电工电子实验教学改革的研究与探索
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电工技术实验教学改革与创新摘要:本文针对当前电工技术实验教学中存在的问题和不足,从实验内容、教学方法、实验方式等方面进行了教学改革探索与尝试,取得了较好的效果。
关键词:电工技术实验教学改革创新实验中图分类号:g642.0 文献标识码: a 文章编号:1672-1578(2013)04-0091-01电工技术是工科类专业的一门重要专业基础课,课程的显著特点就是其实践性。
要熟练掌握电工技术,除了要掌握基本理论外,还要掌握电工器件及基本电路的应用技术,因此实验课成为电工技术教学的重要组成部分。
通过实验教学,可使学生进一步掌握其基础理论知识,提高学生的动手能力和创新能力,把他们培养成有熟练技能的社会需求型能才。
1 实验教学现状1.1实验课不受重视在电工技术教学过程中,一般把理论教学作为课堂教学的重点,而实验教学则依附于理论教学。
长期的这种教学方式使师生们形成了只重视学习理论知识,忽视电工技术实验对学生技能的培养。
学生感觉电工技术实验枯燥无味,认为实验课无足轻重,部分学生做实验也只是应付差事,这样即使做过了实验,也没有达到实验对学生训练培养的目的。
1.2实验内容单一以往所用实验教材内容单一陈旧,主要是一些简单的验证性实验。
学生按照教材上的步骤按部就班做实验,得出已知的实验结果。
这些实验不能适应新形势下培养人才的需要,无法吸引学生的实验兴趣。
实验教材缺乏综合性、设计性实验,更缺少创新性,不利于学生思维能力和创新能力的培养。
1.3学生动手能力差电工技术实验是学生进入大学以后最先开设的电工电子实验,学生在中学期间接触到的此类实验很少,所以基础比较弱,动手能力差。
而电工技术实验相对于中学物理实验比较复杂,所用的仪器和元器件比较多,其中有些实验器材,例如电容器、继电器、接触器等都是第一次碰到,不知到如何连接,所以学生害怕做电工技术实验。
2 实验教改探索2.1革新实验内容实验内容的改革应根据本课程的特点和学生的实际情况,整合一些基本的、重要的验证性实验作为实验教学的基础内容,在此基础上,增加设计性、综合性、创新性实验,以培养学生的创新能力和综合应用能力。
电工电子实践教学改革的探索与实践[摘要]实践教学是提高教学质量的重要途径,文章分析了传统实践教学在教学内容、方法、考核方式、实践教材等方面的问题,针对电工电子实践教学,在教学方法、教学内容、实践训练、师资队伍建设、实验室开放等方面提出了改革途径。
[关键词]实践教学分层次应用型人才电工电子[作者简介]郭志雄(1967- ),男,广东潮阳人,华南理工大学广州学院电工电子实验中心副主任,实验师,硕士,研究方向为电工电子。
(广东广州 510800)[中图分类号]g647 [文献标识码]a [文章编号]1004-3985(2013)02-0155-02在应用型本科人才培养过程中,实践教学水平是人才培养质量的关键因素,也是提高学生实践能力和创新能力不可分割的组成部分,对培养学生实践能力、创新能力和科学思维,尤其是学生综合素质的提高起着至关重要的作用。
传统实验教学方式已经不能满足现今社会对人才培养的要求,主要问题有:第一,实验教学内容和方法单一。
传统实验教学模式不能充分发挥学生的主观能动性,学生在做实验过程中基本上是按照规定的步骤操作,对学生独立思考问题能力培养不利。
实验多以对理论的验证为主,实验教学方式单一,对所有的学生都采用相同的教学手段,启发式教学较少,阻碍了学生自主地分析问题、解决问题能力的培养。
第二,实验考核方式不科学。
由于电工电子实验没有单独的学分,实验课老师只是根据学生的实践操作能力和完成实验报告的情况给一个实验课分数,其成绩只占到理论课总成绩的20%,整个实验课的评价体系主要看学生课前是否预习、是否完成实验内容、实验数据是否合理、数据的分析是否恰当等,这种评价方式不能全面反映实验水平,学生对实验课的重视程度大大下降。
第三,实验教材更新比较慢,实验内容比较陈旧,缺乏新知识、新技术,缺少一些综合性、设计性和创新性实验项目;同时,实验内容缺乏趣味性,使学生对实验缺乏兴趣,严重影响其学习的积极性。
