实验教育工作者进行不断的创新与实践。
参考文献:
[1]李晓莉,郭飞君,王晓菊,李梅.开设综合化学实验的探索与尝试[J].长春师范学院学报,2004(4).