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环境·兴趣·创新·质量


□ 聂国星

  《电工学》课程是高等院校工程类非电专业必修的实践性很强的一门技术基础课。实验教学在其整个教学环节中是不可或缺的,实验学时占总学时的三分之一或更多,它起到巩固知识、训练动手能力、培养学生开发创新能力的重要作用。因此,实验教学的优劣将影响整个课程的教学质量。
  
  一、实验教学环节中存在的问题
  
  1.实验手段缺乏。传统的《电工学》课程的实验教学基本依附于课程理论教学,实验项目多以配合理论教学的验证性实验为主。实施实验教学过程中,教师准备实验器材,讲解实验步骤,学生只能在规定的时间内进入实验室按部就班地完成规定的验证性实验内容,学生的创造能力难以得到培养,学生的主观能动性得不到发挥。虽然有不少实验项目已经转变为设计性或综合性实验项目,但是学生对实验方案的选择性也相应地增大。由于学生理论基础知识普遍比较薄弱,加上缺乏必要的实验手段,学生对所选的实验方案缺乏严密的比较和分析,东拼西凑,往往对电路会出现什么样的结果认识不清,导致整个实验盲目性。因此,学生的实验进展不一,结果千差万别,难以在规定的时间内完成实验内容所规定的设计指标。
  2.实验效果不尽如人意。由于学生对实验缺乏热情,这次会用了,下次又忘了。多数学生在实验过程中,由于不熟悉仪器设备的操作规程和常用实验的测量方法,操作严重失误,不仅仪器设备损坏率惊人,而且大大地影响了实验的效果。我们也要求学生在实验前先预习实验内容,写出实验报告,但由于实验指导书上介绍的仪器、仪表的使用方法缺乏真实感以及实验室现有的运行机制的约束,实验效果还是不尽如人意。
  3.实验设备科技含量低。目前,实验是在电工电子综合实验台上完成的,每个实验电路都由几个实验模块构成。模块彼此独立,科技含量较低,既没有必要的保护措施,又没有必要的监控设备。如果学生操作不当,就会引起仪器设备的损坏,甚至危及学生的生命安全。有的学生出于对《电工学》实验的厌倦或者对电的恐惧,实验时干脆不动手,等到别人做完了,抄袭别人的数据。这样,不仅达不到实验教学培养学生独立思考、独立操作和独立分析解决问题的目的,而且教师很难把握每个学生的实验过程,不能公平、公正地评定学生的成绩。
  
  二、《电工学》实验教学环节的优化措施
  
  1.采用计算机辅助设计和仿真技术。由于一些实验内容转变为设计性、综合性实验内容,教师无法按传统验证性实验那样准备实验,每个学生都要在实验中完成电路的全部构件,为了避免学生实验的盲目性,学生应借助于计算机技术,提高实验效率。在实验过程中,无论是验证性还是设计、综合性实验,学生可运用EDA软件进行CAD和仿真实验,调整电路参数,优化设计指标,把EDA和实际电路有机地结合起来,既克服纯仿真的非真实性缺陷,又能利用计算机辅助设计指导实际电路的调试,加快实验理论分析和实验结果达到完美统一的进程,从而既增加了对整体电路调试的自信心,又充分激发学生的创造性思维。
  2.充分利用校园网资源。在实验过程中,多方面发挥校园网的优势,把实验中可能使用的仪器、仪表的使用方法以及常用的实验测量方法制作成教学软件,上载到校园网上,学生可以在学校任何地方进行学习,克服了文字材料缺乏真实感的缺点。同时开发虚拟实验软件,模拟实验系统,包括实验环境、实验仪器、实验对象及实验信息资源等。这个虚拟实验系统使学生有逼真的感觉,好似在真正的现实实验室里近距离进行现场操作。学生通过校园网进行自主学习,充分对实验进行预习,大大地提高了实验效果。
  3.改进实验设备,增加实验设备的科技含量。集中力量或者自己动手,或者和厂家合作,对现有的实验设备进行改造和更新。新设备的实验平台对学生的动手能力要求更高,实验模块既彼此独立又互相联系,既有必要的保护措施,又有必要的监控设备。学生实验时,必须仔细推敲教师给出的实验要求、实验原理图,做出自己的实验方案及装备电路图,经检查无误后,才通电对电路各参数进行测试分析。由于有监控系统,学生实验非常认真,杜绝了抄袭数据的现象。这样做不仅培养学生的独立思考、独立操作和独立分析解决问题的能力,而且教师还能把握每个学生的实验过程,公平、公正地评定学生的成绩。
  
  三、结束语
  
  《电工学》实验教学是高校培养学生创造能力、创新能力、工程能力不可缺少的教学环节。为了培养高素质工程技术人才,需要认真总结经验教训,运用现代化教育技术,从采用计算机辅助设计和仿真技术、充分利用校园网资源以及改进实验设备以增加实验设备的科技含量等方面入手,优化《电工学》课程的实验教学环节,改善实验教学环境,活跃实验课堂气氛,激发学生的实验兴趣,培养学生的创新意识,从而使《电工学》课程的实验教学质量上一个新的台阶。
  
  参考文献:
  康 江:《电子实验教学管理机制改革的思路》,《电气电子教学学报》,2002.24。
  聂国星:华东交通大学电气与电子工程学院。
  
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