電工電子實驗教學(xué)中常見問題探析
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摘要：隨著電工電子科技的高速發(fā)展，高校致力于培養(yǎng)應(yīng)用型人才，高校電工電子實驗室成為教學(xué)及科研的重要場所。文章分析了電工電子實驗室實驗教學(xué)過程中存在的若干常見問題，如實驗室的用電安全、設(shè)備的缺失與損壞、學(xué)生實驗時間不夠、動手能力差及師資建設(shè)等，并提出相應(yīng)的解決方法，以便更好地開展實驗教學(xué)。
關(guān)鍵詞：電工電子；應(yīng)用型人才；實驗教學(xué)；解決方法
隨著我國的經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的同時，傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)逐漸轉(zhuǎn)型為知識經(jīng)濟(jì)，應(yīng)用型人才需求量大大增多。為適應(yīng)市場需求，培養(yǎng)應(yīng)用型人才也成為高校人才培養(yǎng)的側(cè)重點。在高校教學(xué)中，不僅要教授學(xué)生足夠的理論知識，還要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識及動手能力等方面。這就需要學(xué)生進(jìn)行大量的實物操作，這個環(huán)節(jié)只能在實驗室完成[1]。對于工科類院校來講，電工電子實驗是最重要的基礎(chǔ)性實驗。在電工電子實驗過程中，學(xué)生學(xué)到的實驗知識、熟練的實驗技能以及養(yǎng)成的工作態(tài)度和作風(fēng)都是成為應(yīng)用型人才和發(fā)展科學(xué)技術(shù)的重要環(huán)節(jié)。在電工電子實驗課程教學(xué)中，有幾個問題需要注意，如實驗室的用電安全、設(shè)備的缺少與損壞、學(xué)生實驗時間不夠、動手能力差及師資建設(shè)等。下面我們就對這幾個問題進(jìn)行分析，并找出對問題行之有效的解決辦法，使之能夠有效地提高電工電子實驗室的利用效率，促進(jìn)高校教育水平的進(jìn)步。
1安全隱患
電工電子實驗終，部分強(qiáng)電性實驗（如電路中的三相電實驗）有一定的危險性。在電工電子實驗過程中，學(xué)生由于操作不當(dāng)，時常會發(fā)生觸電事件，這是電工電子實驗室最應(yīng)該預(yù)防的地方。所以，就要求電工電子實驗室地面上鋪上絕緣皮、隔離變壓器浮地，采取內(nèi)外電壓漏電保護(hù)、電流型漏電保護(hù)等措施，對學(xué)生的安全負(fù)責(zé)任。當(dāng)然，設(shè)備本身如果質(zhì)量差，也會有安全隱患，儀器設(shè)備雖然都有保險絲、斷路器等裝置，但是一般這些裝置僅安裝在總電源總開關(guān)附近，防止總開關(guān)處電流過大，對其中的分立元件的沒有保護(hù)作用。一旦操作不當(dāng)，分立元件就有可能燒掉。這就要求學(xué)校購買的儀器設(shè)備質(zhì)量過硬，內(nèi)部的分立實驗?zāi)K都有相應(yīng)的分開關(guān)及保險，其中分立元件也有比較好的過載功能，即使內(nèi)部有電感電容導(dǎo)致電壓電流稍大一點也不會輕易燒壞[2]。設(shè)備出現(xiàn)故障時，實驗室人員要及時找出故障所在，對出問題的元器件進(jìn)行修復(fù)或替換，直到儀器能正常工作為止。電工電子實驗室的安全事故經(jīng)常是由學(xué)生操作不規(guī)范引起的，原因在于學(xué)生對電工電子實驗的設(shè)備了解的不夠，缺乏安全意識。所以，在上電工電子實驗課之前，實驗教師就需要指導(dǎo)學(xué)生完全掌握安全操作規(guī)程，并對其嚴(yán)格執(zhí)行，嚴(yán)厲禁止學(xué)生任何違反規(guī)程的動作。
