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《电工与电子技术》实验课程存在的问题及对策

时间:2024-05-05

李艳贞

(河南工业大学 电气工程学院,河南 郑州 450001)

《电工与电子技术》实验课程存在的问题及对策

李艳贞

(河南工业大学 电气工程学院,河南 郑州 450001)

阐释了理工科院校开好《电工与电子技术》实验课程的重要性,总结了电气工程学院《电工与电子技术》实验课程教学的成功尝试,剖析了《电工与电子技术》实验课程教学中存在的问题,并提出了解决问题的对策。

《电工与电子技术》实验课程;问题;对策

一、理工科院校开好《电工与电子技术》实验课程的重要性

1.《电工与电子技术》是理工科院校的一门重要的专业基础课。河南工业大学是以工科为主的综合性大学,《电工与电子技术》是面向笔者所在学校非电类专业开设的一门重要的技术基础课,包括“电工技术”和“电子技术”两大部分,涉及电路、电机、电控、模拟电路、数字电路等,知识面宽、范围广,既是连接基础课和专业课学习,起承上启下作用必不可少的重要课程,也是培养创新型人才的重要组成部分。

2.《电工与电子技术》的学科性质决定其实验课程的重要性。从学科性质上看,《电工与电子技术》既是一门理论性学科,又是一门实验性很强的学科,实验教学是整个教学过程极其重要的一环,对学好理论知识,培养学生分析问题、解决问题以及动手能力起着重要作用,为今后从事工程技术工作和科学研究打下了一定的基础。因此,《电工与电子技术》实验教学具有重要的地位。

二、电气工程学院《电工与电子技术》实验课程教学的成功尝试

由于《电工与电子技术》是一门综合性学科,涉及物理,机械、计算机、电机、电气及自动控制等不同学科,理论性强,应用性强,同学们普遍认为概念抽象、难学难理解。实验课时又少,怎样在短短的2学时内,将学生的兴趣调动起来,提高实验课教学质量,实现改善实验教学效果的目的呢?笔者从以下方面进行了尝试探索。下面以三相鼠龙异步电动机正反转控制实验为例说明。

1.认真备课,精心安排,做好实验准备。实验目的:①通过对三相鼠笼式异步电动机正、反转控制线路接线,掌握由电气原理图接成实际操作电路的方法。②加深对电气控制系统各种保护、自锁、互锁等环节的理解。③学会分析、排除“继电-接触”控制线路故障的方法。

重点和难点:接线;对保护、自锁、互锁概念的理解与实际操作。

本实验接线比较多,由于理论和实际的脱离,特别是控制部分,学生们接的线是五花八门,错误百出。其结果是一次实验课有一半同学做不出来,有的最后“比葫芦画瓢”凑合完事,根本达不到教学目的。

为此在备课时,笔者不仅自己多次做实验,找出难点和各种易出现的故障,还结合笔者校实验室的设备和仪器仪表特点,给同学们编写了通俗易懂、详细明确、可操作性强的实验指导书,可以更好地指导学生独立完成实验操作,达到教学所设定的目标。

同时针对学生经常出现的问题,结合学生实际情况,将原理图和实物进行梳理,根据多年在企业工作的经验和国家标准,将原理图划分为三部分:主电路、正转控制部分、反转控制部分。针对学生接线混乱、故障多样、效率低,不能很好的完成实验的现状,统一规范设计,即连线时主电路用黄绿红颜色的线,正转控制部分用蓝颜色的线,反转控制部分用黑颜色的线,并将线的颜色、规格、数量平均分配到各个实验小组,实验结束要求学生放回原处。用颜色区分各个部分,提前避免了很多错误。这一精心安排的举措解决了实验混乱,课堂效率低,实验效果差的问题。还有充分的时间将点动和自锁控制,竞赛考核加入进去,使电控实验形成了一个整体,提高了课堂效率,达到了较好的实验效果。

2.讲解透彻到位,抓住重点和要点。建立学生自主学习为主体、教师讲授为引导的新型实验教学模式。按照电工与电子技术实验课程标准及其理念的要求,学生的学习方式从大的方面来说,基本可定位在“自主、合作、探究”这样的学习方式。实验课老师讲解一定要讲透彻,首先对本次实验内容和方法进行讲解,使学生了解实验的具体步骤与方法;其次对实验中应注意的一些问题、重点和难点、常见故障进行讲解,关键是理论与实际要紧密结合起来,将各种参数、工作状态和实际应用结合起来;最后对实验中所使用的新仪器的结构和使用方法要进行较详细的讲解,以免发生仪器损坏的现象。本实验的重点是接触器控制原理,自锁和互锁的实现,接触器联锁与按钮联锁正反转控制的区别,等等,难点是控制电路的接线。在短短的15分钟内讲好,要求教师语言精练,风趣幽默,调动学生的实验积极性。

