電工學實驗教學與學生能力培養(yǎng)探究

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摘要：本文根據(jù)實驗教學實踐，就電工學實驗教學內容、實驗教學方法和實驗室管理等作了詳細闡述，對進一步完善新形勢下的電工學教學具有參考價值。

關鍵詞：電工學；實驗；自主設計

《電工學》是高等職業(yè)技術學院工科類專業(yè)的一門主要的技術基礎課程，是從事工科類專業(yè)的技術人員必須具備的基礎知識和基本技能。《電工學》是一門實踐性很強的課程，實驗在其中占有舉足輕重的地位。本人在多年《電工學》教學過程中，深刻感悟到實驗教學的重要性，不斷總結和探索，將實驗部分分成三種模式來進行教學。

一、傳統(tǒng)實驗的教學模式

《電工學》課程一般為工科類專業(yè)首批開設的技術基礎課，在《電工學》開始階段的教學中，由于學生底子薄，接觸課程淺，大多數(shù)初次接觸實驗設備和儀器儀表，對課程和儀器設備都很陌生，在實驗時不知如何開始、如何動手，這時，我們采用傳統(tǒng)實驗教學模式是比較合適的。傳統(tǒng)實驗教學模式，著重要求學生掌握電類實驗中的注意事項和安全用電的基本知識，著重掌握實驗設備中各種儀器儀表和元件的正確使用方法，規(guī)范電工操作方法和流程，使學生養(yǎng)成良好的思維習慣和操作習慣。

二、自主設計實驗的教學模式

《教育學》中對于教學是這樣定義的：“教學是教育目的規(guī)范下的，教師的教和學生的學共同組成的一種教育活動。通過教學，學生在教師的有計劃、有步驟的積極引導下，主動地掌握系統(tǒng)的科學文化知識和技能，發(fā)展智力、體力，陶冶品德、美感，形成全面發(fā)展的個性。”在教學中，怎樣充分調動學生的主觀能動性，使學生從“要你學”轉變?yōu)椤拔乙獙W”，是很多教師頗下功夫的地方。《電工學》是一門實踐性很強的課程，在學生掌握了電工實驗基本操作規(guī)范和要求后，對于部分靈活性強的實驗，例如，分壓器的設計、戴維南定理的驗證等等，可采用自主設計實驗的教學模式。這種方法，給學生留了一個自由發(fā)揮的空間，引導學生積極進行探索和思考，讓學生有興趣地、自主地開展實驗，觀察實驗，總結實驗，引導學生走自行解決問題的道路，有利于培養(yǎng)學生動手、動腦的習慣，有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)造能力，有利于充分調動學生的主觀能動性。

三、虛擬實驗的教學模式

《電工學》中許多概念和原理經(jīng)常是通過實驗來幫助學生加以理解，但有些知識由于條件的限制無法在一般的實驗中予以解決，而且電工實驗中分析的對象大都與電流電壓有著密切的聯(lián)系。在實驗過程中，有時誤操作會導致實驗數(shù)據(jù)不準確而失去實驗的本來意義，或者使元器件損壞，特別是在強電實驗中，操作不當甚至可以造成人員傷亡。虛擬實驗是利用虛擬實驗室仿真軟件和多媒體技術，可以很方便地模擬實際中我們不能完成或者比較難完成的電工實驗。例如，在《電磁感應》這一章的教學中，電場和磁場的變化過程是實際中看不到的，若采用多媒體三維動畫技術模擬該過程，學生就能夠很清楚地看到電力線、磁力線的整體分布和動態(tài)變化過程。再例如，分析電路中的電容出現(xiàn)漏電、開路、短路時對電路會造成什么樣的影響，理論上我們可以分析出來，但實際上比較難以用實驗去實踐，若采用虛擬實驗室仿真軟件來仿真實驗，我們只要改變電容的參數(shù)就可以模擬出各種故障時的情況。可以說虛擬實驗模式彌補了實際實驗中的種種不足，從而讓學生有機會去認識并掌握更多的知識。

四、《電工學》實驗教學改革建議

（一）建立一支高水平、高素質的實驗型教師隊伍，提高實驗教學質量。教師是教學改革的實施者，教學改革的關鍵在于教師的素質提高。我院現(xiàn)階段電工實驗的教學，都由任課老師獨立擔任，實訓部的電工實驗指導教師只參與電工實訓，不參與電工實驗，而任課教師大部分為理論課教師，動手能力不強。為此，應打破理論教師與實驗教師的界限，安排多年從事實驗教學，具有豐富經(jīng)驗的高級實驗教師組成實力雄厚的實驗指導教師陣營，培養(yǎng)一批理論知識豐富的理論課教師，提高他們的實際動手能力。同時，不論是理論教師還是實驗教師都應積極學習，努力進取，拓寬知識面，提高自己的綜合能力，為切實提高電工電子實驗教學水平，打下夯實的基礎。

（二）加強實驗教學硬件建設，擴大實驗教學范圍。實驗教學硬件是實施實驗教學改革的基石。根據(jù)電工學實驗教學要求，應建設有：電工實驗室、電子實驗室、電機與拖動實驗室；多媒體應用實驗室等。為實驗教學營造良好的環(huán)境，為提高學生的專業(yè)技能提供優(yōu)越的條件，激發(fā)學生的學習潛能、創(chuàng)造意識與創(chuàng)新精神。

（三）加強校外合作，將理論與實踐真正聯(lián)系起來。教師要多組織學生到工廠、車間、電站、企事業(yè)等單位或部門進行實地教學參觀，通過學生的實際觀察和了解，把理論與實踐有機地結合在一起，增強學生的實際應用能力，使他們能在畢業(yè)后真正稱為社會需要的高級應用型人才。

五、結語

電工學實驗教學是一項長期艱巨的工程，不僅需要先進的教學理念作指導，而且也是一門實踐課程，需要在實踐中不斷吸取教訓、總結經(jīng)驗，找到適合人才培養(yǎng)需求的教學模式。通過電工學實驗教學的不斷更新實踐，我們的體會是加強實驗室建設，充實和更新實驗內容。從培養(yǎng)開拓型人才出發(fā)，我們應該把培養(yǎng)學生的實驗技能放到重要位置。為此，必須改變舊的傳統(tǒng)觀念，在加強培養(yǎng)實驗技能的同時，勢必要削弱偏重驗證理論的內容和要求。我們應舍得放棄那種以開了多少項實驗、驗證了多少條定理，測量了多少個數(shù)據(jù)為衡量實驗質量的觀點。實驗內容必須結合實際，以激發(fā)起學生的學習熱情。