电工学范文
时间:2023-03-27 10:54:37
导语:如何才能写好一篇电工学,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
上好一堂课,有一个 “良好的开头是成功的一半”,这句格言用在讲课上再恰当不过了。一堂课如果有个好的开头,往往能使学生兴趣倍增,印象深刻,教师也能很快找到讲课的感觉;相反如果开头欠佳,则常令学生不知所云,精力分散,教师的发挥当然也就打了折扣。所以要想让学生对你的课“一见钟情”,必须注重“从头开始”。电工学课堂的导入方法很多,但应根据教学内容、学生学习情况及客观条件而定。我个人结合自己多年来的讲课实践,总结出以下几种导入新课的方法,这些方法都是先讲述一些与授课内容相关联的日常生活、工作中的实际问题和现象,使同学们感到要学的知识离工作、生活很近,从而提高学习兴趣:例如:
1. 当我讲授到§1—4电功与电工率课中的满载、轻载、超载时,我就先用汽车举例,从贵阳市到遵义如果说有一个40座的客车,车上只坐了5人或更少的人,结果会如何?学生往往会笑着说要亏(收的钱少,不够开支),我又问坐45人或更多,结果会如何?学生也会说人超了会罚款、人多了会出交通事故等等,我又问要是坐40人,结果会如何?学生都知道,那是最好的了,这时我就总结说我们今天的课和这个例子相近,从而引出了满载、轻载、超载的课题。
2. 当我讲授到§6—3三相异步电动机的直接启动控制电路中的接触器的保护作用时(零压、欠压、失压),也是先假设电路图用闸刀开关接上电机上升重物(用粉笔盒代替重物)上升到空中问学生这时突然停电有可能没有,学生回答有,这时我就提醒大家看重物还吊在空中的看清楚(就是我手上的粉笔盒),这时来电了会如何?学生你看我我看你的答不出,这时我指着画好的电路分析来电了电流的走向,电机这时得电运转,重物会继续下降,说完我提在空中的粉笔盒就掉下来落在地上,我就补充说重物会掉下来。接着我又问,要是下面有人或机器设备又会如何?学生会说要打死人、打烂机器设备等等。这时我就出来总结,你们都说得对,但是我们要是用了接触器就不会发生这种事了,接触器它有这种保护叫失压(零压保护)。
3. 当我讲授到§1—5在“串联电路和并联电路”一节时,开始就用教室里的灯作例子,问同学们,你们看一看,想一想我们教室里的四个灯是哪样连接的,多数学生会说,前面二个串联,后面二个串联在并联,我就告诉学生,这四个灯都是并联,并画出电路图形加以说明。又如引入:大街上挂的节日小彩灯要么一串全亮,要么全不亮;而夜晚的路灯则不同,有的亮,有的不亮,为什么?这两种电路有何不同呢?这两个实例都是很典型的生活电路,一个是串联,一个是并联,看起来好像是一样,其实是完全不同的两种电路。这样采用生活中的实例来引入新课不仅会大大增强学生的求知欲望和研究兴趣,而且也提醒他们要注意观察。现实生活是丰富多彩的,只要留心观察,就会发现许多有趣的问题。
4. 当我讲授到§1—1电路及基本物理量中的电位、电位差、电流的概念时,把电位、电位差、电流与水位、水位差、水流相比。即利用两个小玻璃水缸,水缸水管中不会有水流动,当向其中一个水缸加水时,两个水缸中的水位就会一个高一个低,这时,水就会从水位高的水缸通过水管流向水位低的水缸,即说明有了水位差,就有了使水流动的压力。同学们观察了上述现象后,再引入电位、电位差、电流的概念,就显得轻而易举了。即电路中的任意两点就像两个水缸中的水位,电位差就好比水位差,电流就好比水流,当有水位差时有水流流动,那么,当有电位差时就有电流流动。这样,通过对水流形成的观察,同学们就会对看不到、摸不着的电位、电位差、电流有个比较直观的认识。像上述这种充分利用知识在形式上的相似来引入新课,可把抽象的概念具体化,就显得形象、具体、生动,使学生尝到学习的乐趣。
篇2
哈尔滨电工学院是哈尔滨理工大学前身学校之一,曾是一所以电为主、机电化结合、多层次办学的高等电气工程院校。
学院始建于1950年1月26日东北电器工业高级职业学校。1958年,经第一机械工业部批准改建为哈尔滨电工学院,开始招收本科生。1977年开始招收研究生。1995年4月学院与哈尔滨科学技术大学、哈尔滨工业高等专科学校合并,成立哈尔滨理工大学。
根据2017年9月哈尔滨理工大学官网信息记载,学院原有占地面积11万平方米。80年代中期,扩大开发新校区,占地面积24万平方米,至1995年已建起部分学生宿舍,食堂和在建一栋教学楼。1995年学院图书馆藏书31万册。
(来源:文章屋网 )
篇3
关键词:电工学;教学内容;教学方法;教学实践
作者简介:朱凡(1979-),女,河南南阳人,浙江农林大学信息工程学院,讲师;曾松伟(1975-),男,浙江松阳人,浙江农林大学信息工程学院,教授。(浙江 临安 311300)
基金项目:本文系电工电子基础课程教学团队建设项目(项目编号:TD1206)的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)33-0104-01
为了培养适应新时展要求的应用型人才,“电工学”作为工科非电类专业的技术基础课程,其教学重点不在于让学生掌握很深奥的理论,而在于培养学生将电工电子的基本知识应用于各自专业的能力,使学生在以后的工作中创造性地发挥专业的能力。因此,教学工程中不仅要考虑为学生搭建完整而具可塑性的知识框架,更应注重将理论知识与工程技术上的应用联系起来,努力提高学生的学习兴趣,提高教育教学效果,使其完成在校学习要求,为以后的工作打下良好的基础。
一、明确教学目标
“电工学”教学的课程教学对象涉及到很多不同专业背景、不同知识层面的学生,他们对于电类基础知识的需求是不同的。因此在教学过程中,必须明确教学目标,满足不同专业学生的电工学学习需求。
另一方面,教师也清楚“电工学”自身具有的特点:例如概念多、知识面广、综合性强、实践性强等,而且该课程涉及的内容相当多,包括电路分析理论、电工测量及电子技术等基本知识。对于这样一门课程,这就要求教师在面对不同专业背景的学生进行教学时,在有限的学时内教学必须突出重点,将电工学的知识和不同专业的实际需求相联系,就是说将电工学的相关知识应用到不同的专业领域中,使学生建立系统的学习体系,引导学生对所学知识活学活用。
二、课堂理论教学改革
“电工学”作为工科非电类专业的技术基础课程,是直接为各专业服务的核心基础课程,对各专业学生工程应用能力的培养起着重要的作用。笔者在电工电子基础课程的教学过程中,以强化学生的工程应用能力和创新能力为宗旨,改说教式的教学方法为互动式教学,注重学生在教学中的参与性,激发学生的学习热情。本文总结了“电工学”课程教学设计的具体方法及案例,供同行参考,用心钻研教材。
1.由浅入深,引入学习重点
适时地利用学生已学过的数学、物理等基础知识提高课程教学内容的起点,例如:电路理论中的电压和电位的两个概念,可以从高中物理学过的电压引入电位的概念,并通过简单的电路计算来讲解两者之间的区别。在讲三相交流异步电动机的结构及工作原理时,可先复习前面变压器的知识,其工作原理是电磁感应现象,并将其一一列在黑板上,然后类引入新的教学内容。这样,由已知信息带出未知信息,顺理成章,既消除了学生对新知识的恐惧心理,又有助于学生复习掌握以往的知识点。
2.理论知识内容的扩展与工业实际应用相结合
如前所述,“电工学”是一门实践性很强的课程。很多知识直接和工业现场的实际应用相联系,这就要求教师在讲授这些知识点时,必须注重理论与实际的相结合。[1]
