劉偉
摘要:電路原理實驗是電路理論課程的重要實踐環(huán)節(jié),也是電氣工程相關專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)的基礎。論文針對我校電氣工程及其自動化特色專業(yè)建設中實驗設備陳舊、實驗內容單一且應用型大學建設中遇到的問題,進行了電路實驗室平臺的軟硬設備建設,同時此基礎上,進行了實驗教學方式的改革與完善。實踐證明,通過這些措施,不僅提高了教育教學質量,同時提升了學生對于實驗學習的濃厚興趣,為培養(yǎng)應用型大學生奠定了實踐基礎。
關鍵詞:電路原理實驗室建設;教學手段改革;應用型能力培養(yǎng)
隨著我國高等教育改革的進程,許多高校越來越多的向應用型大學轉型,我校緊跟時代步伐,率先實行應用型技術大學的轉型,在這大時代背景下,針對我院電路電工實驗室進行建設和教學改革,尤其是在我校電氣工程專業(yè)正在實現(xiàn)重慶市特色專業(yè)建設的形勢下,加強實驗室建設力度,更好地適應新形勢下,對應用型電氣工程專業(yè)的發(fā)展就顯得十分必要了。我校電路電工實驗室作為我院重點實驗室,承擔著我校電氣工程專業(yè)學生的主要基礎實驗,結合了電氣和電子信息工程類實驗的科學系統(tǒng)性,加強實驗室未來5年規(guī)劃及教學平臺的建設,使電路實驗在可操作性,高維護及保養(yǎng)型,得到明顯的提升,從而保證學生在創(chuàng)新型平臺上取得優(yōu)異的成績。
傳統(tǒng)的教學模式下,眾多高校理論教學占據教學任務比例很大,導致學生的實踐能力低下。另外,在實驗教學中一方面硬件設施不足,實驗設備多年未進行更新?lián)Q代,并且實驗內容一成不變,因此,學生上實驗課基本上是了無興趣,以至于阻礙了學生的創(chuàng)新思考能力,這樣,不利于應用型技術大學生的培養(yǎng),所以,在實驗的樣式和手法應該改變傳統(tǒng)的實驗內容和技術,針對新型本科技術教育教學進行探討和改革就是順理成章的事情了。
一、電路電工實驗室教學的特點
電路電工實驗室主要承擔我校電氣電子類專業(yè)(主要是電氣,電子、電力工程造價,物聯(lián)網等)以及部分非電專業(yè)(建筑環(huán)境與能源應用、給排水等)課程的電路電工電子實驗課程??梢哉f電路電工實驗室是一個多功能實驗室,由于使用頻率高,這為實驗室的高??煽窟\行帶來了全新的挑戰(zhàn),因為,電路電工實驗室是各個專業(yè)基礎的實驗室,重點是對學生基本實驗技能及實驗數(shù)據處理能力的培養(yǎng),能夠讓學生通過實際的操作實驗,觀察記錄實驗現(xiàn)象和數(shù)據,同時亦是幫助同學們學會自主創(chuàng)新設計能力的培養(yǎng)的重要手段,在實驗內容上力求重點明確,手段多樣,以適應應用型技術大學的發(fā)展。
實驗室是培養(yǎng)應用型學生的創(chuàng)新思維和動手應用能力的主要場地,對于培養(yǎng)應用型學生的創(chuàng)新思維,軟硬件設計,及踏實謹慎進取的學習能力有不可估量的作用。所以,實驗室的建設需要一個高效可持續(xù)運行的良好環(huán)境。
二、電路電工實驗室的硬件建設規(guī)劃
目前,各個高校都在向能力型教育轉變,國家對對實驗教學的規(guī)劃和驗收時,都是針對性認為一個好的實驗室應該能夠體現(xiàn)其特色及實用性,不僅能夠完成日常教學任務更能提高教學質量,提升學生的創(chuàng)新能力和應用技術能力,而且,更能體現(xiàn)一個高等院校的科學研究能力,這樣才能緊跟時代潮流,滿足社會對應用型技術大學生的培養(yǎng)要求,教育出符合社會需要的應用型人才。
革新教學內容:實驗教學在學校的教學改革中占有非常大的分量,電路電工基礎教學中,實驗是必要的組成部分,他對培養(yǎng)自動化,信息化和電氣化等專業(yè)人才有著重要作用,在實驗教學管理中,應革新實驗內容設置,不僅要與理論教學相得益彰,更要緊跟社會需求,突出對學生系統(tǒng)設計能力,整體思維能力及工程實踐能力的多方面培養(yǎng)。而且能夠提供一個學生能發(fā)揮主觀能動性和創(chuàng)新技術的一個實驗平臺。
