電工電子實驗立體化教學方法探析

　　摘要：在電工電子實驗教學中，可通過立體化的實驗教學方法，完善實驗教學體系、改革實驗教學手段、改善實驗教學環境，拓寬實驗內涵，并以學生為主體，以能力和素質培養為主線，實現高級技術人才的培養。
　　關鍵詞：電工與電子；立體化教學；實驗教學方法
　　
　　電工電子是機電類專業實踐性很強的專業基礎課程，在整個知識體系中占有重要地位，與其相匹配的電工電子實驗課程則是通過實驗教學傳授實驗基礎知識、基本方法和基本技能，培養和提高學生的理論知識綜合運用能力、收集信息能力、解決問題能力、溝通協作能力和創新實踐能力。通過立體化的實驗教學方法，對實現人才培養目標、增進實驗教學實效、提高學生整體素質具有十分重要的意義。
　　一、目前電工電子實驗教學的弊端
　　1. 重理論輕實踐的傳統觀念依然存在
　　有部分電子電工實驗課教師在教學過程中仍然存在以“教”為主，過分強調理論知識的重要性，忽視實驗教學在驗證創新、培養學生動手能力方面的作用，沒有把實驗教學提到相應的高度認識，造成理論課與實驗課脫節。
　　2. 實驗環境封閉，實驗項目單一，授課方法單調
　　實驗室環境大多封閉，實行單一分散管理，只在安排有實驗課的很短時間內接受訓練，學生實習機會少，缺乏系統的實踐培養。在教學手段上也主要以板書和口頭講解為主，沒有把先進的教學手段應用于實驗教學，很多情況不能生動形象地給學生講清楚，難以達到理想的教學效果。
　　3. 實驗內容陳舊，實驗儀器設備需要進一步的更新和增加配套數
　　實驗內容缺乏探索性、啟發性，實驗教學方法單調，學生按照實驗指導書的固定程序步驟進行，只是被動地、機械地操作，驗證性多，創新性、綜合性、設計性少，缺乏內在活力。加之可以使用的儀器也過于簡單，儀器少人數多，實驗效果難以保證。
　　二、構建電工電子實驗立體化教學方法的思路
　　針對電工電子實驗教學面臨的問題，總結長期組織實驗的經驗，提出了構建立體化實驗教學的框架，框架結構如下圖所示。建立立體綜合實踐培養體系，在培養目標、實驗內容、授課方法等方面做全面改革。使學生通過實驗實習，掌握課本理論知識，掌握儀器設備的使用方法，掌握實際操作技能，激發創新意識，培養整體素質。三、實現電工電子實驗立體化教學方法的探索
　　1. 創新教育觀念，提升實驗水平，運用多元化教學方法
　　“多元化教學方法”的實質就是改“以教為主”為“以學為主”，強調學生的主體作用，特別注意增強學生的自主性。不管是哪種形式的實驗教學方法（詳見圖：示范中心多元化實驗教學模式），常規式和開放式，以及自主式、合作式、研究式，整個實驗過程均強調必須由學生獨立自主地完成。即使是常規的實驗教學中，也強調學生自己動手，自己動腦。實驗教學的目的是培養學生的動手能力和創新實踐能力，學生是主體，服務是宗旨。在實驗教學歷程中，實施實驗室開放管理，保證設備完好率，學生隨到隨用，有問必答，提供場地、設備、元器件和輔導，可幫助學生提高動手的能力，培養創新的意識。
　　2. 引入新方法，豐富教學手段，采用多樣化實驗形式
　　為了適應新的形勢，培養學生運用知識和提高實際操作能力，實驗中心將EDA技術、EWB仿真等引入電工電子實驗中。例如，將EWB仿真技術引入模數電實驗中，學生在計算機上用Multisn軟件進行虛擬仿真實驗，可以觀察和分析電路的結構、功能及工作原理，加強對實驗原理、規則和實物實驗操作要領的認識，再通過PROTEL軟件畫出原理圖，通過學校的制板設備制作PCB電路板，最后實物焊接。全方位培養學生發現問題、分析問題和解決實際問題的能力，利用軟硬件兼顧的方法，實現傳統實驗與虛擬實驗的優勢互補，進一步提高實驗教學效果，開拓學生在實驗過程中的創新能力。