例如:在讲解电动机的正反转这一知识点时,启发学生思考日常生活中有没有涉及到电机正反转的应用实例。在课堂上结合多媒体的优势,给学生展示各种应用电机正反转原理工作的机器及设备,包括:吊车、钻床、机械臂等。并给学生讲解这些设备正常运转的基本原理,关注电机正反转如何转化为机械的实际运作。这样,一方面能够加深学生对所要掌握的知识点的理解,同时也扩大了视野,激发学生的学习积极性,更重要的是能够锻炼学生理论联系实际的能力,从而培养学生的创造性思维。
3.充分利用网络和多媒体,激发学生学习热情
电工学的一些理论比较抽象,而多媒体的声、形、色、动等给学生直接的视听感受,可以获得最佳的教学效果。如三相异步电动机旋转磁场的产生、转子的转动、晶体管中载流子的运动等等,通过多媒体动画的演示,将枯燥的理论变为生动的动画,使教学内容生动形象,难点容易被学生所接受,很大程度上有助于学生对概念的理解,同时也使课堂气氛相对轻松活泼。[2]
如今,校园的网络非常便捷,笔者也鼓励学生利用网络,自己动手去查找视频资料,扩大学生的视野。例如在讲到二极管、晶体管的应用电路时,教材中往往给出的是该电路的分析计算,这一点固然重要,但是如果鼓励学生自己动手利用网络搜索实际的电路组成,或是一些视频讲解这些电路在实际工程中的应用。通过这样的方式,一方面让学生学会典型电路的分析计算,一方面让学生从书本走向实际,使学习变得更有针对性和实用性,这样学生就更清楚地认识到理论学习的重要性,从而激发学生的学习积极性。
三、实验教学方法的改革
传统的电工实验是教师准备好实验器材,讲清楚实验目的、实验原理、实验步骤以及要注意的事项。这样的实验很大程度上是对理论的重复,实际情况是鉴于实验课的时间有限,学生往往只关注照图接线而不理解实验原理,不利于学生的理论认识水平、动手与思维能力的提高。[3]为了改善实验教学的效果,采用了如下的措施:
第一,根据不同的专业需求,总结以往的教学经验,编写具有本校特色的较高水平的实验教材《电工电子技术实验指导书》。内容选择方面更加突出了针对性和实践应用性,在具体的实验项目选择上,都设有实验预习思考题和实验问答题,学生在实验前,自己查阅资料,必须先完成预先实验报告才能进行此次实验。
第二,做实验课时,根据班级的人数对学生进行分组,一组2~3人,每位学生都必须亲自动手完成实验内容,给予每个学生动手操作的机会,锻炼学生的动手操作能力;对实验的原理要求每组的成员都能够相互给对方讲一遍,并讨论实验指导书的配套思考题。遇到有疑问的问题时先在小组内讨论,如还有问题再向实验指导老师请教,当学生经过自己的思考、探索之后有所发现、有所收获时,便能激发学生的学习热情,与被动的接受相比,这种自发的、内在的学习热情是具有长久和深刻的效果。学生也反映这样的实验课既加深了他们对实验原理的掌握,同时也锻炼了他们独立思考问题、分析问题、解决问题的能力。
第三,在课时安排上,注意实验课和理论课授课尽可能同步进行,使理论知识紧密与实验实践相结合,提高教学效果。在实践过程中,笔者也尝试将与实验相关的理论以提问题的形式提出来,然后围绕所提的问题,引导学生自学教材的理论,撰写实验预习报告,在实验课中,采取答疑、课堂讨论的形式进行理论讲解和实验验证。这样,每位学生带着问题和兴趣主动参与到实验课中,理论和实践紧密结合,给学生留下很深的印象,也激发了学生的主动性与创造性。
四、结束语
“电工学”教学方法的研究是一个全面的系统工程,需要每一个教师认真探讨与思考,不断进行探索与实践。教学的目的是激发学生对学习知识的热情,实践表明,通过“电工学”的教学理论和实验方法等不断进行改革与优化,对“电工学”教学质量的提高起到了良好的促进与推动作用。
参考文献:
[1]孙连荣.高校实验教学模式的研究与探索[J].实验研究与探索,
2003,(3):4-6.
篇4
【关键词】电工学 创新型 工程型 整合 设置
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)29-0095-02
电工学课程是高等工科院校为非电类专业学生开设的一门应用型的技术基础课。其目的是让学生在学习电路的基础知识和理论后,了解电工技术、电子技术在专业中的应用,以及这些技术的发展前景和应用潜力,为学习后续课程和从事相关的工程技术工作打下基础。同时,以电工学这门专业基础课程辅助其他专业课程,促进多学科交融,奠定多学科交流的平台,从而促进创新型和工程型人才的培养。
随着高等教育的不断发展,高校中的电工学课程应满足国家对创新型、工程型人才的培养需求,这就对学生解决实际问题的综合能力、实践动手能力也提出了更高的要求。因此,对高校的电工学课程的改革也迫在眉睫了。
目前我校面向绝大多数专业开设的电工学(包括电工技术和电子技术)共有88课时。其中电工技术的内容主要包括:电路的基础理论、一阶电路的暂态响应、交流电路(单相和三相交流电路)、磁路与铁心线圈电路、交流电动机、继电接触器控制系统及可编程控制器等内容。电子技术的内容主要包括半导体器件、基本放大电路、集成运算放大器、电子电路的反馈、直流稳压电源、组合逻辑电路、时序逻辑电路及模拟量和数字量的转换等内容。
由于该课程内容庞杂、知识信息量大,又不断增加一些新知识和新技术的应用,但同时课时却在不断压缩,这就需要对电工学的课程体系结构重新设置和整合,在强调课程与工程实际相结合、为后续专业课打好基础的前提条件下,考虑“够用”的原则来寻求一条行之有效的途径,培养出创新型、工程型、高素质的科技人才。
为此,本文对电工学课程的整合和设置提出了具体构想。
一 教学内容的整合
第一,电工技术中“电路的分析方法”这一章,将结点电压法去掉不讲,一方面是因为大部分的电路都不是只有两个节点的电路,因此适用此方法的电路较少;另一方面是电路中若出现电流源,则书中给出的公式不能直接使用。
对于“非线性电阻电路”的分析只是简单地提到分析方法,不作详细描述。
对于“电路的暂态分析”,重点讲述的是通过三要素法求解一阶暂态过程中的变化情况。因此对于RC和RL电路的经典法不作要求,这样可以压缩部分课时,同时也突出了此章重点掌握的内容。
对于“交流电机电路的分析”这一部分,由于前面已经讲述了有关变压器的结构和工作原理,而交流电动机的电路原理与变压器相似,因此可以让学生们自学此部分的内容。
对于“可编程控制器”这一部分,可以简单介绍当前可编程控制器的发展状况,根据它在各专业领域的应用,让学生了解电工学的新技术与新发展。
第二,电子技术中,有关二极管和三极管的内部结构以及载流子的运动过程可以简单讲述,不再作详细分析,因为电子技术的重点是根据元器件的特性会正确使用元器件。
对于电路中反馈的概念和判断方法,可以穿插在分压式放大电路、运算放大器中讲述,而不单独在一章中再来介绍。由于“反馈”这一部分的内容较难理解,若结合具体的电路来分析、判断,则学生更容易理解和接受。
二 实验内容的整合
电工技术实验与电子技术实验一般都是与本学期开设的课程同步进行,实验作为课程的一个附属,并不单独给成绩。因此,学生对实验不重视,上实验课时,态度不积极、不主动,无法起到加强锻炼学生动手能力的目的。
因此,对实验模式进行改革,将实验单独设置为一门课程,实验成绩由实验指导老师根据实验完成情况单独给出,并对教学实验进行单独考核。
实验内容也针对教学内容的改编而变化,一方面主要针对电路的基本理论做验证性试验,加强学生对课堂内容的理解,同时让学生熟悉常用电工仪器的使用方法和测量电量的常用方法,另一方面注重对电工学新技术的引领,让学生了解到当前科学技术的发展,开设了对应的可编程逻辑器件的实验内容。
