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電工技術(shù)實(shí)驗教學(xué)改革
電子技術(shù)實(shí)驗課程是工科院校非電專(zhuān)業(yè)開(kāi)設的基礎實(shí)驗課程,為了讓學(xué)生盡可能多地掌握實(shí)驗的基本技能,下面是小編搜集整理的相關(guān)內容的論文，歡迎大家閱讀參考。
摘要：以電工技術(shù)實(shí)驗教學(xué)為平臺，從教學(xué)內容、教學(xué)方法和手段等方面對電工技術(shù)實(shí)驗教學(xué)進(jìn)行改革，探索激發(fā)學(xué)生實(shí)驗興趣，培養學(xué)生基本實(shí)驗技能、創(chuàng )新意識、創(chuàng )新能力和綜合素質(zhì)的有效途徑，有效實(shí)施“卓越計劃”。
關(guān)鍵詞：卓越計劃;電工技術(shù);實(shí)驗教學(xué);教學(xué)改革
一、前言
1.1教育部“卓越工程師教育培養計劃”實(shí)施的宗旨是促進(jìn)高校改變舊的教育觀(guān)念和教育模式，鼓勵高校和企業(yè)間密切合作、共同培養，以提高學(xué)生的工程意識、工程素質(zhì)和工程實(shí)踐能力;面向社會(huì )和企業(yè)需求，培養高素質(zhì)的既有創(chuàng )新能力又有社會(huì )實(shí)踐能力的卓越工程師，以滿(mǎn)足經(jīng)濟社會(huì )日益發(fā)展的需要[1]。實(shí)驗教學(xué)是工科學(xué)生鞏固基礎知識，培養專(zhuān)業(yè)技能、創(chuàng )新能力、團隊合作能力的主要途徑。電工學(xué)是高校工科非電專(zhuān)業(yè)本科生必修的一門(mén)實(shí)踐性很強的技術(shù)基礎課，其主要任務(wù)是為學(xué)生學(xué)習后續專(zhuān)業(yè)課程和從事專(zhuān)業(yè)相關(guān)工程技術(shù)工作打好電工技術(shù)的理論基礎[2]。
1.2電工技術(shù)實(shí)驗是電工學(xué)教學(xué)過(guò)程的重要環(huán)節，其教學(xué)效果對于培養學(xué)生的動(dòng)手能力、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)具有至關(guān)重要的作用[3-6]。本文針對目前北京科技大學(xué)電工技術(shù)實(shí)驗教學(xué)中存在的主要問(wèn)題，結合“卓越計劃”的內涵，從實(shí)驗教學(xué)內容、實(shí)驗教學(xué)方法和手段等方面對電工技術(shù)實(shí)驗教學(xué)進(jìn)行改革，探索培養學(xué)生基本實(shí)驗技能、激發(fā)學(xué)生創(chuàng )新意識、培養學(xué)生創(chuàng )新能力和綜合素質(zhì)的有效途徑。
二、電工技術(shù)實(shí)驗教學(xué)現狀
2.1電工技術(shù)實(shí)驗教學(xué)通過(guò)具體實(shí)驗操作，使學(xué)生鞏固并擴展所學(xué)電工基礎理論知識，初步掌握工程常用電子儀器儀表和電氣設備裝置的使用方法，掌握進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗的基本方法，具備初步進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗研究的能力[3]。北京科技大學(xué)電工技術(shù)實(shí)驗安排在大二第一學(xué)期，是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)接觸到的第一門(mén)實(shí)踐課，每年有6個(gè)學(xué)院19個(gè)專(zhuān)業(yè)58個(gè)班的1800多名非電專(zhuān)業(yè)學(xué)生參與，參與學(xué)生多，覆蓋專(zhuān)業(yè)面廣。非電專(zhuān)業(yè)學(xué)生普遍缺乏對電類(lèi)知識、電類(lèi)科技及電工技能的認知，加上實(shí)驗內容沒(méi)有體現專(zhuān)業(yè)特色和應用需求，很多學(xué)生認為這門(mén)課與自己所學(xué)專(zhuān)業(yè)無(wú)關(guān)，對自己以后的職業(yè)規劃沒(méi)有用，因此缺乏學(xué)習的積極性和主動(dòng)性[4-7]。
