唐平英 蔣艷玲 王海波

摘要電工學(xué)實驗教學(xué)是“電工學(xué)”課程教學(xué)的重要組成環(huán)節(jié)。本文結(jié)合我校實際情況，就物理學(xué)專業(yè)從實驗內(nèi)容、興趣、時間、管理、考核等方面對如何提高電工學(xué)實驗課程教學(xué)效果進(jìn)行了深入探索。

關(guān)鍵詞物理學(xué)專業(yè)電工學(xué)實驗教學(xué)效果能力培養(yǎng)

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 引言

電工學(xué)實驗是非電類理工專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程“電工學(xué)”的實驗課。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，“電工學(xué)”的內(nèi)容在不斷的豐富，但由于專業(yè)基礎(chǔ)課課時的減少，“電工學(xué)”的實驗課時也相應(yīng)地減少。因此，如何在較少的實驗課時里傳授大量的實驗內(nèi)容、實驗方法和實驗技巧已經(jīng)成為電工學(xué)實驗教學(xué)面臨的一個挑戰(zhàn)。對于不同的專業(yè)，電工學(xué)實驗的課時及實驗側(cè)重點也是不一樣的。本文針對本校物理學(xué)專業(yè)，探討了如何提高電工學(xué)實驗課程的教學(xué)效果。

1 結(jié)合專業(yè)特色，合理選擇實驗內(nèi)容

物理學(xué)專業(yè)電工學(xué)實驗是通過教學(xué)實驗訓(xùn)練學(xué)生的實驗技能、掌握常用電工儀器儀表的使用方法，培養(yǎng)學(xué)生的電路研究能力和實際工作能力，實驗內(nèi)容應(yīng)該具有綜合性、實用性和先進(jìn)性。由于本校物理學(xué)專業(yè)在開設(shè)電工學(xué)課程之前已經(jīng)開設(shè)了“電磁學(xué)”理論及實驗課程，又考慮到目前電工學(xué)實驗課時少的特點，我們選擇了如下四個實驗內(nèi)容：戴維寧定理的驗證、一階電路實驗、改善功率因素的實驗以及兩地控制一臺電動機(jī)實驗，其中前三個為基礎(chǔ)性實驗，后一個為綜合設(shè)計實驗。這樣選擇實驗內(nèi)容，既突出了專業(yè)特色，又覆蓋了廣泛的知識點，綜合訓(xùn)練了學(xué)生各方面的能力。鑒于計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，為了節(jié)約實驗室資源，對于直流電流中電位及其與電壓關(guān)系的研究、基爾霍夫定律的驗證、疊加定理的驗證等這樣一些基礎(chǔ)性實驗可以利用multisim，pspice等進(jìn)行電腦模擬實驗，放在課后進(jìn)行。而對于復(fù)雜的三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制實驗以及三相異步電動機(jī)Y-起動控制實驗可利用3dsmax、flash等動畫制作軟件進(jìn)行課堂演示。

2 充分利用理論教學(xué)，激發(fā)學(xué)生實驗興趣

19世紀(jì)末美國教育家杜威提出了“通過實踐而學(xué)”的教學(xué)理論，而電工學(xué)是一門理論與實驗聯(lián)系非常緊密的課程，因此在電工學(xué)教學(xué)過程中應(yīng)盡可能地發(fā)揮該教學(xué)理論的作用，教師應(yīng)善于利用理論教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的實驗興趣。例如，戴維寧定理的理論性非常強(qiáng)，內(nèi)容抽象難以理解。在理論教學(xué)過程中，教師詳細(xì)介紹和推導(dǎo)該定理的內(nèi)容之后，部分學(xué)生仍對該定理的正確性持有懷疑態(tài)度或未能完全理解和掌握該定理，此時教師就應(yīng)適當(dāng)啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生形成探索未知、勇于創(chuàng)新的精神，激發(fā)學(xué)生驗證該定理的實驗興趣。