根據學校對專業(yè)培養(yǎng)的要求,及本專業(yè)對應用性大學生的培養(yǎng)特點實施全面綜合能力提升的前提下,優(yōu)化配置教學資源,確定實現(xiàn)課程體系,完成對新形勢下的教育教學大綱的更新,并組織有經驗的教師自編相對應的實驗教材。電氣類使用“電路實驗指導書”電子信息類及非電類使用“電工基礎實驗指導書”。實驗的主要能容包括:(1)電路元件的變換(2)基爾霍夫電流和電壓定理(3)戴維南諾頓定理(4)受控電路分析(5)信號發(fā)生器及示波器的使用(6)一階電路分析(7)濾波電路分析(8)正弦交流電路分析(9)受控源特性研究實驗(10)熒光燈功率因數(shù)提高實驗(11)三相電機啟動實驗(12)串并聯(lián)諧振實驗(13)拉普拉斯變換實驗(14)異步電動機控制實驗。實驗的題目針對不同專業(yè),在教學過程中各任課教師可以根據教學大綱的要求自己取舍。做到既滿足不同學科,不同大綱的要求,又能滿足學生實驗培養(yǎng)的目標。
三、電路電工實驗室建設具體實施細則
1、按著學校十年展望發(fā)展規(guī)劃,采取長遠規(guī)劃,分布進行的原則來逐步加強實驗室建設。在實驗室的建設維護及運行方面,第一個要考慮的是如何在有限的經費支持下,滿足應用型技術型學生對實踐能力提升的要求。第二個是如何解決傳統(tǒng)儀器實驗內容單一,不能滿足創(chuàng)新技術的要求。第三個就是如何管理實驗器材,達到高效利用的目的。最后一個是如何保證實驗系統(tǒng)的可靠性問題。
(2)建設一個多功能,開放包容,重點突出的創(chuàng)新性實驗室。滿足應用型大學本科教育的要求,又能與地方經濟合作,提升實驗室的最大利用價值。
(3)建設一個可以利用現(xiàn)代網絡技術軟件支持,同時滿足各個基礎學科實驗教學改革與創(chuàng)新模式下的實驗教學平臺。
四、電路電工實驗室建設
如今,由于學校的教學要求的不同、針對的學生及數(shù)量也不同、所以在實驗項目的安排 、實驗室功能結構布局也都不相。因此,如果選用專業(yè)實驗設備廠家固定的產品已經不能滿足應用型大學教學要求。所以在進行電路電工實驗室的改建及其擴建過程中 , 就必須具體各校的情況 ,聯(lián)系專業(yè)廠家具體定制的優(yōu)勢,走校企聯(lián)合開發(fā)研制的道路,融入本校的教學辦學特色以及教學思想理念。建設符合學校發(fā)展的模式。
1、實驗室建設注重虛擬與現(xiàn)實特色。我校電路電工實驗室承擔著本校所有電類專業(yè),非電類基礎專業(yè)課電路。電工及電工電子技術等課程的基礎實驗,雖然不同專業(yè)在實驗要求上不同,但所有專業(yè)都共用這一套設備,這就導致了設備重復利用率很高,設備的損毀率也很高,導致部分實驗因為設備維護不及時,而無法完成預定實驗項目。為此,可以增加虛擬實驗室的建設,既滿足現(xiàn)實實驗又滿足虛擬實驗的目的,實現(xiàn)教學兼容的特色。
2、擁有自主產權,走校企可開發(fā)的道路。電路電工實驗建設首先要考慮我校本科電路電工實驗教學的特點,本著 “安全第一 ”的宗旨,按照系統(tǒng)軟硬件集成及可修改的特點,注重實驗系統(tǒng)的安全性和可維護性以及高操作性,并融入自主開發(fā)的能力,與專業(yè)廠家實現(xiàn)校企共研, 進行實驗室的建設工作。
五、建設成果
我校電路電工實驗室,通過特色專業(yè)建設中,實現(xiàn)了從實驗室設備規(guī)模的大范圍提升,實驗室教學教材也進行了全面的建設和提高,采用虛擬與現(xiàn)實的教學試驗方法,大大提升了教學質量,同時完善了相關的管理方法,取得了明顯的成就。
增加了實驗室設備,完善了教學質量。加強了學生的學習興趣,提高了學生實踐能力,為應用型培養(yǎng)方式探索了一條可行方法。提供了多樣的實驗學習方式,滿足不同專業(yè)和能力學生的實驗需求。實驗室面積及設備得到了大范圍的增加,為緩解實驗設備不足提供了解決辦法。
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