华南理工大学广州学院一直非常关心和重视实验中心的建设,并将“特色电工电子实验中心的建设与实践”作为教学成果奖培育项目,探索对大学生进行实践能力和创新能力培养的有效途径。
技工学校电工电子教学改革与实践摘要:结合多年教学实践,针对电工电子课的特点,对电工电子课的课程结构与内容、教学方法及教学手段等进行了一系列的改革与实践,提出了提高学生学习兴趣,保证教学质量的措施。
关键词:技工学校电工电子教学方法教学实践电工电子学内容抽象,技工学校学生底子薄,知识面参差不齐,又缺乏对电的直观印象,因此我们在课堂教学中,应改革教学观念,更新课堂教学方式,提高学生对电工基础学习兴趣。
电工电子是一门以实验为基础的学科。
所以要根据这一学科特点,多利用直观教具和实验来激发学生的学习兴趣。
一、调整教学内容,培养应用型人才技工学校能否培养出适应新形势发展需要的高素质人才,首先要明确两个问题:一是“培养什么样的人才”,二是“怎样培养人才”。
按照人们在一个完整的生产过程中所发挥作用的性质不同,可以将人才划分为理论型和应用型两大类。
应用型人才,把发现、发明、创造变成可以实践或接近实践,主要承担转化应用、实际生产的任务。
从概念本身而言,应用型人才和理论型人才只是类型的不同,而不是层次的差异;从推动社会生产发展的角度来说,两者都是一个国家不可缺失的人才;从提高生产的效益和工艺水平上讲,应用型人才的作用更为显著。
所以,技工学校应明确培养目标为应用型人才;把培养方案设定为“做什么?怎么做?”而将课程中一些难于理解的原理、过程等“是什么?为什么?”内容简讲略讲。
以突出技校学生动手应用能力。
二、加强实验教学,培养学生的实践创新能力1.充分发挥直观教具的作用电工基础教学中采用实物、模型等教学手段,加强直观教学,使学生的视觉、听觉、触觉等得以充分发挥。
例如,学习识别电子元器件时,让学生在路主板上寻找各种电阻、电容和电感,并记下型号。
然后查书获得每个字母数字代表含义,过程中,既可以使学生初步认识元器件的外型、型号,了解元器件的应用情况,也使学生的学习过程轻松愉快。
2.注重演示实验。
在演示实验中,可由学生自己动手,不拘泥于教材的安排。
电工技术教学改革分析一、构建科学的课程内容体系,主动适应信息时代的教改需求针对电工课学时减少、内容膨胀、更新快的特点,沿着“掌握基本知识,教会学习方法,启迪创新思维”的思路,借鉴国外和地方有关教育及科技发展的研究成果,笔者对课程内容体系进行了重新的调整设计。
参考国内外同类或相关的教材和著作,对经典内容进行了调整优化,删减了陈旧繁杂的内容,补充了现代电子设计思想和电工常用电路应用实例。
结合生产实践的需要,在加强应用的基础上,考虑到深入浅出、循序渐进的认识规律,优化组合课程内容。
分四个层次设置电工课程。
第一层次,电路的认识。
介绍电路和基本电路元件,如电阻、电容、电感等及各电路元件的约束关系、基本物理量等。
第二层次,电路分析基础。
包括电路的基本定律、基本电路分析方法、电路的暂态分析和正弦交流电路分析。
电路分析基础多见于后续课程的电路等效分析,影响到电路基本分析判断与实际电路图的快速识别。
其中直流电路是交流电路、电子电路的基础。
直流电路分析方法,如基尔霍夫定律、等效概念、戴维南定理等,不仅适用于直流电路的分析计算,一般也适用于其他电路的分析计算。
这些内容贯穿于整个课程中,起着承上启下或牵动全局的作用。
第三层次,电工器件。
磁路部分重点介绍交流铁心线圈电路,为学习变压器与异步电动机打基础。
电动机重点介绍电动机的控制与调速。
因为电动机的控制技术仍然是各种控制理论和实践中应用最多的技术。
第四层次,电工常用电路应用及电路设计方法。
介绍电工日常工作中经常接触到的典型电路,使学员意识到所学的电工知识绝不是空洞的理论。
通过具体的电路分析介绍电路设计的基本程序和步骤,初步确立电路设计思想,培养学员的电路设计习惯。
这四个层次之中又可以按内容难度等级划分为重点讲授内容、一般讲授内容和自学内容。
如对戴维南定理重点讲解,而对支路电流法,只要讲解列方程的原则和方法即可,学员可以自己总结出结论,达到解决问题的目的。
