顧春雷+姚志樹+陳麗兵
摘 要: 電機學是電氣工程及其自動化專業的一門主要的專業基礎課,電機實驗既是該課程的重要組成部分,又是學生從事生產實踐前的一種基本訓練。當前應用型本科要注重實踐教學、加強能力培養、強化技能訓練的要求,實驗課在整體教學過程中顯得尤為重要。作者就電機實驗的教與學如何起到理論教學與生產實際之橋梁作用,如何更好地配合課堂教學,使學生通過實驗及對實驗結果的分析,進一步加深對課堂知識的理解,既培養學生掌握基本的實驗方法和操作技能,又培養學生分析問題、解決問題和實際動手的能力,談幾點在實驗教學中的體會和做法。
關鍵詞: 實驗 技能 教學
1.課前教育
上好第一堂實驗課,對保證該課程整個學期的實驗教學具有良好的效果是至關重要的。通過多年的電機實驗教學,我們認為第一堂實驗課的成功與否直接關系到整個學期的教學質量與效果。大多數同學第一次跨進電機實驗室,都對其有一種好奇感和新鮮感,我們抓住學生這一心理特點,首先進行實驗課前教育:
(1)在現有設備條件下,給同學們創造一個舒適、潔凈、良好的實驗環境。希望同學們在實驗課前除了充分做好預習實驗指導書外,還持有一種良好的心理狀態。
(2)電機實驗課是電機理論教學中的一個重要環節,電機實驗的基本方法和操作技能是架設在教學與生產實際之間一座不可缺少的橋梁,是學生從理論學習到實際生產實踐前的一種基本技能訓練。
(3)向學生交代清楚電機實驗室的特點,強調對電機實驗課的要求及實驗從開始到終止的全過程中我們師生相互間的責任范圍。
(4)利用該課程第一個實驗的特點,邊講解邊演示關于靜止電機和旋轉電機的通、斷電要求,以及電機實驗室的安全操作規程、接線的基本原則、電表的讀數方法等,為后續實驗課打下一個良好的基礎。
這樣,從開始就集中學生的注意力,引起學生對實驗課的重視和責任感。
2.課前準備
像演員在演出前總要醞釀感情準備進入角色一樣,教師上課也應該在課前做好物質和精神方面的準備。實驗室的準備工作更是重中之重,除了充分做好實驗課前的物質準備,如對每一臺設備從機組到儀表、儀器包括每一個螺絲或接線柱等都要認真仔細地檢查,不放過任何一個可疑點,有時還需進行試機處理或調節,這是保證學生實驗能順利進行的前提。作為實驗指導教師,其還要充分作好實驗課前講解的思想和精神準備。實驗課前的講解就是本次實驗課的開始,抓好這個頭,一開始就集中學生的注意力,引起學生對即將開始的實驗產生興趣并引起足夠的重視,是學生取得該次實驗具有良好效果的因素之一。
在學生開始動手實驗前進行的講解,除了根據實驗指導結合實驗室具體的電機、電器等設備將指導書中相關的術語向同學們講解清楚,強調重點、難點和安全操作注意事項外,還應結合理論知識采用啟發和引導方式邊講解邊提出一些問題,提高學生對電機實驗的興趣,激發他們對電機實驗的求知欲,讓學生帶著問題在實驗過程中邊思考、邊結合實際操作及實驗結果進行分析。這時,學生就會對電機實驗由好奇到產生一種積極的情趣,同時激發他們追求知識、探索未知世界的強烈愿望。作為電機實驗教學中的第一個實驗,其在整個電機實驗教學中所起的引導和啟發作用,以及實驗內容與理論知識的緊密結合,特別是自激磁實驗中的檢測方法和對理論知識的驗證,不論從實驗的基本方法和操作技能方面,還是對學生在理論聯系實際的同時加深對理論知識的認識、理解和鞏固方面都收到了良好的效果。同時,該實驗對整個電機實驗教學的后續課程起到了一個不可低估的作用。
3.學生實驗過程中的指導