最后,单独设置了一项实验考核内容,即学生独立地完成某一个实验内容(学生此前没有做过的实验),包括接线、测试、解决实验中出现的问题、回答问题等内容。通过电路的独立连接,锻炼学生的操作能力;通过测量试验数据,检验学生对仪器的操控能力和对基本电量的测试理解能力,通过在实验中解决问题和回答问题检验学生分析问题解决问题的能力。
三 增开电工学课程设计
为了加强学生的动手能力和操作能力,培养学生的实践分析能力和自己独立解决问题的能力,在学习完电工电子学课程之后,增加了一周时间的课程设计。
课程设计以实际中常用的电路为例,将课程中的基本电路理论、电路模型、电路的分析方法融会贯穿其中,通过具体的电路加深学生对课堂内容的理解,同时提高学生分析问题和解决问题的能力。
如可以将收音机中常见的多级放大电路、功率放大电路作为课程设计的一部分内容。通过选择元件参数、焊接电路板、通过示波器调试电路静态工作点等内容,将电子技术中有关放大电路的内容融汇成一个具体的小任务来完成,一方面解决了理论与实践之间的脱节问题,另一方面加强了学生的动手能力和解决问题的能力,最后还锻炼了学生操作常用仪器的能力。
四 结束语
教师在多年教学实践的基础上,根据开设电工学课程的各个专业的要求,精简、压缩了电工技术与电子技术的部分内容,将电工技术与电子技术合并为电工电子学。另外,将原本附属于课程的电工技术实验和电子技术实验单独设课,加重了学生对实践操作部分的能力要求。最后,增加了一门电工学课程设计,提高了学生的实践操作和解决问题的能力。
通过以上对电工学课程的种种改革措施,目的就是希望能增强高校学生的实践动手和分析解决问题的能力,从而为国家培养出创新型和工程型人才。
参考文献
[1]秦曾煌.电工学(第七版)[M].北京:高等教育出版社,2011
篇5
关键词 电工学实验 教学改革 应用型人才
中图分类号:G420 文献标识码:A
Reform Electrics Experiment, Train Applied Talents
WANG Chuncheng, MA Meixian
(Yulin University, Yulin, Shanxi 719000)
Abstract Electrical engineering experimental courses is an important part of the Higher Engineering Course teaching, not only help students understand the theoretical knowledge, but also be able to improve their practical skills, professional ability and innovative thinking ability. Adapt to the school of engineering professional development goals development requirements, the proposed pilot projects and the commencement of electrical engineering the idea of reform, in order to achieve the purpose of training high-quality applied talents.
Key words electrics experiments; teaching reform; applied talents
电工学实验是高等学校工科各专业基础课程教学的重要组成部分,是全面提升学生实践应用能力、巩固理论知识的重要环节。开设好电工学实验,可促进学生分析解决问题的能力的培养,并激发学生创新性思维能力和综合素质的开发。所以,开设好电工学实验,对实现培养目标有着理论教学不可替代的作用。
1 电工学实验改革的必要性
我校是新建地方性本科院校,正在由单一的师范性质向应用性本科院校全面转型,人才培养目标是培养高素质的应用型人才。而实现这一目标的重要手段,就是要在抓好理论教学的基础上,通过实验、实践教学的方法,全面提升学生的实践技能和应用能力,培养学生的创新思维能力和综合素质。但目前大部分学生对实验的重要性缺乏认识,对实验没有积极性和主动性,所以如何激发学生的实验兴趣,培养学生动手能力,提高独立思考和创造思维能力是电工学实验改革的目的。
为了达到这一目的,根据我校办学思路,结合本科教学合格评估和教学改革的要求,按照人才培养方案的目标,对我校电工学实验教学提出了一系列的改革思路,以便很好地实现培养目标。
2 电工学实验改革的思路
2.1 改革传统实验内容,注重应用能力培养
在常规的电工学实验中,实验内容就是几个验证性实验, 所以传统实验虽然对理论有了进一定的认识和理解, 但学生不能够掌握应用所学知识的能力,理论不能联系实际。因为实验过程是按照老师设计的方案进行,学生只是被动地操作,不需要费心去思考,去探究,致使一些学生实验不动手, 只是把其他同学的实验数据一抄,就完成了。这样既影响学生对所学理论知识的理解,又不能培养学生分析解决问题的能力和创新能力,严重影响了教学质量的提高和培养目标的实现。
为了达到培养高素质应用型人才的目的,对传统的实验教学内容必须进行改革,结合新教学大纲中电工学实验课时数大量减少的情况,对简单的不太重要的实验内容,根据实际情况实行“删减、合并”,为增加综合提高实验的设计与应用腾出学时。结合我校工科专业需求和人才培养目标,我们调整了传统电工实验的内容,并增加开设综合性实验,全面提高学生的综合应用能力。
2.2 提高实验教师的创新能力
实验内容的改革和增开综合创新提高实验,要求实验教师首先具有相应的的理论水平、实验技能和综合创新能力。为了达到这一要求,首先,要对现有实验教师进行有计划、有步骤地安排在职学习或进修学习,更新知识,拓宽知识面,提业务水平;其次,应广泛吸引优秀人才,特别是有实践经验的双师型教师到到实验室工作,促进实验课的改革;第三,要向一些实验课改革搞得好的院校进行学习,吸收经验,开展广泛的实验技术合作和交流,实现改革目的。
2.3 增加设备投入与自己动手制作相结合
为了增加实验内容和开设综合性、创新性实验,必须添置一些新实验仪器,但为了节约大量资金,在更新和增加新设备的同时,要充分利用现有设备,开设综合与创新实验的重要内容,既可培养学生的创造性思维,又可提高学生的综合应用能力,同时要充分发挥计算机的作用,研制和引进相关课件,提高电工学实验效果。
2.4 开放实验室,培养学生的应用能力
由于实验计划学时的大量减少,必须采(下转第187页)(上接第178页)取开放实验室的方法来弥补,利用学生空余时间,安排一些开放实验,使动手能力程度不同的学生都能积极地参与到实验过程中。开放实验采取学生自己设计实验内容和方法,独立完成实验过程,教师主要是保证学生和实验设备的安全运行,检查学生实验操作情况,并对实验过程中出现的问题帮助学生解决,培养学生运用所学知识,进行分析问题和解决问题;对综合性创新性实验,要求学生根据实验仪器、独立设计实验方案、进行数据采集、分析实验结果、并撰写实验报告,教师进行点评。通过开放实验教学,不仅可调动了学生积极性和主动性,更能激励学生自主创新能力和应用能力的培养。
