开放性电工电子实验室建设的研究


  摘 要:文章通过对高职高专学生现状的分析,提出以实验引发学生的实训能力是提高学生综合素质的重要方法,通过对传统实验教学弊端的分析,提出建立开放性电工电子实验室的重要意义,并结合本校实验室的建设,对建立开放性电工电子实验室的一些重要问题进行了讨论,提出了自己的观点。
  关键词: 开放性 电工电子实验室 教学改革
  
  我国高等教育大规模扩招以后,高职高专院校的录取分数降低,面对这样的生源,如果我们定位过高,势必对学生实施“本科压缩饼干式”的教育,就会出现不伦不类的结果:本科不像本科,高职不像高职,毕业生也会“理论上不如本科生、技能上不及中技生”。所以,培养高职高专学生的动手能力和创新能力是教学上的重点,是提高综合素质的前提。
  
  1.传统试验教学的弊端
  
  实验课是实践教学环节的一个很重要的部分。在传统实验教学中,教学多采用注入式,其实验课题的选择、实验步骤的制定和仪器设备的组织准备等均由实验教师进行,实验时学生只需按规定的步骤机械地操作即可,全班统一进度和要求,不利于因材施教。方法和手段上也很单调,主要以“模仿”为主,通过教师的详细讲解、操作示范,学生不需主动思维和创新,只需“依样画葫芦”。枯燥而单调的实验往往不能激发学生的主动性。要克服传统电工电子实验室的弊病,建立开放性的实验室是个很好的解决方法。
  
  2.建立开放性实验室的条件
  
  实验室开放不仅仅是形式上的开放,而是包括时间开放、空间开放、设备开放、管理开放、实验体系开放、实验内容的全方位开放。为达到这一要求需具备以下几方面的条件。
  2.1指导力量的保证
  目前大多数高职高专学校实验人员都是按传统的实验室管理方式定岗定编的,若要一步实现实验室的全面开放存在一定的困难。可采取由半开放向全开放过渡的方法,另外,可以采用计算机管理,学生根据自己的情况和时间预约进入实验室,通过计算机查阅各种相关知识,选择实验内容等。另一方面,由于开放性实验涉及的实验内容广,学生随时会提出各种各样的问题,要帮助他们解决这些问题,对指导教师的业务水平要求也大大提高,教师不仅应熟悉并能简单修理各种仪器,精通实验原理、熟练地完成实验,解决学生实验中出现的各种问题,还要跟踪学科前沿和发掌方向,不断设计和开出新的实验,不断更换实验的内容,适应社会的需求。
  2.2配套的实验指导教材体系
  面对开放性实验室的建设,必须有配套的实验指导教材体系。架构“开放性电工电子实验室实验指导教材体系”,是进行开放性电工电子实验室建设的一个重要组成部分。配合实验室的开放性建设而开发配套的实验指导教材体系——“开放性实验室实验指导教材体系”有这样的功能:整合理论课教师、实验指导教师、实验室设备等人力物力资源,建立由理论课教师、实验指导教师共用的实验指导教材和配套的学生用实验指导教材,学生用实验指导教材和理论课教师、实验指导教师所用的实验指导教材在项目的数量上、种类上、结构排序上完全对应,但实验内容是简约型的,目的是使学生发挥独立的创造性,在实验的过程中充分地调动学生的积极性。
  2.3建立开放性实验室监控体系
  实验室的日常管理和维护效果如何,直接影响实验室的开放程度。开放实验室与常规的教学实验室最大的区别在于:同一时间,进入实验室的学生层次不同,实验活动规律差别大,要满足实验室的长时间开放,保证仪器完好效率高,除了需要配备值班教师,负责监督和管理之外,还要制定相应的开放实验室监控体系。我校电工电子实验中心为此制定了由“入室教育”、“阶段辅导”、“预习抽查”、“实验验收”、“期中检查”、“期末考试”等环节构成的一整套开放教学质量监控保证体系。
  2.4科学合理地配置先进的仪器设备
  建设开放性电工电子实验室的一个重要内容是:在经费允许的前提下,精心地为实验室选购先进的高性能实验室仪器设备。由于电工电子实验室使用的许多设备已数字化、智能化,并且向带计算机接口的方向发展。采用单片机、DSP、嵌入式RAM和可编程逻辑器件控制技术开发出的数字化、智能化和能够进行计算机通信的新一代电工仪器仪表、测试仪器仪表向智能控制、智能显示、复杂运算、键盘控制以及人机对话等方向发展,使开发性实验、研究性实验、综合性实验具有了丰富的内容。尽可能多地配置一表多用、一机多用和多功能的教学仪器,采用应用价值较高的综合型实验装置,既可完成基础内容的实验,同时又能进行开发性实验、研究性实验、综合性实验。通过选配和灵活组合不同的实验挂件,来适应不同层次、不同课程、不同的实验要求。设计每一个实验时,可进行一些传统的、典型的、验证型的实验外,更着重考虑设计型和综合型实验,充分调动学习的积极性,增强学生实验的兴趣,充分发挥学生的智慧和能力。在“开放性电工电子实验室”的许多综合性实验中,可较多地使用“虚拟仪器仪表”等网络化实验教学技术手段和计算机仿真技术。“虚拟仪器仪表”和“计算机仿真技术”的使用可在很大程度上丰富“演示实验”、“验证型实验”、综合性实验及开发性实验的内容,同时大大提高学生综合应用所学知识的能力,提高解决实际工程问题的能力。
  
  3.教学效果
  
  我校电工电子实验中心参照国家级基础实验教学示范中心建设标准,对电工电子综合实验教学进行了改革,积极探索出一种适应目前大多数高职高专院校的半开放式综合型教学模式,通过一年多的试点,收到了较好的教学效果。
  (1)我们在学期即将结束的时候,针对电专业大三学生,对本学期开放实验教学情况作了抽样调查,调查结果反映:①大多数学生赞成实验室开放;②学生可以根据自己的时间安排实验、根据自己发展的方向和特长选择实验,有了学习的主动权,激发了学习的主动性、积极性;③宽松的环境和严谨的治学氛围更有利于学生自身的综合素质修养的培养和创新意识的激发。
  (2)针对于没有在开放实验室进行实验教学的学生和在开放实验室进行实验教学的学生进行动手能力、独立思考和解决问题能力测试,要求在规定时间内完成同一实验项目,结果显示:前者约20%的学生不能独立进行实验操作,不能有效地排除电路故障,甚至有的学生不知从何入手,需要教师的指导和协助才能完成。而后者只有约占6%的人实验技能比较差。调查和测试的结果充分证明了实验室开放有利于学生的学习和综合能力的提高。
  
  参考文献:
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  项目类别:校级校改项目,编号:200628
  课题名称:21世纪电工电子实践教学建设的研究