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摘要:高等院校电路基础实验室所开设的实验课是很多专业的学生必修的基础课,它与理论教学密切相联。通过该阶段的实验,既加深了学生的理论知识,又为学生的动手能力、创新能力的培养奠定了基础。因此,把电路基础实验室建设好、管理好,对实验教学质量的提高有着重要意义。
关键词:电路基础;实验室建设;管理;教学质量
作者简介:胡芳(1963-),女,湖北宜昌人,三峡大学电气与新能源学院,高级实验师,主要研究方向:电工电子。(湖北 宜昌 443002)
电路基础实验室是三峡大学(以下简称“我校”)省级电工电子示范中心的一个重要的基础实验室,承担着“电工学”、“电路”、“模拟电子技术”、“数字电子技术”四门课的实验教学,面向开课的大学生有电类专业的也有非电类专业的。因此,我们每年必须承担20多个网选班大约2000人的实验教学任务,实验室仪器设备利用率很高。为了保质保量地完成实验教学任务,我们大力加强了电路基础实验室的建设和管理。
一、加强实验室软硬件建设,提高实验课教学质量
1.制作多媒体课件,增大教学信息量,改善教学手段
近几年由于高校的扩招,我们每个网选班实验人数由原来的40人增加到80人,实验室也由小教室变成了大教室,在人数较多的大教室用小黑板讲解实验内容效果显然较差。为了提高教学效果,学校给实验室配置了电脑、投影仪等多媒体教学设备。实验室的教师不断地学习,挖掘自身潜力,结合自己的特点编制了实验教学课件。我们利用多媒体图文并茂、生动逼真、可将细节放大的特点,把实验项目中所用的仪器和实验装置均以实物照片的形式予以展示和讲解,并播放视频进行操作演示,使教学内容更加清晰、直观、生动。对操作较麻烦的仪器如示波器、信号发生器等,我们将其使用方法制作成由老师演示的视频,出现什么波形时,该怎样调节都演示得清清楚楚,学生一看就一目了然。在上实验课时,除了传统的教材、讲义外,还将这些多媒体课件反复播放。学生通过观看学习,对相关知识有了一个直观的印象,感知到了完整、清晰、形象的实验过程,彻底改变了过去学生上实验课时对一些设备不会操作、无法看懂实验装置,感觉无处下手的现象。由此可见,采用多媒体课件后不但增大了课堂信息交流量,降低了实验难度,而且也提高了学生的操作技能,激发了学生学习的积极性和主动性,改善了学习环境,取得了很好的教学效果。
2.自制实验装置,改进教学设备,突出我校办学特色
我校电工电子实验教学示范中心于2008年被评为省级实验教学示范中心,我们将进一步努力,将它建设成国家级示范中心。成为合格实验教学示范中心的一项基本指标是:中心应有体现学科特色的自制教学仪器设备。目前我校电工电子实验示范中心仅有电路基础实验室全部采用了自制实验板,另有机电实验室和PLC实验室有部分自制设备。我们实验室的这些自制实验板是1995年和2000年分两次自制的,实验板是开启式的,没有实验箱遮盖,能让学生看清实验板的结构和电路的连接,更适合学生学习,充分体现了我校教学特色,在中心评估验收中得到了专家的高度评价。我们实验室的自制实验装置经过十多年高强度的使用,实验板已经老化,故障率升高。另外,这些实验板是分两次自制的,1995年自制的是一个实验一块板,2000年是将多个实验集成在一块板上,因此现在的同一个实验会用到两种不同的实验板,给教学带来了较多困难。
