非电类专业电工学实验课程教学模式改革探讨

储春华,李有军,翁绍捷,袁 琦,王 忠

(海南大学机电工程学院,海南儋州 571737)

非电类专业电工学实验课程教学模式改革探讨

储春华,李有军,翁绍捷,袁 琦,王 忠

(海南大学机电工程学院,海南儋州 571737)

电工学是非电类相关专业的一门重要的专业基础课,是密切结合生产实际的技术性课程.本文对本科教学中非电类相关专业电工学实验课程的教学方式进行了研究,深入分析了该课程现行实验教学模式所存在的问题,并提出了相应的改进措施,以提高实践教学质量和学生的工程实践能力.

非电类专业;实验教学模式;教学改革

随着以高科技为基础的知识经济的兴起,科学技术是第一生产力的地位日益凸显,高等教育也获得前所未有的发展,接受高等教育的年轻人越来越多,实现了从精英教育到大众教育的转变,但随之而来的一些严峻问题也使得高教改革迫在眉睫,譬如扩招后的就业问题.社会对高校大学毕业生的综合素质和实践能力的要求不断提高,这就要求传统的以培养“理论、研究型”人才为目标的教育思想应逐渐转换为培养“多元化、应用型”人才的教育思想,这是高校改革的重要思想之一.多元化、应用型人才是指获得工程师初步训练的高等工程技术人才:小部分面向更高层次的学术研究机构,从事专业领域的科研工作;大部分则是面向企业与工程建设部门,从事设计、制造、实施运行、维修测试、管理等工作.多元化应用型人才的培养需要通过课程设置、实验教学、实践教学等一系列教学环节来保证.

电工学是我院授课对象最为广泛的课程之一,作为一门非电类专业的技术基础课程,其主要任务是为学生学习专业知识和从事工程技术工作打好电工技术的基础[1].实验课程是电工学教学的重要组成部分,实验可使学生深化理论知识的学习、学会并掌握常用仪器仪表的使用及基本电量的一些测量方法,实验课程也是培养学生动手能力和综合素质的重要环节.长期以来,通过对其他兄弟院校实验教学工作的研究和对学生所进行的调查,我们在非电类专业电工学实验教学内容和方式的改革上进行了积极的探索.

1 非电类专业电工学课程现行实验教学模式存在的问题

教学模式是从教学的整体出发,根据教学的规律而归纳出的包括教学形式和方法在内的具有典型性、稳定性、易学性的教学样式,简洁地说,就是在一定教学理论指导下,以简化形式表示的关于教学活动的基本程序或框架.教学模式包含着一定的教学思想以及在此教学思想指导下的课程设计、教学原则、师生活动的结构、方式和手段等[2].本文就非电类专业电工学课程实验教学模式进行了研究,通过对学生进行问卷调查、理论课老师和实验课老师的交流、实验设备的研究、其他高校的相关课程情况等方式,从多方面查找了实验教学中存在的问题,并分析其根源,现归纳如下.

1.1 实验内容单调,专业侧重点难体现非电类专业由于对电工学课程教学大纲的要求不同,课程教学的内容及要求也有各自的侧重点,譬如机械专业和食品专业对“电动机工作原理”的要求就不相同,前者要求“熟练掌握”,后者要求“理解”即可.而在实际实验课程中,由于实验课程内容和形式的固定化,专业侧重点不突出,与因需施教的原则相去甚远,从而导致部分学生感觉完成实验有困难,其余部分学生又觉得实验内容不够,从学习、认知规律的角度出发,这两种情况都不利于学生的实践动手能力的培养.

单从实验课程方面来看,验证性实验基本是当前实验教学内容的主体,综合型和设计创新型实验相对较少,学生对于做实验的兴趣不高,仅是应付对待;另一方面,实验教学体系落后,实验教学内容简单,没有及时调整,指导教材内容简单,步骤详细,实验方法的说明过于刻板,局限了学生的自主性.对此,笔者对我校某非电类专业做了一项关于电工学课程实验的调查,较集中地反映了学生所面临的困难和现行模式存在的问题,调查结果如下表 1.

