摘 要:電機學實驗是電氣工程等專業的重要實踐性課程,也是對學生和指導教師要求較高、有一定教學難度的課程。隨著網絡化時代的到來,電機學的實驗教學具備了改革創新的條件,筆者通過分析電機學實驗教學中的問題,結合網絡化技術的發展,提出了電機學實驗課程教學改革的基本思路,以期促進電機學實驗課教學質量的提高。
關鍵詞:電機學;實驗教學;網絡化時代
1 引言
電機學是電氣工程及其自動化等專業的一門重要的專業基礎課,涉及到電學、磁學、運動學和傳熱學等多學科的專業知識,既具有一定的理論性,又與工程實踐密切結合。電機學實驗是大學生學好電機學的必不可少的一個重要環節,通過實驗不僅驗證和鞏固課堂所學知識,也為工程創新以及后續專業課的學習打下基礎。
當前網絡化技術已經深入到生產生活的方方面面,網絡化技術通過慕課、遠程視頻教學、輔導答疑等多種形式促進了課堂教學,也為實驗教學提供了新思路,因此利用網絡化技術對電機學實驗課程進行改革是當今大學教學的時代需要。
2 電機學實驗教學的現狀分析
學校重視不夠,忽略了實驗課教學的重要性。目前電機學實驗課大多被壓縮為16課時,并且被定位為選修考查課,學分為0.5,而電機學實驗是“強電”實驗,對人身設備的安全要求高,在學分制的背景下學生往往選擇學分容易獲得并且專業要求不高的通識類選修課程。同時實驗設備投入少,實驗器材老舊、性能差、故障率高,維修不及時,學生數量多,往往7~8個人用一套實驗設備,動手的機會少。
課程教學模式和組織管理僵化,缺乏活力。教師首先根據實驗設施和教學大綱要求制定實驗項目,上課時老師先講解實驗內容,然后學生根據實驗指導書,按規定的步驟操作,得出實驗數據,分析整理,最后上交實驗報告,整個過程學生比較被動地接受知識和技能。實驗室缺乏開放,在有限的時間內學生做不完實驗也結束,由于受到時間空間的限制對感興趣的實驗項目也無法做實驗。
由于電機學概念多、涉及的理論多,學生普遍缺乏興趣,課前不預習,課堂上“聽、等、靠、拖”,缺乏主動性,實驗小組成員缺乏配合,往往是2~3個同學在做實驗,其他同學在做手機刷屏等無聊的事情,對實驗中出現的線路短路、保險絲燒壞等突發故障缺乏應對,課后編造甚至抄襲數據完成實驗報告。實驗課程考核不夠合理,往往是只針對學生的考勤和實驗報告進行考核,而對實驗過程缺乏考核和管理。
3 提高電機學實驗課教學質量的建議
3.1 試行開放式實驗教學
開放式實驗教學主要針對于進一步提升學生理論水平和實驗技能的選做實驗項目和綜合實驗項目,為學生的創新創業活動和后續課程的學習打下基礎。任課教師根據理論教學和實驗設施,壓縮必做試驗項目,設定一定數量的選作實驗項目和綜合實驗項目,通過互聯網發布給學生,要求學生在課外網上預約完成實驗,選做實驗和綜合實驗項目計入實驗課成績。實驗室安排專人負責選做的實驗項目,維護并調試好儀器設備,接受學生的網上預約并做好輔導。學生根據理論授課和任課教師發布的選作實驗項目和綜合實驗項目設計實驗,制定所需設備、實驗步驟、數據記錄和分析等書面計劃,發送給實驗管理人員,經任課教師和實驗管理人員確認同意的選做實驗和綜合實驗方可允許學生預約選做。選做實驗和綜合實驗的時間安排可以突破時間空間的限制,綜合性實驗根據實驗內容可一次安排3~4學時。
3.2 利用網絡化技術強化實驗
對于必做實驗任課教師把試驗設備介紹、安全注意事項、關鍵操作步驟等以視頻的形式通過網絡發布給學生,要求學生實驗前要利用課外時間結合實驗指導書反復觀看視頻,有問題通過微信、QQ等及時與任課教師交互答疑,并寫出預習報告,制定實驗中的突發事件預案,回答有關問題,以書面形式上傳給任課教師。任課教師再確認學生做了充分預習之后方可允許按時參加實驗,防止一些學生不預習就到實驗室,盲目操作,給人身、設備帶來安全隱患。
學生經過充分預習,對實驗操作比較明確,實驗中任課教師和實驗管理人員主要加強對突發事件的管控,保證人身設備的安全和實驗的正常進行。實驗結束,任課教師要檢查學生的數據記錄,結合試驗表現當場給出實驗評分,對于數據有問題的同學要求重做,時間不允許可另外與時間做。
3.3 實驗教學體系和配套制度的健全
實驗課要和理論課要同樣對待,理論課時必修課實驗課也要設置成必修課,學時壓縮了可以通過課外開放實驗補充必要的學時數,學校應該建立對任課教師和實驗管理人員相應的考核制度,特別是實驗管理制度和薪酬獎勵制度要到位,鼓勵教師參與開放性實驗教學。實驗課程的教學考核要全覆蓋,包括課前預示、考勤、表現、實驗紀律、實驗報告以及選做實驗和綜合實驗。
4 結束語
電機學實驗要充分利用網絡化技術強化實驗的開展,制定必要的機制,充分發揮學生的潛能,提升理論和實驗技能的掌握。
參考文獻
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作者簡介
王愛元(1968-),男,上海電機學院,教授/博士,研究方向:電機及其控制。