电工与电子实验课程下的教学改革

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【摘要】本文分析电工与电子实验课程存在的问题，结合高职院校与人才培养的要求，提出电工与电子实验课程线上与线下相结合的教学模式改革，提高学生动手、分析问题、解决问题、增强创新思维等能力。

【关键词】电工与电子技术；人才培养；线上与线下；教学模式改革

1引言

电工与电子技术实验课程是高职类院校开设的一门专业基础课程，适用于电类和非电类专业的学生，开展实验教学交流与动手实践实验对学生理解、掌握、应用专业理论知识，起到非常重要的促进效果，并且具有一定的工程性和实践性,对提高学生的创新思维与动手实践能力起到关键的作用[1，2]。通过本课程的开设，不但培养了学生独立思考、动手的能力；而且将理论知识与工程实践很好地结合起来，有助于学生对专业知识的理解与认识；重要的是培养学生的工程设计能力、实践应用能力以及一定的创新能力，树立工程实践的观点和严谨的科学作风，为后续课程以及从事与本专业相关的工程技术等工作打下了必要的基础。

2电工与电子技术实验课程存在的问题

众所周知，理论联系实践是检验与理解知识的法宝，是对所学知识深刻认知的通道，可见实验课程的重要性。然而，随着各院校开设的课程较多、排课难、以及实验仪器等问题，目前主要表现为：（1）教学内容的增多与对应的学时压缩日益突出矛盾，从而导致学生对实验设备的掌握不够全面，影响实验的效果；（2）理论与实验课程不同步，出现实验时间集中，实验室可能出现长时间闲置，也可能出现超负荷使用，导致实验室使用紧张、设备维修量增大；（3）学生的动手能力比较差，过多的依赖老师，导致实验过程中仪器设备出现问题与故障，学生不会进行灵活处理[3]；（4）学生理论知识掌握不好，导致实验课程不感兴趣，影响实验的质量[4]；（5）教学内容陈旧，验证性实验居多，教学模式单一，软硬件平台滞后，专业技能培养欠缺[5]；（6）实验课程内容相对简单，缺少一定的专业特色知识，以至于对学生的兴趣与实验能力的培养作用不大。平时实验教学中，一般首先由实验教师备好相关的实验设备，然后讲授实验目的、内容、原理、步骤、注意事项，最后学生根据实验线路图去完成实验，从而导致整个实验过程缺少了实验分析、设计、解决问题的能力[6]。总的来说，以上这些存在的问题对学生实验课程的学习、理解、掌握与应用等有一定的影响，不符合开展实验课程的初衷与目的，不利于学生综合方面的发展。