2.5 改革实验教学模式,培养个性特色发展
不同专业和不同层次的学生,对实验的认识不同,兴趣不一样,重视程度也不同。所以采用分专业、分层次的教学方式,是实验改革是一种重要的模式,即根据专业要求和应用能力的培养目标,将实验分为认知、应用和提高三个阶段,实施不同的实验教学模式,促进学生个性特色的发展。
在进行认知阶段,引导学生对电工基础实验的认识、观察和分析,运用所学理论去进行实验,学会正确使用常用仪器和设备,正确记录和处理实验数据;在应用阶段,要充分运用电工学理论知识,对实验中的现象进行分析和判断,促进应用能力的培养;在提高阶段,主要是通过开设综合创新实验,全面地培养学生创新意识和应用能力。
2.6 改革实验考核方式,提高实验教学质量
电工学实验考核办法合适与否,不仅影响整个实验教学质量,对实验课的改革都会产生重要影响。因此,必须从考核实验内容和考核形式两个方面进行改革,要从仪器使用、实验操作、完成情况、数据记录以及实验报告等内容全方位进行考察、记载,并结合开放和创新实验情况综合评分,达到激发学生的实验积极性,促进实验教学质量的全面提高,达到培养高素质应用型人才的目的。
3 加强实验室的管理,保证实验改革顺利实施
开放实验室后,为学生的个性发展提供了一个良好的环境和机会,但对于实验室的管理工作会带来很多新问题,所以还要有与之配套的管理方法,才能使实验改革顺利实施。
首先,要健全各种规章制度,按照《实验教学管理办法》进行实验环节,进一步完善《学生实验操作规程》、《实验室设备仪器管理和使用办法》等规章制度,保证实验过程的顺利进行;其次,加强实验设备的管理,严格按照《实验室设备仪器管理和使用办法》,防止实验事故的发生,各个实验室的管理落实到人,使实验仪器设备处于良好状态,保证仪器的正常使用。
4 结束语
电工学实验改革我们才刚刚起步,还有许多工作需要我们去实施和完成,特别是结合我校本科教学合格评估工作和人才培养目标的实现,我们正在从教学计划的修订入手,对电工学实验的内容和实验模式进行全方位的改革,相信在学校领导大力支持下和实验教师的全力配合下,我们的改革工作在近期内就会有重大突破,为我校的教学改革快速发展,为培养大量的高素质应用型人才做出贡献。
本文是陕西省榆林学院教改项目基金(项目编号JG1034)的阶段性成果
参考文献
[1] 李定珍,唐晓燕.改革电工实验教学培养应用型创新人才[J].中国电力教育,2011(6):202-203.
[2] 吴文民,李成学.立足素质教育促进电工实验教学改革[J].中国科教创新导刊,2009(13):185-185.
篇6
随着科学技术的发展,社会生产的电气化程度不断提高,电工技术的发展已经成为推动社会生产进步、先进技术发展,科学文明前进的重要因素。为满足社会发展对专业型人才的需求,目前我国各高校尤其是工科院校都为非电类专业开设电工学这一课程作为技术基础课,针对性培养学生的相关能力,而不断提高的人才标准,也对电工教学的质量提出了更高的要求,电工教学改革也愈加重要。因此,对比研究中美课堂教学情况,分析各种教学方式的优势,将其综合运用到电工教学当中对于电工教学水平的提高具有一定作用。
关键词:
课堂教学;中美比较;电工教学;改革
受历史发展、宗教文化、民族心理等因素的影响,中美两国教育发展情况差异明显,形成了具有各自风格的教育体系。受传统文化和凯洛夫教学论的影响,我国教育体系严谨而系统,认为教育教学应当以教师为中心,认为对知识的学习重在对基础知识的记忆与传承,认为课堂教学的目的是围绕教学大纲的要求完成各项教学要求。相比之下,受“人文主义”思想的深度影响,西方教育学认为教育是一个对受教者心理产生长期影响的外界刺激过程,认为院校的教育学习应当满足学生内心对知识的各项需求。因此,西方的教育制度相对宽松,教学内容的设定尽量贴合学生对学习的心理,课堂教学活动也更加偏重对学生心理思想的影响。
一中国课堂教学特点
(一)教学遵守严格的教学制度和规范
我国各学科各阶段教育都有条例明确的教学大纲和教学安排,其中详细的规定了课程教学内容、教辅书籍、课程考核标准等内容。教师需按照教学大纲和教学安排的相关规定备课,并在课堂上详细讲解。另外,中式教育要求学生严格遵守课堂纪律,未经授课教师的允许,不得发生任何与听课无关的事情,甚至打断教师讲课提问都不被鼓励。这样的规范一定程度上方便了教育管理部门对下属教学机构的教学情况进行管理,实现了教育的归一化。
(二)教师是课堂的主体
凯洛夫教学论强调在教育中应以教师为中心、以课堂为中心,因此在我国课堂教学活动中,教师发挥着绝对主导的作用。一堂课中,教师需对授课内容的选择与组织、各环节的设定与衔接、课堂纪律的管理等方面全权负责,学生的职责仅在于认真听讲、记录笔记、理解授课内容。这种教育下,课堂更像是教师向学生展现自己只是的平台,教师自身质量的高低直接影响到课堂教学质量的高低与学生掌握知识的程度。
(三)教学方式单一陈旧
目前我国大部分教师仍旧依靠教科书、备课教案、粉笔、黑板的传统教学方式开展课堂教学活动,授课形式也以“满堂灌”的单向知识灌输为主。这种传统的中式课堂模式使得优秀的教育理念和先进的教学设备很难有效的被用于课堂教学当中,很大程度上影响了我国教育水平的提高,使我国教育水平落后于世界先进水平,尤其对我高等教育的先进性发展影响极大。
(四)课堂教学偏重于理论的学习与掌握
我国现行人才选拔制度仍将考试作为主要考核方法,使得我国教育制度为满足人才选拔的各项指标要求而十分注重基础的掌握和理论的学习。为此,课堂教学中教师更偏重于对大纲规定内容的详细讲解,其教学目的是使学生通过课堂学习和相应练习获得扎实的基础知识、掌握重要的知识内容,以自如的应对各种选拔或考核型考试。
二美国课堂教学特点
(一)学习环境宽松且现代化程度高
为满足分组讨论、情景模拟、成果展示等不同学习方式对教室环境的要求,美式教育中,教室通常为开放式格局,配备使用便于移动和组合的活动桌椅。美国高校的教室中通常配备齐全的现代化教学设备,以供教师根据课程具体情况自由选择所需要使用的教学工具。另外,美国许多高校还在教室中设置了网络,以便教师和学生在课堂中能够方便的查询网络资料。
(二)学生是课堂的主体
西方教育十分注重学生在课堂中的参与情况,认为课堂教学应当围绕学生展开。尤其是美国的高等教育课堂上,教师极少会详尽的讲解某一理论或知识内容,学生的讨论和发言时间占一堂课的绝大部分,课堂上学生可以积极发表自己对课程内容的看法和见解,可以将自己的观念与教师和其他同学共同分享,也可以在教师讲授时随时打断教师提出自己的问题。
(三)教学形式灵活多变
美国教育反对“教师讲,学生听”的课堂教学模式,更加注重课堂教学中的交流互动和学生对知识的掌握程度,因此,教师会根据课程特点和授课需要采用分组讨论学习、案例分析与情景模拟、专题项目研究、社会实习与实践等形式多变教学形式,上课地点也不仅仅局限于教室。除此之外,许多教师还会为学生提供大量的阅读资料要求学生课后学习,以便于学生能顾更好的参与到课堂当中,真正学到课程内容的精华。
(四)注重培养学生的创新能力
美式教育教学活动中,教师不仅扮演着知识传授者的角色,更大的责任在于为学生创造学习环境,通过组织课堂引导学生在理解书本内容的基础上构建自己的知识架构,鼓励学生自主思考解决问题。美国许多高校的课程教学都注重培养学生的创新意识和创新能力,对于问题的解决,教师并不直接进行是非论断,而是引导和帮助学生提出自己的看法和判定,只要学生的观点论证充足、逻辑明晰、能够运用各种理论自圆其说,就可能获得较高的分数或成绩。
