“电工学”课程实验教学改革与探索


  摘要:“电工学”实验教学是理论教学的重要组成部分,是理论联系实际的桥梁,是提高学生实践动手能力、培养创新思维和综合素质的重要途径。文章针对传统的“电工学”课程实验教学体系存在的问题,提出了优化实验教学内容,加强实验教学考核等措施和具体实施办法。
  关键词:电工学;实验教学改革;创新人才培养
  “电工学”是高校非电专业的一门必不可少的技术基础课程,是学生学习后续专业课程的先导课程。“电工学”具有内容多、概念抽象、理论性和实践性较强等特点。因此,同学们在学习理论课的同时,还增加了实验教学环节。实验教学是“电工学”课程教学的一个重要组成部分,是理论联系实际的桥梁,是使学生加深,巩固所学理论知识,提高分析、解决问题的能力,锻炼实践动手能力,培养学生创新意识和创新能力的重要途径。近年来,随着高校教育教学改革的不断深入和发展,原有实验教学模式难以完全满足实验教学需求。因此,改革电工学实验教学模式,创建新的实验教学体系,是提高电工学实验教学质量,培养应用型、创新型高素质人才且适应社会需要的必然要求。
  1 “电工学”实验教学体系现状
  (l)从实验项目的类型来看,大多采用的是验证性实验,综合性和设计性实验较少,实验项目单一化较严重。为了保证实验的顺利进行,指导教师通常在实验前详细讲解实验目的、实验内容、操作步骤和注意事项等,同学们只需按照指导教师的要求,在同样的时间,采用相同的实验方法,连接同样的实验电路模块,再对相同的研究点进行测量,最后得出同样的结论。这种实验教学模式虽然对学生掌握所学理论知识起到一定的作用,但是实验形式较单一,学生动脑、动手的机会太少,不利于学生创新思维的培养。
  (2)“电工学”课程实验没有单独进行实验考核,成绩的评定主要依据实验报告。单从学生交上来的实验报告很难判断出实验数据、报告内容的真实性,无法给出公正的实验成绩,实验成绩考核缺乏科学性,同时无法检验学生对理论知识的掌握程度和学生的实际操作水平。
  (3)“电工学”课程实验没有单独设课,实验教学依附于理论教学,实验内容也大多都是理论教学中的定理、定律的验证。而且学生课程总成绩以期末卷面成绩为主,实验成绩只占总成绩的10%。这样会导致学生不重视实验课,失去了对做实验的兴趣,也不利于学生独立思考和动手能力的培养,束缚了学生的科学思维能力。
  (4)“电工学”课程实验通常都是在实验室中完成的。由于受实验学时、实验场地的限制,不能保证每位同学都能在课内时间对所做实验项目的相关理论知识点和仪器设备的使用掌握得那么透彻。因此,有必要对教学模式进行改革。
  2 以培养创新型人才为目标,构建新型的实验教学体系
  2.1 优化实验内容,建立分层次的实验教学体系
  本校“电工学”课程实验一般为20学时,共计10个实验项目,每个实验2学时,由于实验学时少,实验项目多以验证性实验为主,而且实验内容较陈旧,对学生创新思维的培养极为不利。为改变这种现象,本文将实验教学分成3个层次:基础验证性实验、设计性与综合性实验和虚拟仿真实验。
  (l)基础验证性实验:是针对学生第一次做实验,为了让他们能够更好地了解并掌握实验装置、仪器仪表、熟悉实验过程而开设的。验证性实验是实验教学体系的基础,是必修实验。要想做好后续实验,验证性实验是关键。
  (2)设计性与综合性实验:学生具备相关理论知识,在掌握一定实验技能的基础上,任课教师提出要求,由学生按要求自拟实验方案,自行设计电路搭建实验设备元件进行实验,自拟实验表格,并独立完成实验数据分析及结果讨论,最后形成实验报告。设计性与综合性实验既培养学生运用知识的综合能力和创新能力,也锻炼了学生分析和解决实际问题的能力。
  (3)虚拟仿真实验:随着计算机技术的飞速发展,以及像Multisim,Pspice这样的电路仿真软件的不断涌现,仿真实验已经成为一种非常有利的实验教学辅助手段。增加虚拟仿真实验内容,不但打破了传统实验受时间和空间的限制,而且缩短了实验时间,提高了做实验的效率。同时,也提高了实验教学质量,培养了学生利用计算机仿真软件对电路进行仿真的能力。
  2.2 实验考核体系改革
  加强实验考核,不仅能够激发学生学习热情,而且在提高学生实验动手能力等方面也起到关键性作用。传统的实验考核主要是以学生的实验报告为评定成绩的依据。有些学生上课不认真做实验,课后将别人的实验数据抄到自己的实验报告上交给老师,糊弄-T就完事。这样,既不能体现出学生真正的实验水平,也无法给出公正的实验考核成绩,同时也会影响实践教学质量的提高。为此,本文采用“平时实验成绩+期末实验成绩”的考核方法。其中,平时成绩占总成绩的60%,期末成绩占总成绩的40%。这样,最终的实验总成绩不是由一次考试来决定的,而是将各个部分的成绩综合到一起来评定,以避免实验考核的片面性。
  (l)平时成绩考核。平时成绩考核是由实验预习与出勤率(lO%)、实验操作过程(30%)、实验报告(20%)3个部分成绩组成。
  实验预习与出勤率:这部分主要考核的是学生的实验预习情况以及出勤情况。通过实验预习,不仅让学生对所做实验有个初步的了解,同时使老师能够及时了解学生对课堂知识的掌握情况,对学生起到了督促作用,引起学生对实验课的重视,而且对实验教学质量的提高也会起到一定作用。
  实验操作情况:这部分主要考核学生对常用仪器设备的操作能力、实验数据分析处理能力及运用理论知识解决实际问题的能力。在整个实验过程中,要求实验指导教师全程参与,对学生要做到有问题勤辅导,实验操作勤提问,完成情况勤记录。
  实验报告:实验报告考核是学生综合成绩考核的关键。主要考核的是学生观察分析能力、归纳总结问题的能力。实验指导教师应从学生实验报告的完整性、实验数据的准确性、总结故障分析的合理性等作为报告的评定依据。