電工電子實驗自主學習教學模式實踐

黎霞+唐圣學+毛一之

（河北工業大學 電氣工程學院，天津 300130）

摘要：為了加強學生自主學習和自主獲取知識的能力，在電工電子實驗教學中進行了自主學習的教學模式的實踐。通過教學模式體系的構建，明確教學目標，進行教學思路和教學內容的轉變，把實驗的主動權和時間還給學生，培養學生獨立思考問題、解決問題、完成實驗的能力，進一步提高學生獨立分析和解決問題的工程實踐能力。

關鍵詞：電工電子實驗教學；自主學習；教學模式

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）24-0161-02

一、引言

目前高等教育已步入大眾化教育發展階段，并進入了以提高質量為核心的重要進程。電工電子實驗作為工科院校非電專業的基礎技術實驗，參加的學生人數多，覆蓋專業廣，是實現學生能力培養不可或缺的重要環節。但傳統實驗教學中也存在一些問題：（1）學生缺乏獨立思考，預習流于形式；（2）實驗教學方式和手段單一，缺少自主性和創新性的培養；（3）實驗考核方式不全面，缺少客觀、公平的評價標準。在目前的教學環境下，能參加各種科技創新活動和電子大賽活動的優秀學生畢竟是少數，因此如何在基礎實驗教學過程中激發大多數學生的學習積極性，以培養學生的實驗能力，分析、解決問題的能力，建立利于學生自主學習、創新實踐的實驗教學體系，成為深化電工電子實驗教學變革、提高實驗教學整體質量必須要解決的問題。

二、自主學習教學模式實踐

1.明確教學目標。實驗中應強調能力但不是不要知識，恰恰是要在掌握知識的基礎上，貫通知識，應用知識，形成知識創新的能力。為此，要探索在基礎實驗課程教學過程中，增強實踐教學活力的方法，激發學生的學習熱情和興趣，培養學生的主動學習能力、知識應用、信息獲取和選擇能力的方法。從而為專業技能的培養打下基礎，以獲得真實的工作環境中所需要的工程適應能力和創新發展能力。

2.轉變教學思路。實驗教學應以學生為本，推行學生自主式、啟發式、研究式、個性化的學習方式。從實驗開始的“初始性問題”到教學過程中的“探索問題”，幫助學生去分析和解決問題。例如講述基本放大電路時，提出“當小信號通過放大電路，由輸出端得到放大信號時，是不是違背了我們能量守恒定律呢？”讓學生們帶著問題在實驗中自己尋找答案，從而加深對靜態工作點存在的意義和放大電路工作原理的理解。實驗教學中進行適當的引導，按照由已知到未知，由淺顯到深入，由簡單到復雜的講授思路逐層遞進。實驗過程中要充分調動學生的主觀能動性，積極創設問題情境，優化實驗教學過程，充分喚起學生的思維，引導學生對實驗進行分析，并發展實驗的成果，以此來提高實驗教學質量。如對于必不可少的驗證性實驗，我們不能采取簡單的“拿來主義”，照搬、機械地操作，而應該通過創設問題情境引發學生進一步的思考：“應該怎樣設計？”“為什么要這樣設計？”“換一種方法能不能做？”如在做完觸發器電路實驗后，首先引導學生思考這些觸發器的功能有什么不同，包含觸發器的電路有哪些，再進一步引入競賽時使用的搶答器工作原理，然后鼓勵學生用不同的觸發器設計出搶答器電路。這樣有意識地創造一種探索的氛圍，將實驗的過程設計成為師生共同參與研究的過程，啟迪學生運用科學的研究方法對待實驗。

3.改革教學內容。實踐環節與理論教學不可分割又相互獨立，需要進行教學環節設計以實現相互促進，將部分實驗內容穿插到課堂教學中作為演示，可以讓學生直觀地建立相關概念；反之，如提高功率因數等理論課內容也完全可以通過實驗來掌握。要將實踐和創新思想融入實驗教學，離不開實驗內容與應用實例的結合，告訴學生們我們在學的是什么，學了以后能干什么，有什么用，激發學生主動學習的興趣。如“多功能數字時鐘、簡易萬用表、音頻功率放大電路，銅礦石提煉的酸堿度控制系統”等電路功能的分析和演示，對于學生興趣的培養有很大積極作用，從而培養學生的自主思維能力。同時鼓勵學生遇到問題除了與同學討論、請教老師，更要利用現在越來越便利的網絡文獻等資源，培養學生的綜合素質。

4.更新預習手段。建設實驗網上預習考核系統，學生完成預習測試方可進入實驗室進行實驗。這樣既增加了最終考核評價的手段，又將實驗預習落在實處。增設仿真預習報告環節。例如直流電路中的疊加和戴維寧定理的實驗等某些驗證性的實驗可以進行計算機仿真，即提高了學生的計算機應用水平，也使學生對于實驗效果做到心中有數。對部分要求進行項目設計的實驗，更需要進行仿真并要求提交報告。綜合類的設計實驗，學生設計完之后，先在計算機上仿真，檢測一下設計思路和結論是否正確，然后再到實驗室具體地搭接電路，這樣既可以提高理論水平，又可以避免燒壞元器件和儀器設備，節省了資源。

5.豐富實驗過程。將教師講授為主變為隨機提問和討論為主。對學生預習情況再次進行現場檢驗，了解學生對實驗項目、實驗重點內容及注意事項的掌握情況。將實驗設備使用過程制作成視頻教學課件，使學生在做實驗前就能了解儀器設備的使用方法。并結合聲、圖、文等多媒體手段，增加相關實驗內容對應的應用實例，豐富原有實驗教學課件。修訂基礎實驗指導書內容，減少驗證性實驗，增加實驗設計環節。部分實驗只給定實驗目的與實驗儀器，由學生自行設計實驗步驟及所需測量的數據。開發基礎實驗加專業選作實驗的綜合實驗模塊。由于開設電工學基礎實驗的學生涵蓋機械、化工、土木、材料、熱能等多個專業，對于學有余力的學生，設計開發能夠體現專業背景、略有難度的選作實驗。對部分優秀學生的創造性想法加以肯定，并鼓勵其用實驗去實現。

6.實驗考核模式的改變。建立多段式、多方位實驗教學考核評價體系，體現對學生主動進行自主學習的過程及學習效果的激勵。將考試成績與平時成績分配，網上預習成績、實驗過程與實驗報告成績分配，驗證性實驗與綜合設計性實驗成績分配，按權重計入評價體系，并根據實驗內容對各環節給出不同的評分標準，建立綜合評價體系。

本文希望通過電工電子實驗自主學習教學模式實踐，使學生領悟到電工學實驗研究樂趣的同時，解決一些電工電子基礎實驗教學方面的問題。在實驗過程中著重強調學習的自主性、社會性、情景性，為學生提供主動學習、自主設計學習過程的成才環境，引導學生在實踐中發現問題，并自覺運用所學知識去分析問題和解決問題；指導學生積極參與實驗內容設計和實驗過程安排，能夠培養學生的知識應用能力，信息獲取和選擇能力，提升綜合素質，為今后的學習和工作奠定基礎。

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