電工電子實驗教學的變革與學生能力的培養

周汝 湖南工業大學

電工電子實驗教學的變革與學生能力的培養

周汝 湖南工業大學

從目前高校電工電子專業的實驗教學現狀看，其現實情況并不容樂觀，比如：部分教師在實驗教學課程上采用的教學模式整體上還依舊比較單一。長遠看來，這其實是很難培養出優秀人才的。實際上，實驗教學是一個復雜的教學工程和體系，因此，高校以及相關教師都要格外加以重視，只有這樣才更容易實現實驗教學的變革以及學生能力的培養。本文也將對此進行淺析。

電工電子 實驗教學 變革 學生能力 培養

1 實驗教學的基本概況

1.1 實驗教學的基本概念

實驗教學，就是指學生在教師的指導下，使用一定的設備和材料，通過控制條件的操作過程，引起實驗對象的某些變化，從觀察這些現象的變化中獲取新知識或驗證知識的教學方法。它通常是運用到物理、化學、生物、地理和自然常識等學科的教學中，根據實驗的不同情況，有的實驗是在實驗室進行，而有的則可以在教室里進行。隨著時代的發展變化，實驗教學也被廣泛應用到了高校電工電子專業之中。

1.2 實驗教學方式的具體運用

通常，實驗教學活動的開展是要按照相應步驟的，主要表現為5點：一是教師要事前做好充分的準備，并進行先行實驗，即對儀器設備、實驗材料要仔細檢查，進而才能確保實驗的效果以及學生使用時候的安全性。二是在學生實驗開始前，就要對實驗的目的和要求、依據的原理、儀器設備安裝使用的方法、實驗的操作過程等，通過講授或談話作充分的說明，必要時還要進行相應的示范，進而有效增強學生實驗的自覺性。三是小組實驗教學活動的開展，一定要鼓勵每一個學生都盡可能地親自動手。四是在實驗進行過程中，為了達到良好的實驗教學效果，教師做好相應的巡視指導工作也很必要，因為這樣才能及時發現和糾正出現的問題，進而對學生進行更加科學的教育教學。五是等到實驗結束后，由師生或由教師進行小結，而學生也寫出相應的實驗報告。

2 實驗室開放的形式

2.1 實驗室開放形式之教學驗證性實驗

很多時候，教學計劃內的實驗項目沒有辦法順利完成，很重要的一個原因就是學生在選課上存在沖突。又或者部分學生請假，導致實驗技能訓練的時間變得無效，最終也嚴重影響到相關實驗教學項目的順利開展。鑒于此，部分教學實驗課程的開展時間就必須要做出相應的調整，而學生也只有利用課余的時間去完成之前所余留下的實驗項目內容。

2.2 實驗室開放形式之教師指導性實驗

這一類實驗中，教師主要起到的還是指導性的作用，而學生才是整個實驗的主體。通常，為了確保實驗教學活動能夠順利開展，針對電工電子專業的學生，實驗室往往需要為學生提供相應的實驗項目，比如：收音機、充電器、信號源等。而學生根據自身的學習能力和水平，在教師的引導下選擇題目之后，就需要充分利用課外時間完成相關的實驗方案設計，尤其是對于某些實驗過程中所需要的設備，更是要提前進行安裝與調試，最后還要針對自身的實驗過程和感受撰寫實驗報告。

2.3 實驗室開放形式之學生科研性實驗

為了激發學生參與到科研型實驗教學活動中，教師往往會根據科研的實際情況，以及學生的實際能力，提出更加科學且合理的實驗要求。比如：隨著科學技術的進步和發展，電工電子專業學生在實驗中就會涉及到機器人項目的探究，因為從目前的工業發展現狀看，機器人早已被使用到了產品的碼垛、搬運、焊接、裝配、分揀、噴漆、拾料等領域。而作為學生，則是要做好搜集資料的相關準備，因為只有這樣才能較早地接觸到科研項目的研發程序，并親身體驗科研工作所帶來的樂趣。

