高翔宇
临沂电力学校 273408
摘要:在我国,电气这门专业受到了人们的青睐,它为国家培养了很多技术性高超与实践能力强的人才。电气专业实验教学阶段是学生学习的重要时期,为了促进学生更好的掌握理论知识和实践知识,学校需要构建教学考核体系。本文主要是针对电气专业实验教学中存在的问题进行系统的分析与解决。
关键词:电气专业;实验教学;理论知识;实践知识;考核体系
电气专业全名叫作电气工程及其自动化专业,属于集理论与实践相结合的工科专业。电气专业不仅为国家培养了大量的人才,还对电气产业未来的发展起到了推动作用。电气专业的实验教学主要包括实验设计、实验课程、实习和毕业设计等等。在今后的实验教学中,需要对教学体系不断的完善,为国家培养人才做出贡献。
一、电气专业实验教学特点
电气专业主要是以强电流为主,弱电流为辅,软件与硬件相结合的一种应用型专业。电气专业的实验课程需要使用较多的仪器设备,我们接触到的实验设备大多数都属于危险器材,如若使用不当,不仅会损坏器材,甚至还会危害到操作人员的生命安全,所以实验教学对理论能力和实践技能要求极高。严格来讲,电气专业实验教学是一个结构严谨,分工明确的教学体系,大致分为四个层次:基本技能层、基础实验层、综合提高层和专业创新层[1]。
基本技能层的教学目标是全面培养学生的基本操作技能以及工程设计的美学素养,为实验教学和以后的科研工作奠定了夯实的基础。基本技能层包含了电子工艺实习、金工实习与控制机柜设计和制作三个版块的课程。要求学生可以熟练使用机械制图软件、PCB板设计软件和电气图软件等,还要掌握测绘工具、钳工工具以及电气策略仪表仪器的使用方法。教师需指引学生在熟记理论知识的前提下,需培养学生的美学素养,提高电气产品的观察能力。
基础实验层的教学目标是全面培养学生的基本实践技能,分析问题和解决问题的能力,同时还要激发学生对科学实验的兴趣。基础实验层包括了电子线路实验、电力电子实验、电路基础实验、数字逻辑电路实验、自控原理实验、电机拖动实验六个版块课程。在课程设计上要融入精简验证性的实验和具有研究性的实验元素,增加其设计性能。教师需引导学生在学习理论知识的基础上进行深入性研究。例如在电力电子实验里,引导学生探究触发脉冲所产生的电路芯片;在电机拖动实验里,引导学生研究电机四象运行的机械特点等等。
综合提高层的教学目标是全面提升学生在电路设计方面的实践操作技能和自主学习能力,学生可以熟练的调试控制系统,拥有独立解决问题的能力。综合提高层包含了单片机应用实验、电子线路计算机辅助设计、微机原理与接口技术、可编程逻辑电路实验、虚拟仪器与非电量测量技术六个版块的课程。在建设课程模块时,要增添具有创新性、综合设计性的内容,激发学生的创造灵感,提高学生的综合设计能力与自学能力。例如在学习单片机课程中,通过展示综合实验案例,使学生掌握如何控制系统的步骤与方法。
专业创新层的教学目标是培养学生勇于研究与创新的能力、团队协作能力、以及在系统和项目层次上具有分析问题与解决问题的能力。专业创新层包括了嵌入式系统实验、电机交直流调速系统、电子系统设计实验、电力综合监控系统设计、PLC控制系统实验五个版块的课程。在建设课程模块时,需要增加系统级、项目级的创新性、可研究性的实验内容来培养学生的研究创新能力。例如在PLC控制系统实验中,整个过程都需要学生自主完成,教师在其中只起辅助作用。学生通过查找资料、拟定方案、设计电路图、调试安转、撰写总结与报告等过程,使他们完成了一次全面的研究训练[2]。
二、电气专业实验教学存在的问题
(一)安全意识不够
由于在电气专业实验教学中会频繁涉及到电气的使用,所以教学实验的安全问题尤为重要。教师在进行实验之前如果没有对学生进行安全意识讲解或者学生在实验过程中进行打闹等行为,都会导致危险发生。此外,在实验过程中,很多学生在操作电路时,并没有真正的意识到电虽然是看不见,摸不到的一种物体,但是很有可能会发生致命的危害。浅薄的安全意识会给自身和设备带来一定程度上的伤害[3]。
(二)存在恐惧心理