三对《电工学》课程教学改革的启发
(一)转变教学思维,创新教学方式
高等教育阶段的学生心智已发展成熟,对于问题有自己独立的看法和解决思维,因此,教师在课堂教学活动中应摒弃传统的单向知识讲授,逐步培养学生“课堂主角”的思想,使学生真正融入到课堂教学中,以提高课堂教学质量。作为一门技术型学科,电工学的课堂教学不能靠仅仅靠教师的理论讲解完成,更重要的是使学生真正掌握电工知识在实际生产生活中的应用。因此,教师应根据学生的专业特点及就业方向,采用灵活的授课形式,如引入并分析实际生产案例以帮助学生了解知识的实际运用、加设实验课程培养学生的动手操作能力、模拟问题情景组织探讨解决方案、布置专题设计的大作业等。在安全条件允许及学校支持的情况下,教师甚至可以带领学生到生产单位参观或者实习,使学生能够更好的理解理论知识与实际生产的关系。
(二)加快教学配套设施的现代化建设
一方面,要求学校加大资金投入配备更加齐全的课堂教学设备,使教师和学生能根据课程进展情况和内容需要选择使用适当的教学设备,改变传统板书教学带来的时间浪费和效率低下的情况,另外,现代化教学设备的使用更能吸引学生对课堂教学内容的兴趣,从而提高课堂的有效性。另一方面,学校应为电工理论相关的实验课程配备相关仪器和设备,使学生能够通过自己动手实验验证理解教材内容,能够通过使用设备探索深层知识以加深对课堂内容的掌握。
(三)加强教师与学生的交流,增进学生间的合作
授课过程中,教师应当鼓励学生积极发言,将自己对授课内容的看法、自己的疑问或对某一概论的观点等与任课教师及其他同学交流分享,教师通过与学生的交流,更好的了解学生对课程重难点的掌握程度和内心需求,以便调整教学计划以提高课堂教学的质量和效率。除此之外,教师应当选取与专业结合的电工设计大作业,要求学生以小组的形式完成,使学生能够在完成作业的过程中与他人交流讨论自己解决问题的思路和方法,拓展思维宽度,掌握更多的实用技能。这也有利于培养学生与人沟通交流、合作共赢的能力,为学生毕业后融入社会打下一定基础。
(四)培养学生的创新思维和实践能力
为适应社会生产对人才能力的要求,高校电工教学应当实践和理论同样重要,甚至实践高于理论。高校应安排专门独立的实验实践课程锻炼学生学以致用的能力,而不是仅仅将实验课作为理论课程的附属课,教师在授课过程中同样应强调实验课程的重要性,以引起学生足够的重视。另外,实验课程中,教师应鼓励学生利用已有设备和仪器验证教材内容、根据实验课题设计电路方案、反思例题提出改善方法等,在试验过程中,教师应适当引导学生自主深度思考得到自己的答案,而不是直接将对错定论告知学生。这样不仅能够培养学生的创新型思维和自主完成项目的能力,还能够使学生对实验结果产生成就感,激励学生深入探讨的好奇心,使学生自主融入到电工课程的学习当中。
作者:伍云霞 于晨晨 武晓华 单位:中国矿业大学(北京)机电学院信息所
参考文献
[1] 刘崇明,张宁.中外高等教育课堂教学模式的比较[J].中国电力教育,2008:361-362.
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关键词:电工学实验 教学改革 仿真实验
中图分类号:G642;G434 文献标识码:A
一、引言
电工学实验是非电类理工科专业技术基础课程《电工学》配套的实验课。该课程要求学生掌握分析电路的原理和方法,获得电机等其电力设备原理及控制方法。理论联系实际,培养动手能力和分析解决问题的能力。由于电工学涉及到的知识比较广泛,对应的电工学实验将会根据专业不同,侧重点也会有所差异[1、2]。本文结合本校的实际情况出发,针对理学院物理系应用物理学专业,探讨了电工学实验教学的改革。
二、电工学实验课程教学方法的改革
1.实验教学中引入EWB软件
在电工学实验教学过程中,为了帮助学生真正理解实验原理和实验技巧,传统的板书讲解方法就显现出较大的局限性。由于电工学实验原理讲解过程中不可避免需要辅助于电路原理图。但是,利用传统的板书讲解法画电路图是一件费时耗力的过程。通常而言,一堂电工学实验时长为2个小时。为了达到即给学生将实验原理讲透彻,同时能给学生留出足够的实验时间,能够达到锻炼学生的动手能力并提升其专业素质,在实际的实验教学中引入了EWB电路仿真软件。EWB电路仿真软件是一款功能强大,内部包含了丰富的元器件,内置虚拟仪器种类多,测量仪器精度高,仿真时间快。该软件图形界面友好,很容易掌握。在具体电路搭建和调试过程中,只需点击鼠标连接电路,并设置好元器件的参数即可开始电路仿真测量及分析。同时,该软件还可以人为设置电路及元器件故障。该特点非常适合训练学生的动手能力和分析电路的能力。该软件可以动态分析电路,并将结果直观显示出来。所以,可以极大地调动学生学习的积极性并产生浓厚的学习兴趣。教师在讲解实验原理的过程中,利用该软件可以快捷搭建起电路原理图并结合电路图讲解,提高了教师讲授实验原理的效率,留给学生更多的实验时间。
比如做基尔霍夫实验,在讲解实验原理的时候,就可以先在EWB仿真软件平台上快速建立对应的实验原理图,如下图所示。从图中我们可以看出该电路原理图中包含有两个结点、三个回路。同时,在各个支路均串联有电流表,并联有电压表。该电路包含有两个直流电源。当点击仿真开关后就可以直观的看到整个电路图中的电流表和电压表动态显示出测量参数。学生在理解基尔霍夫定律的过程中,就可以快捷地针对任意结点及回路进行基尔霍夫定律的验证。教师在讲解实验原理的时候,就可以节省在黑板上画电路图的时间,而且还可以动态讲解整个实验过程及步骤。在有限的时间内高效地将实验相关内容知识立体动态地告诉给学生。
2、实验教学中引入CADe_SIMU仿真软件
CADe_SIMU软件是一款优秀的电气仿真软件。该软件内部提供多种类型的电机及大量的低压控制电器,如交流接触器、按钮及开关。可以动态仿真大量的电机控制电路。同时,该软件比较直观易学。如在讲解电动机点动控制电路及电动机的正反转控制电路实验原理时,就可以利用该软件建立其对应的控制电路原理图。由于该软件可以动态仿真,自动用不同颜色标出电路中的电流分布及电机的运行状态。当按下某一开关或按钮时,对应的交流接触器上的主触头及辅助触头会与之断开或闭合。对应电动机的运行状态也时刻保持一致。因此,在讲授电动机控制电路的实验原理时,可以结合该软件动态灵活讲解电动机控制电路的原理及设计过程。教学实践证明,该方法得到学生的认可,教学效果明显。
三、结束语
实践表明,利用EWB仿真软件和CADe_SIMU仿真软件可以极大的提高电工学实验教学的效率。通过建立虚拟仿真实验室及网站信息公布系统和反馈系统,可以有效提高学生学习电工学的兴趣,可以解决本校物理系相关专业在学习电工学课程过程中遇到的困难。同时,可以进一步提高学生对电路的分析能力和解决实际问题的能力。电工学实验的考核方式的改革,增强了学生做电工学实验的积极性和主动性。综上所述,我们针对电工学实验的教学改革有一定的成效。今后我们将在实验教学改革方面做进一步的探讨,使得电工学实验课能够更加符合本校物理系专业的实际情况,能够为培养学生的创新能力和分析解决问题的能力打下坚实的基础。
参考文献:
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2.王涌,顾伟驷,贾立新.电工学实验改革以及自制实验示范建设[J].电气电子教学学报,2006,(5):70-71.