表1 非电类专业电工学实验情况调查表

1.2 实验室设备陈旧,实验师资力量薄弱开设电工学课程的学生人数逐年有所增加,另外,实验室还承担技能训练、课外创新活动等相关工作,实验室负荷较重,实验设备利用率非常高.几个专业同一个学期都开设电工学课程,安排实验课程存在一定的难度,实验设备紧张也给开展实验增加了难度,很难按照教学的客观规律来组织和实施实验教学;同时,实验室所承担的实验工作量较大,实验设备频繁使用,设备的损毁和损坏也增加了维护和管理的难度.另外,一位实验老师可能同时管理几个实验室,这也难以高效率地利用实验室的仪器和设备.

1.3 实验室管理封闭和结构模式落后随着实验规模的扩大,实验室管理封闭和结构模式落后日益凸显.在越来越多的高校正在建设面向教学和科研的开放实验室的同时,电工学实验室准入制度尚未建立,课余实验室没有开放,学生无法合理进入实验室,实验室难以成为一个很重要的实践学习场所.此外,电工学实验室功能单一,缺乏整体规划,无法与其他实验室联合以实现一些特定的教研需要.

1.4 实验成绩评价体系不完善,学生积极性不高传统的电工学实验课程评价体系不够合理,实验成绩考核方式简单,实验预习、实验数据和实验报告成为实验成绩的主要参考.而实验成绩仅仅是作为平时成绩的一部分,在课程总评成绩中所占比重不大.因此,学生大多认为其主要是为了验证课堂教学的理论知识和获取实验数据,对于实验完成的方法和过程不予以重视,实验课前不预习,实验过程不动脑,到实验室就是照着实验指导材料接线、测量和记录数据,他们认为只要掌握实验原理、实验方法,实验做得好坏对总评成绩影响不大,从而致使重理论考试轻实验操作的思想一届届延续相传.

2 非电类专业电工学课程实验教学模式改革措施

2.1 转变观念,严格实验教学程序鉴于学生中普遍存在的对实验课程重视不够的实际情况,在电工学课程开始时,应首先使学生树立“实验教学与理论教学并重”的观念,树立实验教学中“学生为主,教师为辅”的观念,树立“课内教师指导和课外自主学习相结合”的观念.树立良好的观念之后,要指导学生按照科学有效的步骤完成实验,严格遵循如下实验步骤:课前预习实验内容,分组讲解原理和实验方法,分工合作完成实验,记录实验数据和实验过程中遇到的问题,进行实验分析与思考.实践证明,严格的实验流程既保证了实验的优质高效性,又培养了学生科学、严谨的学习态度,同时它还对良好的实验学习风气的建设起到较好的促进作用.

此外,建立新的实验考核机制也迫在眉睫,传统的实验考核机制以实验数据和实验报告作为学生成绩和学分的评定蓝本,考核方式较笼统,没有区分性;新的实验考核机制将以实验基本操作、技能、创新意识、小组合作等方面作为考核点,综合考虑了各方面的可给出相对更为合理的实验成绩,此外,还可考虑建立加分机制或者将实验成绩作为课程成绩中的单独一部分[2],对于实验优秀的同学进行学分奖励,这也将起到一定的激励作用.

2.2 改进实验教学内容,深入进行实验教学研究电工学实验课程不仅仅是理论教学的辅助和补充,更是培养学生实践能力和提高其技能水平的重要途径.以学生为本安排实验教学内容,其内容的安排上既要保证基础,又要注意实验内容的实时性,要突出综合设计型和研究创新型实验,不断地调整和更新实验,以适应新知识和新技术的发展,实现实验教学的系统性和实时性.比如,非电类专业《电工学》实验课程中叠加原理和戴维南定理的验证实验可以改为演示性实验,而可编程序控制器的实验可以加入进来.另外,要不断丰富实验内容,对指定性实验项目尽可能设置可扩展的内容,使学有余力的同学能够发挥潜能;在指定的必须做的实验项目之外,尽可能地增加实验项目,设计一些面向实际应用的、具有综合性和创新性的选做实验,这样可较好地激发学生的实践兴趣;对于基础较好、学有余力的同学来讲,自选实验是提高个人技能水平和综合应用的平台;在实验学时之外,有兴趣的同学如想进行实验制作、调试或产品设计,可由老师进行课外单独辅导,学生独自完成.

