大中專院校的教學(xué)體系中,部分課程實驗教學(xué)的效果優(yōu)于理論教學(xué)。作為實踐性較強的專業(yè),電氣專業(yè)實驗室建設(shè)及實驗教學(xué)體系設(shè)計在實際教學(xué)工作中具有重要地位。為適應(yīng)社會發(fā)展的要求,滿足社會對創(chuàng)新型、綜合型人才的需要,大中專院校(尤其是中職學(xué)校)有必要全面構(gòu)建電氣專業(yè)實驗教學(xué)體系,并根據(jù)實際情況適時地對其進行優(yōu)化設(shè)計。
(一)電氣專業(yè)實驗教學(xué)的特點
電氣專業(yè)所涉及的課程對實踐性有強烈的要求,教師除了要在課堂上進行理論知識的傳授,還要通過實驗教學(xué)的方式,加深學(xué)生對理論知識的理解和掌握,并進一步培養(yǎng)其動手能力和創(chuàng)新能力。學(xué)生通過實驗,一方面要對電路理論的正確性、實用性進行驗證,另一方面要對理論的近似性與局限性進行考察,并在這一過程中發(fā)現(xiàn)問題、尋找思路、解決問題。電氣專業(yè)的實驗教學(xué)內(nèi)容涉及范圍極其廣泛,實驗形式也多種多樣,既要考慮到不同年級、不同層次水平的學(xué)生的接受能力,還要將實驗的驗證性、設(shè)計性、綜合性和創(chuàng)新性進行有機的結(jié)合,充分反映該專業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的最前沿的技術(shù)信息。
(二)電氣專業(yè)實驗教學(xué)體系建設(shè)思路
根據(jù)實際情況對現(xiàn)實的實驗教學(xué)體系進行完善或革新,重新制定和規(guī)范實驗教學(xué)大綱,按照社會的需求特征,持續(xù)對實驗教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段進行轉(zhuǎn)換和創(chuàng)新;不斷優(yōu)化實驗教學(xué)的各個環(huán)節(jié),將科學(xué)研究與實驗教學(xué)相結(jié)合,通過科研項目的引導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作技能和創(chuàng)新能力;在實驗類別上,應(yīng)適當(dāng)增加設(shè)計性實驗和綜合性實驗的比例,適時地選增自擬實驗,并在實驗室的開放模式下,培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì);建立和健全實驗教學(xué)的質(zhì)量監(jiān)督制度,對實驗教學(xué)的效果進行客觀、公正、公平、科學(xué)的評估,形成“社會需求→實驗跟進→評估控制”的完整的建設(shè)路線。
(一)技能層
在該階段,應(yīng)從學(xué)生的基本功培養(yǎng)出發(fā),進一步提升學(xué)生的工程設(shè)計素質(zhì)和從事科學(xué)研究興趣。這一層次,一般由以下課程模塊組成,即傳統(tǒng)的金工實習(xí)、電子工藝實習(xí)和控制機柜設(shè)計等。同時,為了向更高層次進行過渡,還要求學(xué)生對行業(yè)常用工程軟件有基本的掌握,這些軟件包括機械圖、電氣圖繪制、PCB板設(shè)計等;此外,還應(yīng)具備以下基本的操作技能,比如熟練使用常用的鉗工工具、測繪工具、電氣測量工具以及電子元器件的焊接、低壓電器布線和裝配等技能。
(二)基礎(chǔ)實驗層
在該層次,除了要求學(xué)生掌握扎實的基本實驗技能外,還要重點解決其分析問題、尋找思路、解決問題的能力。比如,這些能力的獲取和提升一般要經(jīng)過以下基礎(chǔ)實驗:電子線路和數(shù)字邏輯電路實驗、電力電子和電機拖動實驗以及自控原理實驗等。由于該層次處于較低位置。因此,在實驗課程的建設(shè)方面,不應(yīng)過多地設(shè)計繁重的實驗課題,但是可以考慮對設(shè)計性實驗和研究性實驗的傾斜,使學(xué)生養(yǎng)成通過理論知識的指導(dǎo)進行科學(xué)研究的興趣和習(xí)慣。
(三)提高實驗層