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摘要:《电工学》是工科院校为非电专业开设的一门重要的基础课程,它涉及了很多专业,不同知识层面的学生。如何让非电专业的学生更好地接收《电工学》这门课程,可以通过教学模式上的改变进一步地完善《电工学》的教学。本文就翻转课堂的教学模式在《电工学》教学中的应用进行了探讨。
关键词 :电工学 教学改革 翻转课堂
一、概述
《电工学》这门课程的教学目的是给工科院校的非电专业学生日后的专业课程和从事工程类设计工作奠定电工技术的基础。它包含了电路分析、磁场分析、模拟、数字电路、电机学以及用电安全等多方面的知识。虽然涵盖内容很多,但是目前《电工学》的教学课时却很少,这样很难保证教学的效果和质量。因此,如何在有限的学时内提高教学的效率是《电工学》课程改革要考虑的问题。改变我们的传统教学模式是达到本课程教学目的的一种可行的有效途径。
传统的教学模式主要是教师在课堂通过板书和幻灯片讲述主要内容,学生通过记笔记的方式学习。先进的教学理念应当是调动学生内在的动力主动学习。首要是要结合现在学生的特点,了解学生获取知识的途径,再运用合理的教学手段达到教学的目的。现在的社会正处于科技爆炸的时代,电脑、网络等产品已成为学生获取知识必不可少的渠道,在国外的大学教育中,教育工作者看到了这种现象背后可利用的价值,将这些工具的使用引入课堂,变成教学的一种延伸。例如,美国的大学教育中多采用了这种现代教学模式进行教学并取得了很好的效果。其中翻转课堂这种教学手段就是上述模式的典型应用。
本文将在第二节内容中介绍翻转课堂;翻转课堂在《电工学》教学中的应用将在第三节讨论;第四节为结论部分。
二、翻转课堂教学模式
现代教学需要改变以往教师讲得多、学生想得少的状态,提倡多给学生思考的空间。教师需要转变观念树立新教学理念,从教师权威向学生主体转变,因为教学过程不仅是传授知识的过程,更应当是通过激发学生对课程本身的兴趣去引导学生学习与思考的过程。
所谓翻转课堂起初就是教师创建视频,学生在课外观看视频中教师的讲解,回到课堂上师生面对面交流和完成作业的一种教学形态。它解决了许多学生由于各种原因时常错过正常的学校活动导致缺课而学习跟不上的问题。翻转课堂颠覆了传统教学的授课方式,即教师课堂教授,学生通过课后作业、实践等完成知识的消化。
现在,翻转课堂的教学模式变得更广泛,主要以鼓励学生在课前通过在网络上阅读文献、观看在线课堂或者完成调查作业等方式提前学习课程内容。在课堂上,教师不再是单纯的讲授人,更多地扮演了引导者的角色,引导学生将自己课前所掌握的相关内容叙述出来,教师根据实际情况加以补充完成课堂内容。翻转课堂的主要目的是将学生从被动接受转化为主动学习的模式。通过国外学者的研究发现,翻转课堂不仅改变了学生的学习方式,同时教师固有的教学理念也产生了影响。在传统教学中,教师在课堂只需通过备课材料完成课程内容即可。但是,在翻转课堂的教学中,老师必须在学生的学习讲述中加以引导,提供所需的帮助。课后,老师不再仅仅是批改作业,而是提供更多的学习资源和扩充学生学习所需,使学生可以持续和深入地巩固所学的知识。
如何建立翻转课堂的教学模式?首先,并不是所有的课程或者内容都适合翻转课堂这种教学方式,教师要根据课程性质和内容进行选择。其次,老师要运用多种方式创造出可控的课堂环境。例如,个体陈述(Peer Instruction)、团队模式(Team-based learning)等。拓展和组织课程资源是翻转课堂教学模式的另一必须条件。因为翻转课堂教学在课堂上呈现的是一个动态的模式,学生需要为课堂学习做出充分的准备,这意味着要有足够的相关资源可以使用。为此,教师应当在课前,确定本次教学的目标和学生在后续的课程中需要做的工作有哪些。只有这样,教师和学生才都能做到有的放矢。最后,教师要保证学生课后学习的延续性。这就要求教师根据课程需求,通过作业及其他的形式拓展课上讨论的知识。
三、《电工学》课程特点与翻转课堂模式的应用
《电工学》教材的内容除了满足教学的基本要求外还具有开阔学生视野、培养学生自学能力的特点,也就是说具有延展性和参考性。教师在教学中就要求讲得少而精,着重讲解知识概念、原理和方法;学生就要求在课后通过其他方式理解课堂上的教学内容。这样就可以很好地解决“内容多、课时少”的问题。
《电工学》这门课程的教材编写大多采用了“提出问题,分析问题,得出结论,举例应用”的方法,而翻转课堂的教学方式恰恰适用于这种特点的教学内容。例如,“异步电动机”这一章节在电工学当中是较为枯燥的内容并且学生理解起来比较困难。网络上有很多关于电机的讲解视频和电机原理的动画效果,如果学生能够先入为主的、通过这种直观的方式初步了解相关的内容,带着问题到课堂上的话,教学的效果就会比只是“带着耳朵听”要好很多。
“培养举一反三的能力”是《电工学》教学中提倡的又一教学目的。对于可比性的内容,“抓住一个重点,讲深、讲透”,就可以让学生自行分析相关内容。而这也恰恰适合翻转课堂的教学模式。例如,在讲第五章“三相电路”之前,学生已经学习了常规电路的分析方法和正弦交流电路的特点和分析。那么,教师就可以通过布置作业的方式让学生在课前去了解什么是三相电路,并通过小组合作的形式让学生在之前所学内容和自己理解的基础上在课堂上讲解。教师在“听讲”的过程中发现问题并针对问题做出解释;学生还可以在讲解过程中将自己在学习过程中的问题提出。通过这样的一种方式,既可以充分发挥学生的学习主动性和提高学生总结问题的能力,也让教师在课堂上最大限度地了解学生对课程的掌握程度,并依据教材通过解决问题的方式进一步地让学生理解所学内容。
“学与用”的关系是《电工学》这门课程所遇到的另一个问题。因为工科非电类专业学生学习这门课程重在应用,因此他们应当“具有将电工电子技术应用于本专业和发展本专业的一定能力”。但是很多情况下,学生并不知道《电工学》这门课程在自己所学专业中的作用,这就要求教师在教学的过程中根据不同的内容将其和专业特点有机地结合起来。另一方面,学生可以通过自己在其他专业课程的学习过程中发现相关问题,带着问题到课堂。这样会更好地解决“学与用”的关系,而翻转课堂正提供了这样的学用结合的教学模式。
四、结论和展望
翻转课堂教学模式是以学生为主体,让学生充分体验学习主动性,激发学生研究兴趣、提高学生分析、解决问题能力的过程,是一个结合观察、思考、总结于一体,强调“以学生为主”的教学过程。翻转课堂的教学模式可以很好地适应《电工学》“内容多,学时少”的特点,也能达到课程教材编写时提出的教学要求,让教师和学生都能从中受益。当然,新的教学模式的开展需要更长时间的摸索,只有结合了教材和受众的特点,教学效果才会明显,才能取得较好的教学质量。
参考文献