2009年初,我们向学校申报了改制电路基础实验室教学设备的教改项目,很快得到了批准,并提供八万元经费进行改制。实验室老师投入高度的热情,精心策划,团结合作,在不到半年的时间内,成功完成了全部七种实验电路板、实验箱的制作。每种设备各做了45套,5套作为备用,七种实验设备能满足电路基础实验室所有实验课的教学需要。新的电路板外观上比原来的大气、漂亮,印刷字符更清晰、直观,模电、数电实验板加大了尺寸,比旧板更好操作,印刷电路板都采用双面覆铜、2mm厚的高品质材料制成,比旧的更牢固耐用。印刷电路板的电路图设计布局更合理,布线均匀,线条较粗,铜铂的走向尽量与原理图的表面丝印层一致,学生更易看懂电路图和测试点,新设计的电路对相关参数进行了修改,使得测量数据与理论值更为接近,使实验结果更具说服力。七种实验设备制作好后,通过了学校专家组的验收,得到了他们的一致好评,并于2009年6月投入使用。在实际运行中发现:改制后的新课件和新电路板,更能激发起学生的学习兴趣,增强了学生的动手能力,提高了学生的实验操作技能,取得了良好的实验教学效果。
我们认为:实验教学设备好坏的评价主要指标应该是让学生获得实际的知识,而不是仅仅为了让学生方便做实验。有些实验箱做得非常漂亮,功能也十分完备,学生能在很短的时间内完成实验,但当他们做完实验后发现,他们的收获很少。有的仅仅是验证了理论而已。比如日光灯实验,有些实验设备把所有的连线都接好了并封闭起来,学生只需要测量一下指定点的电压电流就完成了实验。做完这样实验的学生不见得会装配一只日光灯,我们的做法是只将日光灯的散件固定在一块板上,由学生自己动手连接并测试,学生做完这样的实验,知识会掌握得更加牢固,会更有成就感。
二、建立严格的管理制度,提高仪器设备的使用效率
实验室管理是高校管理工作中不可忽视的重要环节。加强实验室管理、建立严格的规章制度,既可充分发挥仪器设备的使用效率和投资效益,也可保证基础实验室在满负荷运行时实验的顺利展开,维护正常的教学秩序。
我校把实验室仪器设备的日常管理列入实验人员的年终考核条例中,对设备完好率,使用率,账、物、卡相符率都设有一定的管理分值,每年年终组织专家考评,对达不到要求的除了批评外,还直接影响年度业绩津贴和考核等级。学校为每个实验室指定一名责任人,负责管理设备的账、物、卡和仪器设备的添置、维修、报废、低质易耗品的使用情况等相关工作,负责协调实验室每学期开课工作,要求责任人在每学期末教务处下达教学计划后,根据教学班级的多少、实验课程的不同,合理统筹安排下学期教学项目排课周数,确保教学工作有条不紊地进行。
多年来,我们规定上实验课时学生要按照座次表入座,这样做既可保证教师评定学生实验成绩的准确性,也增强了学生的责任心。因为一旦有设备操作不当而损坏,我们可很快找出具体操作人,分析原因并给予一定的处罚。在严格的制度管理下,保证了实验设备的高完好率,提高了仪器设备的使用效益,同时也延长了仪器设备的使用寿命。
三、优化实验教学内容,积极培养学生运用知识的能力
教师应该把培养学生运用知识、解决实际问题的能力放在重要地位。把实验课看作是理论联系实际的重要纽带,让学生感到所学的知识是有用的。我们在上《日光灯电路》实验时,首先讲解日光灯由哪几部分组成,然后介绍各部分的功能和作用,再讲解日光灯的点亮原理,在学生们掌握这些知识点后,给他们布置了一些思考题:(1)能否不用启辉器把日光灯点亮?(2)日光灯电路中的镇流器可否用电容或者电阻代替?(3)日光灯正常发光后,取下启辉器会不会影响灯管发光?(4)假如你是一名电工,如果手头没有启辉器,你有什么办法点亮日光灯?经过这些看似简单问题的思考,激发了学生学习的兴趣,加深了对理论知识的理解,懂得了所学知识能够解决日常生活的实际问题。因此,对实验项目和实验内容的制定非常重要,我们在实验室的建设与管理中要从学科发展、培养学生能力角度不断优化实验教学项目,精心编制每个实验项目的实验内容。要改变以前多年实验项目不更新,实验内容与现代教材脱节的现象,减少验证性实验,增加设计性实验,开放实验室,提高学生的创新能力。