如何根據學生的具體情況,因人而異在實驗過程中進行不同程度的實驗教學指導,使學生在實驗進行中越做越有興趣,以期收到良好的實驗效果,是一個值得探討和不斷實踐的問題。在學生實驗過程中的指導,應多采用啟發式教育方法,一般不直接回答學生提出的問題,而是提示或啟發學生自己思考,盡量讓他們自己得出正確答案。這樣,不僅可以激發學生上好實驗課的興趣,而且可以提高學生分析問題、解決問題和實際動手的能力,充分調動學生上好實驗課的積極性。
在學生實驗過程中,常常會遇到這樣一個問題,有的學生在操作實驗時往往會將所學的理論知識忘得一干二凈,只是按指導書的要求進行機械性的操作和記錄。例如在做直流并勵電動機的調速特性時會遇到這樣的情況:通過改變電動機電樞端電壓進行調速,當改變和電樞串聯的電阻由小到大調節時,電動機輸入電流和電樞電流同時下降。這顯然不是正確的結果,對此,老師并不急于給出答案,而是引導學生進行討論。通過討論讓學生明白:原因是在操作過程中,往往每改變一次和電樞回路串聯的調節電阻的值就記錄一次數據,至于數據是否正確,則沒有考慮。這實際上是對直流電動機調速的條件不是很清楚,有的同學雖然對條件很清楚,而且知道改變電動機電樞端電壓的調速的條件但當實際動手操作時就顧不到或不知如何操作,即理論和實踐操作沒有很好地聯系起來。
4.實驗報告和實驗考核
實驗報告是學生每次實驗完成后的勞動成果,不論好與差,都要一視同仁地認真進行批閱。當然,對實驗報告的書寫,要事先進行嚴格規范的要求。如描繪特性曲線時,要認真準確。同時,強調學生在記錄實驗數據時要實事求是,不得為了湊數而隨意改動記錄結果。
為了保證學生實驗的效果,我們要求學生每次實驗完畢后(不要停機),應將記錄數據交給教師檢查,正確后方能停機拆線離開實驗室。如果記錄結果有誤或與理論分析不符,就會立即指導學生重做不符的部分,并幫助他們分析和找出出現錯誤的原因,培養學生嚴格細致、實事求是、一絲不茍的科學態度。
在條件許可的情況下,不妨對學生進行實驗考核,這也不失為一種強化學生實際動手能力的行之有效的方法。考核時,讓學生自己抽簽選題,在教師的監督和指導下讓學生自己準備實驗,選擇儀表量程,接線和進行實際操作,然后完成實驗報告,最后由教師根據考生以上實際情況和實驗報告情況評出成績,并將實驗成績或納入電機學課程總評成績中,或將實驗成績單獨列出。
5.實驗小組人數的劃分
實驗小組人數的劃分,也是影響實驗效果的因素之一。通過多年的實驗教學,觀察到學生上實驗課時的一種普遍現象:部分同學希望實驗小組的人數越少越好,這部分同學的學習積極性和主動性都很高,整個實驗過程從接線到完成實驗都希望自己能親自動手;而另一部分同學就希望實驗小組的人數越多越好,這部分同學學習無興趣,學習效果也較弱,做實驗時更是無從下手。目前由于班級人數較多,相對來說,實驗設備數量的增加不夠,這就給實驗小組人數的劃分造成了一定的困難。為了減少實驗小組的人數,保證良好的教學質量,做到好差兼顧搭配,鼓勵同學之間互幫互學。這樣,使同學們能夠人人動手、動腦,避免小組人數多、有的同學濫竽充數只等著抄結果的現象,有效地提高學生的實際操作技能,掌握實驗方法和技巧。有時,實驗結束后,還有同學自愿留下來,主動要求單獨進行實驗,給予大力支持和鼓勵,并輔助他們一起完成實驗內容。
實驗教學的目的,就是要使絕大部分同學都能自始至終地自己動手操作并圓滿完成實驗任務,既培養學生掌握基本的實驗方法和操作技能,又起到理論教學與生產實際之橋梁作用。總之,從整個電機實驗教學來看,不論是學生做實驗的過程還是老師指導學生實驗的過程,都收到了良好的效果。
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