2.2為了保證實(shí)驗教學(xué)順利開(kāi)展，當前電工技術(shù)實(shí)驗內容仍以驗證性實(shí)驗為主，綜合設計性實(shí)驗非常少。驗證性實(shí)驗局限于鞏固理論知識和訓練基本操作能力，嚴重束縛學(xué)生的思維，不利于鍛煉學(xué)生綜合運用知識設計、分析的能力[4-5]。實(shí)驗指導書(shū)上詳細給出每一個(gè)實(shí)驗的實(shí)驗原理、實(shí)驗電路圖、操作步驟等，實(shí)驗中學(xué)生被動(dòng)做實(shí)驗，極易產(chǎn)生明顯的消極與依賴(lài)心理，不利于發(fā)揮主觀(guān)能動(dòng)型，更談不上創(chuàng )新意識和創(chuàng )新能力的培養[6]。學(xué)生在實(shí)驗過(guò)程中總是期待一次連線(xiàn)成功，一旦出現故障就無(wú)所適從，不是直接找教師處理，就是將已經(jīng)連接好的線(xiàn)路全部拆除后再重新連接，缺乏主動(dòng)利用儀表逐步排查故障原因的意識，不能通過(guò)實(shí)驗有效地提升動(dòng)手實(shí)踐能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
三、實(shí)驗教學(xué)改革思路
“卓越計劃”強化培養學(xué)生的工程能力和創(chuàng )新能力。創(chuàng )新能力包含創(chuàng )新意識、創(chuàng )新思維和創(chuàng )造力三重意思。創(chuàng )新意識培養意味著(zhù)激發(fā)興趣，讓學(xué)生對教學(xué)中所涉及的知識和現象產(chǎn)生探究的熱情和積極性;創(chuàng )新思維的培養更多體現在獨立思考能力的培養上，即在面對教學(xué)中所涉及的知識和現象時(shí)，能自主地通過(guò)各種信息技術(shù)手段收集信息，對各種信息進(jìn)行正確歸納分析，形成自己的看法或提出可能的方案;創(chuàng )造力是綜合應用知識能力、動(dòng)手實(shí)踐能力、協(xié)同合作能力的表現[8]。創(chuàng )新能力的培養是一個(gè)長(cháng)期的過(guò)程，在長(cháng)期的訓練、積累、磨礪中不斷加強[9]。首先，正確認識創(chuàng )新能力培養在高�；A實(shí)驗教學(xué)中的重要地位，將基于“創(chuàng )新能力”培養的教學(xué)理念貫穿到電工技術(shù)實(shí)驗教學(xué)的整個(gè)過(guò)程中。其次，針對不同專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，重新整合實(shí)驗教學(xué)內容，滿(mǎn)足不同專(zhuān)業(yè)、不同層次學(xué)生對其廣度和深度的要求，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，啟發(fā)和培養學(xué)生在本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的應用意識。最后，充分考慮學(xué)生的認知規律，按循序漸進(jìn)的教學(xué)規律分層次培養學(xué)生的基本技能、綜合能力和創(chuàng )新能力。
四、實(shí)驗教學(xué)改革措施
4.1在分析北京科技大學(xué)電工技術(shù)實(shí)驗教學(xué)現狀，對非電專(zhuān)業(yè)教師和學(xué)生進(jìn)行調研的基礎上，制定具有專(zhuān)業(yè)和工程特色的多層次實(shí)驗教學(xué)體系[10-11]，即將電工技術(shù)實(shí)驗分為基礎性、綜合性和創(chuàng )新性三個(gè)層次，在綜合性和創(chuàng )新性實(shí)驗中融入專(zhuān)業(yè)和工程特色�；A性和綜合性實(shí)驗是必修實(shí)驗，與電工學(xué)理論課同步進(jìn)行。創(chuàng )新性實(shí)驗以科技創(chuàng )新活動(dòng)和電子大賽為依托，學(xué)生自主選擇�；A性實(shí)驗是實(shí)驗教學(xué)的根本。
