時間:2022-06-22 21:06:28
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇基爾霍夫定律實驗報告,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
【關鍵詞】電工技術;教學改革;一體化;教學做合一
Abstract:“Electric technology”is a required professional basic courses in Higher Vocational Electromechanical and electronic major,related to professional theories and skills development.Based on the“status of electrical technology”course teaching as the breakthrough point,carries on the discussion to the“electric technology”course teaching reform ideas and measures.
Key word:Electrical engineering technology;Reform in Education;Integrated;Combination of teaching
1.引言
《電工技術》課程的特點是概念多,抽象但實踐性強。通過本課程的學習,學生應在電路、電工技術方面獲得知識、素質、技能方面的培養,并為以后學習各專業知識和高一級的職業技能以及畢業后從事工程技術工作打下良好的基礎。因此,該課程是高職機電及電類專業教學中的一門傳統的、必修的專業基礎課程,在專業教育教學和人才培養的過程中占有十分重要的地位。多年來各高職院校一直在探討該課程的教學改革,下面我談談該課程一體化教學改革的想法。
2.《電工技術》課程教學的現狀
2.1 教學內容陳舊且理論性強
目前,我國高職院校教學的一個重要依據是教材,而高職機電及電類專業選用的教材其內容與十幾年前的沒有什么變化,教材內容仍包含有一些復雜的理論推導、應用較少的難記的公式、注重知識的系統性。近年來有的院校為了適應職業教育注重操作技能的培養、強調理論知識以“必需、夠用”為原則另加選一本技能訓練的教材。但教學過程中也沒有有效的將兩者結合起來實現理論知識和工程實踐的融合,不利于學生職業技能的培養。
2.2 考核方式過于簡單化
《電工技術》課程又是一門實踐性較強的課程,通過本課程的學習,學生不僅要掌握電工的基礎理論知識,更要掌握電工方面的技能。目前,對該課程高職院校機電及電類專業普遍采用的考核方式仍然是傳統的理論試卷考核,考核結果采用百分制,其中筆試成績占70%,平時成績占30%。
一方面因為筆試成績所占的比例過大,使得學生過分關注書本知識,死記硬背;另一方面也因為最終的成績里加入平時成績,及格相對比較容易,沒有學習的壓力,也就沒有了在技能動手訓練的動力。顯然這種傳統的考核方式不能體現學生的動手能力和綜合素質,無法達到課程的教學效果和考核要求。
2.3 教學手段和教學方法相對落后
高職院校學生的基礎普遍比較差、自主學習的能力有欠缺、學習興趣普遍不高、也沒有刻苦鉆研的耐性,有的學生還是文科生,缺乏物理和數學等方面的思維訓練,導致學生容易產生厭學情緒。而該課程現在的教學主要仍沿用高中時的教學方式即教師講,學生聽;老師演示,學生練習。在沒有升學的壓力下很難讓學生積極參與到學習過程中,因此嚴重影響教學效果。
3.《電工技術》教學改革思路及措施
針對課程教學過程中普遍存在的問題,重構教學內容、采用理實一體化的教學方法,實現《電工技術》課程對電工技術理論知識的傳授和電工技能的訓練,提高學生的工程應用能力。
3.1 以項目或任務的形式重構教學內容