交流电路研究的理论依据依然是欧姆定律、基尔霍夫定律以及基本电路分析方法,只不过分析的对象不是直流而是相量,只要了解了复数运算规律,就能利用前后关联的知识独立求解,教学中应该把学习的主动权交给学员。
电工电子实习教学改革探索郝子强(长春理工大学电子信息学院,吉林长春130022)[摘要]通过对工科学生的电工电子课程实习教学的分析,分析了该课程实习教学目前存在的主要问题,提出了若干建设性意见,从而有效地提高电工电子实习教学效果。
[关键词]电工电子;实习教学;教学改革[中图分类号]G642.44[文献标识码]A [文章编号]1674-3288(2008)06-0100-03[收稿日期]2008-10-12[作者简介]郝子强(1980-),男,长春理工大学电子信息学院教师。
研究方向:电工电子实验技术。
实习作为工程实验教学的一个环节,是高等工科院校学生在校期间接触生产实际、积累实际工作经验,从而提高实践能力和创新能力的重要教学环节。
它直接影响着应用型人才的培养质量。
近年来,各高校不断探索新的人才培养模式,在教学中更加重视对学生创新精神和实践能力的培养。
创新型人才除应具有开拓创新和团结协作精神外,还应具有较强的科学研究能力、独立分析问题和解决问题能力。
单靠理论教学无法完成上述能力的培养,而这需要通过实验教学来培养。
电工电子实习是高校理工科专业实验教学的重要组成部分,它是在学生完成了电工和电子技术基础实验课程的基础上,给学生提供的一个综合性实验教学环节,可以弥补设计性,特别是综合性、创新性实验内容的不足。
电工电子实习教学要适应形势的发展,对它的改革已经成为培养具有较强实践能力和创新精神的复合型人才的迫切要求。
一、目前电工电子实习教学存在的问题近年来,随着社会对学生实践能力及创新能力的要求日益提高,许多高校根据自己的实际情况,制定了相应的实习基地建设规划,并采取了一系列的教学改革措施,取得了一些成果。
但总的来看,电工电子实习改革进展还比较缓慢。
主要问题是人们对电工电子实习课程教学还普遍重视不够、实习内容较为陈旧、实习方式单一等,这些都严重影响了电工电子实习的教学质量,制约了电工电子实习课程教学改革的深入。
电路实验课程教学改革与探索摘要:从电路实验课程体系建设、教学内容、教学思想等几方面提出了一些具体的改革方案,实践证明,这些改革措施对本科电路实验教学起到了一定的促进作用。
关键词:电路实验实践教学改革随着时代的发展,用人单位对大学毕业生实践能力的要求也越来越高,高等教育应适应这一要求,加强学生的实践环节的培养,提高实验教学质量。
电路实验是一门技术基础课,通过实验学生不仅巩固和加强理解所学的知识,初步掌握常用电工仪表、电子仪器的使用方法,更重要的是受到电工电路技术基本技能的训练,提高独立分析问题和解决电路问题的能力,为后续专业课程的学习以及从事工程技术工作打好电路和电工基础。
针对目前电路实验教学存在的一些问题我们进行了一些改革和探讨。
1 以实验独立设课手段建立实验课程体系根据理工类院校的生源特点,有针对性地、系统地锻炼学生的实践能力,我们提出了电路实验独立设课,把电路实验从电路理论课中分离出来,作为一门独立的实验课程,单独考核计算学分,制订了电路实验课程教学大纲,对实验学时、实验教学的目标实验内容、实验教学的组织形式和指导方法实验教材实验考核办法等进行了精心的规划与设计,完善了教学指导文件,建立了科学系统的、相对独立的电路实验课程体系独立设课从根本上改变了电路实验教学依附理论教学的传统观念,从而可以对学生进行完整、系统的实验理论、方法和技能训练,对课内实验单元进行整体优化设计组合,使课程单元功能和目标与课程总体功能目标到达最佳组合;同时也促使学生更加重视实验。
2 改革教学内容根据以往实验教学过程中出现的问题,在教学内容等方面也进行了一些改革探索。
2.1 增加对电工元器件知识的介绍和加强安全用电的教育电路实验课大多是在大一第二学期或大二的第二学期开始,学生对电学知识还停留在高中水平,学生对于电学常识知之甚少,对于电路元件,电阻、电感、电容等是什么样都不知道。