四、建立和培养一支与新的实验教学体系相适应的实验教学队伍
随着教学改革的不断深入,多媒体技术已广泛用于实验教学,只有既懂专业知识又会熟练使用多媒体技术的教师,才能编制出高水平的教学课件,提高教学效果。受传统观念的影响,重理论轻实验,造成了实验室的人员不论是知识结构、学历层次还是年龄结构,都不能适应现代化的发展要求。应加强实验队伍的建设与管理,增加高学历、高职称的教师和年轻人进入实验教学队伍,同时加大对在职实验人员的培训,鼓励实验人员不断充实和提高自己。各级领导也要关心实验教师和技术人员这支队伍,在职称评定、经济待遇等方面给予更多的优惠政策,使一批热心实验教学、素质高、能力强、基础理论深厚的教师和实验技术人才稳定在教学的第一线。保持实验队伍的相对稳定,才能顺应时代的发展,为社会培育出高水平的应用型人才。
五、结语
要想把实验室建设好,把实验教学质量搞上去,就要有理论基础知识扎实、实践经验丰富的实验队伍,同时要求实验教师具备强烈的事业心和责任感。我们经过改制,不但改进了教学设备,保留了我们实验中心的办学特色,也为学校节省了一大笔资金。如我们自己设计制作的数字电路实验箱,若购买现成的产品,每台约需2450元,而我们自己制作的实验箱,每台成本仅300元左右。仅此一项就为学校节省了近10万元。我们自制的七种教学设备是根据教学的需要和多年的实践经验巧妙地构思设计出来的,其教学效果往往是现成设备无法相比的。建议在高校实验室建设中,领导要更多地关心实验人员,激发实验人员的工作热情,对自己开发实验装置的教师给予适当奖励。
参考文献:
[1]胡芳.多媒体在电工电子基础实验教学中的应用[J].中国现代教育装备,2009,(5).
[2]曾基石.电子技术实验教学改革的实践与思考[J].实验技术与管理,2002,(3).
(责任编辑:麻剑飞)
关键词:电路基础;实验室建设;管理;教学质量
作者简介:胡芳(1963-),女,湖北宜昌人,三峡大学电气与新能源学院,高级实验师,主要研究方向:电工电子。(湖北 宜昌 443002)
电路基础实验室是三峡大学(以下简称“我校”)省级电工电子示范中心的一个重要的基础实验室,承担着“电工学”、“电路”、“模拟电子技术”、“数字电子技术”四门课的实验教学,面向开课的大学生有电类专业的也有非电类专业的。因此,我们每年必须承担20多个网选班大约2000人的实验教学任务,实验室仪器设备利用率很高。为了保质保量地完成实验教学任务,我们大力加强了电路基础实验室的建设和管理。
一、加强实验室软硬件建设,提高实验课教学质量
1.制作多媒体课件,增大教学信息量,改善教学手段
近几年由于高校的扩招,我们每个网选班实验人数由原来的40人增加到80人,实验室也由小教室变成了大教室,在人数较多的大教室用小黑板讲解实验内容效果显然较差。为了提高教学效果,学校给实验室配置了电脑、投影仪等多媒体教学设备。实验室的教师不断地学习,挖掘自身潜力,结合自己的特点编制了实验教学课件。我们利用多媒体图文并茂、生动逼真、可将细节放大的特点,把实验项目中所用的仪器和实验装置均以实物照片的形式予以展示和讲解,并播放视频进行操作演示,使教学内容更加清晰、直观、生动。对操作较麻烦的仪器如示波器、信号发生器等,我们将其使用方法制作成由老师演示的视频,出现什么波形时,该怎样调节都演示得清清楚楚,学生一看就一目了然。在上实验课时,除了传统的教材、讲义外,还将这些多媒体课件反复播放。学生通过观看学习,对相关知识有了一个直观的印象,感知到了完整、清晰、形象的实验过程,彻底改变了过去学生上实验课时对一些设备不会操作、无法看懂实验装置,感觉无处下手的现象。由此可见,采用多媒体课件后不但增大了课堂信息交流量,降低了实验难度,而且也提高了学生的操作技能,激发了学生学习的积极性和主动性,改善了学习环境,取得了很好的教学效果。