《電工技術》課程知識面廣、信息量巨大,而課時非常有限,根據職業能力培養的目標,本著“必需、夠用”的原則,結合實際教學條件,刪減理論性強和未能突出職業能力的培養以及未及時反映新理論、新技術、新工藝、新材料等內容,將教學內容整合成電工儀表的使用,基爾霍夫定律驗證,疊加定理和戴維南定理驗證,日關燈的安裝與測試,室內電路板安裝線路安裝,星型、三角形電路的連接及三相功率的測量,安全用電,配電板的安裝8個理實一體化項目,每個項目包含若干個任務。其中,項目一有用萬用表測電阻、用萬用表測電流、用萬用表測電壓、用萬用表測電容和電感、驗證歐姆定律五個任務,將電路的概念、電路的基本物理量、電阻電感電容元件、歐姆定律、電壓源與電流源、電阻的串并混聯及等效電阻、電阻的星形連接與三角形連接等知識貫穿在這五個任務的實施過程中;項目二有基爾霍夫定律驗證、支路電流法、節點電壓法三個任務,對應基爾霍夫定律及應用、電路分析方法等知識點;項目三有疊加定理驗證、戴維南定理驗證、諾頓定理驗證三個任務,對應的知識點是電路的三個重要定理;項目四有常用電工工具的使用及導線的連接和日關燈的安裝與測試等兩個任務,對應的知識點是正弦交流電的三要素、正弦量的相量表示法、電阻電感電容元件的正弦交流電路,正弦交流電路的計算等;項目五室內電路板安裝線路安裝,對應的是磁路和變壓器的相關知識點;與項目六星型、三角形電路的連接及三相功率的測量相關的知識點是互感電路、三相電源、三相負載等;項目七安全用電與電氣安全技術知識和動態電路的相關理論知識對應,項目八配電板的安裝是一個綜合性的訓練項目。
3.2 采用一體化的教學方法組織教學
采用理實一體化的教學法貫穿全課程的教學過程中,將課堂教學直接搬進實驗室,淡化教室和實驗室界限,在任務的實施過程中穿插講解該任務所需的理論知識,使傳授知識和訓練能力融為一體,從而實現理論和實踐的有機結合,既完成了理論知識的傳授,又完成了技能的訓練,還可以集中學生上課的注意力激發學學習興趣,為達到教學目標奠定基礎。
3.3 教學手段多樣化,針對不同的教學內容選用不同的教學手段
為了取得好的教學效果,根據課程不同內容任務、不同的知識點的特點選用不同的教學手段,推動教學內容和課程體系改革取得實質性進展。
(1)通過實物及播放實物錄像解決課堂教學難點。如任務1.1用萬用表測電阻,萬用表是工程實踐中使用頻率最高的儀表之一,因此萬用表的使用是電類專業學生必須具備的一項基本技能,也是電類學生必須進行的一項技能訓練,但在《電工技術》課程學習完后還是有一些學生不會用萬用表。因此,在教學過程中播放能真實、直觀地展示萬用表各部件的作用和使用方法的錄像,配合老師的講解,學生一邊觀看一邊與萬用表實物進行比較,很容易就掌握了正確萬用表測電阻的方法。沒有實物的電路元件還可以通過圖片的形式強化學生的感性認識,不僅拓展學生的知識面,還能縮短課堂與工程實際的距離。還比如任務7.1安全用電的教學,傳統的黑板+粉筆教學只是讓學生知道要安全用電,但很難讓學生知道如何安全用電以及樹立安全用的意識。通過錄像反映工程實踐中安全用電的真實場景,通過視覺沖擊強化學生安全用電的意識。
(2)采用“教學做合一”的教學模式提高課堂效率及學生的動手能力。“教學做合一”強調學生參與教學活動,通過重視“做”滿足學生的表現欲和發展欲,激發學生的學習熱情,可以有效提高課堂效率及學生的動手能力。如任務2.1基爾霍夫定律驗證、任務3.2戴維南定理驗證等教學內容的教學,在教學過程教師一邊演示如何將電路模型變成實際電路,電路的接線方法及注意事項,學生一邊觀察學習一邊思考如能不能不按老師的方法接、接錯會怎么樣等問題,從而指導學生的動手實踐,進而提高課堂效率及學生的動手能力。
3.4 采用過程形成式的考核方式,科學考評
改變傳統的課程考核方式,采取理論考試與實踐考核相結合的考評方式。其中理論筆試成績占40%,實踐考核成績占40%;平時作業和平時實驗報告占20%最終評定成績。其中實踐考核成績為使用任務考核成績的平均值,然后折算成總成績的40%。最終評定成績一方面反映了整個教學過程中學生的學習狀況;另一方面,通過對學生學習結果的評價,可以檢查和反映教師的教學效果,從而幫助學生、教師和教學管理人員發現課程教學中存在的問題,進而改進課程教學不斷提高教育教育質量。