3 電工電子實驗教學的變革與學生能力的培養

3.1 實驗教學儀器損壞程度嚴重

存在這樣現狀的重要原因在于，教師沒有對學生使用儀器的方式方法進行嚴格的培訓，這樣導致很多學生都不具備使用儀器的資格。其次則是學生在使用儀器之后，并沒有嚴格規定他們做好相應的使用記錄，而這樣也就導致部分責任感不強的學生，將責任推到了其余同學身上。

3.2 教師對學生的指導力度不夠

由于電工電子實驗室具有較強的開放性，因此也便于學生進行各類實驗知識的學習，在這一過程中，學生必定會遇到并提出各種各樣的問題。而這些問題能否得到有效的解決，關鍵則在于專業教師能否給學生提供及時的指導。

3.3 實驗經費的嚴重不足

電工電子實驗教學活動的開展，也就意味著實驗室的開放范圍有所擴大，由于實驗內容的增多，相應的也增加了實驗方面的費用支出。

但是這一問題似乎并沒有引起高度重視，比如：部分開放項目的資金支持，并沒有劃撥一部分到實驗教學中去，而這樣也就難以保證實驗室的正常運轉，更無法從根本上保證實驗項目的順利運行。

總而言之，實驗室的開放以及實驗教學活動的開展，都是一項比較系統的教學工程，而且還涉及到實驗室資源、實驗教師及實驗室管理人員、學生等多方面的內容。所以只有加以重視，電工電子實驗教學改革的步伐將進一步加快。

4 電工電子實驗教學的變革與學生能力的培養途徑

4.1 提高專業師資隊伍的教學能力

可以從兩方面入手：首先是要提高實驗室工作人員的業務理論知識，即不僅要懂得如何修理各種得心應手的儀器，還要精通實驗原理，這樣才能更加熟練的熟練地指導學生完成相關實驗，與此同時，不斷設計和開發出新的實驗也顯得尤為必要，因為只有這樣才能有效推動實驗教學水平的穩步提高。除此之外，具備教書育人，服務育人的意識也十分重要，進而作為教師，才能更加全身心地投入到相關的實驗教學工作中。

4.2 采用多媒體技術教學手段

事實證明，采用靈活多樣化的教學方法，更能夠有效激發學生的專業知識的學習，為了達到事半功倍的作用，采用多媒體技術的教學手段也就顯得十分重要。比如：利用多媒體、網絡瀏覽器等，就可以將書本枯燥的原理知識可視化，進而更加生動形象地展示在學生面前。又比如：將動畫加入日光燈工作電路中，就能讓學生更加直觀地了解啟輝器的工作原理，以及日光燈啟輝前、啟輝過程、啟輝后不同階段，電路中電流的流向等。除此之外，實驗教師還可以為教學活動的開展制作相關的多媒體實驗課電子課件，如果能夠有效結合校園網絡，則更加利于完整的電工電子技術實驗教學系統建立。而學生通過實驗，也將進一步對實驗電路、儀器、儀表、電子元器件的功能和使用方法產生更全面的了解。

4.3 促使實驗教學形式更加的多樣化

總體而言，高校電工電子實驗教學的模式還是比較單一的，想要實現變革并加強對學生能力的培養，促使實驗教學形式變得更加多樣化也就顯得十分重要。主要可以從兩個方面入手：

一是借助先進的現代教育手段，即采用將實際電路實驗操作與計算機仿真相結合的實驗教學方式。比如：將電子電路仿真、可編程邏輯器件、集成電路設計等電子設計自動化的知識逐步引入到實驗教學中，這樣也就便于學生對實驗電路問題和設計展開進一步的分析。

二是將虛擬儀器引入到電工電子的實驗教學中，就可以很方便地構造電工電子實驗元件和儀器儀表，比如：電壓電流表、示波器等。一旦所構造的儀器之間具備數據通道和控制通道，那么最終就能實現對多個參量的測量、顯示和控制。

5 結語

通過以上分析可知，實現實驗教學體系的改革和創新，不僅能提高電工電子專業學生對于理論知識的掌握，而且還能培養學生的創新能力、實際操作能力和綜合設計能力。與此同時，相關技術，設備的引進，也促使學生在學習專業知識的時候，更加充分地意識到了實驗教學的重要性，總體而言，是利于學生實現長遠發展的。