電工與電子實驗課程下的教學改革

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【摘要】本文分析電工與電子實驗課程存在的問題，結合高職院校與人才培養的要求，提出電工與電子實驗課程線上與線下相結合的教學模式改革，提高學生動手、分析問題、解決問題、增強創新思維等能力。

【關鍵詞】電工與電子技術；人才培養；線上與線下；教學模式改革

1引言

電工與電子技術實驗課程是高職類院校開設的一門專業基礎課程，適用于電類和非電類專業的學生，開展實驗教學交流與動手實踐實驗對學生理解、掌握、應用專業理論知識，起到非常重要的促進效果，并且具有一定的工程性和實踐性,對提高學生的創新思維與動手實踐能力起到關鍵的作用[1，2]。通過本課程的開設，不但培養了學生獨立思考、動手的能力；而且將理論知識與工程實踐很好地結合起來，有助于學生對專業知識的理解與認識；重要的是培養學生的工程設計能力、實踐應用能力以及一定的創新能力，樹立工程實踐的觀點和嚴謹的科學作風，為后續課程以及從事與本專業相關的工程技術等工作打下了必要的基礎。

2電工與電子技術實驗課程存在的問題

眾所周知，理論聯系實踐是檢驗與理解知識的法寶，是對所學知識深刻認知的通道，可見實驗課程的重要性。然而，隨著各院校開設的課程較多、排課難、以及實驗儀器等問題，目前主要表現為：（1）教學內容的增多與對應的學時壓縮日益突出矛盾，從而導致學生對實驗設備的掌握不夠全面，影響實驗的效果；（2）理論與實驗課程不同步，出現實驗時間集中，實驗室可能出現長時間閑置，也可能出現超負荷使用，導致實驗室使用緊張、設備維修量增大；（3）學生的動手能力比較差，過多的依賴老師，導致實驗過程中儀器設備出現問題與故障，學生不會進行靈活處理[3]；（4）學生理論知識掌握不好，導致實驗課程不感興趣，影響實驗的質量[4]；（5）教學內容陳舊，驗證性實驗居多，教學模式單一，軟硬件平臺滯后，專業技能培養欠缺[5]；（6）實驗課程內容相對簡單，缺少一定的專業特色知識，以至于對學生的興趣與實驗能力的培養作用不大。平時實驗教學中，一般首先由實驗教師備好相關的實驗設備，然后講授實驗目的、內容、原理、步驟、注意事項，最后學生根據實驗線路圖去完成實驗，從而導致整個實驗過程缺少了實驗分析、設計、解決問題的能力[6]。總的來說，以上這些存在的問題對學生實驗課程的學習、理解、掌握與應用等有一定的影響，不符合開展實驗課程的初衷與目的，不利于學生綜合方面的發展。

