電工電子實驗自主學(xué)習(xí)教學(xué)模式實踐

黎霞+唐圣學(xué)+毛一之

（河北工業(yè)大學(xué) 電氣工程學(xué)院，天津 300130）

摘要：為了加強學(xué)生自主學(xué)習(xí)和自主獲取知識的能力，在電工電子實驗教學(xué)中進行了自主學(xué)習(xí)的教學(xué)模式的實踐。通過教學(xué)模式體系的構(gòu)建，明確教學(xué)目標，進行教學(xué)思路和教學(xué)內(nèi)容的轉(zhuǎn)變，把實驗的主動權(quán)和時間還給學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考問題、解決問題、完成實驗的能力，進一步提高學(xué)生獨立分析和解決問題的工程實踐能力。

關(guān)鍵詞：電工電子實驗教學(xué)；自主學(xué)習(xí)；教學(xué)模式

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）24-0161-02

一、引言

目前高等教育已步入大眾化教育發(fā)展階段，并進入了以提高質(zhì)量為核心的重要進程。電工電子實驗作為工科院校非電專業(yè)的基礎(chǔ)技術(shù)實驗，參加的學(xué)生人數(shù)多，覆蓋專業(yè)廣，是實現(xiàn)學(xué)生能力培養(yǎng)不可或缺的重要環(huán)節(jié)。但傳統(tǒng)實驗教學(xué)中也存在一些問題：（1）學(xué)生缺乏獨立思考，預(yù)習(xí)流于形式；（2）實驗教學(xué)方式和手段單一，缺少自主性和創(chuàng)新性的培養(yǎng)；（3）實驗考核方式不全面，缺少客觀、公平的評價標準。在目前的教學(xué)環(huán)境下，能參加各種科技創(chuàng)新活動和電子大賽活動的優(yōu)秀學(xué)生畢竟是少數(shù)，因此如何在基礎(chǔ)實驗教學(xué)過程中激發(fā)大多數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，以培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰?，分析、解決問題的能力，建立利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新實踐的實驗教學(xué)體系，成為深化電工電子實驗教學(xué)變革、提高實驗教學(xué)整體質(zhì)量必須要解決的問題。

二、自主學(xué)習(xí)教學(xué)模式實踐

1.明確教學(xué)目標。實驗中應(yīng)強調(diào)能力但不是不要知識，恰恰是要在掌握知識的基礎(chǔ)上，貫通知識，應(yīng)用知識，形成知識創(chuàng)新的能力。為此，要探索在基礎(chǔ)實驗課程教學(xué)過程中，增強實踐教學(xué)活力的方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣，培養(yǎng)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)能力、知識應(yīng)用、信息獲取和選擇能力的方法。從而為專業(yè)技能的培養(yǎng)打下基礎(chǔ)，以獲得真實的工作環(huán)境中所需要的工程適應(yīng)能力和創(chuàng)新發(fā)展能力。

2.轉(zhuǎn)變教學(xué)思路。實驗教學(xué)應(yīng)以學(xué)生為本，推行學(xué)生自主式、啟發(fā)式、研究式、個性化的學(xué)習(xí)方式。從實驗開始的“初始性問題”到教學(xué)過程中的“探索問題”，幫助學(xué)生去分析和解決問題。例如講述基本放大電路時，提出“當小信號通過放大電路，由輸出端得到放大信號時，是不是違背了我們能量守恒定律呢？”讓學(xué)生們帶著問題在實驗中自己尋找答案，從而加深對靜態(tài)工作點存在的意義和放大電路工作原理的理解。實驗教學(xué)中進行適當?shù)囊龑?dǎo)，按照由已知到未知，由淺顯到深入，由簡單到復(fù)雜的講授思路逐層遞進。實驗過程中要充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，積極創(chuàng)設(shè)問題情境，優(yōu)化實驗教學(xué)過程，充分喚起學(xué)生的思維，引導(dǎo)學(xué)生對實驗進行分析，并發(fā)展實驗的成果，以此來提高實驗教學(xué)質(zhì)量。如對于必不可少的驗證性實驗，我們不能采取簡單的“拿來主義”，照搬、機械地操作，而應(yīng)該通過創(chuàng)設(shè)問題情境引發(fā)學(xué)生進一步的思考：“應(yīng)該怎樣設(shè)計？”“為什么要這樣設(shè)計？”“換一種方法能不能做？”如在做完觸發(fā)器電路實驗后，首先引導(dǎo)學(xué)生思考這些觸發(fā)器的功能有什么不同，包含觸發(fā)器的電路有哪些，再進一步引入競賽時使用的搶答器工作原理，然后鼓勵學(xué)生用不同的觸發(fā)器設(shè)計出搶答器電路。這樣有意識地創(chuàng)造一種探索的氛圍，將實驗的過程設(shè)計成為師生共同參與研究的過程，啟迪學(xué)生運用科學(xué)的研究方法對待實驗。

3.改革教學(xué)內(nèi)容。實踐環(huán)節(jié)與理論教學(xué)不可分割又相互獨立，需要進行教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計以實現(xiàn)相互促進，將部分實驗內(nèi)容穿插到課堂教學(xué)中作為演示，可以讓學(xué)生直觀地建立相關(guān)概念；反之，如提高功率因數(shù)等理論課內(nèi)容也完全可以通過實驗來掌握。要將實踐和創(chuàng)新思想融入實驗教學(xué)，離不開實驗內(nèi)容與應(yīng)用實例的結(jié)合，告訴學(xué)生們我們在學(xué)的是什么，學(xué)了以后能干什么，有什么用，激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的興趣。如“多功能數(shù)字時鐘、簡易萬用表、音頻功率放大電路，銅礦石提煉的酸堿度控制系統(tǒng)”等電路功能的分析和演示，對于學(xué)生興趣的培養(yǎng)有很大積極作用，從而培養(yǎng)學(xué)生的自主思維能力。同時鼓勵學(xué)生遇到問題除了與同學(xué)討論、請教老師，更要利用現(xiàn)在越來越便利的網(wǎng)絡(luò)文獻等資源，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。

