电工实训课程教学改革探索

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摘要电工实训课程对磨炼学生的工程实践能力和塑造应用型工科毕业生具有非常重要的意义。结合当下高校电工实训教学中发现的一些问题，结合工作体验，提出采用任务驱动型实训，降低纯验证性实验比例，增加具有一定创新的设计类实验，开展虚拟仿真与翻转课堂教学。从教学效果评估来看，这些措施对于完善实验教学体系、提高学生分析解决问题能力都有较好效果。

关键词电工实训；实训设备；虚拟仿真；翻转课堂；“双师型”教师

1当前电工实训课程待改进之处

在电气工程专业教学中，电工实训是不可或缺的环节，很多其他专业的工科学生也开设了本门课程。换句话讲，很多大一新生遇到的第一门专业实验课即是本课程，是否生动有吸引力，能否唤起学生思索和动手的兴趣，决定了本门课程的成功与否。工科是非常重视实践的学科，毕业生未来的工作也是直接动手从事工程工作。本门课程的持续改进，可以促进学生更好地理解书本知识，建立批判性思维并提高动手能力。传统的电工实训课程，在本专业往往处于从属地位，不仅教学内容不被重视，甚至连实验实训设备的更新维护、实验技术工作人员的待遇等与主干课程相比，都有一定的差距。按照我国现行教育制度，各地在高中阶段进行了文理分科以及课程的选择多样化，同一个专业，学生来源有很大不同，而大学又较早地进行了专业细分，这样做的结果是部分学生在电工实训课开始前缺乏电工电子的基础理论知识，不能直接进行电工实训相关任务教学，需要教师进行预备知识讲解，增加了完成实训的工作量和难度[1]。目前，很多本科院校的实验室实验条件较差，很多实训设备甚至是10多年甚至20年前的陈旧设备。课程内容也比较陈旧，有些还是与多年前购买的实训设备差不多同时编写，上课时按部就班地演示实验步骤，最后让学生照葫芦画瓢，进行实验操作、记录实验数据等。在教学过程中，学生根据实验讲义模板进行例行操作，不需要有过多自己的想法，这严重影响了对学生的动手操作能力和实践能力的培养[2]。另外，从教学课程内容来看，传统实训内容大多是验证性实验，比如日光灯电路、用继电器实现电动机正反转等。另外，电工实训教学除了要求学生做相关训练项目，实际上还需要学生能够熟练掌握操作技能，熟悉电工用具、实验设备的使用及简单维修调整。按当前院校电工实训课时情况来看，课时的安排相较于实验内容往往不够，教师只好选取部分进行讲解，学生则为了尽快完成任务，没有太多时间进行思考，实训效果难以保障。这样就造成一种假象，学生往往觉得刚开始学习，课程就结束了。在学习内容时间的分配上，教师要完成规定的讲解和检查，只好减少学生实践动手操作的机会。课程内容老调重弹，很多实验内容沿用多年而从未改动。实际上由于更新、更先进的工具和技术的出现，相应的教学也应该随着改进。由于要照顾到不同的专业，实训内容的选取往往过于简单，采用相同的认知模块，没有结合不同的专业特点。评价体系落后，难以客观评价学生。现有评价中，实验成绩由三部分构成，即课前预习、实际操作、课后实验。如果学生的实验内容完全一样，所有人都按照指导书照葫芦画瓢操作一遍，最后的实验报告也无太大出入，很难评价学生的技能高低。