3電工與電子技術實驗課程的教學模式改革

針對以上實驗課程存在的主要問題，本文提出了基于電工與電子技術實驗課程線上與線下相結合的教學模式改革與研究。進一步結合學校具體實際和人才培養目標，采用線上與線下相結合的實驗教學，充分利用線上的模擬仿真實驗平臺，基于虛擬與實踐兩者相結合的實驗教學模式，提高學生對實驗課程內容的深刻理解、獨立思考能力、以及更好地將理論與實踐聯系起來，達到實驗課程開設的目的與意義。本文依托廣東石油化工學院電工電子實驗教學示范中心實驗室，以電工與電子技術實驗為導向，學生為中心，緊扣學生的興趣愛好，采用線上虛擬平臺實驗與線下實踐動手實驗相結合的教學模式，有效地對本實驗課程進行開展，達到更好的實驗教學效果，具體的改革方案如圖1所示。基于電工與電子技術實驗課程的改革，逐漸呈現出實驗內容與學時不匹配、學生接受效果有待提高、實驗設備老化、教學模式單一等問題。本文采用線上與線下相結合的教學，線上模擬仿真實驗不統一安排學習，學生只要在理論課上完后、線下實踐上課前完成即可，學生線上學習不占用學時，可根據個人時間與掌握情況多次進行，靈活性與機動性較強。其中實驗課程改革的主要內容為：（1）采用線上虛擬仿真實驗與線下實踐動手實驗相結合，確保學生對每個實驗的理解與掌握；（2）適當減少驗證性實驗，增加綜合性與設計性實驗，培養學生獨立思考、動手、設計等能力；（3）理論課程與實驗課程相對同步進行，理論上完后，緊接著上實驗課程，避免時間過長，不利于學生對知識的理解與掌握；（4）學生獨立思考完成、實驗合理分組、成立實驗討論學習群，促進師生之間的交流互動，以至于教師進一步了解每組學生對實驗的掌握程度，便于后續實驗的針對性開展下去，培養學生的興趣愛好、獨立思考與動手實踐能力。同時，為了更好地提高電工與電子技術實驗課開設的意義與重要性，采用線上與線下相結合的教學模式，以此來達到高職院校培養人才的要求。其中，線上學習采用模擬仿真平臺，分別包括：課前實驗要求與講解、虛擬仿真軟件Multisim的學習與使用、虛擬仿真實驗的設計與過程、師生交流互動平臺（騰訊會議、QQ直播等）；線下學習采用電工電子實驗教學示范中心提供的設備實踐平臺，分別包括：實驗要求以及設備使用注意事項的講解、學生分組討論與分析、學生動手操作過程、教師提問、檢查與核對。然后，教師要根據實驗前預習、線上操作、課堂表現、考勤等方面給出平時成績，約占總成績的40%；根據線下實驗操作完成內容、提問回答情況、實驗報告撰寫等方面作為實驗成績，約占總成績的60%。其中，實驗報告是實驗課程的二次思考、分析與總結的過程，作為實驗課程重要的組成部分，反映了學生實驗的專業素養與能力[7]。最后，通過給出的平時成績與實驗成績，從而確定這門實驗課程的總成績。總的來說，本實驗課程的教學模式改革，一方面通過線上模擬仿真的學習，可有效地對理論課程的內容進行理解與掌握；另一方面可把線上遇到的問題或不懂的地方，再次通過線下實驗設備進行二次實驗，以此提高實驗課程的掌握程度；重要的是，線上與線下教學模式的結合，有效地解決了本實驗課程目前主要的現狀，有利于學生各方面綜合能力的發展。綜上所述，電工與電子技術實驗課程改革與傳統的實驗教學有著一定的區別，結合表1總結的內容分析，傳統的實驗課程學生參與實驗設計少，動力思考少，基本上由教師完成了整個實驗操作，不利于培養學生的創新與思維拓展的能力。然而，通過線上與線下結合的實驗課程改革，教師只需要對實驗內容、原理、注意事項與實驗設計可行性的講解，以及實驗后的指導與點評即可；學生可提前靈活預習、分析與設計，通過將實驗預測結果與線上仿真實驗的差異進行相應的方案修改，從而加深對實驗的理解與掌握，為后續線下動手實踐實驗打下了扎實的基礎，從而更好地提高了學生的獨立學習能力與對知識的理解水平。

4總結

本文對電工與電子技術實驗課程教學研究的思考，提出了線上模擬仿真平臺與線下實驗室設備實踐操作相結合的教學模式。采用線上模擬仿真軟件Multisim，不僅讓學生靈活抽時間提前了解本課程實驗的相關內容，并且得到充分的預習與思考，避免了實驗內容與課時矛盾的情況出現，更好地解決了學生實驗課程面臨的各種問題；而且確保學生在“教中學、學中做”的學習狀態，很好地培養了學生獨立思考與動手、積極參與討論、主動學習以及提升工程實踐的能力，力爭適應當代大學生發展與培養的要求。

參考文獻

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[6]陳建國,徐玉珍.“電工與電子技術實驗”教學方式改革的研究[J].福建電腦,2016,32(12):67-68.

[7]孫敏,金印彬,寧改娣,等.OBE理念下數字電子技術實驗教學改革與實踐[J].中國教育信息化,2020(2).

作者：林水泉 單位：廣東石油化工學院