在基本技能已經(jīng)掌握,基礎(chǔ)性的實驗也已經(jīng)輕車熟路的情況下,應(yīng)考慮將實驗教學(xué)的層次提高一個階段,進入“提高層”進行更有針對性的學(xué)習(xí)。在該實驗層面,將實驗教學(xué)的重點轉(zhuǎn)移至提高學(xué)生的電路綜合設(shè)計能力和自主學(xué)習(xí)能力方面,通過實驗?zāi)苁箤W(xué)生掌握以微處理器為核心的控制系統(tǒng)設(shè)計和調(diào)試,形成獨立思考、分析問題、解決問題基本邏輯習(xí)慣。在實驗課程的建設(shè)方面,繼續(xù)加大對綜合設(shè)計性實驗繼而創(chuàng)新性實驗的傾斜力度,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維,提高以理論知識為基礎(chǔ)進行自覺學(xué)習(xí)的能力。
(四)創(chuàng)新實驗層
經(jīng)過了提高層的實驗學(xué)習(xí)后,最后將實驗向創(chuàng)新的層面提升,進入創(chuàng)新實驗層。這一層面,應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生綜合研究能力和創(chuàng)新能力為主,能夠在團隊精神指引下,學(xué)會在具體實驗項目上系統(tǒng)地分析及解決問題。在實驗課程建設(shè)方面,要特別注重實驗項目的系統(tǒng)性和創(chuàng)新性建設(shè),將學(xué)生的綜合設(shè)計能力和組裝調(diào)試能力提高到能夠進行創(chuàng)新應(yīng)用的水平,并能夠在類似科學(xué)研究的實驗當(dāng)中得到全面的鍛煉。
(一)通過教學(xué)方法的變革優(yōu)化教學(xué)效果
電氣專業(yè)的實驗教學(xué)中,個性化與多元化結(jié)合的教學(xué)方法是展現(xiàn)學(xué)生自身特點,培養(yǎng)綜合型、復(fù)合型人才的重要途徑,能彌補學(xué)生自身的缺陷和不足。以民主化和自由化精神為指引,將學(xué)習(xí)的主動權(quán)交付給學(xué)生,能夠在特定的時空內(nèi)形成獨立思考和自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣,從根本上促進實驗教學(xué)效果的提高。
(二)通過與社會的融合優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
電氣專業(yè)的實驗教學(xué)不能閉門造車,應(yīng)該通過多種途徑深入的了解企業(yè)的實際情況,尤其是用人情況,即根據(jù)企業(yè)的需求,將實驗項目和實驗內(nèi)容逐漸面向社會開放。另外,實驗教學(xué)的進行還應(yīng)該體現(xiàn)出“內(nèi)外兼修”的特點,對外部環(huán)境充分了解的情況下,需要在實驗過程中以學(xué)生為主體,充分挖掘?qū)嶒炇业母黜椯Y源,促進其進行自主學(xué)習(xí)和自主開發(fā),提升實驗興趣和實驗效果。
(三)通過科研帶動優(yōu)化學(xué)生的能力結(jié)構(gòu)
專業(yè)教師或?qū)嶒灲處熢谶M行科學(xué)研究的過程中,可以綜合利用教學(xué)資源,讓電氣專業(yè)的學(xué)生也能夠參與其中,共同進行科研項目的論證、設(shè)計和開發(fā),根據(jù)科研項目的實際要求,制定出相應(yīng)的建設(shè)方案和建設(shè)框架。在這一過程中,學(xué)生可以以實驗的形式對系統(tǒng)各部分的主要技術(shù)參與進行討論和擬定,對相關(guān)的控制電路、輔助電路以及聯(lián)鎖和保護線路等進行設(shè)計、分析和調(diào)試。在科研項目的總結(jié)階段,還可以參與實驗報告(項目完成報告)的撰寫工作,從整體上優(yōu)化學(xué)生的能力結(jié)構(gòu)。
(四)通過網(wǎng)絡(luò)平臺的建設(shè)優(yōu)化實驗教學(xué)模式
首先要根據(jù)實驗課程的具體要求,完成對教學(xué)課件等教學(xué)資料的制作,然后,建立起特定課程的實驗教學(xué)網(wǎng)站,為學(xué)生提供網(wǎng)絡(luò)答疑的便捷通道,可以將學(xué)生在實驗中常見的問題和解答思路按照題庫的方式建設(shè)起來。為了便于實驗教學(xué),在網(wǎng)絡(luò)平臺中,可以根據(jù)不同的實驗課程設(shè)置相應(yīng)的欄目,學(xué)生可以就自己關(guān)心的問題提出疑問,并尋求教師或在線的其他同學(xué)的解答。通過這一網(wǎng)絡(luò)平臺,師生還能夠完成實驗課程的視頻點播以及實驗報告的撰寫和提交等工作。
本文系教職成課題“對提高中職學(xué)生就業(yè)穩(wěn)定率的對策研究——以南陽工業(yè)學(xué)校為例”(課題編號:ZJ201903)研究成果之一。