3电工与电子技术实验课程的教学模式改革

针对以上实验课程存在的主要问题，本文提出了基于电工与电子技术实验课程线上与线下相结合的教学模式改革与研究。进一步结合学校具体实际和人才培养目标，采用线上与线下相结合的实验教学，充分利用线上的模拟仿真实验平台，基于虚拟与实践两者相结合的实验教学模式，提高学生对实验课程内容的深刻理解、独立思考能力、以及更好地将理论与实践联系起来，达到实验课程开设的目的与意义。本文依托广东石油化工学院电工电子实验教学示范中心实验室，以电工与电子技术实验为导向，学生为中心，紧扣学生的兴趣爱好，采用线上虚拟平台实验与线下实践动手实验相结合的教学模式，有效地对本实验课程进行开展，达到更好的实验教学效果，具体的改革方案如图1所示。基于电工与电子技术实验课程的改革，逐渐呈现出实验内容与学时不匹配、学生接受效果有待提高、实验设备老化、教学模式单一等问题。本文采用线上与线下相结合的教学，线上模拟仿真实验不统一安排学习，学生只要在理论课上完后、线下实践上课前完成即可，学生线上学习不占用学时，可根据个人时间与掌握情况多次进行，灵活性与机动性较强。其中实验课程改革的主要内容为：（1）采用线上虚拟仿真实验与线下实践动手实验相结合，确保学生对每个实验的理解与掌握；（2）适当减少验证性实验，增加综合性与设计性实验，培养学生独立思考、动手、设计等能力；（3）理论课程与实验课程相对同步进行，理论上完后，紧接着上实验课程，避免时间过长，不利于学生对知识的理解与掌握；（4）学生独立思考完成、实验合理分组、成立实验讨论学习群，促进师生之间的交流互动，以至于教师进一步了解每组学生对实验的掌握程度，便于后续实验的针对性开展下去，培养学生的兴趣爱好、独立思考与动手实践能力。同时，为了更好地提高电工与电子技术实验课开设的意义与重要性，采用线上与线下相结合的教学模式，以此来达到高职院校培养人才的要求。其中，线上学习采用模拟仿真平台，分别包括：课前实验要求与讲解、虚拟仿真软件Multisim的学习与使用、虚拟仿真实验的设计与过程、师生交流互动平台（腾讯会议、QQ直播等）；线下学习采用电工电子实验教学示范中心提供的设备实践平台，分别包括：实验要求以及设备使用注意事项的讲解、学生分组讨论与分析、学生动手操作过程、教师提问、检查与核对。然后，教师要根据实验前预习、线上操作、课堂表现、考勤等方面给出平时成绩，约占总成绩的40%；根据线下实验操作完成内容、提问回答情况、实验报告撰写等方面作为实验成绩，约占总成绩的60%。其中，实验报告是实验课程的二次思考、分析与总结的过程，作为实验课程重要的组成部分，反映了学生实验的专业素养与能力[7]。最后，通过给出的平时成绩与实验成绩，从而确定这门实验课程的总成绩。总的来说，本实验课程的教学模式改革，一方面通过线上模拟仿真的学习，可有效地对理论课程的内容进行理解与掌握；另一方面可把线上遇到的问题或不懂的地方，再次通过线下实验设备进行二次实验，以此提高实验课程的掌握程度；重要的是，线上与线下教学模式的结合，有效地解决了本实验课程目前主要的现状，有利于学生各方面综合能力的发展。综上所述，电工与电子技术实验课程改革与传统的实验教学有着一定的区别，结合表1总结的内容分析，传统的实验课程学生参与实验设计少，动力思考少，基本上由教师完成了整个实验操作，不利于培养学生的创新与思维拓展的能力。然而，通过线上与线下结合的实验课程改革，教师只需要对实验内容、原理、注意事项与实验设计可行性的讲解，以及实验后的指导与点评即可；学生可提前灵活预习、分析与设计，通过将实验预测结果与线上仿真实验的差异进行相应的方案修改，从而加深对实验的理解与掌握，为后续线下动手实践实验打下了扎实的基础，从而更好地提高了学生的独立学习能力与对知识的理解水平。

4总结

本文对电工与电子技术实验课程教学研究的思考，提出了线上模拟仿真平台与线下实验室设备实践操作相结合的教学模式。采用线上模拟仿真软件Multisim，不仅让学生灵活抽时间提前了解本课程实验的相关内容，并且得到充分的预习与思考，避免了实验内容与课时矛盾的情况出现，更好地解决了学生实验课程面临的各种问题；而且确保学生在“教中学、学中做”的学习状态，很好地培养了学生独立思考与动手、积极参与讨论、主动学习以及提升工程实践的能力，力争适应当代大学生发展与培养的要求。

参考文献

[1]马锐军,向丹,赵先美,等.CDIO理念下师范院校电子技术实验教学改革与实践[J].科技风,2019(21).

[2]于涛.浅谈电子技术实验教学改革实践与探究[J].教育天地,2017(1).

[3]毕克玲.电工电子技术实验教学改革的研究[J].电脑迷,2018(34):88.

[4]叶惠琴.电工电子技术“教、学、做”相融合实训教学改革的研究与实践[J].课程教育研究(上),2015(6):252.

[5]陈家文.电工技术与电子技术实验教学改革研究[J].通讯世界,2018(4)291-292.

[6]陈建国,徐玉珍.“电工与电子技术实验”教学方式改革的研究[J].福建电脑,2016,32(12):67-68.

[7]孙敏,金印彬,宁改娣,等.OBE理念下数字电子技术实验教学改革与实践[J].中国教育信息化,2020(2).

作者：林水泉 单位：广东石油化工学院