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新工科背景下电子技术基础实验课程建设
——以西藏农牧学院电气工程学院为例

2021-09-29朱瑞金扎西顿珠

黑龙江科学 2021年17期
关键词:实验报告实验课工科

袁 超,朱瑞金,扎西顿珠

(西藏农牧学院电气工程学院,西藏 林芝 860000)

1 新工科背景下对于学生实践能力的需要

2017年2月,教育部提出的新工科建设迅速成为各大高校关注的热点,全国各大高校积极开展对新工科的探索和改革。培养创新型人才是工科的本质,培养伟大的工程师是工科的核心目标,新工科建设就是培养适用于新时代要求的现代化工程创新人才。因此,要加强培养工科学生的实践动手能力,这对于新工科建设具有重大意义。

2 电子技术基础在专业中的重要性

电子技术基础是电气工程及其自动化的专业核心课,分为数电部分和模拟部分。电子技术基础是电力电子技术、微机继电保护、电力系统继电保护及自动装置、电气CAD技术等专业核心课和专业选修课的基础。电子技术基础是一门理论性和专业性都较强的课程,部分学生理论基础薄弱,理解能力较差,学习此门专业核心课较为吃力,而通过实验的直观认识能够提高课程学习效果,同时,实验还可以作为创新创业类电子竞赛的支撑。在此背景下,本研究针对电气工程及其自动化专业下的电子技术基础实验课程在教学实践方面所遇到的问题与挑战进行了探讨与实践。

3 实验课现状及存在的问题

经过对电气工程及其自动化专业学生的调查,并和实验教师进行讨论研究,发现目前的实验课教学还存在很多问题,主要从以下三方面进行论述:

3.1 高校师生对实验教学的重要性缺乏重视

实验课程的定位为理论课程的补充。作为实验教师,一些教师认为实验相关内容理论课教师在课堂上已经讲过,所以没必要在实验课上重复讲述实验原理和实验内容等,上实验课只是把接线图给学生接一遍,然后让学生自己操作。作为学生,很多学生认为实验课不同于理论课教学,多数实验不用考试,主要任务就是完成实验报告,没有考试的压力,只是看基础好的学生操作,自己却不动手,只忙于写实验报告。

3.2 实验内容设置不合理

以前的电子技术基础实验内容已经过时,不利于学生创新实践能力的培养。多数情况下,实验内容的选择是为了配合理论教学,在理论教学结束后,实验教师会按照教学大纲安排几个基础性实验或验证性实验进行教学。学生根据实验教师的指导进行实验,完成实验题目,最后得到和实验指导书一样的结果。这些实验内容的连贯性和整体性很差,实验教学不能作为理论教学的补充和延伸,学生也不会对理论课所学的知识融会贯通,最终达不到培养学生创新实践能力的目的。

3.3 实验课考核制度不合理

长期以来,对实验课掌握程度和学习效果的考查,通常只是通过检查实验报告的形式进行反映,但实验数据可以从多方面获取,如上网查询或抄袭其他同学的数据。为了真实有效地反映学生掌握电子技术基础实验知识的情况,应该在提交实验报告的基础上,完善实验课考核制度。

4 电子技术基础实验课程改革措施

4.1 单独设立电子技术基础实验教学课

针对上述实验教学中存在的各种问题,课题组经过充分讨论和研究后,提出了多种解决办法,其中一个最佳的解决办法就是对电子技术基础实验课单独设课,单独计算实验成绩,因为学生比较看重成绩,从而增强学生的学习积极性。通过对实验内容进行合理规划,可以拓展学生的创造性思维。课题组共同制定了单独的实验大纲,使实验课真正成为一门独立的课,而且每年学校都会举行电子设计大赛,增强了学生的学习兴趣,提高了学生的实践动手能力,为以后工作打下扎实基础。

4.2 打造层次化的实验教学内容

结合西藏农牧学院电气工程学院的实际情况,课题组提出了“打造层次化的实验教学内容”的改革思路,以能力培养为目标,以教学内容调整为手段,改革电子技术基础实验课程的教学体系,提高学生的实践动手能力。下面以数字电子技术基础实验为例进行阐述。

按照西藏农牧学院电气工程学院的教学大纲设置,把数字电子技术基础实验分为基础性实验、设计性及综合性必修实验、设计性及综合性选修实验,形成层次化递进的实验教学内容体系。原则上学生必须完成全部基础性实验,但考虑到学生基础不一样,所以基础好的同学可以自由选择完成基础性实验的数目。设计性及综合性必修实验为学生必须完成的实验。设计性及综合性选修实验,学生可以自由选择。同时,学生可以自己设计综合性实验题目。实验教师根据学生制定的实验计划进行合理化分析,指导学生完成实验。每个学生需要完成16学时以上的实验。

图1 实验内容结构图Fig.1 Structure chart of experiment content

4.3 构建学生主动式教学模式

电子技术基础实验单独设课后,在开始实验前,实验教师对实验目的、实验要求、实验任务及实验注意事项进行讲解。在做实验的过程中,教师不做过多指导。为了保证上课质量,同时完成规定的实验内容和实验任务,首先,要求每个学生制定自己的实验计划,实验内容包括必修实验、选修实验及自由设计实验题目,内容由浅入深。其次,从教师指导学生做实验到学生独自完成实验,再过渡到学生自己设计实验题目和实验任务,自己选择实验器材,自主完成实验。

图2 教学模式图Fig.2 Model of teaching

4.4 构建实验过程化考核模式

实验考核的公正直接关系到学生学习的主动性和积极性。过去的实验考核主要是根据实验报告,但实验报告的数据和结果可以通过网络查找或抄袭实际操作的同学。这种考核方式对一些独立认真做实验的学生来说不公平,而且不能区分到底谁认真做过实验。课程组制定了过程化的考核方式,使考核方式更为合理。成绩由课堂表现×30%+个人实验计划×30%+实验报告×10%+期末实验考试×30%组成。实验教师根据每个学生制定出的个人实验计划难易程度进行评分,同时在上课期间根据每个学生的表现和实验操作进行评分。改革后,实验报告的比重最低,这样可以突出实验的重点是考核动手操作的过程和制定实验计划,而不是简单完成实验报告。最后的学期末实验,教师根据每个学生的实验表现合理设计出难度适中的实验考试题目,让每个学生独自完成实验的接线以及对实验结果的分析和处理。

5 结语

本研究针对电子技术基础这门工科课程的实验教学进行了分析与思考,发现了实验课在教学过程中存在的问题与不足。针对存在的问题,通过实验课单独授课、优化课程内容、改革实验教学模式、构建过程化考核方式等措施,能够让学生对电子技术基础这门课程有一个更深入的认知, 有积极的热情与动力去学习,有充足的时间去动手实践,有分析问题、解决实际问题的能力,为日后走向工作岗位奠定扎实的理论与实践基础。

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