4.2非電專(zhuān)業(yè)的學(xué)生底子薄、水平差異大，有許多學(xué)生還是第一次比較深入地接觸電學(xué)實(shí)驗，基礎性實(shí)驗采用學(xué)生容易接受的傳統驗證性實(shí)驗方式。學(xué)生在完成基礎實(shí)驗的過(guò)程中不但加深對相關(guān)理論和技術(shù)的理解，而且養成良好的實(shí)驗習慣，掌握基本實(shí)驗方法，培養基本實(shí)驗能力。綜合性實(shí)驗立足基礎、面向應用，培養學(xué)生綜合運用所學(xué)理論知識和解決較復雜的實(shí)際問(wèn)題的能力。實(shí)驗中教師只提出實(shí)驗目的和要求，給學(xué)生適當講解怎樣根據實(shí)驗的目的和要求設計實(shí)驗，要求學(xué)生運用所學(xué)知識和技能制訂實(shí)驗方案、畫(huà)出實(shí)驗電路圖，并在實(shí)驗室規定時(shí)間內完成實(shí)驗。綜合性實(shí)驗項目結合專(zhuān)業(yè)實(shí)際情況，將多個(gè)知識點(diǎn)結合在一起，使學(xué)生由以前的被動(dòng)接受知識逐步轉化為主動(dòng)思考、分析和解決問(wèn)題，更好地調動(dòng)學(xué)生的積極性和創(chuàng )造性，而且讓學(xué)生有更多的自主發(fā)揮空間。
4.3創(chuàng )新性實(shí)驗面向工程實(shí)際應用，既有綜合性又有探索性，目標是培養具備自身專(zhuān)業(yè)知識和電類(lèi)專(zhuān)業(yè)知識的復合型人才。實(shí)驗內容由教師根據學(xué)生的要求和實(shí)驗室條件確定，學(xué)生在教師的指導下獨立完成查閱資料、設計方案、組織實(shí)施、調試以及項目報告，全面提高有效運用所學(xué)知識和新技術(shù)進(jìn)行系統級開(kāi)發(fā)應用的能力、分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力.4實(shí)驗教學(xué)方法與手段改革1)注重實(shí)驗基本技能培養。結合基礎性實(shí)驗系統培養學(xué)生的工程意識和基本實(shí)驗技能，布線(xiàn)整齊、美觀(guān)、易于查看，接線(xiàn)從左往右，以網(wǎng)孔為單位，先串聯(lián)后并聯(lián)、先分后合、先接主回路再接輔助回路等，同時(shí)合理設置測試點(diǎn)以便于測量。詳細講解儀器儀表的構造、工作原理、使用注意事項，使學(xué)生從根本上了解測量，進(jìn)而在實(shí)驗中正確選擇、使用儀器、儀表。發(fā)現和排除故障是培養學(xué)生實(shí)驗技能的有效方法，適當設置一些簡(jiǎn)單的障礙，指導學(xué)生分析排除，調動(dòng)學(xué)生學(xué)習積極性的同時(shí)鍛煉他們獨立思考和解決問(wèn)題的能力[12]。
4.4培養學(xué)生正確處理實(shí)驗數據的能力，理解相同的實(shí)驗數據，不同的數據處理可能得出不同的結論。另外，培養理論聯(lián)系實(shí)際、實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)及嚴肅認真的工作態(tài)度，主動(dòng)研究的探索精神，遵守紀律、愛(ài)護公物的優(yōu)良品德。2)加強創(chuàng )新能力培養。在基礎性實(shí)驗鍛煉的基礎上，綜合性實(shí)驗從易到難，由部分綜合到完全綜合，逐步調動(dòng)實(shí)驗的積極性，增強探索的信心，激發(fā)學(xué)習的興趣，從而提高學(xué)生設計實(shí)驗和處理實(shí)際問(wèn)題的能力，達到相對其自身能力的綜合和創(chuàng )新。樹(shù)立教師主導、學(xué)生主體的創(chuàng )新教學(xué)理念，綜合運用啟發(fā)式、討論式、問(wèn)題式、探究式[13]等教學(xué)方法，充分調動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，使學(xué)生在學(xué)習過(guò)程中始終處于積極思維狀態(tài)，最大限度地提高其分析和解決問(wèn)題的能力[6]。