4.結語
《電工技術》課程的教與學都存在一定的難度,通過重構教學內容、改革教學模式、教學手段、教學方法,進一步優化教與學過程,培養學生的動手能力,提高課程的教學質量,為后續課程的學習、繼續深造以及從事工程技術工作打下堅實的基礎。
參考文獻
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電工技術課程體系由基礎知識、應用技能、綜合測試和課程評價四個模塊組成。其中,基礎知識模塊包括電工技術的最基本內容,其主要功能是培養學生掌握基本理論知識;應用技能模塊包括實驗、基本技能實訓和電路仿真等與電工技術理論內容相配套的重要實踐環節,其主要功能是培養學生扎實的基本技能與應用能力;綜合測試模塊包括過程考核和結果考核,結合《國家職業標準——維修電工》的要求,注重考核學生掌握基礎理論與基本技能的能力;課程評價模塊包括學生、任課教師、專業教研室等對本課程的意見和建議。
二、重組理論內容,夯實理論基礎
電工技術課程所包涵的內容較多,各專業對本課程的要求也存在差異,給課程的教學帶來了較大的困難。通過與相關專業溝通、研究專業培養目標對本課程的需求,結合維修電工考試對基礎知識的要求,電工技術基礎知識模塊按內容屬性分為直流電路、交流電路、磁路和變壓器及電機電器四個教學單元,每個教學單元下設若干個基本課題。各專業可結合專業培養目標的需求組合出適合本專業的電工技術教學大綱和教學計劃。各基本課題的內容要簡練、實用,避免過多的理論推導。同時要貼緊實驗和基本技能實訓內容;貼緊維修電工考證的內容,力求達到基礎知識、應用技能、電工考證的高度統一。
三、整合實踐內涵,提升應用能力
1.實驗教學,以儀表使用為主。電工技術是一門實踐性強的學科,許多知識必須通過實驗手段才能正確建立,實驗教學環節在電工技術教學中至關重要。實驗內容安排上力求做到以電路基本元件、基本電路及儀器儀表使用為主線合理安排,弱化理論驗證性實驗,強化應用性實驗。通過實驗鞏固電的基礎知識,熟練掌握儀器儀表的使用方法,培養分析問題解決問題的能力及嚴謹的科學態度。其內容包括電位、電壓測量及基爾霍夫定律驗證、常用阻容元件識別與測試、日光燈電路及功率因數的提高、三相電路負載、單相變壓器特性的測試和三相異步電動機測試與使用。
2.基本技能實訓,注重打好基本功。電工技術應用能力的落腳點就是崗位的工作能力,基本技能實訓是其中最重要的一個環節。其內容包括安全用電和基本操作技能訓練;電工儀表的使用;照明系統圖和平面圖的識讀及照明電路的安裝;低壓控制電器的拆裝;電動機的拆裝;電氣控制圖的識讀及電動機正反轉控制電路。通過基本技能實訓使學生逐步積累電工基本知識和實用技能,不斷提高實際操作能力,為走上工作崗位打下良好的基礎。
3.開設虛擬實驗,拓展學生視野。實驗教學中引入EDA技術,一是解決了由于實驗信號存在時間過短,常規儀器難觀察得到的問題。二是解決了實驗場地不足的問題。學生通過仿真實驗,既預習了實驗,又學習了電子設計自動化的方法,有利于學生開闊眼界,活躍思維,鍛煉提高實踐技能。為其今后設計電路奠定了良好的基礎,對培養學生綜合素質起到了積極的促進作用。
四、改革考核方法,理論、技能并重
考核是對學生知識、智力和技能的一種測量、也是對教師教學工作的檢驗。綜合測試模塊包括基礎知識考核、實驗考核、基本技能實訓考核三個單元。基礎知識考核含過程考核和結果考核兩部分。過程考核主要考查學生課堂發言、完成作業及單元測試的情況,占40%;結果考核要圍繞教學大綱,貼緊中級維修電工考核標準,貼緊實驗、實訓教學內容,通過建立試題庫,以客觀題(填空、選擇、判斷、畫圖、計算)為主。內容的選擇要體現對學生的知識、能力和素質的全面合理考核,占60%。實驗考核含理論聯系實際的能力、儀器儀表使用的能力、實驗報告完成情況。注重實驗過程的考核。基本技能實訓考核以實訓課題為基本單元進行考核。將考點及評分標準告知學生,在實訓過程中要緊密圍繞考點進行練習,注重實訓結果的考核。
