工程教育認證下的高等院校電工學實驗教學探究

鄭群現 楊會成 郭興眾

摘 要：本文以工程教育認證標準中的畢業要求為導向，針對如何提高電工學實驗教學質量這一問題進行了初步探究。針對目前實驗教學中存在的若干問題，基于工程教育認證思想，提出了改進電工學實驗教學的一些措施。

關鍵詞：電工學；工程教育認證；實驗教學

一、引言

電工學課程的顯著特點是具有極強的實踐性和應用性，所以實驗教學在學生掌握基本理論知識，并將理論知識用于實際問題的解決中起著舉足輕重的作用。傳統的實驗教學普遍存在以下問題：驗證性實驗多，設計性和探索性實驗少；實驗教學考核方式單一；實驗教學獨立性差，基本圍繞理論課進行；實驗教學方法和實驗設備相對落后；不重視實驗報告的撰寫。本文針對上述問題，以工程教育認證為導向，對如何提高電工學實驗教學作了一些探究。

二、實驗教學內容和方法探究

1.以工程教育認證為導向，確立教學目標。對照工程教育認證標準中的畢業要求，可知電工學實驗主要培養以下三個方面的能力：（1）設計和開發解決方案。能夠設計針對復雜工程問題的解決方案，設計滿足特定需求的系統集成或設備，并能夠在設計環節中體現創新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環境等因素。（2）研究。能夠基于科學原理并采用科學方法對復雜工程問題進行研究，包括設計實驗、分析與解釋數據，并通過信息綜合得到合理有效的結論。（3）使用現代工具。能夠針對復雜工程問題，開發、選擇與使用恰當的技術資源、現代工程工具和信息技術工具，包括對復雜工程問題的預測與模擬，并能夠理解其局限性。基于這三點要求，可以設定如下教學目標：（1）根據給定的電路功能和性能要求，能夠運用電工學的專業知識，擬定電路的研究方案。（2）根據擬定的研究方案，能夠運用電工學的理論知識，確定設計方案。（3）根據研究方案和設計方案，能夠進行元器件的選擇、電路的安裝和測試，并對測試結果進行分析，能夠獨立進行故障排查和排除工作。（4）能夠獨立撰寫水平較高的實驗報告，報告應體現出一定的數據提取和分析處理能力。

2.合理設計實驗教學內容。上述設定的教學目標可貫穿于實驗教學的實驗預習、實驗操作和實驗總結三個環節。（1）實驗預習。充分的實驗預習是保證實驗高效順利完成的必要前提。學生根據安排的實驗任務，預習相關實驗并完成實驗預習報告。實驗預習報告內容至少應包括以下內容：實驗研究方案、實驗設計方案、實驗儀器和元器件的選擇、實驗目的和實驗注意事項。教師對實驗預習報告進行評估，特別是對研究方案和設計方案進行可行性評估。（2）實驗操作。實驗操作是實驗教學的主體部分，能直接檢驗學生撰寫的研究方案和設計方案是否有效，同時也能直接體現工程教育認證的指導思想。學生在該環節的表現反映出學生的學習態度、實際操作能力、對元器件和儀器的熟悉程度及創新能力等。所以在該環節要堅持教師主導性和學生主體性相統一的原則。教師既要讓每位學生充分發揮自己的創造力，又要引導他們按照既定的研究方案和設計方案完成實驗，并注意培養按實驗步驟和要求完成實驗的習慣，以及進行故障排查提升處理實際問題的能力。（3）實驗總結。撰寫實驗報告是實驗教學必不可少的一個重要環節。然而，學生普遍忽視實驗報告的撰寫，認為實驗報告不過是實驗步驟和測試數據的簡單羅列，從而導致互相抄襲的現象，很難達到實驗的預期目的。作為教師，應嚴格要求學生撰寫實驗報告，督促學生認真反思總結實驗過程，指導學生對實驗數據進行提取和分析，對誤差來源進行分析。教師批改實驗報告時，應著重注意報告格式、公式圖標、數據分析、故障檢測和排除、結論討論等方面。通過批改，發現實驗中存在的問題并及時反饋給學生，使學生重視實驗報告的撰寫，同時為撰寫畢業論文和各種研究報告打基礎。

3.建立開放實驗室。開放電工學實驗室是達到工程教育認證要求的一條有效途徑，有利于培養解決復雜工程問題的人才。內容多、課時少是電工學課程的特點，有限的實驗難以涵蓋學生所學的全部理論知識。為了解決這一問題，有效的辦法是建立開放實驗室，面向學生開放，只要學生有使用意向，均可進入實驗室進行實驗。實踐表明，開放實驗室后，學生參與實驗的熱情得到極大提高，可以自主完成實驗，進一步鍛煉了學生的實踐能力。學生還可以自行安排實驗時間，靈活方便。

4.多樣化的考核方式并舉。改變只按照實驗報告評判成績的考核方式，將實驗考核貫穿于整個實驗教學過程中，即對實驗預習、實驗操作和實驗總結均進行考核，從而提升學生對整個實驗過程的重視程度。

三、結語

本文針對電工學實驗教學中存在的若干問題，基于工程教育認證理念，提出了改進措施，包括如何確立實驗教學目標、設計實驗教學內容、開放實驗室和改革考核方式等。實踐證明，改革電工學實驗教學一方面能讓工程教育認證的思想落到實處，另一方面能極大地提高實驗教學質量。

參考文獻：

[1]杜東升，徐廣謙.高等農業院校非電專業電工學實驗教學改革初探[J].新校園（上旬刊），2017（2）：87.

[2]劉潤澤.高校非電類專業電工學課程教學改革研究[J].信息化服務， 2017（2）：70-73.