3.精心演示,设置悬疑,引起学生的浓厚兴趣。本实验学生们感觉有点难,无从下手,在讲解中加以演示,同时设置悬疑,会引起学生的浓厚兴趣,有兴趣,才能将“要学生学”变成“学生要学”。比如,热继电器的作用是什么?选用交流接触器的主要根据是什么?在电机正、反转控制线路中,为什么必须保证两个接触器不能同时工作?在控制电路中,短路、过载、失压、欠压保护等功能是如何实现的?还有,不说话,用动作怎么表示你成功的实现了自锁和互锁功能?学生在合作、探讨的氛围中很容易将课堂上枯燥的、难懂的理论知识理解了。

4.严格过程管理,把好实验质量关。在实验操作过程中,严格要求学生遵守纪律,按规范操作,培养学生的动手能力和科研能力,使学生养成实事求是的科学态度和严谨的工作作风。本实验分为主电路接线、控制电路接线、正反转实验、自锁互锁、点动实验几个过程,每个过程尽量检查。对出现故障的,先自行检查,尽量让学生自己解决,对出现漏做、错做的必须重测、重做。实验结束后必须把仪器、连接线等整理就绪,放回原处,养成良好的工作习惯。

5.引入考核竞赛机制,巩固实验成果。实验课的开设一般与理论教学同步进行,配合理论课,结合授课内容插入安排,所以对于实验课的考核要有一系列的规定,要达到“以考促教”和“以考促练”,以促进教学质量和学生技能水平的提高。

为此,本实验改变传统的考核方式,以竞赛代替考核,方法是最后10分钟,任意抽取一名学生代表本组参加竞赛,要求5分钟完成各项实验内容,学生兴致非常高,练得非常积极、熟练,总结经验,讨论最佳方案,巩固了实验成果。

经过多次实验证明:上述方法使绝大部分学生很好地完成了实验,有效地提高了实验课教学质量和课堂效率,实现了改善实验教学效果的目的。

三、《电工与电子技术》实验课程教学中存在的问题

1.仪器设备方面的问题。实验设备总的来说,数量能够满足教学要求,但是电控实验台只有16套,一次只能上1个班,学生课多时间紧,有时排不开,要中午或晚上排实验课,影响教学效果。有时也影响其他课程。

2.教学方面的问题。一方面,课时少内容多,学生电学基础薄弱,动手能力不强,兴趣不高,及格率低。另一方面,《电工与电子技术》课程实验的开设主要以验证性的实验为主,辅以选修实验。在实验的过程中往往片面地强调理论验证,忽视了实验教学在培养学生能力方面的独立性和重要性,致使在该门课程的教学实践中教师和学生都不同程度的存在着“重知识轻能力”、“重理论轻实验”、“重课堂轻课外”的倾向。

3.其他方面的问题。目前学校开设课程多,学生时间紧,没有充足的时间预习,疲于应付实验。实验老师任务重,待遇低,师资薄弱。

四、解决《电工与电子技术》实验课程教学中存在问题的对策

1.仪器设备方面。希望学校进一步重视实验教学,加强校内实验室建设,完善实验设备,提高实验课效率,让实验室充分发挥实验、实践和科学研究的作用。

2.教学方面。增加经费支持,增加教师开设实践课程的积极性。根据笔者所在学院的老师们的上课情况来看,绝大多数老师喜欢上理论课程,而不喜欢承担实践类课程,这说明了一是老师对实践课程不熟悉,二是与传统教育对实践课程不重视有关。实践课程势必要费较大功夫和很多精力,建议学校对实践课程在经费支持、课时费等方面进行支持,形成不是“要笔者上”,而是“笔者要上”的局面。

3.其他方面。加强正面宣传,纠正实验课教师低人一等的偏见,通过职称评定倾斜等措施提高实验教师待遇,加强实验教师队伍建设。

[1]王鲁云,等.教学过程管理模式的改革与实践[J].实验技术与管理,2013,(6).

[2]井岩,等.基于教学范式的电工学实验教学改革研究[J].实验技术与管理,2013,(6).

G642.41

A

1674-9324(2014)28-0240-02

李艳贞(1966-),女,河南开封人,河南工业大学电气工程学院讲师,主要研究方向为电工与电子技术。

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