2設(shè)備數(shù)量和質(zhì)量
在電工電子實驗過程中設(shè)備數(shù)量不夠而且容易損壞。地方本科院校實驗室建設(shè)資金有限，需要考慮性價比的問題，使得實驗設(shè)備不會購買太多、更新升級也不會很頻繁，學(xué)校更不會把有限的資金用于購買利用率較低的儀器設(shè)備。隨著高校擴(kuò)招，學(xué)生人數(shù)不斷增加，設(shè)備數(shù)量和質(zhì)量不足的現(xiàn)象越發(fā)明顯。由于實驗設(shè)備購買不足，學(xué)生使用時又可能造成一定的設(shè)備破損，學(xué)生實驗只能多分組，導(dǎo)致實驗難以安排，使得課程實驗理論課結(jié)束兩周之內(nèi)完成這種最理想的狀態(tài)很難實現(xiàn)，有時延遲甚至達(dá)六七周之久。在這種情況下，就需要實驗室人員對儀器設(shè)備性能特點非常了解，加強(qiáng)實驗室實驗儀器設(shè)備的管理，對實驗儀器設(shè)備進(jìn)行定期檢修，及時地發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，對能修復(fù)的實驗儀器設(shè)備進(jìn)行修復(fù)，對破損過于嚴(yán)重導(dǎo)致不能修復(fù)的實驗儀器設(shè)備及時更換。而且，學(xué)校也應(yīng)當(dāng)加大資金投入，為電子實驗室提供資金保障。只有解決了資金問題，才能配置更多更先進(jìn)的設(shè)備，從而更好地滿足教學(xué)需求，也可以不斷提高學(xué)生的動手能力。
3時間有限
一次實驗一般就是兩節(jié)課，1.5h，最多不超過2h。實驗教師擔(dān)心講解太少致使學(xué)生實驗中出錯率高，常常需要親自演示一遍，并分析其中原理，占用了大量時間，尤其是某些連線較復(fù)雜的實驗（如模擬電子技術(shù)中的直流穩(wěn)壓電源實驗）。這樣就導(dǎo)致學(xué)生動手操作的時間不夠，有時無法完成實驗任務(wù)。解決的辦法是執(zhí)行“預(yù)習(xí)準(zhǔn)入制”。在教學(xué)前一周，教師讓學(xué)生知道這一次的實驗是什么實驗、需要達(dá)到什么樣的效果，應(yīng)該注意什么、如何給分等，并把實驗設(shè)備圖片發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生在實驗前認(rèn)真預(yù)習(xí)，對這個實驗做到心中有數(shù)。任課教師在實驗前對學(xué)生的預(yù)習(xí)情況進(jìn)行提問，根據(jù)學(xué)生回答問題的具體表現(xiàn)情況設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評定。學(xué)生如果沒有預(yù)習(xí)或者預(yù)習(xí)得不認(rèn)真時，這次實驗就不允許該學(xué)生進(jìn)入實驗室，只有預(yù)習(xí)達(dá)到任課教師的要求，才能由任課教師和實驗室人員協(xié)商時間來完成實驗[3]。嚴(yán)格執(zhí)行“預(yù)習(xí)準(zhǔn)入制”，讓學(xué)生自己主動預(yù)習(xí)，看課本及實驗講義熟悉這次實驗的相關(guān)內(nèi)容，這樣課上才能不慌不亂。實驗前，雖然教師考核學(xué)生要一定的時間，但是課上就不需要花費大量時間講解，只需要對重要問題作出強(qiáng)調(diào)，對學(xué)生實驗中提出的少量問題進(jìn)行引導(dǎo)、解答即可，學(xué)生對此次實驗的理解也更加透徹。這樣，教師理論講解的時間就被縮短了，學(xué)生動手操作的時間延長了，學(xué)生完成實驗任務(wù)的時間更充裕，成功率也會大大提高。
4動手能力