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电工学系列课程具有知识面广、应用性强、内容更新快且学时少的特点。教学改革要协调人才培养和课程教学两方面的需求。受传统教学模式和体制的影响,非电类专业电工学系列课程教学中存在的一些问题。多年来,笔者所在的课题组同仁不断努力进行电工学系列课程教学改革的探索与实践,以构建能有效培养学生分析、设计、应用和创新能力的课程教学体系为目标。
一、目前教学过程中普遍存在的一些问题
1.教学内容落后,教学体系设置不合理
非电类专业电工学系列课程主要包含电路理论、电工电子、电机电器及继电接触器控制这几方面的内容。对于电类专业的学生而言,这几方面的内容分别单独开课且有后续课程,学时充足,因此可以将基础课的理论联系专业课的实际应用,教师在授课过程中做到有的放矢,针对性很强,重点突出,后续课程也帮助学生了解前修课程所学知识该如何运用并做到学以致用,大大提高学生的学习兴趣。对非电专业的培养目标是使学生获得电工理论在工程技术中应用的基本方法和技能,能分析和解决电工技术方面的问题,并能设计简单的电路,而非研究或者专业型的电类人才,没有相应的电类后续课程,但本专业的专业课的部分内容又与电工学系列课程内容密切联系,学生很难衔接。造成这种结果的因素有很多,很大程度上是由于目前的课程教学内容设置不合理,先修课程没有为后续课程做好铺垫。教学内容的落后直接影响到教学效果。
2.教学方法刻板,课程评价体系单一
教育发展几千年,教学方法不断完善提高,同时也“统一化”了。无论老师的知识背景结构、学生的专业或者基础,统一入学、统一内容、统一方法(如多媒体教学)、统一考试、统一毕业。教学中还是以传统的“教―学”方式实现知识传递为主,满满的内容几乎没有留给学生思考的空间,互动较少且达不到好的效果,比如讨论课很容易就变成习题讲解课。成绩评定大多是以课程考试及平时成绩两部分构成,考试沿袭传统的闭卷考试,学生不得不花一定的时间以做题来代替学习,平时成绩基于考勤和实验等,这种模式驱使学生以考学分为目的来完成课程学习,不利于综合素质的培养和提高。
3.实验内容单调,实验室开放程度不够
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。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。实验通常是在指导老师的示范带领下完成,局限了学生的自主性。
实验室功能单一、缺乏整体规划,实现封闭管理,非课程时间基本不对外开放。因此,课余学生无法合理或者仅有极少的学生可以进入实验室,也无法将相关实验室联合起来实现一些特定的教研需要。
4.教学改革受管理条框的约束
目前,高教已经建立了比较完备的教师评估评价体系,各种宏观的理念和目标形成了具体数量标准。比如教师评职称看科研论文和教学质量两方面,前者可以具体化到数字,后者则比较模糊。如在教学质量评价中,教学方法的评估标准则直接转化为对显性现象的描述,如内容是否遵从大纲、层次是否清晰等,甚至于与学生的考勤率挂钩。教学评价体系的标准化、制度化一方面使得许多具体工作有章可循,另一方面也束缚了教师们的创造力,在教学中严格遵循大纲,教学过程中更倾向于以学生能听懂、吸收知识作为目标,并不敢对学生提更高的要求。在这种形势下,许多教改的方法很难实施。
二、电工学系列课程教学改革方案
课题组老师经调研、讨论后,确定电工学系列课程教学改革的目标和方案为:(1)深化课程教学内容、教学手段的改革,将课程建设成为精品课程;(2)将课程相关实验室打造成为先进高效、综合性的开放式实验教学基地;(3)结合新的参考书和教材,编写出新的教学实验指导书,并力争出版。
1.树立新观念,对教学内容进行模块化划分
电工学系列课程作为非电专业的基础课,其内涵和功能随着社会经济、科技的发展、教改的进行是不断扩展和完善的。知识总量不断增加,终身学习观念日益强化,市场对人才的需求也是多样和多变的,本科教学朝向基础化方面发展,因此,观念上要树立教学与科研、生产相结合是培养学生根本途径的观念。高教改革的大趋势是推行适宜于培养创新人才的通识教育,传统的重基础、重细节的教学内容亟需改革。同时,新知识、新技术、新应用的不断涌现,致使电工学系列课程内涵内容越来越多,如果仅仅是在旧的内容基础上进行添加,势必使“内容多与学时少”的矛盾日益突出。针对我院各相近专业的教学实际情况,经过大家深入研究讨论,按照不同专业进行模块化分类教学,课程内容模块化划分见图1。
模块化划分之后,教学内容在必修基础性和选修应用性两部分内容的选取上注重增强课程内容的实用性和先进性,针对不同专业可以进行适度适量的增删和择选,理论部分学时数在64~96之间,实践部分学时数在16~32之间。鉴于学时有限,理论教学内容有些细节可以大幅删减,比如电机电器内部分析计算,半导体器件的结构分析,分立元件电路的定量分析计算等。有些贴近应用或者前沿性的内容则需增补,比如电机电器外部特性,大规模集成电路技术,EDA技术,通讯技术,智能化技术等。
2.改革教学方法和课程考核手段
从高等教育对象的特点来看,绝大部分同学所选专业即为自己感兴趣的方向,学习的终极目标或需要是将个人专业与职业岗位要求结合起来,以期在服务社会的同时完成自我实现,他们的学习活动主要由需求目标和兴趣维持。因此,教师在教学过程中要激发学生学习的兴趣和动力,电工学系列课程最吸引学生的就是其广泛的应用。因此,制定教学方案时应该包含课本和课外两方面的内容,课堂讲授方面除了抓住重难点而外,要尽可能增加与内容相关的应用,丰富课堂信息量,开阔学生思路。还要善于提出问题,给予他们自主学习的机会,引导他们自由讨论,活跃课堂气氛,提高课堂效率。此外,还应留有适量的问题给学生自行解决,引导他们进入更新、更深层面学习。
教学方法更为灵活开放之后,再采取以往的课程考核方法很容易将学生最终还是引入老路――在狭窄范围内死记硬背。课程考核应该采取开闭卷结合、理论与实践相结合、设计报告与实物制造相结合等多种考试方法。考试内容要体现平时上课的重点,避开繁复的计算,注重基础,适当降低难度,扩大知识点覆盖面。
3.深化实践教学改革,促进实验室建设
实践教学是电工学系列课程教学内容的重要组成部分,从实践中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,实践活动也是学生动手能力和综合素质培养的重要环节。为进一步加强实践教学环节,课程组拟采取一些措施,对实践教学和实验室管理进行改革。
一是改进实践教学内容,形成分层实践教学体系。实践内容既要保证基础,又要不断地调整和更新实验,以适应新知识、新技术的发展,突出综合设计型和研究创新型实验。此外,对指定性实验项目尽可能设置可扩展的内容,使学有余力的学生能够发挥潜能;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,可较好地激发学生的实践兴趣;对于基础较好、动手能力强的同学来讲,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,学生实践完成。实践教学中还应该引入EDA技术。