【關鍵詞】電工電子實驗;獨立設課;教學大綱;教學改革
0 引言
實驗教學是高等教育體系的重要組成部分,是理工科專業不可缺少的環節,它是聯系課堂理論教學的橋梁,是對學生進行科學實驗訓練、使學生對所學理論知識強化印象、深化理解并從中傳授使用儀器設備、探索實驗科學理論的基本方法[1]。對于電類專業來說《電路》、《模擬電子技術》、《數字電子技術》是專業基礎課程,是進行專業課程學習的前奏,能否學好這三門課程關系到后面的專業課知識能否順利掌握。而且這三門課程都具有很強的理論性和實踐性,為使學生掌握好課程中的知識,必須理論教學與實驗教學同樣重視,強調實驗教學在課程學習和能力培養中的重要地位[2]。基于此,邵陽學院電氣工程系電氣工程及其自動化、測控技術與儀器、自動化等專業在開設理論課程的同時,將原來《電路》、《模擬電子技術》、《數字電子技術》三門課程內實驗抽出,單獨開設《電工電子實驗》課程,實行獨立設置、單獨考核和單獨計算學分的方法,改變傳統實驗依附于理論的形式,改變了過去學生不重視實驗,認為實驗所占課程成績比重過低不影響理論課程及格的思想,也改變了理論任課教師改動實驗成績的隨意性現象[3]。當然要讓實驗教學獨立設課的真正作用得到發揮,還得對該模式進行探討與實踐,對傳統實驗教學進行改革,具體措施如下。
1 實驗教學改革措施
1.1 加大實驗室建設,完善師資隊伍
電工電子實驗室承擔《電工電子實驗》的教學安排,2009年實驗室順利通過湖南省基礎課實驗室合格評估。近幾年,實驗室硬件設施不斷增強,增添了新式的電工實驗臺和電子實驗臺,實驗設備數量和質量不斷提高,學生實驗積極性得到了很大提高。同時,由實驗員和具有豐富教學、科研經驗的教師組成的教師團隊,共同完成獨立設課課程的教學設計與實施。
1.2 重編實驗教學大綱
在電工電子實驗依附于理論課程時由于課程之間缺乏一定的溝通協調,導致實驗內容的重疊,影響了資源的利用與配置,造成人為的浪費[4]。在新設立的《電工電子實驗》課程中很好地解決了這點,并遵循學生學習的認知規律,依照教學的先后順序及知識的難易程度,逐步設置實驗課程體系[5]。實驗項目由驗證性、綜合性及設計性實驗組成,每學期組織相關教師開展教學研討活動,討論該課程的實驗內容并不斷修改完善教學大綱,定期向教務處申報“二性”即綜合性、設計性項目,“二性”項目比例不斷得到提高。驗證性實驗主要是作為基本技能培訓及相關理論知識點的掌握,如,常用電工儀表的使用及誤差測量、基爾霍夫定律、晶體管共射極單管放大器、門電路實驗等,幫助學生規范使用常用儀器設備、鞏固理論知識、掌握基本實驗技能、培養學生數據分析記錄、撰寫報告能力。綜合性實驗是《電工電子實驗》課程的主要內容,也是驗證性實驗的深入,如雙口網絡測試、RC串并聯選頻網絡特性測試、功率放大電路、計數譯碼顯示電路等,在指導老師的正確指導下依據實驗指導書獨立完成整個實驗過程,使學生形成系統的電工電子實驗體系,并運用于專業課的學習。設計性實驗有一定的難度具有一定的探索性,有利于學生培養科研創新能力,如組合邏輯電路設計、任意進制計數器的構成等,通過自己的設計和復雜的實驗過程,學生能充分發揮創造力和主觀能動性,既培養了學生獨立科研能力也培養了團隊協作精神。
1.3 優化教學方法
以學生為主體,引導學生主動學習,由于課堂時間有限,實驗室及教師教學任務重,學生實驗必須在規定時間內完成,否則將影響下組同學的實驗,因此要求學生養成課前預習的習慣,并通過課前檢查預習報告的形式來督促學生,同時要求指導教師的授課講解時間控制在15分鐘左右,將更多的時間交個學生本人,充分發揮其創新型思維和主觀能動性。師生之間鼓勵交流,并鼓勵學生課外時間進實驗室進行課外科技創新活動,表現優異的可推薦參加各級各類大學生電子設計大賽,老師們也可以向學生多介紹自己的研究方向和成果,引導學生參與或關注科研問題,從而激發學生科研熱情,達到更好的教學效果。
1.4 完善考核方式