2电工实训教学模式与实施方案

增加课程模块，消除不同课程知识界限电工实训的教学计划应该与其他相关课程统筹考虑，打通与PLC课程、电路分析等其他课程的联系，制作出符合不同专业特点的教学计划。根据不同的阶段，课程设置对应为基础部分、综合应用、拓展创新三个阶段。1）基础部分主要是让学生学会熟悉实验实训设备，通过基本的实验复习验证书本中的内容知识。2）综合应用是在前一阶段的基础上进行有一定综合性的实验，进一步熟悉和理解相关知识内容。此部分内容包括并不限于电机控制电路安装调试、PLC的接口应用等。3）拓展创新模块主要是将基础模块、应用模块所学知识应用到具体项目中。经过与课程难度相适应或者适当提高的项目训练，积极引导学生参加开放课题、创新创业竞赛、技能竞赛。通过不同层次的训练，对于部分未学过PLC等课程的非电类专业学生，可以选择其他题目或者提供部分程序以弥补知识不足。引进新颖的教学方式，唤起学生求知欲在电工实训教学中，学生是知识传播的接受者，是学习的主体；指导教师为学生服务，而不是一个表演者的角色。教师要掌握学生的来源情况，以选择内容和难度与相应学生匹配的教学素材，采用任务驱动型实训。在知识讲解中，要引导学生思考，综合运用所学知识分析问题、解决问题，对不同技术方案的优缺点进行比较。应用此方法可以激发学生学习兴趣，充分发挥学生的主观能动性[3]，让学生能够基于任务驱动方向去思考问题，沿着任务驱动的技术路线去学习相关知识，提高相关技能，做到有的放矢，提高效率。如果给学生一定的任务驱动，往往能够激发学生的探索欲和求知欲，比填鸭式教学效果强很多。重视现代教学技术，增强教学效果近年来，运用虚拟仿真技术以及翻转课堂、慕课等教学模式，可以通过多样化的教学技术来增强教学效果。有些教学内容十分抽象、不易理解，如电机内部的电磁转换过程等，可以采用多媒体技术，使学生通过3D动画等形式直观学习。虚拟仿真技术要求虚实结合，尤其是一些实际实验有一定的危险性，可以采用虚拟仿真方式。如在接触高电压大电流等实验时，可以通过制作规范的教学视频，直观、动态地展示过程与细节。淮阴师范学院充分利用现有计算机网络资源，运用项目驱动、翻转课堂等教学法，提高实验教学质量，增强教学效果。还可以将演示视频提前分发给学生进行预习，这样在电工电子实训教学过程中可以减轻教师现场讲解负担。学生在课后复习过程中遇到问题时也可以随时通过网络与指导教师保持沟通，将学习掌握情况反馈给教师，真正做到融会贯通[4]。构建开放式实验教学环境传统实验教学一般按照行政班进行分组，要求学生根据排好的课程表到相应实验室完成规定的课程。到了下课时间，无论学生完成的结果如何，必须下课，这是由于学生和教师的课程安排各有其限制之处。固定的时间段虽然方便了排课表，但是对于动手能力较差的学生，很可能无法完成实验内容，另外限制了部分能力较强的学生继续学习。构建开放式实验教学环境可以弥补排课缺陷。在开放式教学环境中，学生不再拘泥于以往的课表安排，可以适时根据自己的课程时间在线选择项目，通过实验指导书或者教师指导确定实验方案，然后预约时间做对应项目，对于教师和学生都能有一个弹性的时间来合理分配。开放式实验教学以学生为中心，注重学生的个体差异，对提高学生分析问题、解决问题的能力，拓宽学生的知识面，具有重要作用[5]。加强“双师型”教师队伍建设长期以来，高校的实验技术人员普遍在学历、工作资历等方面，甚至工资待遇方面，与专职教师相比有一定差距，不利于发挥高校实验室技术人员的积极性。部分理论课教师工作重心不在实验实训，甚至于对实验设备都不熟悉。因此，应当从多方面加强目前的师资队伍建设。不论是专职教师，还是专职的实验室技术人员，都应该提升实践能力，丰富实践经验。工科教师必须有相当的实际工程经验，才能培养出懂技术、会应用的专业技能人才。“双师型”教师队伍建设已经列入很多工科院校的议事日程，要培养既有理论基础、又有实践能力的“双师型”教师，需要淡化理论教师和实训教师的界限。学校还应鼓励教师参加职业技能培训、到企业挂职锻炼等，以增加教师工程实践经验。

3结语

本文对电工实训课程从实验教学内容、教学手段和方法、师资培养等方面进行了改进探索。在实际教学中，淮阴师范学院教师采用灵活的电工实训课程教学安排，对原有教学课程内容进行了较大更新，增强了学生的思考能力和分析问题、解决问题的能力。从学校近几年的实施情况来看，有效调动了学生的实验积极性，提高了学生对电工技术实验课的重视程度，学生的基本实验技能、创新能力有很大提高[6]。与参加课程学习的学生代表进行座谈并进行相关问卷调查，结果显示，电工实训课程从课程安排到教学互动等均得到学生好评。学生也提出希望多学习一些与日常生活相关的安全用电常识、未来的专业知识等，这也是未来课程改革的方向之一。

参考文献

[1]李健,张艳蕊,王军伟,等.面向“中国制造2025”的高校文科生电工电子认知课程教学探索[J].科教文汇,2018(16):73-75.

[2]范宜标,江晓玲.电工电子实训教学的现状分析及对策研究[J].安阳工学院学报,2017,88(4):126-128.

[3]胡艳丽,刘团结,贾群.“任务驱动与学做合一”电工技术实训教学模式构建:以淮南师范学院电气工程及其自动化专业为例[J].科技视界,2017,55(7):81,97.

[4]阎群,李擎,韩守梅,等.面向卓越工程师培养的电工技术实验教学改革[J].中国教育技术装备,2017(2):137-139.

作者：吴自万 刘恋 单位：淮阴师范学院物理与电子电气工程学院