二是促进实验室规范化管理,促进实验室开放。实验室建设直接影响到实践教学质量,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,我们需要为学生提供更多独立实践的机会,全面推动开放式实验教学模式的探索和实践,将电工学课程相关实验室有效整合,构建综合设计和创新实验室,可以丰富实验内容,让学生能够得到更好的锻炼。电工学实验室所用的实验设备种类较多,维护工作量极大,需要建立严格的使用登记、报停、维修等管理制度。
4.淡化指标考核,回归教学改革本身
数字化的指标往往只是一个参考数据,实际在不同班级不同专业遇到的情况不能一概而论“数字化”处理。回归教学本身,首先可以考虑在课程组内开展教学交流活动,提倡灵活多样的教学手段,鼓励大家相互听课,切磋授课经验,以取长补短,争取共同进步。其次,全日制教学与社会自学考试的最大区别在于强调教学过程,这体现在多方面,包括考勤、实验、作业、讨论和考试等。考试方法灵活,意味着考试容易通过,这不意味着是在“宽松放行”,应在不影响课程进度的前提下,采取严格考勤可保证有效实施教学过程。
三、结束语
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关键词:电工学实验;工程实践技能;自主创新能力
中图分类号:G642.0 文献标志码:A?摇 文章编号:1674-9324(2013)26-0281-02
在当今信息化的社会里,高校非电类专业学生对电工电子技术方面知识的渴求越来越高。在对学生分析和解决问题能力的培养过程中,实验教学环节具有其他教学环节所无法替代的重要作用。因此,电工学实验教学的改革要适应新时代大学生的知识结构,要满足培养新世纪“合格+特长”人才的需要。经过多年长期不断的研究和探索,遵循“加强基础、重视应用、开拓思维、培养能力”的指导思想,吉林大学电工学实验已形成具有特色的立体化教学体系。它注重创新素质教育,融传授技能、培养能力与提高素质为一体,构建起一个“综合技能实验+自选设计型实验+工程实践”三结合式的实验教学模式,同时开展了以实现创新人才培养为目的的创新型实验。
一、以培养“合格”人才为目的的多形式综合技能型实验
以基本技能学习、验证性实验和综合设计性实验为主的必做的综合技能型实验,是面对全体学生开设的。实验的设置满足教学大纲的要求,层次分明,循序渐进,由“感性认识-理论验证-综合设计”,逐步引导学生从书本走向实践,再由实践完成能力的培养,以期达到新世纪培养“合格”人才的目的。
1.基本技能的感性学习。我们摄制了常用电子元器件简介、实验仪器使用及焊接工艺的录像片,在课程初期,学生可通过观看视频来熟悉各种实验室设备、常用元器件(如各种电阻、电感、电容等)、常用电工电子仪器仪表(稳压电源、函数发生器、万用表等)的使用方法、焊接工艺(传统焊接工艺、SMT焊接工艺)的介绍。我们还把录像片放在课程的网站上,便于学生在实验前查阅。
2.验证性实验。尽量减少验证性实验的数量,仅保留传统的经典实验内容。为了能增加设计性实验的学时,我们去掉了叠加原理及戴维宁定理的验证、门电路与触发器的验证实验,仅保留了三相电路、晶体管放大电路两个验证性实验。通过实验,使学生加深对电工学理论知识的理解,同时掌握各种电子仪器的使用,能准确读取数据、测绘波形和曲线,分析实验结果,分析产生误差的原因,会按照要求完成实验报告,为完成综合实验打下坚实的基础。
3.综合设计性实验。为了培养学生应用理论知识的能力、培养学生的科技创新能力,我们在实验方式和内容上进行了改革与更新。综合设计性实验是由老师给出实验目的、要求,学生根据实验内容,自己去查找学习相对应的理论知识,并自主设计出实验方案,选出需要的元件和仪器,经辅导老师确认后,学生就可以进行具体的实验。在内容上,我们开发了“谐振应用电路”、“数字秒表”、“逻辑密码锁”等趣味性、实用性综合设计实验。从教学效果来看,学生的自主学习、自主实践的积极性大大提高,锻炼了理论与实践结合的能力,提高了实验教学效果。
二、以提高学生综合素质为目的的自主设计型实验
随着实验改革的深入进行,我们发现学生学习热情空前高涨,学生对新设备、新内容的兴趣远超出我们的想象。而且实验的更新更带动了学生学习电工学理论知识的积极性,学生对课堂以外的电学知识也产生了浓厚的兴趣。与过去那种为了完成任务而被动做实验的情况相比,学生能够主动到实验室来,部分同学还能够自主设计、自主完成教学要求以外的实验内容。这一层次的实验是为培养学生的综合设计能力而开设的,主要包括PLC控制实验和数字电子技术设计实验。有能力的学生可以选做此类实验,我们只对实验的研究目的提出要求,让学生自行拟定实验内容,自行设计实验步骤,在教师的指导下完成实验过程,鼓励学生去分析、研究实验结果,总结自己在实验中得到的经验。“PLC的电动机顺序控制”、“交通红绿灯的PLC控制”、“三地控制一盏灯的PLC控制”及“抢答器电路的设计”、“彩灯循环电路设计”等都是学生自行设计出来的实验内容。实践证明,这些计划外实验的开设,受到了学生的欢迎,不仅培养了学生独立思考、独立操作和独立分析解决问题的能力,增强了学生的工程意识,而且还能激励学生的创造性思维,为创新能力的培养打好基础。
三、以提高学生综合应用能力为目的的工程实践活动
学生在学习后往往不知如何学以致用、理论联系实践。仅仅在课堂上学到的理论知识和实验室里的动手操作是无法全面满足学生的要求的。教师在课堂上讲授理论内容时,特别是实用性强的电工学Ⅱ部分,往往只是简单介绍一个电路的组成元件和一些主要参数,而这部分内容,常常不会出现在期末考试卷中,因此,大部分学生都不把它当做重要内容。可是在实际应用中,往往需要通过需求参数查找对应元器件,或者通过已知元器件型号查找性能参数,这些都是在分析电路和设计电路中非常重要的工程实践技能。于是,我们在课程结束前后,给学生一个月的时间,让他们组成设计小组自行设计一个小规模的实用电路,要进行理论分析、实验方案设计、元件选择,并利用实验室提供的设备实现其完整的电路,最后写出综合实践设计分析报告,由导师组进行最后评判。例如:电工学Ⅱ部分,在课程结束前后的一个月时间内,将学生分成2~3人小组,每个小组完成一个选题,学生自行设计电路,自行查找元器件参数,自行购买元器件,我们每个班发几个数字实验箱,学生可以拿回寝室在课后轮换着完成设计制作,最后将整个过程写成一份综合报告。虽然有的学生设计的电路难度不大,但他们从头到尾完整经历了每一个工程实践环节,工程认知及实践能力得到了较大提高。经过两年的实践,学生普遍反映综合分析和实践能力得到了锻炼和提高。完成报告的过程,使学生们对电工学课程的学习目的、学习内容体会更加深刻,学会了如何进行简单功能性电路设计,掌握了焊接知识和基本技能,分析解决实际问题的能力、实践动手能力得到了实实在在的提高。
四、以培养“特长”人才为目的的创新型实验