电工电子技术是高等工科院校各专业学生所必修的一门技术基础课,实验教学是其中的重要环节之一。本文在教学实践基础上,针对近年来实验教学中存在的问题,进行了一系列的讨论与探索,使电工电子实验教学逐步向着系统和完善的方向发展,使学生动手能力、工程实践能力和创新能力的综合素质得到提高。
电工电子;实验教学;探索;创新能力
[中图分类号]TM1-4;TN0-4[文献标识码]A[文章编号]1009-9646(2009)05-0046-02
Theelectricianelectronexperimenteducationalreformexplores
LiCuiying,LiuJinSheng
(ChongqingScienceandtechnologyInstitute,Chongqing,401331)
Abstract:Theelectricianelectronictechnologyisahigherengineeringcoursecollegesanduniversitieseachspecializedstudentcompulsorytechnologybasiccourse,theexperimentalteachingisoneofimportantlinks.Thisarticleintheteachingpracticefoundation,testedthequestioninviewoftherecentyearswhichintheteachingexisted,hascarriedonaseriesofdiscussionsandtheexploration,causedtheelectricianelectronexperimentteachingtoturntowardsthesystemandtheconsummationdirectiongraduallydevelops,makesthestudenttobeginability,projectpracticeabilityandtheinnovationabilitycomprehensivequalityobtainstheenhancement.
Keyword:Electricianelectron,experimentalteaching,exploration,innovationability
电工电子是现代技术的重要理论基础之一,电工电子技术广泛应用于各个领域中,因此电工电子学是高等工科院校各专业学生所必修的一门技术基础课,实验教学是其中的重要环节之一。目前,我国普通高等院校在大幅度扩招后,仍然沿袭着传统的实验教学模式,已经不能适应培养现代创新型人才的需要,只有树立起现代教育新思想,才能使实验教学改革迅速发展。教育部对高校本科教学进行评估时,也把实验教学作为教学评估的重要内容之一。那么在教学中加强实践环节,充分发挥学生的创造性思维,提高其创新精神,对工程类人材培养具有重要的意义。为此,要大力加强实践教学投入,建设好具有开发、创新能力的电工电子实验室,改革实验教学。
一、传统电工电子实验教学存在的问题
1.在教学环节中实验的学时数较少
我校的电工电子实验教学中心承担着全校信息学院多个专业“电路基础”、“电机拖动”、“模拟电子技术”、“数字电子技术”等课程和全校所有工科非电专业“电工与电子技术”课程的实验教学任务。教学任务重,但对每个教学班级来说实验学时数较少,学生在实验阶段不能有效地掌握实验方法和运用仪器设备,只是被动的操作,完成实验报告的填写,个别抄袭现象难以杜绝。再有以往高校本科教育中较多的强调对学生理论知识的培养,而相对忽视学生对这些理论知识的运用,对实验教学的重视程度不够,因此导致学生动手能力和分析能力普遍较低。
2.实验教学结构、教学内容以及教学手段不能适应科技发展的实际需要
实验教学不独立设课,而是依附于理论教学,作为理论验证的一种手段,其内容大多是理论教学中的理论或定律的验证,学生的思维也被局限于相应的理论课程。各门课程的实验之间互相分割、相对独立,缺乏综合性、设计性,同类实验之间间隔时间长,一些实验基本知识又要过一遍,既浪费了时间,又不能充分提高设备的利用率,给学生的概念断断续续、不连贯。
3.实验的考核办法不完善
多数非电专业由于实验学时数少,没有单独考核,将实验课成绩包含在平时成绩中,并且成绩也只占总评成绩的一小部分,这使很多学生不重视实验,导致实验效果很差。部分专业单独考核,但考核的内容也比较简单,很难真正考查出学生的水平和达到督促学生平时认真做实验的目的。
4.学生的自主学习意识差,对实验不够重视
学生在实验课前绝大部分不预习,不思考实验内容,只是完全按照教师讲的被动地操作,模仿和依赖性比较强,满足于上交实验数据。这样的实验教学,不能发挥学生主观能动性,束缚了学生的科学思维能力,极不利于培养学生的科学素质和创新能力。
二、我校对电工电子实验教学的改革的实践
根据我校实际情况,针对实验教学改革,我们编写并出版了相应的实验教材,并采用计算机多媒体技术,精心制作逼真的实验课件,提高了实验教学效率。实验教学大纲制定时,我们始终注重拓宽学科基础,加强理论教学与实验教学之间、技术基础课与专业基础课之间的联系,增加综合设计性实验的比例,达到整体优化理论、实验与技术基础的实践体系,使能力培养落到实处。