2.3 促进实验的建设和开放 实验室建设直接关系到实验教学质量,实验课程是需要实验室老师和课程老师共同合作完成的教学任务.电工学实验室所用的实验设备种类较多,尤其是箱式实验设备的维护工作量极大,要做到使用时对每台设备的状态及时登记,不用时要定期检查,并保证随时可使用.此外,需要建立严格的使用登记和报停维修制度,一方面,实验室老师要保证在每次实验前做好充分的准备工作,做实验前任课老师必须要求学生做好实验预习功课,对于设备的使用要进行理论培训,先预习实验内容、先检查设备再动手做实验,手脑并用;另一方面,无论是实验使用时出现故障还是闲置时出问题,都要及时登记、及时报修、及时解决,在实验任务繁重的情况下可以考虑引入少量学生参与实验室维护[3].

对非电类电工学实验课教学模式的研究和改革,主要是强调对学生能力的培养,同时融入知识的认知过程,以便为学生专业课程的学习和以后的工作打好电工技术实践的基础.从对学生进行创新思维能力的培养和工程训练的目的出发,课内实验是远不够的,还需要为学生提供更多独立实践的机会[4].现代企业需要的是能综合运用多学科基础知识和独立解决工程问题的技术人才,因此,综合性实验是必不可少的实验教学项目,鉴此,以开放电工电子实验室为突破口,全面推动开放式实验教学模式的探索和实践,将电工电子实验室和其他实验室设备有效整合,构建综合设计和创新实验室,不但可以丰富实验内容,而且还可以让学生能够得到更好的锻炼[5].

2 结束语

改进实验教学模式是推进新课程标准、体现素质教育的重要方面,其目标是培养学生的创新思维和工程实践能力.在实验室老师和学生的积极配合下,通过教学实践证明,改进的教学模式提高了实验教学的质量,同时也提高了实验效果,促进了实验室的建设、管理和开放,这种教学模式在非电类电工学课程教学中取得了很好的教学效果.今后的实验教学将继续延续改革的方向,着重于实验室的开放、整合和综合性实验的开发,更进一步地加强不同课程间的联系,让学生能够将电工学与其他专业课程相结合,从而使他们成为具有扎实的理论基础、较强的工程概念和动手能力的学生.

[1]张秀丽,鲍程红.通信原理综合性实验项目的设计与实践[J].宁波工程学院学报,2007(12):14-17.

[2]黄爱华,文元美.课内外相结合的实验教学模式探索与实践[J].中国现代教育装备,2007(1):40-41.

[3]高顶,王启广,赖伟.构建以创新能力培养为主线的机电类专业实验教学体系[J].煤炭高等教育,2006(5):114-115.[4]张惠娟.谈案例教学实施过程中的几个问题[J].教学与管理,2007(3):111-112.

[5]姜嘉乐.工程教育永远要面向工程实践[J].高等工程教育研究,2006(4):1-7.

Discussion on the Reformation of the Experiment Teaching Mode of Electrotechnics for Non-electrical Major

CHU Chun-hua,L I You-jun,WENG Shao-jie,YUAN Qi,WANG Zhong

(School ofMechanical&Electrical Engineering,Hainan University,Danzhou 571737,China)

Electrotechnics is an important specialized core course,which is closely with the actual production.In order to improve the education quality and practical ability of students,the experiment teachingmode of electrotechnics for non-electricalmajorwas studied,the existing problems in the current experimental teachingmode were analyzed,and the corresponding measurementswere proposed.

non-electricalmajor;experimental teachingmode;teaching refor mation

G 642 < class="emphasis_bold">文献标志码:A

A

1004-1729(2010)04-0382-03

2010-10-08

海南省教育厅教育教学研究课题(HJ2009-67)

储春华 (1981-),女,湖北随州人,海南大学机电工程学院电气工程系讲师,硕士.