電工學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的改革與探索

雷敏 張躍勤 長(zhǎng)沙大學(xué)

電工學(xué)實(shí)驗(yàn)是電工學(xué)這門學(xué)科的延伸和拓展，主要是通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式讓學(xué)生對(duì)電工學(xué)課程的一些定律和公式進(jìn)行證明和驗(yàn)證。電工學(xué)實(shí)驗(yàn)主要是讓學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法，然后自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程，但是，電工學(xué)中的概念具有很強(qiáng)的邏輯性，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中往往不是很順利。因此教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該積極引導(dǎo)學(xué)生去探究實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力，讓學(xué)生在自主探究的過(guò)程中去掌握各種儀器的使用方法，以及實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程，從而提高學(xué)生對(duì)電工學(xué)實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用能力。

1 電工學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系中存在的主要問(wèn)題

1.1 電工學(xué)和電工學(xué)實(shí)驗(yàn)一起授課，學(xué)生積極性不高

在大學(xué)的課程中，電工學(xué)和電工學(xué)實(shí)驗(yàn)通常是在一個(gè)學(xué)期里同步進(jìn)行，這樣的教學(xué)方式雖然可以在教師講完電工學(xué)之后，學(xué)生利用所學(xué)的知識(shí)來(lái)完成實(shí)驗(yàn)，但是，這樣的教學(xué)方式也導(dǎo)致了學(xué)生注重理論知識(shí)，忽略實(shí)驗(yàn)探究，并且大部分學(xué)生也產(chǎn)生了電工學(xué)實(shí)驗(yàn)是電工學(xué)的附屬，電工學(xué)實(shí)驗(yàn)不重要的心理。因?yàn)樵谄谀┛荚嚂r(shí)，理論一般占的比例比較大，實(shí)驗(yàn)占的比例少，這也就使得學(xué)生對(duì)電工學(xué)實(shí)驗(yàn)的不重視。

1.2 學(xué)生照本宣科，動(dòng)手能力和探究能力差

在完成電工學(xué)實(shí)驗(yàn)之前，教師一般會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?shí)驗(yàn)原理以及實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的講解，甚至每個(gè)學(xué)生都有分發(fā)的實(shí)驗(yàn)詳解材料，材料包括了操作實(shí)驗(yàn)的所有步驟和實(shí)驗(yàn)連接圖，然后學(xué)生根據(jù)教師的講解和實(shí)驗(yàn)材料完成實(shí)驗(yàn)。這樣的實(shí)驗(yàn)過(guò)程雖然每個(gè)學(xué)生都能夠得出準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但是沒(méi)有注重學(xué)生自主探究的過(guò)程，學(xué)生只是照本宣科，按照教師的指導(dǎo)和材料的要求來(lái)完成實(shí)驗(yàn)。例如在完成“基爾霍夫定律的驗(yàn)證”這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生首先根據(jù)實(shí)驗(yàn)材料中的實(shí)電路圖來(lái)連接電路，有的學(xué)生看不懂電路圖，甚至從網(wǎng)上搜實(shí)際圖，然后根據(jù)實(shí)際圖一步一步的連，在連接好電路以后對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，但是在學(xué)生測(cè)完以后，因?yàn)橛械膶W(xué)生不懂實(shí)驗(yàn)原理，所以分不清測(cè)量結(jié)果那個(gè)是I1那個(gè)是I2。

1.3 考核方式不合理

電工學(xué)實(shí)驗(yàn)的考核方式主要是教師檢查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)論是否正確，如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果正確就可以教師簽字后離開(kāi)了，但是，教師不能檢查到每個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程是否正確。在做電工學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，有的學(xué)生甚至抄襲其他同學(xué)的數(shù)據(jù)，因?yàn)殡姽W(xué)實(shí)驗(yàn)室的儀器配置一樣，并且實(shí)驗(yàn)原理和操作過(guò)程一樣，這就使得每個(gè)學(xué)生得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)很接近，如果學(xué)生根據(jù)正確結(jié)果進(jìn)行略微的改動(dòng)，教師是很難發(fā)現(xiàn)的。在電工學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師需要指導(dǎo)和解決學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，因此只能觀察和監(jiān)督個(gè)別學(xué)生，而不能注意到每一個(gè)學(xué)生，所以有的學(xué)生就濫竽充數(shù)，等待抄襲其他同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

2 電工學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的改革措施

2.1 電工學(xué)與電工學(xué)實(shí)驗(yàn)同步進(jìn)行，單獨(dú)授課

如果電工學(xué)和電工學(xué)實(shí)驗(yàn)不分開(kāi)授課，就會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)電工學(xué)實(shí)驗(yàn)的不注重，不能充分發(fā)揮電工學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生教育的積極影響，因此電工學(xué)與電工學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)該單獨(dú)授課。在單獨(dú)授課的同時(shí)，也要保證電工學(xué)和電工學(xué)實(shí)驗(yàn)同步進(jìn)行，因?yàn)橐粋€(gè)是理論，一個(gè)是實(shí)踐，只有保證同步進(jìn)行，才能使得學(xué)生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力得到提高，也不會(huì)出現(xiàn)理論和實(shí)踐相互脫節(jié)的現(xiàn)象。同時(shí)，電工學(xué)和電工學(xué)實(shí)驗(yàn)單獨(dú)授課以后，兩門學(xué)科也要分開(kāi)考試，分開(kāi)計(jì)算學(xué)分，如果有學(xué)生電工學(xué)實(shí)驗(yàn)不及格，那么也要進(jìn)行補(bǔ)考或者重修。通過(guò)將電工學(xué)實(shí)驗(yàn)和電工學(xué)單獨(dú)授課，可以使得學(xué)生對(duì)電工學(xué)實(shí)驗(yàn)的積極性大大提高。