由于《電工電子實驗》是獨立設課,有單獨學分和課時,因此課程結束必須有考核成績,該課程最終考核成績由三部分組成,平時表現、實驗報告及考試成績三部分組成,各占比例30%、30%和40%。平時表現除了實驗課堂考勤外,還考查學生預習和資料收集情況、實驗時是否認真、實驗結果是否正確、操作是否規范等;實驗報告除了檢查學生是否書寫規范工整還考查學生數據處理是否得當、結果分析是否正確等;考試成績主要考核學生對所做實驗的掌握程度,督促學生實驗完成后及時復習理解。考核機制充分考慮了以往實驗考核的弊端,較全面、公正和客觀的實現了對學生的考核,激發了學生的實驗熱情和積極性。
2 結語
綜上所述,《電工電子實驗》獨立設課和相應教學改革是勢在必行,邵陽學院電氣工程系通過近幾年的探索與實踐,取得了較好的教學效果,表明了我們采取的措施是有效的。以應用型人才培養為目標,為了更好的培養高素質的電類專業高科技人才,我們將不斷探索前行,不斷發現問題,改革現有不足,積極提高教師素質和實驗硬件設施、優化教學方法,借鑒兄弟院校的成功教學經驗,逐步完善《電工電子實驗》教學體系,使我校實驗教學效果更上一臺階。
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【關鍵詞】電工學 教學分析 能力培養
【中圖分類號】G712 【文獻標識碼】A 【文章編號】1006-9682(2011)06-0193-02
電工學是中等職業學校機械類專業的一門技術基礎課,教師普遍感到難教,學生感到原理枯燥難懂,實驗操作困難,于是在學習中產生厭學、自暴自棄的情緒。解決目前學生的現狀已成為電工課老師亟待解決的課題。筆者結合多年的教學經驗,分析了本課程既難教又難學的原因,提出了解決問題的一些辦法。
一、正確認識本課程的特點
首先,這門課程內容抽象,理論性強。對于初中畢業的學生來說難度較大,學生缺乏高中階段數學、物理等基礎知識,所以講授起來學生難以接受。本課程涉及數學知識相當多,如基爾霍夫定律應用中方程組的解法,交流電路中矢量知識的應用等。對于這些問題的解決必須借助于良好的數學基礎知識,學生的基礎知識普遍較差,要使學生牢固掌握教材的內容,教師必須“逢山開路,遇河架橋”。其次,因為內容抽象,教師用語言描述效果較差,如電場、磁場、磁感應線等內容看不到、摸不著,學生很難接受。另外,實驗環節也存在一些問題,有部分學生不重視,對實驗目的、實驗器材、操作步驟、電路原理、實驗報告等不認真把握,實驗效果較差。
二、重視新課導入,激發學生興趣。
導入新課是教學過程中一個重要環節,良好的開端是成功的一半。恰當的引入新課可使枯燥乏味的電工課上得生動有趣,能很大程度地激發學生學習興趣和求知欲。引入新課應根據教學目的、教學內容、學生情況等因素的不同而采用不同的方法:
1.利用設疑提出問題引入新課
教師可根據教學內容,有意設置疑問,將要講述的問題引出來,這種方法能引導學生對教師設置的問題進行思考,進而引出新課內容,并主動在新課內容中尋找答案。如在學習歐姆定律時,我這樣提出問題:同學們知道,用導線將電源、用電器連成閉合回路,電路中才有電流,那么電路中電流的大小與哪些因素有關呢?通過設疑使學生既回顧了這些物理量的含義,又可對提出的問題進行設想。隨后引出新課――歐姆定律。
2.實驗引入法
由于本課程實踐性強且抽象,要增強內容的直觀性,只有借助實驗來驗證理論。如在均勻磁場中放置一段導體,其兩端分別與檢流計相接,形成一個回路,當導體作切割磁感應線運動時,檢流計指針偏轉,表明回路中有感應電流。通過實驗,可直觀地引出電磁感應現象及其定律。又如,在講電流的磁場時,首先演示通電直導線可使其下方的小磁針轉動的實驗。為什么小磁針會轉動?這說明小磁針一定受到力的作用,力來源于直導線周圍產生的磁場,這樣就引出了電流的磁場。以實驗導入新課既直觀自然,又富有吸引力,激發學習興趣,教學效果較好。
三、類比教學,有助于知識縱橫聯系。