2.自制实验装置,改进教学设备,突出我校办学特色
我校电工电子实验教学示范中心于2008年被评为省级实验教学示范中心,我们将进一步努力,将它建设成国家级示范中心。成为合格实验教学示范中心的一项基本指标是:中心应有体现学科特色的自制教学仪器设备。目前我校电工电子实验示范中心仅有电路基础实验室全部采用了自制实验板,另有机电实验室和PLC实验室有部分自制设备。我们实验室的这些自制实验板是1995年和2000年分两次自制的,实验板是开启式的,没有实验箱遮盖,能让学生看清实验板的结构和电路的连接,更适合学生学习,充分体现了我校教学特色,在中心评估验收中得到了专家的高度评价。我们实验室的自制实验装置经过十多年高强度的使用,实验板已经老化,故障率升高。另外,这些实验板是分两次自制的,1995年自制的是一个实验一块板,2000年是将多个实验集成在一块板上,因此现在的同一个实验会用到两种不同的实验板,给教学带来了较多困难。
2009年初,我们向学校申报了改制电路基础实验室教学设备的教改项目,很快得到了批准,并提供八万元经费进行改制。实验室老师投入高度的热情,精心策划,团结合作,在不到半年的时间内,成功完成了全部七种实验电路板、实验箱的制作。每种设备各做了45套,5套作为备用,七种实验设备能满足电路基础实验室所有实验课的教学需要。新的电路板外观上比原来的大气、漂亮,印刷字符更清晰、直观,模电、数电实验板加大了尺寸,比旧板更好操作,印刷电路板都采用双面覆铜、2mm厚的高品质材料制成,比旧的更牢固耐用。印刷电路板的电路图设计布局更合理,布线均匀,线条较粗,铜铂的走向尽量与原理图的表面丝印层一致,学生更易看懂电路图和测试点,新设计的电路对相关参数进行了修改,使得测量数据与理论值更为接近,使实验结果更具说服力。七种实验设备制作好后,通过了学校专家组的验收,得到了他们的一致好评,并于2009年6月投入使用。在实际运行中发现:改制后的新课件和新电路板,更能激发起学生的学习兴趣,增强了学生的动手能力,提高了学生的实验操作技能,取得了良好的实验教学效果。
我们认为:实验教学设备好坏的评价主要指标应该是让学生获得实际的知识,而不是仅仅为了让学生方便做实验。有些实验箱做得非常漂亮,功能也十分完备,学生能在很短的时间内完成实验,但当他们做完实验后发现,他们的收获很少。有的仅仅是验证了理论而已。比如日光灯实验,有些实验设备把所有的连线都接好了并封闭起来,学生只需要测量一下指定点的电压电流就完成了实验。做完这样实验的学生不见得会装配一只日光灯,我们的做法是只将日光灯的散件固定在一块板上,由学生自己动手连接并测试,学生做完这样的实验,知识会掌握得更加牢固,会更有成就感。
二、建立严格的管理制度,提高仪器设备的使用效率
实验室管理是高校管理工作中不可忽视的重要环节。加强实验室管理、建立严格的规章制度,既可充分发挥仪器设备的使用效率和投资效益,也可保证基础实验室在满负荷运行时实验的顺利展开,维护正常的教学秩序。