4.5面向實(shí)驗過(guò)程，要求學(xué)生按“設計要求→查閱資料→自主設計→仿真研究→實(shí)驗實(shí)施→實(shí)驗驗收”這一完整的訓練過(guò)程完成實(shí)驗，融知識、能力、素質(zhì)培養為一體。3)形成多元化的實(shí)驗教學(xué)模式。充分利用多媒體技術(shù)、計算機和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，依托校園網(wǎng)絡(luò )，建立實(shí)驗教學(xué)共享資源庫，引入項目驅動(dòng)[1]、翻轉課堂教學(xué)法，提高實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量，增強教學(xué)效果。開(kāi)展必修與選修、課內與課外相結合的教學(xué)手段，滿(mǎn)足不同專(zhuān)業(yè)、能力、興趣學(xué)生的需要，培養他們的自主學(xué)習能力。引入Multisim仿真軟件[6-7]，利用其高效率、高精度、無(wú)損耗和靈活、真實(shí)模擬等特點(diǎn)，為學(xué)生搭建一個(gè)大膽嘗試、積極創(chuàng )新的實(shí)驗環(huán)境。開(kāi)設網(wǎng)上實(shí)驗，形成虛實(shí)結合的綜合實(shí)驗體系。
4.6仿真與實(shí)際操作互為補充、各取所長(cháng)，尤其是對于需要觀(guān)察動(dòng)態(tài)過(guò)程的實(shí)驗，更有助于增強實(shí)驗教學(xué)效果，增強學(xué)生的創(chuàng )新意識和創(chuàng )新能力。4)構建開(kāi)放式實(shí)驗教學(xué)環(huán)境。傳統封閉的實(shí)驗教學(xué)環(huán)境要求學(xué)生按照規定的時(shí)間到實(shí)驗室完成規定的實(shí)驗項目，不管完成與否，到了下課時(shí)間就必須離場(chǎng)，客觀(guān)上影響了動(dòng)手能力較差學(xué)生學(xué)習的積極性和主動(dòng)性，限制了部分能力較強學(xué)生繼續學(xué)習的機會(huì )[14]。開(kāi)放式實(shí)驗教學(xué)環(huán)境實(shí)現了實(shí)驗內容、實(shí)驗時(shí)間和實(shí)驗資源開(kāi)放，學(xué)生依據自己的實(shí)際情況自主選擇實(shí)驗時(shí)間和實(shí)驗內容，在教師的指導下自主設計，擬定實(shí)驗方案，通過(guò)預約獨立來(lái)實(shí)驗室完成實(shí)驗任務(wù)，學(xué)生有足夠的時(shí)間仔細觀(guān)察實(shí)驗現象，分析實(shí)驗結果。特別是在實(shí)驗失敗后，可自己重新修改實(shí)驗方案、重新做實(shí)驗[15]。開(kāi)放式實(shí)驗教學(xué)突出學(xué)生的主體地位，注重學(xué)生的個(gè)體差異，學(xué)生在實(shí)驗活動(dòng)中由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)，對調動(dòng)學(xué)生主動(dòng)性和積極性，培養創(chuàng )新能力，具有重要的意義，對提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力有很大幫助，對于培養學(xué)生在實(shí)驗中學(xué)習與掌握知識、拓寬知識面有重要的作用。
五、結語(yǔ)
面向卓越工程師培養的電工技術(shù)實(shí)驗教學(xué)改革，從實(shí)驗教學(xué)內容、教學(xué)手段和方法等方面對電工技術(shù)實(shí)驗教學(xué)進(jìn)行了改革。從北京科技大學(xué)2011、2012級的教學(xué)實(shí)施結果來(lái)看，有效調動(dòng)了學(xué)生的實(shí)驗積極性，提高了學(xué)生對電工技術(shù)實(shí)驗課的重視程度，學(xué)生的基本實(shí)驗技能、創(chuàng )新能力都有了很大提高。“卓越工程師教育培養計劃”是一個(gè)復雜的系統工程，只有不斷改革教學(xué)方法，更新和完善教學(xué)內容，才能進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量，為國家培養出適應社會(huì )發(fā)展需要，具有一定研發(fā)、創(chuàng )新能力，綜合素質(zhì)高的卓越工程師。
參考文獻
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