在電工學課程中,有很多基本理論、概念都具有類似之處,相互間有著密切聯系。采用類比法進行教學,強調它們之間的區別與聯系,使學生的知識系統化。如在學習歐姆定律及其應用這一節中,電路在通路、斷路、短路三種狀態下負載電阻、電路電流、外電路電壓大小,通過列表比較有助于學生對電路的三種狀態理解和記憶。再如對于交流電路中的純電阻、純電感、純電容電路,教學中可通過列表從電路結構、電阻、感抗、容抗、電壓、電流的數量聯系、相位關系等方面進行分析比較,找出異同點,提高了課堂教學效果。教學內容中有些概念類似、易混淆,如左、右手定則、右手螺旋定則。為此首先把三個定則同時列出,區分他們的適應場合,再針對不同的使用場合具體分析大拇指所指的方向代表什么,四指所指的方向代表什么,手心、手背又有何作用等。這樣,學生對三個定則的概念和運用場合就容易區分了。
四、重視理論聯系實際
自然科學理論只有回到實際中去指導實踐,才能為社會服務。一個理論再完美,如果脫離了實際,也就毫無意義了。如在講授“電工和電功率”時,先講電工和電功率的基本知識,然后教學生怎樣計算電功率和用電量,再引導學生計算自己家中一天的用電量和一個月的電費,讓學生通過與生活密切聯系的事情來理解“電工和電功率”的概念。再如機床工作臺的前進和后退;車庫或商店的卷簾門需要收起或放下等,這些動作都可以通過控制電動機的正反轉來實現。這樣把教材中的內容與生活實際聯系起來,提高了學生運用知識、解決問題的能力,使其覺得學有所用。這樣可使枯燥乏味的知識興趣化,抽象的概念具體化,減少了教學難度,使教學內容更直觀、易懂、易記,調動了學生學習的積極性。
五、講練結合、復習鞏固
在電工課教學中,教師講課固然重要,但也不能忽視學生練習。學生只有在基本概念和原理的指導下,通過多練才能培養分析、解決問題的能力,真正掌握所學內容。教師應對學生的練習加以指導,如從習題冊或教材中選取一些有針對性和代表性的習題,不脫離授課內容和學生實際程度,根據學生學習基礎做一些必要提示講解,加強課堂作業的講練,做到難易、數量適當。在批改作業方面,對存在的問題和錯誤加以總結和歸納,對共性錯誤采用集體講解,個別問題、錯誤采用個別指導。這樣可以了解學生學習情況,解決學習中的疑難問題,牢固掌握所學知識。
及時的復習鞏固,對牢固掌握所學知識和技能是很重要的一環。因此,教學中采用章節小結、復習、測驗的形式,會取得良好的學習效果。單元測驗可使所學知識及時加以鞏固、消化,并為后續內容的學習打下堅實的基礎。
六、充分利用多媒體教學
隨著信息技術的發展,多媒體教學得到了廣泛應用。因為本課程內容抽象,教師用語言不易描述,實驗又不太容易進行,如果用多媒體計算機制作逼真的模擬課件,就可使抽象的內容直觀易懂。如制作課件模擬日光燈的啟動原理,電動機、發動機的工作原理。多媒體課件應用文字、圖像、色彩、聲樂對學生的視覺、聽覺進行多樣化的刺激和誘導,能使傳統教學手段難以講清楚的內容變得直觀生動。如學習電場、磁場內容時,若采用多媒體三維動畫技術模擬該過程,學生能清楚看到電場線、磁感應線的整體分布及動態變化。再如,電源內部電子和正電荷的移動、電容器充放電、三相異步電動機的控制等。通過多媒體教學后,將一些抽象的概念、復雜的變化過程和運動形式,以內容生動、圖像逼真、聲音動聽的教學信息展現在學生面前,增強了學生的直觀感。
七、重視實驗在教學中的作用
電工學是一門實驗性很強的課程,要加強對學生實驗技能的培養,學生在試驗中可以發現問題,啟發他們多思考、多動手,培養其學習興趣。比如針對實驗內容怎樣畫好電路圖;選擇儀表;如何操作、處理數據、寫實驗報告等問題示范介紹,然后要求學生測出實驗數據,寫出完整的實驗報告。如在學習三相異步電動機正反轉控制線路時,要求學生分組實驗,每組學生中又有不同的分工,讓學生充分參與到試驗中,親自動手操作。這樣既提高了學生動手操作、分析問題的能力,同時又鞏固了教材內容。
論文摘要:實驗教學是培養學生創新能力和動手能力的重要教學環節。理論教學與實驗教學存在著相互依存、相輔相成的關系,改革現行實驗教學的方式、方法,可使實驗教學真正成為創新人才培養的平臺。