2.2 根據(jù)不同專業(yè)合理的選擇教學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

雖然不同專業(yè)采用的電工學(xué)課本中的內(nèi)容沒(méi)有什么大的區(qū)別，但是不同專業(yè)的學(xué)生不能相同的電工學(xué)實(shí)驗(yàn)。因?yàn)槊總€(gè)專業(yè)的發(fā)展方向不同，側(cè)重點(diǎn)不同，將來(lái)面臨的工作也會(huì)不同，因此，不同專業(yè)應(yīng)該采用不同的電工學(xué)實(shí)驗(yàn)。我們?cè)谶x擇每個(gè)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)，要根據(jù)這個(gè)專業(yè)將來(lái)面臨的工作進(jìn)行選擇，從而使得所學(xué)的電工學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可以在日后的工作中可以得到應(yīng)用。例如物理學(xué)專業(yè)的學(xué)生在考研的時(shí)候會(huì)考理論物理、凝聚態(tài)物理等方向，如果物理學(xué)專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后也可能去研究所或者實(shí)驗(yàn)室工作，因此物理學(xué)專業(yè)的學(xué)生應(yīng)該去做一些理論知識(shí)要求高、探究性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)，比如基爾霍夫定律的驗(yàn)證、疊加原理的驗(yàn)證等等。對(duì)于計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生，因?yàn)樗麄兒芸赡軙?huì)在畢業(yè)后的工作中涉及到軟件和硬件的問(wèn)題，因此我們可以讓計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生做一些有數(shù)字電路有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，例如顯示電器、四人搶答器的設(shè)計(jì)等等。

2.3 減少基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，增加自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

一般情況下，電工學(xué)實(shí)驗(yàn)通常分為兩部分，分別是基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)主要是為了鞏固和提升學(xué)生對(duì)電工學(xué)理論知識(shí)的理解。自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)主要是考察學(xué)生對(duì)知識(shí)的遷移能力，以及學(xué)生的抽象思維和動(dòng)手能力。隨著教育改革的不斷深入，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和探究能力已經(jīng)成為了教育的首要任務(wù)，因此在選擇電工學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該增加自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，減少基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)所占的比例。一般在教師對(duì)實(shí)驗(yàn)的原理和過(guò)程講解要以后，學(xué)生完成基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的方式就是利用老師的板書和講義。為了避免學(xué)生照本宣科，可以在電工學(xué)實(shí)驗(yàn)中多設(shè)計(jì)一些自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生自主的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和選擇實(shí)驗(yàn)儀器，從而也就解決了老師講的太多，學(xué)生探究能力得不到提升的問(wèn)題。教師在教學(xué)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，也要遵循從基礎(chǔ)到到綜合的原則，另外學(xué)生在完成設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師也要積極指導(dǎo)，幫助學(xué)生解決遇到的問(wèn)題，從而培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和動(dòng)手能力。

2.4 改革考核方式，完善評(píng)價(jià)體系

傳統(tǒng)的電工學(xué)實(shí)驗(yàn)的考核方式主要是檢查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否正確，不注重學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程是如何操作的，這也就導(dǎo)致電工學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生的進(jìn)步和發(fā)展發(fā)揮不了積極作用，因此，對(duì)傳統(tǒng)的考核方式進(jìn)行改革是必然的趨勢(shì)。在電工學(xué)實(shí)驗(yàn)期末考核的時(shí)候，教師可以設(shè)計(jì)幾個(gè)不同實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生進(jìn)行抽簽選擇自己要做的實(shí)驗(yàn)，然后讓學(xué)生自主完成實(shí)驗(yàn)的操作和探究。另外，在學(xué)生自主完成實(shí)驗(yàn)之前，學(xué)生要自己完成實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)儀器的選擇，從而不僅可以避免學(xué)生濫竽充數(shù)的現(xiàn)象，而且也可以培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和動(dòng)手能力。在期末實(shí)驗(yàn)考核時(shí)，教師要保證學(xué)生的人數(shù)一定要在控制范圍內(nèi)，保證可以監(jiān)督到每一個(gè)學(xué)生，并且觀察每一個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作過(guò)程。最后，也提高電工學(xué)實(shí)驗(yàn)在電工學(xué)期末考核中所占的比例，充分引起學(xué)生的重視，認(rèn)真對(duì)待和學(xué)習(xí)電工學(xué)實(shí)驗(yàn)，從而提高學(xué)生對(duì)電工學(xué)知識(shí)的作用能力。

綜上所述，電工學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生探究能力和探究能力的培養(yǎng)有非常大的促進(jìn)作用，教師要在教學(xué)過(guò)程中要改善考核方式，提高學(xué)生對(duì)電工學(xué)實(shí)驗(yàn)的重視程度，另外，教師也要增加自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。