充分運用現代教學手段進行實驗教學，大力推廣和使用多媒體實驗教學課件，提高實驗教學效率，讓學生在實驗室有更多的時間進行綜合性和設計性實驗。充分利用校園網絡資源建立實驗教學網站，制作大量實驗相關教程和提供豐富專業相關資料，形成立體化、全方位的實驗教學方法手段體系。利用BBS建立良好的師生之間互動關系，及時反饋學生學習中的疑點和困難，使教師能及時調整教學方法和方案，更加有利于學生知識的鞏固和綜合能力的培養。
　　3. 因材施教，優化教學方案，開展多層次教學活動
　　確立了“保證大面積成才，強化優秀生培養，促進拔尖生脫穎而出”分層次因材施教的培養目標。為了適應不同專業、層次實踐教學需要，實驗中心打破強電與弱電的界限，構建三層次實驗課程體系：重視基礎性、驗證性實驗，引導綜合性、新穎性實驗，鼓勵探索性、創新性實驗。讓學生從認知簡單分離器件、學習儀器原理到器件和集成芯片的組裝與封裝、熟練掌握常用儀器設備的操作；從基礎驗證性、演示性實驗熟悉課程基礎理論和相關實驗設計原理到綜合性、新穎性的實驗，強化實驗操作，掌握實驗方法，發散理論應用和創新；從學習分析固定課程實驗到要求學生獨立設計、自查資料、自擬方案、自備器件、自己制版焊接的探索性、創造性的實驗，使學生在材料、工藝、設計、測試、封裝等整個流程有了系統的學習和認識，從頭到尾經歷了初步科學研究的實踐，開闊了視野，增長了見識，學到了知識，鍛煉了自學能力。
　　4. 靈活多變，改善教學環境，注重多重性能力培養
　　實驗教學對于提高學生的綜合素質、培養學生的創新精神與實踐能力具有特殊作用。針對新世紀能力型人才培養的需要和要求，在實驗教學中強調注重培養學生的理論與實驗相結合的應用能力；進行實驗以及實驗數據收集整理和分析能力；進行部件、系統和工程應用的設計能力；在實踐中應用必要的技術和現代化工具的能力；改變過去實踐教學完全服務于課堂教學，驗證性實驗管轄的局面，增加提高型和研究創新型實驗的比例，豐富科學技術研究內容，循序漸進，課內外結合，激發興趣，培養學生的實踐能力和創新精神。
　　5. 積極探索，重視實驗效果，采用多形式考核方法
　　考核是實驗教學的重要內容，積極探索多形式實驗考核方式，以有利于激發學生實驗興趣，提高實驗能力為目的。課內實驗主要采用平時成績與考試成績相結合的形式考核，以平時成績為主評定，學期考試成績按比例計入實驗成績，使學生更加重視實驗課的學習。單獨設計課的實驗課主要采用操作、報告、筆試、口試等相結合的形式考核，總評成績由考核成績與平時成績綜合評定；考核采取操作、筆試、口試相結合，以操作考核為主的方式進行，平時成績不合格者不能參加課程考核。課程設計、實驗選修課、綜合創新培訓等主要采用立項、作品或報告、答辯相結合的形式考核，課程設計、實驗選修課的報告成績占比例較大，而綜合創新培訓的作品和答辯的成績占的比例較小。
　　四、實驗教學改革的效果
　　立體化實驗教學方法，體現了實驗環節的系統性、綜合性、層次性，自主性、開放性的特點。經過教學實踐，學生的學習興趣和實踐能力、老師的授課水平和教學效果都有了很大提高，教學改革取得顯著效果。
　　
　　參考文獻：
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　　[2]黃允千.構建電工電子實驗中心的新模式[J].實驗技術與管理，2005（3）.
　　
　　（鄭州市技師學院）
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