我校把实验室仪器设备的日常管理列入实验人员的年终考核条例中,对设备完好率,使用率,账、物、卡相符率都设有一定的管理分值,每年年终组织专家考评,对达不到要求的除了批评外,还直接影响年度业绩津贴和考核等级。学校为每个实验室指定一名责任人,负责管理设备的账、物、卡和仪器设备的添置、维修、报废、低质易耗品的使用情况等相关工作,负责协调实验室每学期开课工作,要求责任人在每学期末教务处下达教学计划后,根据教学班级的多少、实验课程的不同,合理统筹安排下学期教学项目排课周数,确保教学工作有条不紊地进行。
多年来,我们规定上实验课时学生要按照座次表入座,这样做既可保证教师评定学生实验成绩的准确性,也增强了学生的责任心。因为一旦有设备操作不当而损坏,我们可很快找出具体操作人,分析原因并给予一定的处罚。在严格的制度管理下,保证了实验设备的高完好率,提高了仪器设备的使用效益,同时也延长了仪器设备的使用寿命。
三、优化实验教学内容,积极培养学生运用知识的能力
教师应该把培养学生运用知识、解决实际问题的能力放在重要地位。把实验课看作是理论联系实际的重要纽带,让学生感到所学的知识是有用的。我们在上《日光灯电路》实验时,首先讲解日光灯由哪几部分组成,然后介绍各部分的功能和作用,再讲解日光灯的点亮原理,在学生们掌握这些知识点后,给他们布置了一些思考题:(1)能否不用启辉器把日光灯点亮?(2)日光灯电路中的镇流器可否用电容或者电阻代替?(3)日光灯正常发光后,取下启辉器会不会影响灯管发光?(4)假如你是一名电工,如果手头没有启辉器,你有什么办法点亮日光灯?经过这些看似简单问题的思考,激发了学生学习的兴趣,加深了对理论知识的理解,懂得了所学知识能够解决日常生活的实际问题。因此,对实验项目和实验内容的制定非常重要,我们在实验室的建设与管理中要从学科发展、培养学生能力角度不断优化实验教学项目,精心编制每个实验项目的实验内容。要改变以前多年实验项目不更新,实验内容与现代教材脱节的现象,减少验证性实验,增加设计性实验,开放实验室,提高学生的创新能力。
四、建立和培养一支与新的实验教学体系相适应的实验教学队伍
随着教学改革的不断深入,多媒体技术已广泛用于实验教学,只有既懂专业知识又会熟练使用多媒体技术的教师,才能编制出高水平的教学课件,提高教学效果。受传统观念的影响,重理论轻实验,造成了实验室的人员不论是知识结构、学历层次还是年龄结构,都不能适应现代化的发展要求。应加强实验队伍的建设与管理,增加高学历、高职称的教师和年轻人进入实验教学队伍,同时加大对在职实验人员的培训,鼓励实验人员不断充实和提高自己。各级领导也要关心实验教师和技术人员这支队伍,在职称评定、经济待遇等方面给予更多的优惠政策,使一批热心实验教学、素质高、能力强、基础理论深厚的教师和实验技术人才稳定在教学的第一线。保持实验队伍的相对稳定,才能顺应时代的发展,为社会培育出高水平的应用型人才。
五、结语
要想把实验室建设好,把实验教学质量搞上去,就要有理论基础知识扎实、实践经验丰富的实验队伍,同时要求实验教师具备强烈的事业心和责任感。我们经过改制,不但改进了教学设备,保留了我们实验中心的办学特色,也为学校节省了一大笔资金。如我们自己设计制作的数字电路实验箱,若购买现成的产品,每台约需2450元,而我们自己制作的实验箱,每台成本仅300元左右。仅此一项就为学校节省了近10万元。我们自制的七种教学设备是根据教学的需要和多年的实践经验巧妙地构思设计出来的,其教学效果往往是现成设备无法相比的。建议在高校实验室建设中,领导要更多地关心实验人员,激发实验人员的工作热情,对自己开发实验装置的教师给予适当奖励。
参考文献:
[1]胡芳.多媒体在电工电子基础实验教学中的应用[J].中国现代教育装备,2009,(5).
[2]曾基石.电子技术实验教学改革的实践与思考[J].实验技术与管理,2002,(3).
(责任编辑:麻剑飞)