由于电气专业实验教学的自身特征,实验设备存在一定的危险性,很多学生容易产生恐惧心理。在进行实验过程中,有些学生以担心害怕为理由拒绝参加实验操作,无法完成实验教学目标,严重影响了电气专业的教学进度与教学效果。
(三)准备不充分
在电气专业实验教学前,要求学生预习实验指导书,要求教师做好学生的心理辅导。然而有一部分学生在进行实验之前,并没有做好认真复习实验指导教材的准备,看见电路就仓促的接线,导致实验以失败告终,影响了实验教学的质量。
(四)操作不规范
电气专业理论较为复杂,技术操作起来也有一定的难度。在实验教学过程中,有些学生不按照实验指导书步骤操作或是改变操作顺序,使得整个实验过程毫无章法,这样不利于教学实验的推进。例如学生不会区分接地线和电源线,不切换测量器的档位就直接进行测量,试验台工具摆放混乱等等,这些都是导致实验失败的原因。
(五)实验项目设置不合理
教师在进行实验项目选择时,要根据学生的学习情况以及实际能力具体分析、实施。实验内容选择过少会减低效果,也会影响课堂管理;实验内容选择过多会导致无法在有效的时间之内完成。
(六)给定成绩无规则
在课程设置上,有些课程是把理论课和实践课分开设置的,但是也有一些是将二者合并在一起,合并以后,由于理论课程和实践课程的占比不同,导致成绩评定没有了统一的规则,直接影响学生学习不同课程的兴趣与动力[4]。
三、构建电气专业实验课程考核体系
针对以上电气专业实验教学过程中出现的问题,给与相应的解决办法,具体考核构建有以下几点:
(一)建立完善的实验体系
在实验教学之前,教师要先布置预习作业,让学生熟记实验指导书中的步骤,阅读注意事项,铭记于心,最好可以在计算机上做一遍演练。在实验过程中,教师要一边引导学生按照步骤和规范进行操作,一边还要讲解在实验中特别需要注意的问题,消除学生的恐惧心理,鼓励学生要大胆尝试实验,体会其中的乐趣所在。在实验教学之后,教师要与学生一起回顾整个实验的操作步骤与注意事项,加深对实验的理解,课后还要辅导学生撰写实验报告与总结。
(二)细化考核标准
首先,要将实验教学中的考核标准进行细化,对学生在实验前的预习、实验中的操作以及实验后的总结、报告进行评估。然后,为评估建立相应的标准体系,可以是百分制,也可以是等级制,只要可以区分学生的实验表现即可,但是一定要有不及格率的设定,因为奖惩制度可以提高学生的学习效率。
(三)提高教师的专业能力
教师在电气专业实验教学中起着主导作用,为了让实验教学体系更加的完善,可以从教师出发,全面提高教师的专业知识素养。学校可以定期的组织电气专业教师参加统一的培训,还可以要求资历深的专家到校演讲等等[5]。
结束语:
综上所述,电气专业实验教学不仅培养了电气专业性的人才,而且还促进了国家电气行业的发展。通过分析现阶段电气实验教学的现状,并提出了对实验教学考核体系的研究与构建,为今后电气专业的发展奠定了基础。
参考文献:
[1]周跃佳, 房俊龙, 魏东辉,等. 面向工程认证的电气工程专业开放型虚实结合实验教学体系研究[J]. 南方农机, 2020, v.51;No.345(05):152-152.
[2]汤波, 雷燕, 舒筠佳,等. 新工科背景下电气工程专业课内实验的教学改革研究[J]. 教育信息化论坛, 2020, v.4;No.61(01):59-60.
[3]谢文燕, 王武. 工程教育专业认证背景下电气工程实验教学中心建设研究——以福州大学电气工程实验教学中心建设为例[J]. 中国电力教育, 2019, No.381(11):72-73.
[4]王华、吴桂清、刘红霞、曹琳琳. "新工科"理念下的电气信息类专业实验教学体系建设[J]. 实验技术与管理, 2020, v.37;No.292(12):21-24.
[5]张佳宁、王福杰、张杰. 新工科特色电气类专业开放式实验教学的探索[J]. 电气传动自动化, 2020, v.42;No.198(03):62-64.
作者简介:高翔宇,1987.3.19,男,山东临沭县,讲师,本科,临沂电力学校,中专学校对学生实验实训考核评价。