關鍵詞:實驗教學 創新能力 動手能力
普通高等學校實驗室不僅是創新思維和創新能力人才培養的基地,同時也是知識創新體系的重要場所。實驗教學作為高職院校教學體系的一個重要組成部分,是培養學生科技創新能力的重要環節,實驗教學的方法和手段是推行素質教育、培養學生創新能力的重要途徑。就電類實驗而言,當今實驗教學的內容重點不再是簡單的電路連接、調整與測試,而是突出系統設計,突出先進設計測試工具使用能力的培養。通過實驗教學,學生不僅僅要分析問題,更主要的是要受到設計思想、設計技能、調試技能和實驗研究技能的訓練。實驗教學的內容必須體現出重應用,重開發,重技能,重素質。為了提高學生運用理論知識解決實際問題和綜合開發設計的能力,必須改革現行的實驗教學體系、方法和手段。
1.現行的實驗教學模式存在的問題
(1)我們當前實驗教學模式是在統一的時間內,由實驗指導教師講解實驗內容、操作步驟、注意事項、實驗要求后。學生進行實驗,寫出實驗報告。是一種傳統的實驗教學模式,在這種教學模式下學生思維只能跟老師做走,學生雖然參與了實驗教學活動,但實質上是處于被動接受的狀態,學生的主動性、積極性受到一定限制,創新能力和設計思想等各方面能力無法得到訓練。(2)實驗教學沒有系統的培養目標。由于實驗教學一直處于相對的“弱勢”,很多人認為高校教學是以理論教學為主,實驗教學只是理論教學的補充,從屬于理論教學。在這種觀念的影響下,傳統的實驗教學大多依附理論教學,存在著“四多四少”的現象,即有實驗的課程多,每一門課程的實驗學時少;實驗教學分散、簡單重復的內容多,反映科學技術新知識、新成果的內容少;演示性、驗證性實驗多,綜合性、設計型實驗少;教師為學生預先準備的多,學生自己獨立思考、動手機會少。(3)學生對實驗教學不重視,學生普遍認為,課本知識比實踐知識重要,甚至認為實驗課可有可無,做實驗時敷衍了事。這導致許多學生的實驗技能和動手能力較差,而動手能力差又使學生畏懼實驗課,形成惡性循環,實驗課愈加不受重視。
2.實驗教學是培養和提高學生綜合素質能力的重要途徑之一
高職院校學生綜合素質能力包含職業技術能力,創新思維能力,信息處理能力,分析和解決問題能力、職業拓展能力等。為適應這一需求,作為教師則必須樹立全新的教學理念。即必須從單純的學科教育轉向科學的教育,不但要讓學生掌握系統的理論知識,還要注重他們綜合素質能力的培養和提高。就實驗教學而言不僅僅是對簡單定理、定律的驗證,而應啟發和鼓勵學生的創新和動手能力,因為動手和創新能力是學生綜合素質的具體表現,是學生今后擇業的資本。如廣州、深圳、上海等大城市高級技工和研究生一樣吃香。這一現象從某個側面折射出培養學生職業技術能力的重要性。由此可見,實驗教學是提高學生綜合素質能力的重要途徑之一,實驗本身就是提高學生綜合素質的載體。
3.如何在實驗教學中對學生進行創新意識和創新能力的培養
3.1 優化實驗教學結構、教學內容,培養學生復合型職業技術能力
教學系統中,一定的教學目標、任務、師生共同參與的教學活動等,形成一定的結構,即教學結構。具體到電工電子實驗教學中主要采取:1)教師精講。主要講要求,講注意事項,講思路,少講或不講怎么做。例如進行參數測試只講測什么,至于用什么測試工具,用什么方法測試首先由學生思考,由學生選擇,老師認可,測量結果首先由學生分析,最后由老師總結。2)分類指導,因材施教。放手動手能力強的學生,對中間層次的學生采用有針對性地提示,使其獨立地完成任務,對動手能力弱的采取講基本原理,重點指導、示范相結合,讓其敢于動手,又謹慎操作。3)進行開放式實驗教學模式。主要是讓其學得好或學得差、并且愿意學的學生可以不受時間限制利用業余時間到實驗室進行進一步提高或補差。
在電工電子實驗教學中通過優化教學內容來提高學生的動手能力主要通過把實驗內容進行分層次,分成驗證性、綜述性、設計性三個層次,作為驗證性實驗著重培養學生其動手能力和基礎能力即要求掌握常用儀器,使用掌握誤差分析,掌握各種參數的測試方法,理解并遵守實驗課的基本程序。針對學校專業的復合性,不僅要求電類專業的同學能掌握,而且要求有關非電類專業的同學也能掌握,如機制專業,數控專業。從而培養出復合性專業技術能力。