而在实验中大部分实验元器件也是封闭在实验箱里,在这种情况下进行电路实验学生感觉云里雾里,为此我们在实验项目开始之前增加了介绍电路元器件电阻电容晶体管等的分类、标识和检测等内容,在同学们对电路元器件有一个基本认知的情况下,再进行实验项目的开展,收到很好的效果。
电工电子实验教学改革的研究与探索
作者:张玉姣毛哲
来源:《中国电力教育》2013年第08期
摘要:通过对高校电工电子现状的分析,针对目前电工电子实验教学存在的问题与不足,结合电工电子实验室建设的经验,提出了建立电工电子实验教学改革的重要意义,并结合所在学校实验室的建设,对电工电子实验教学提出了改进意见和对实验室设备进行了改进。
关键词:电工电子;教学改革;实验设备;叠加原理
作者简介:张玉姣(1984-),女,湖北襄阳人,武汉工业学院电气与电子工程学院,助教;毛哲(1954-),男,湖北武汉人,武汉工业学院电气与电子工程学院,教授。
(湖北武汉 430023)
基金项目:本文系武汉工业学院校立实验技术研究项目的研究成果。
中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)08-0089-02
高等学校的实验教学是培养学生实际动手能力和提高综合素质的重要环节,“电工学”是高等工科院校非电类理工科专业开设的一门技术基础课,同时又是独立设课的实践课程,参加的学生人数多,覆盖专业广。
由于电工电子与计算机技术在各个领域里越来越广泛的应用,使得电工知识对非电专业的技术人员来说越发重要。
实验教学是整个教学过程的一个重要环节,对学生树立理论联系实际的学风,培养分析问题、解决问题的能力,以及动手实践能力和创新型思维方面,都具有至关重要的作用。
一、教学改革的必要性
1.实验教学内容和方法单一
传统的电工学实验教学主要是开设一些基础验证性实验,教师详细讲解实验的目的、原理、操作步骤、数据的记录和整理以及注意事项等,学生不需主动思维和创新,也并没有深入了解实验的理论基础,只需按照规定的步骤机械地操作,记录实验数据,最后简单的写出实验报告即可。
这样的实验教学,学生虽然学习到了一些基本的知识,掌握了一定的仪器操作技能,但枯燥而单调的实验往往不能激发学生学习的主动性,在整个教学过程中,学生整体呈现出的状态是缺乏主动性的,对实验中出现的故障问题不加思考,这对于培养学生独立分析问题和解决问题的能力十分不利。
2.实验设备需与时俱进
目前,国内各类学校电工、模拟、数字电路实验大多是通用实验装置,功能不全,灵活性差,很难开出实验大纲规定的实验,且实验装置集中,难以维修和替换。
另外,原有实验台教学内容简单,未充分考虑实验内容的多样性,影响了学生动手实践的积极性。
二、改革措施和实践
1.与时俱进,更新实验教学内容
传统的电工电子实验根据理论教学内容,按照电工技术和电子技术两部分开设了19个实验,大多数为基础验证实验,是电工电子理论教学内容的延伸和补充。
但这种实验内容抽象枯燥,学生兴趣不浓,效果差强人意,为了解决该问题,此次改革在原有基础验证性实验的基础上,增加了综合设计性实验。
基础验证性实验可以加深学生对理论知识的理解,但是不利于学生动手能力和分析解决问题能力的培养,所以,我们人为的给电路设定了故障排除环节,学生不仅要完成理论验证,还要动手测试故障电路,找出故障原因,这样大大地调动了学生的实验积极性,深化了对理论知识的理解。
[1]
综合设计性实验项目是教师在充分考虑实验内容的探索性和可行性之后,筛选出一些综合性和设计性实验项目供学生选择,是对理论知识的巩固和总结,着重培养了学生的综合分析能力和独立设计能力。
学生需根据已有实验条件结合理论知识,查阅相关资料设计实验方案。
2.改革课堂教学方法
(1)开放实验项目。
传统的实验教学内容全部由教师指定,学生按照要求完成教学计划内的实验项目后,往往思路被禁锢于教程中,从某种程度上扼杀了学生开拓创新意识,也违背了“求异”的科学探索思想路线。
[2]开放实验项目教学摒弃了传统的“实验内容固定”的实验教学模式,增加了综合性和设计性实验题目,让学生在了解实验内容和所用仪器设备之后,根据自己的兴趣和能力自由选择实验项目,给予了学生较为广阔的思维和个性发展空间。