我們現(xiàn)在的實驗大多數(shù)還是一些驗證性的實驗。驗證性實驗更多是機(jī)械式實驗。實驗中，部分學(xué)生幾乎不考慮試驗?zāi)康暮鸵饬x，只是機(jī)械地完全按照電路圖在焊接好的實驗板上連接電路，得出與他人相同或相近的實驗結(jié)果，敷衍了事地完成實驗任務(wù)，個人理論知識與動手能力幾乎沒有任何提高。這種情況就需要引入或增多綜合設(shè)計性實驗。這一類實驗，學(xué)生自由發(fā)揮，可操作的余地很大。沒有太固定的實驗步驟，只需要給出實驗題目和大致要求，每個學(xué)生自己設(shè)計方案去完成實驗。實驗過程不同，實驗結(jié)果也會有一定的差異，但只要是步驟上沒什么錯誤，結(jié)果誤差不是特別大，對誤差分析合理到位，就都可以算合格。這樣，學(xué)生可以更大程度上發(fā)揮他們的主觀能動性，在實驗中，會自己去想這個實驗項目在做什么、該如何去完成、做出的結(jié)果會是什么，這樣不但可以調(diào)動學(xué)生做實驗的積極性以及理論課上對相關(guān)知識點的重視程度，對提高他們的動手能力也有很大幫助。所以，要調(diào)整驗證性實驗項目和設(shè)計性實驗項目的比例，減少驗證性實驗項目，多增加設(shè)計性實驗項目。這樣更有助于培養(yǎng)學(xué)生的開發(fā)設(shè)計能力，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
5師資建設(shè)
對實驗室來講，師資建設(shè)是極其重要的一部分，要提高高校的教學(xué)水平、科研水平，就一定要提高實驗室?guī)熧Y隊伍的綜合素質(zhì)。擁有優(yōu)秀的教師是培育高素質(zhì)的應(yīng)用型人才的必要條件。要做到這一點，首先應(yīng)努力提高實驗室?guī)熧Y隊伍的學(xué)歷，支持實驗教師考研讀博，并積極引進(jìn)高學(xué)歷人才，鼓勵他們開發(fā)新的實驗項目，參與到學(xué)生電子競賽的培訓(xùn)及指導(dǎo)工作中。其次要對實驗室教師進(jìn)行專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)。電工電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展日新月異，為了讓學(xué)生能跟上時代的進(jìn)步，實驗室教師首先要提高自己的專業(yè)知識水平，接觸科技前沿，這樣指導(dǎo)學(xué)生才能言之有物，提升學(xué)生的綜合能力。所以，學(xué)校應(yīng)該督促實驗室教師多看一些最新的文獻(xiàn)、期刊等，并抽出一部分資金，對實驗教師進(jìn)行定期的專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，可以去公司，也可以去其他高校，聽一聽報告和講座，做一些專業(yè)的交流。這樣實驗室教師不僅掌握專業(yè)理論及技術(shù)，還可以時時關(guān)注電工電子學(xué)科的前沿動態(tài)，將這些更多地傳輸給學(xué)生，將最新實驗室教學(xué)應(yīng)用于實踐。
6結(jié)語
在現(xiàn)在的高校教育工作中，如何培養(yǎng)應(yīng)用型人才已經(jīng)成為一種趨勢。電工電子類應(yīng)用型人才不僅要理論功底扎實，而且要有很強(qiáng)的動手操作能力。這些只能在實驗室通過多次實驗鍛煉出來，所以實驗教學(xué)在大學(xué)中的地位越來越重要。實驗室的日常管理、設(shè)備的更新維護(hù)、實驗教學(xué)方式的改革以及師資隊伍的建設(shè)都應(yīng)該得到重視，只有這樣才能使實驗室更好地為學(xué)校的教學(xué)和科研工作服務(wù)。
[參考文獻(xiàn)]
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[3]羅德蓮，吳廷強(qiáng)，賀娟.基于地方高校模擬電子技術(shù)實驗教學(xué)改革的探索與實踐[J].遵義師范學(xué)院學(xué)報，2017（4）：115-119.
作者：紀(jì)捷先 單位：嶺南師范學(xué)院 信息工程學(xué)院實驗中心
