淺談電路實驗教學模式的改革①

尚 華,楚清河,孫永生

(1.華北水利水電學院電力學院,河南鄭州450011)

淺談電路實驗教學模式的改革①

尚 華,楚清河,孫永生

(1.華北水利水電學院電力學院,河南鄭州450011)

電路實驗是電路教學中一個非常重要的實踐環節,針對傳統實驗教學教學方法單一﹑學生缺乏主動性和創造性等問題,對電路實驗教學模式的改革進行了分析,達到培養高素質應用型人才的目的。

電路;實驗教學;驗證

電路實驗是電路課程中一個非常重要的實踐環節,但是電路實驗教學多年來形成了一個固定的教學模式。電氣類專業電路實驗課時較多,要做多個實驗,每個實驗的實驗模式是固定的。實驗前學生先預習實驗指導書,實驗指導書對實驗儀器使用、參數測試方法等步驟描述的非常詳細,實驗過程中老師逐步指導,每個實驗學生都是圍著老師轉。這種做法禁錮了學生的思維,不利于創新人才的培養。另外,驗證性實驗雖重要,但是過多的驗證性實驗束縛了學生的手腳,不能激發學生的創造性。所以,對電路實驗教學模式的改革,培養高素質的應用型人才,也是電路教學中值得研究的問題。

一、改革實驗方法,激發學生的實驗熱情

以往實驗教學,實驗指導書對實驗原理、實驗內容、接線方法及實驗步驟等做出了詳細說明,學生在教師詳細講解乃至演示之后,分組按照講解及實驗指導書,按規定的程序操作,然后觀察、記錄實驗現象和結果。這種實驗教學,達不到對學生綜合能力培養的目的,也調動不起來學生的學習激情,雖然是學生親手進行操作,但在實驗過程中缺少獨立思考,且收獲不大。

社會對人才的知識、能力和素質提出了更高的要求,迫切需要有較強分析能力、綜合能力、掌握實際操作技能的應用型、復合型人才。因此,改革實驗教學方法,加強學生實際動手操作、獨立思考、綜合分析及解決問題的能力的培養非常重要。實驗教學改革應從目前的“以實驗教師為中心”到“以學生為主體,實驗教師為主導”的轉變,讓學生親自主導實驗,激發學生的實驗熱情,充分調動學生的積極主動性,給每個學生獨立思考、親自動手的機會。

隨著社會經濟的發展、科技的進步,實驗教學也應跟上時代的要求,所以電路實驗對教學目的、內容、方法提出改革,建立一種新的有利于培養高素質人才的教學體系。

二、轉變觀念,互動教學

實驗教學改革既是貫徹落實“教育要全面適應現代化建設對各類人才培養的要求”和“全面提高辦學的質量和效益”,也是遵循高等教育的規律和適應現代高等教育的發展趨勢。改革既要注意素質教育,重視學生創新能力的培養和個性發展,還要注意改革的科學性,正確處理好知識、能力和素質的關系,傳統教學內容與現代教學內容的關系,繼承和創新的關系,統一性與多樣性的關系。改革教學內容的先導是轉變觀念。所謂觀念,是指指導人們行為的思想、看法和態度。沒有觀念指導的行為是盲目的,在實踐教學環節中必須實施以創新教育、素質教育的理念為指導,教師的全部教學活動應體現以學生為本,即在教育活動中要以學生的成長成才為出發點。教育是互動的,學生是教學活動的主體,如果沒有學生的配合,創新教育、素質教育就無法開展。教學中要幫助學生學會學習、開拓思維、勇于實踐,通過學習能提出自己的見解,發現新的問題。

三、改革實驗內容,分出不同層次

傳統的實驗教學不僅告訴學生的實驗項目,還詳細地告訴實驗原理、實驗接線、儀器如何使用、數據如何測試、實驗步驟及如何記錄數據等等,即完整地告訴了學生如何進行實驗的全過程,學生只是按指定的程序一步一步去操作,而不用再去查閱資料、獨立思考,這種”扶”著走的教學模式使得學生產生很強的依賴性。實驗教學主要是為學生創造一種有利于思維能力發展的教學活動,使他們通過實踐來提高操作能力、挖掘潛力、提高素質。因此,把實驗內容分成不同的層次,采用循序漸進的方式,使學生由淺入深逐步得到鍛煉。

分層的方法:基礎性驗證性實驗約占20%;比較復雜并要求學生獨立思考的設計性實驗約占50%;由學生自行設計的綜合性實驗約占30%[1]。

例如:電氣工程及其自動化專業電路實驗有10個,其中,基爾霍夫定律是電路理論最基本也是最重要的定律之一,它概括了電路中電流和電壓分別應遵循的基本定律[2]。基爾霍夫電流定律表述,電路中任意時刻,對于任意節點流入和流出該節點的電流的代數和等于零,亦即

基爾霍夫電壓定律表述,電路中任意時刻,沿閉合回路的電壓降的代數和等于零,亦即

不論電路中參數如何變化,結論是不會變的,這就不需要學生再進行設計,只要熟悉電路結構、儀表使用方法和測試方法,便可通過實驗對定律和定理進行驗證,所以基爾霍夫定律、戴維南定理和疊加定理三個實驗可列為驗證性實驗,其余實驗內容由于實驗過程的復雜性,可列為設計性或綜合性實驗,由實驗老師下達實驗任務,學生自行設計進行實驗,老師起督導作用。

四、學生自行設計綜合實驗,培養創造興趣

電路實驗教學改革首先從調動學生的積極性入手,克服學生的依賴性,使學生變為實驗的主體,教師在實驗過程中僅起督導作用。學生有了自主性,就會激發起主觀能動性,積極尋求解決問題的方法。如三相交流電路實驗,該實驗是一個實用性比較強,貼近生活的實驗,生活中可能會遇到很多問題,如電壓突然升高、三相負荷不對稱、火相斷線、中線斷線等等,造成使用電器設備的損壞,給人們的生活帶來不便或造成重大損失。這些問題,在實驗過程中也會出現,所以三相交流電路的實驗,由學生自行設計,模擬出現問題的電路,調節電路參數,測出各類參數的數據進行分析,并探討解決問題的方法。在實驗指導書中,該類實驗不列實驗內容、實驗步驟及實驗方法[3],實驗的整個過程全部由學生自主完成,但教師要認真檢查學生設計實驗的可行性和可操作性,經檢查合格后,方可進行實驗。這樣做極大地激發了學生的實驗積極性,不僅使學生牢固地掌握了理論知識,還提高了實驗操作技能等方面的綜合能力。

[1]全國高校教學改革研討會論文集[C].南京,2004,(4).

[2]尚華.電路實驗指導書[R].鄭州:華北水利水電學院,2009.

[3]洪秋媛,等.電路實驗教學的改革與探討[J].實驗室科學,2004,(3).

Shallow on Reform of the Circuit Experiment Teaching

SHANG Hua,CHU Qing-he,SUN Yong-sheng

(Institute of Electric Power,North China University of Wate Resources and Electric Power,Zhengzhou450011,China)

Circuit experiment is a very important practice in the circuit teaching.However,the traditional teaching method is unitary,which causes the students lose initiative and creativity.The paper performed detailed analysis on the reform of the traditional teaching method so as to cultivate high-quality talents.

Circuit;Experiment Teaching;Validation

G642.423

A

1008—4444(2011)03—0156—02

2011-03-15

尚 華(1980—),女,河南浚縣人,華北水利水電學院電力學院講師,碩士。

①華北水利水電學院電力學院教育教學論文三等獎。

(責任編輯:董紅克)