電工電子實驗教學中還采取形式多樣化的方法,提高學生實驗興趣,提高動手能力。如在講功率因數提高時需進行實驗驗證,于是可以把該實驗分成二部分:第一步讓學生自己動手先進行日光燈線路的連接,當學生看到自己連接的日光燈管線路接上電源后即正常發光,欣喜之情溢于言表,則大大提高了實驗興趣。此時即第二步再讓學生把補償電容接上進行有關參數的測量,從而立即達到化繁為簡的效果,達到理論與實踐的統一。實驗教學中通過實驗方式多樣化,由老師演示,有小組實驗,讓學生從中學會競爭與合作,激發學生的自信心和進取性。所謂學而時習之,耳聽十遍不如手過一遍,這說明只有從實驗—理論—實驗,才能促進學生把知識較快地轉化為能力
3.2 注重啟發式實驗教學,提高學生分析和解決問題的能力
啟發式教學法己經成為建立教學方法體系的指導思想,啟發式是從學生實際出發,充分調動學生學習的積極性,主動性和創造性,培養學生分析問題和解決問題的能力,把學生看成學習的主體。因此無論是理論教學還是實驗教學,其教學方法都應大力倡導啟發式,如我們在進行基爾霍夫定律教學時,當老師在黑板上畫出復雜電路圖講解有關節點、支路和回路等基本概念時。提出問題,比如:如何求電路中各支路電流?回路中各部分電壓?采用什么方法?讓學生產生一種強烈的求知欲,好奇心,然后拿出實驗裝置讓學生接好線路,用實驗的方法測出有關電路中支路電流,電壓.變驗證性實驗為探索性實驗,再通過幾組測量數據的比較,進一步提出問題:節點上各支路電流之間有何關系?電流方向如何判別?回路中各電壓之間有何關系?等等。讓學生經過思考,從中找出規律性的東西,然后再上升到理論知識,使學生在提問—思考—實踐—總結中充分發揮其的自主性,參與性和獨立思考性,從而培養和提高學生分析問題和解決問題的能力,信息處理能力。
另外在實驗教學中,對學生實驗當中出現的問題和錯誤加以啟發性的分析。如學生在測量電壓、電位實驗時,學生測出的數據有時是錯誤的,但他不知道如何檢查和判別數據的正確與否,這就需要老師給予方法上的啟發和指導,通過向學生提出電壓與電位之間的關系是什么?為什么會產生測量數據的不符,產生的原因有哪些?如何檢查?等問題,一步步給予分析指導,達到訓練學生運用理論知識解決實際問題的能力。
3.3 活用創造性教學方法,培養學生創新能力
創新教育是指在教育學實踐上,高度重視以知識為基礎的能力培養,注重方法的傳授和創新能力。是否重視創新能力是傳統教育和現代教育的根本區別之一。
因此,電工電子實驗教學中,根據大綱要求,在確保學生掌握基礎知識和基本技能的前提下,尋找創造性思維的結合點。進行創造性教學。為學生創新能力的培養創造更好的機會,如通過穿插一些設計性實驗教學,即根據給定的條件學生自己設計電路,選擇參數,擬定測量步驟和數據表格。經過老師指導認可后,方可操作實驗,得出實驗結論。比如在做脈沖實驗時,其中有一個RC電路的應用實驗,原教材參數己設定,現改為有若干電阻,電容供選擇,讓學生自己選擇元件的參數,再根據各電路的特點連接成微分電路,積分電路,耦合電路,并將該電路的輸出波形通過示波器顯示出來,這就需要學生開動腦筋,結合老師的指導,自己動手組成各種電路,從而培養學生的創新能力和動手能力。經過實踐,學生受益匪淺,覺得從該實驗中確實鍛煉了自己的能力,而且覺得原本深奧的理認知識也容易理解了。
4.結束語
隨著高等教育體制改革的逐步深化,要求高校培養出來的人才在知識結構和能力上都具有較高的素質。實驗教學是高等教育中培養具有創新能力、高素質人才的一個重要環節,越來越受大家的關注。當然創新能力并不是一個新話題,問題是怎樣使我們培養的學生具有一定的創新能力,如何成功地探索出實驗教學改革的新路子。還需要每一位實驗教育工作者進行不斷的創新與實踐。
參考文獻:
[1]李曉莉,郭飛君,王曉菊,李梅.開設綜合化學實驗的探索與嘗試[J].長春師范學院學報,2004(4).