4.更新預(yù)習(xí)手段。建設(shè)實驗網(wǎng)上預(yù)習(xí)考核系統(tǒng)，學(xué)生完成預(yù)習(xí)測試方可進入實驗室進行實驗。這樣既增加了最終考核評價的手段，又將實驗預(yù)習(xí)落在實處。增設(shè)仿真預(yù)習(xí)報告環(huán)節(jié)。例如直流電路中的疊加和戴維寧定理的實驗等某些驗證性的實驗可以進行計算機仿真，即提高了學(xué)生的計算機應(yīng)用水平，也使學(xué)生對于實驗效果做到心中有數(shù)。對部分要求進行項目設(shè)計的實驗，更需要進行仿真并要求提交報告。綜合類的設(shè)計實驗，學(xué)生設(shè)計完之后，先在計算機上仿真，檢測一下設(shè)計思路和結(jié)論是否正確，然后再到實驗室具體地搭接電路，這樣既可以提高理論水平，又可以避免燒壞元器件和儀器設(shè)備，節(jié)省了資源。

5.豐富實驗過程。將教師講授為主變?yōu)殡S機提問和討論為主。對學(xué)生預(yù)習(xí)情況再次進行現(xiàn)場檢驗，了解學(xué)生對實驗項目、實驗重點內(nèi)容及注意事項的掌握情況。將實驗設(shè)備使用過程制作成視頻教學(xué)課件，使學(xué)生在做實驗前就能了解儀器設(shè)備的使用方法。并結(jié)合聲、圖、文等多媒體手段，增加相關(guān)實驗內(nèi)容對應(yīng)的應(yīng)用實例，豐富原有實驗教學(xué)課件。修訂基礎(chǔ)實驗指導(dǎo)書內(nèi)容，減少驗證性實驗，增加實驗設(shè)計環(huán)節(jié)。部分實驗只給定實驗?zāi)康呐c實驗儀器，由學(xué)生自行設(shè)計實驗步驟及所需測量的數(shù)據(jù)。開發(fā)基礎(chǔ)實驗加專業(yè)選作實驗的綜合實驗?zāi)K。由于開設(shè)電工學(xué)基礎(chǔ)實驗的學(xué)生涵蓋機械、化工、土木、材料、熱能等多個專業(yè)，對于學(xué)有余力的學(xué)生，設(shè)計開發(fā)能夠體現(xiàn)專業(yè)背景、略有難度的選作實驗。對部分優(yōu)秀學(xué)生的創(chuàng)造性想法加以肯定，并鼓勵其用實驗去實現(xiàn)。

6.實驗考核模式的改變。建立多段式、多方位實驗教學(xué)考核評價體系，體現(xiàn)對學(xué)生主動進行自主學(xué)習(xí)的過程及學(xué)習(xí)效果的激勵。將考試成績與平時成績分配，網(wǎng)上預(yù)習(xí)成績、實驗過程與實驗報告成績分配，驗證性實驗與綜合設(shè)計性實驗成績分配，按權(quán)重計入評價體系，并根據(jù)實驗內(nèi)容對各環(huán)節(jié)給出不同的評分標準，建立綜合評價體系。

本文希望通過電工電子實驗自主學(xué)習(xí)教學(xué)模式實踐，使學(xué)生領(lǐng)悟到電工學(xué)實驗研究樂趣的同時，解決一些電工電子基礎(chǔ)實驗教學(xué)方面的問題。在實驗過程中著重強調(diào)學(xué)習(xí)的自主性、社會性、情景性，為學(xué)生提供主動學(xué)習(xí)、自主設(shè)計學(xué)習(xí)過程的成才環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生在實踐中發(fā)現(xiàn)問題，并自覺運用所學(xué)知識去分析問題和解決問題；指導(dǎo)學(xué)生積極參與實驗內(nèi)容設(shè)計和實驗過程安排，能夠培養(yǎng)學(xué)生的知識應(yīng)用能力，信息獲取和選擇能力，提升綜合素質(zhì)，為今后的學(xué)習(xí)和工作奠定基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]吳建強，李琰，齊鳳艷.全開放、自主學(xué)習(xí)模式下實驗教學(xué)考核方式的探索與實踐[J].北京：中國大學(xué)教學(xué)，2011，4：70-72.

[2]范公廣，劉永萍，謝軍.國家級實驗教學(xué)示范中心實驗教學(xué)體系的探索與實踐[J].北京：實驗技術(shù)與管理，2012，29（1）：134-136.

[3]王香婷，劉濤，張曉春，徐瑞東.電工技術(shù)與電子技術(shù)實驗教學(xué)改革[J].北京：實驗技術(shù)與管理，2013，30（4）：112-115.

[4]李玉東，艾永樂，王曉衛(wèi)，張濤.國家級實驗教學(xué)示范中心網(wǎng)絡(luò)信息化建設(shè)的探索[J].上海：實驗室研究與探索，2014，33（7）：144-147.

[5]張瑩，張鎮(zhèn)偉.基于BB平臺的非電類專業(yè)電工學(xué)實驗教學(xué)改革[J].成都：實驗科學(xué)與技術(shù)，2015，13（5）：119-120，162.