3 整體把握，有效安排實驗時間

由于實驗教學(xué)資源的限制，電工學(xué)實驗教學(xué)需將理論課大班分成多個小組單獨開設(shè)。為了實現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量最優(yōu)化，電工學(xué)實驗教學(xué)必須與理論教學(xué)相呼應(yīng)，其進(jìn)度要保持一致。另外，在實驗內(nèi)容的順序安排上應(yīng)該遵循從低到高、從基礎(chǔ)到綜合、從知識的學(xué)習(xí)到能力的培養(yǎng)，逐級提高的原則，先安排戴維寧定理的驗證、一階電路實驗和改善功率因素的實驗這三個基礎(chǔ)性實驗，再安排綜合設(shè)計實驗兩地控制一臺電動機(jī)實驗。同時，基礎(chǔ)性實驗實驗課時可適當(dāng)壓縮，為了充分培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力和創(chuàng)新設(shè)計能力，應(yīng)適當(dāng)增加綜合設(shè)計實驗的課時。在理論教學(xué)時，教師就應(yīng)該將每個實驗的原理介紹清楚。通過預(yù)習(xí)報告要求學(xué)生利用課余時間掌握好每個實驗的實驗?zāi)康摹嶒炘?、實驗步驟。課前教師應(yīng)準(zhǔn)備好實驗器材，學(xué)生進(jìn)行實驗前要強(qiáng)調(diào)注意事項，如果有必要可以在課堂上先對實驗進(jìn)行演示。這樣，通過大量的前期準(zhǔn)備工作可以大大節(jié)約實驗時間。而且對于物理學(xué)專業(yè)學(xué)生而言之前已經(jīng)有“電磁學(xué)”理論及實驗課程作為基礎(chǔ)和鋪墊，學(xué)生在進(jìn)行電工學(xué)基礎(chǔ)性實驗時會更加游刃有余。但對于綜合設(shè)計實驗，應(yīng)該充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，教師只要稍作引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。只對學(xué)生提出實驗要求，讓學(xué)生根據(jù)實驗室所提供的元器件獨立確定實驗方案，設(shè)計實驗路線，選擇儀器設(shè)備，提出實驗預(yù)案，在教師的同意后，安裝調(diào)試，獨立操作，直到完成實驗任務(wù)。這樣一來，綜合設(shè)計實驗所耗費的時間就會比較多，應(yīng)合理安排，保證該實驗有充裕的時間。

4 加強(qiáng)實驗管理，培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)

電工學(xué)實驗所使用的儀器設(shè)備多，且做實驗的學(xué)生人數(shù)也多，除了物理學(xué)專業(yè)，其他工科專業(yè)基本上都開設(shè)了這門課程，這就加大了管理的難度。若管理不好，不僅會加快實驗器材的損耗，而且會嚴(yán)重影響正常實驗教學(xué)，因此實驗管理工作必須加強(qiáng)?？蓪W(xué)生及實驗臺以及實驗儀器進(jìn)行編號，每次實驗都對號入座，不得擅自更改。并附有儀器設(shè)備清單和使用記錄，每次學(xué)生進(jìn)行實驗之前及完成實驗之后都要對該實驗臺的器材進(jìn)行清點和檢查。對于出現(xiàn)故障的儀器儀表，學(xué)生應(yīng)該及時通知教師，以便及時發(fā)現(xiàn)問題，排除故障，及時維修。同時，教師還可以當(dāng)場邊檢測維修，邊教學(xué)生一些簡單的排除故障的方法技能，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的目的。

5 改革考核方式，建立客觀公正評價體系

目前，我校物理學(xué)專業(yè)電工學(xué)課程成績的考核主要由兩部分組成：70%的期末考試成績+30%的平時成績。其中出勤、作業(yè)、平時表現(xiàn)以及實驗都計入平時成績，比例由教師自己把握。由于考核比例不明確，實驗成績不突出，評定方式有失公平。首先應(yīng)該修正并細(xì)化明確考核比例，建議修改為50%的期末考試成績+30%的實驗成績+10%的作業(yè)+10%的平時成績。其中實驗成績應(yīng)該綜合考慮平時表現(xiàn)、實驗報告及自主綜合實驗考試。在平時的實驗教學(xué)過程中，教師應(yīng)該注意觀察學(xué)生的實驗態(tài)度和實驗操作熟練度。此外，可通過實驗報告對學(xué)生的實驗數(shù)據(jù)處理及分析能力做一個較為全面的考察。當(dāng)然，由于實驗報告會不可避免的發(fā)生抄襲現(xiàn)象，因此該部分考察成績比例應(yīng)適當(dāng)減小。自主綜合實驗考試的開設(shè)就能有效解決該問題，每個學(xué)生的題目都不一樣，通過抽簽來決定?？荚噧?nèi)容從平時開設(shè)的幾個實驗里面稍加修改，提高難度，要求學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)，當(dāng)場完成實驗方案設(shè)計、實驗電路圖確定、儀器設(shè)備選擇、安裝調(diào)試等，直到全部完成實驗任務(wù)。這樣既考察了學(xué)生對實驗原理的理解、設(shè)計實驗的能力及判斷實驗成功與否和數(shù)據(jù)是否合理的能力；又考察了學(xué)生的實驗動手能力和獨立思考的能力；同時這也是對學(xué)生一學(xué)期以來實驗綜合能力素養(yǎng)的檢驗。如此對實驗成績進(jìn)行考核，基本上能較為客觀公正地對學(xué)生真實實驗水平和綜合能力進(jìn)行全面評價和考察。

6 小結(jié)

實踐表明，合理選擇實驗內(nèi)容，不斷激發(fā)學(xué)生實驗興趣，有效安排實驗時間，加強(qiáng)實驗管理，建立客觀公正的評價體系，能大大提高學(xué)生對電工學(xué)實驗課程的積極性，學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力得以有效培養(yǎng)，教學(xué)效果也取得了極大的提高。我們應(yīng)把培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能放到重要位置，改變舊的傳統(tǒng)觀念，不斷探索新的教學(xué)方法，促進(jìn)教學(xué)效果更上一層樓。