但并不是对于实验内容不加限制,而是在完成必做的实践项目的基础上自选规定数目的选做项目。
学生可根据能力选择自己喜欢的项目,教师提出要解决的问题和要达到的目标,由学生独立查阅文献、拟定实验方案、选择实验器材、设计实验步骤、实施实验方案、记录分析和处理实验数据、完成实验报告的书写。
教师在此过程中与学生一起讨论实验方案的可行性,纠正学生的错误认识,并启发学生自己修改方案。
整个教学过程都是学生自主决策的过程,教师始终只是引导学生积极的进行主动思考,培养他们分析解决问题的能力和创新思维。
(2)仿真应用。
传统的实验教学受实验设备数量、实验时间和地点的影响,学生的动手能力、设计和创新能力很难得到提升,因此传统的实验教学已经不能满足新形势下的教学要求。
采用硬件与仿真相结合的教学方式可以很好地解决教学中出现的这些问题。
学生可以利用虚拟仿真软件提供的大量的电子元器件和虚拟仪器仪表搭建任意实验模型,为学生提供一个大
胆尝试、积极创新的实验环境。
对于一些难度较大的实验,实验时容易造成仪器仪表的损坏,可以先在仿真软件上进行仿真调试,设置电路参数,再进行实物验证。
对于需要观察其动态过程的实验,通过仿真软件实验更加形象。
3.改进实验设备
目前,武汉工业学院电工电子实验室采用通用实验台,所有实验装置均集中在实验台上,实验内容已固化,只能完成教程中的基础验证实验,无法扩充实验内容,综合设计性实验教学受阻,影响了学生动手实践的积极性,且实验设备老旧,实验课学生人数较多,一旦遇到设备故障实验则无法正常进行。
因此,设计出易维护、内容多样化的实验设备就成为实验教学首先要解决的问题。
项目组成员具有丰富的实验教学和设备管理经验,在长期的教学和科研中充分考虑到了改革的重要性和可行性,并形成了比较成熟的改进思路,在长期的维修管理工作中也锻炼出了较强的实践动手能力。
在广泛征求了任课教师和学生的意见之后,项目组结合实验室的具体情况设计、研发和制作了独立的小型实验箱,由集中式变为分体式,增加了实验教学内容,改变了原有的单一性验证实验方式。
该分体式实验箱灵活轻便,易于维护、修理和替换,保证了实验教学持续有效的进行,并且能够在原有实验台上进行,在大大提高教学质量的同时,也并不影响原有模块的正常使用。
以“叠加原理”实验为例,原有的实验设备是将实验中用到的各个元器件固化在电工实验台上,学生按照实验电路图进行连线,如图1所示。
该电路连线简单,学生只需按照规定的步骤机械地操作,内容枯燥,无法调动学生学习的积极性。
为了解决这些问题,项目组对该实验装置进行了改进,设计出独立的叠加原理实验箱,既可以在原来的实验台上使用,又可以独立使用,如图2所示。
图2 叠加原理实验箱
该实验箱拆卸方便,任课教师和实验员都参与了整个设计研发过程,维修时有图可依。
除了能够满足图1中叠加原理的验证,更设置了三个故障,当按下故障1、2、3按钮后电路中会分别出现不同的故障,学生需要通过分析故障现象,排查电路找出故障原因,在这个过程中又激发了学生学习的积极性,从而引导学生主动思考,提高学生独立发现问题、分析问题和解决问题的能力。
三、结论
电工电子实验教学不应仅仅要求学生掌握一个或者几个电工电子实验,而应遵循“厚基础、强能力、高素质”[3]的培养目标,在实验的过程中(从实验项目的选择、实验步骤的安排、数据记录、数据分析和处理、实验报告的书写)锻炼学生独立思考问题、分析问题并解决
问题的能力,使其从中掌握正确的科学研究方法,培养其良好的科研素质,为以后独立开展研究工作打下良好的基础。
实验教学改革所要面对的种种问题并非一朝一夕就能解决的,完善实验室管理体制、改革弊端、增加效益也将是一个长期的循序渐进的过程。
在此过程中,只有充分认识实验改革建设的重要性,克服重理论轻实践的倾向,改革才能在实践中不断完善。
参考文献:
[1]宫玉芳.电工学实验教学改革研究与探索[J].自动化与仪器仪表,2011,(6).
[2]陈平,殷汉.谈电工电子实验室建设与改革[J].考试周刊,
2011,(44).
[3]李成虎,石玉.军电工学实验设备的改制与教学实践[J].河西学院学报,2004,(2).
(责任编辑:孙晴)。