1.优化实验教学内容
(1)必做的基础性实验
包括验证性的基本实验和课程内综合实验,是实验教学体系的基础,是必修实验,主要是掌握运用常用仪器仪表、机械设备及实验技术,掌握实验数据的处理方法,探索创新知识的基本规律和基本途径。起着由技术基础课向专业课过渡的桥梁作用,学生对基础性实验的熟练程度将直接影响到整个专业课程实验。由任课教师根据课程需要选定实验内容,学生通过网上预约实验时间,教师在实验现场授课并全程指导。
(2)设计性与综合性实验
设计性与综合性实验内容的安排我们强调强弱电紧密结合、与科研工程实际及社会应用紧密结合的原则,从培养创新型、复合型和工程型人才的需求出发,建设了一系列不同层次、跨课程的综合实验室,主要依托电工技术实验室、电子技术实验室、电工技能训练室、PLC实验室、EDA实验室和创新实验室等实验室。学生可以根据自己的喜好和需要,允许自主选择实验内容或项目。在设计与综合性实验的实施中,指导老师要把自己在平时为企业进行研发所积累的知识传授给学生,使他们少走弯路,高质量地完成实验。做好这类与科研工程实际及社会应用紧密结合的实验,对大学生参加科技创新实验大有益处。
(3)创新实验
为培养具有创新意识和创新能力的人才,开展了个性化培养模式,对特别突出的学生进行个性化培养,如电子设计大赛培训、“挑战杯”培训及学生业余科技活动制作等。这个环节主要安排一些特定的设计、安装、调试等。学生在老师的指导下独立进行查阅资料、设计方案、组织实验和撰写实验报告等工作。这类实验有利于培养学生灵活运用知识的能力,提高独立工作能力。对每个学生既是一种考察,也是一种挑战。更是对学生综合实践能力的全面考核和检验。
2.实现实验室开放
我校电工电子示范中心各实验室实行开放式运行,做到以学生为本。在每个学期开学初,任课教师按照教学大纲要求制定详细的实验安排计划,同时根据学生的具体要求,灵活机动地合理调整,在时间、场地、设备及指导老师的配置上最大限度地满足学生的需求。除基本实验内容由教师统一安排外,对于综合、设计性实验和选做实验,由学生自己预约实验时间,自主完成实验项目。为了保证实验中心开放运行良好,中心还专门制订了《开放性实验室管理办法》、《实行在无人辅导下学生独自完成实验的操作规范》。由于计划周全,中心运行良好,教学秩序稳定。
2.3完善考核方式
为了加强电工电子的实验教学,提高学生的实验能力,我们针对不同专业学生的学习要求和特点,采用不同的考核方式。化工类专业以平时的考查为主,如实验预习情况,实验操作表现和实验报告的撰写情况等;冶金机械类采用开卷考试方式,考核题目以操作为主,要求学生在一定的时间内按要求独立连接和测试电路,并分析实验结果,主要考核学生对基础知识和基本实验方法的掌握程度。电类专业实验独立开课,除期末考试外,也要进行操作考试,还设计了一些实验思考题,考查学生的实验分析能力。在考核过程中我们采用实时采集数据、波形的方法在网上完成报告,确保每位学生所记录的实验结果都是由测量所得。最后由教师根据实验完成情况、网上数据波形采集情况,分析情况给出实验成绩,把平时成绩、实验成绩及独立完成的设计性实验成绩按一定比例记为该生最终成绩,通过考核,给学生一个全面客观的评价,以达到素质教育的目的,同时帮助教师更好地了解该课程的教学效果,也为以后教学方法和教学内容的改革提供了可靠的依据。
2.4注重学生创新能力的培养
我中心教师让学生参与项目研究和开发,甚至作为项目完成的主力队员,在此方面,中心教师已具有丰富的指导经验。实践证明:这种双赢模式大大激活了学生的学习兴趣,培养了学生的工程意识和责任心,取得了较好的教学效果。同时也为参加的教师创造了较多的成果和收益。另一方面,将科研项目转化为教学实验取得了很好的教学效果。中心要求部分课程必须开设综合性设计性实验并占课程考核成绩的30%,学生反应的效果良好。取得了很好的成果。为了激励老师和学生,实验室也每年都举办实验技能大赛,对于比赛的优胜者给予奖励,并选派优秀的学生去参加重庆市和全国的电子设计大赛。实践证明,这种以赛代练,以赛促练的方法不但提高了学生的学习兴趣,而且锻炼了他们的创新能力。仅2007年,我校学生科技创新就取得了突出成绩:电子设计竞赛获国家一等奖1项(全市仅1项)、二等奖2项、重庆市二等奖3项、三等奖1项。数学建模获国家一等奖2项、二等奖3项、重庆市一等奖3项。全国机器人大赛获国家三等奖1项。
三、结束语
近几年来,我们以学校的本科教育评估为动力,在实验教学改革上作出了一些探索,实验的教学质量得到了一些提高,取得了一定的成绩,但还存在着许多不足。但我们坚信,只要通过全校师生的共同努力,就一定能够使电工电子实验教学逐步向着系统和完善的方向发展,使学生动手能力、工程实践能力和创新能力的综合素质得到提高。
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作者简介:
李翠英,(1973-)重庆科技学院电子信息工程学院教师,讲师,主要研究方向:电工理论及其新技术。