实验中心工作思路范例(3篇)
实验中心工作思路范文
关键词:创新思维;教学改革;电路;工程背景
作者简介:张蛟龙(1977-),男,河南洛阳人,河南理工大学电气工程与自动化学院,实验师;张伟(1978-),女,辽宁鞍山人,河南理工大学电气工程与自动化学院,副教授。(河南?焦作?454000)
基金项目:本文系“三电”基础课程教学团队建设“2009年部级教学团队”(批准号:教高函[2009]18号)、“三电”基础课程教学团队建设“2009年河南省教学团队”(批准号:教高[2009]483号)的研究成果。
中图分类号:G642?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)22-0049-02
中国工程教育的任务是大量培养工程师,少量培养工程学家,以工程素质和能力的培养为目标,要培养学生具备系统的专业理论知识、熟练的工程实践能力、全面的社会认知和积极的创新追求精神。[1]而创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。创新能力的核心因素是创新思维能力,它主要指科学思维中的非逻辑思维。在目前的高等教育过程中,科学思维基本上以人文素质教育为主,且以阐述理论为主,自成课程体系。如何用创新思维去指导课程教学是教学改革中急待解决的问题,因此探索和研究课程中的创新思维教育是实施人才素质教育的一个重要课题。
据统计:大学教育中工科学生占45%,而其中电气类学生占工科学生总数的50%。在电类专业中,“电路”是其最为重要的专业基础课程之一,其理论性强,集数学、物理、电学和工程于一体,理论精辟,分析方法灵活多样,在整个课程体系中起承上启下的关键性作用,对培养学生的创新能力和工程素养具有十分重要的作用。
河南理工大学(以下简称“我校”)以部级电工电子实验教学示范中心为平台,在部级“三电”基础课程教学团队建设的过程中,积极进行包括“电路”、“电子技术”和“电机学”的“三电”基础课程教学改革和实践活动。在“电路”课程建设方面,积极改革、大胆推进,探索工程背景下该课程教学中创新思维方法融入教学内容和教学方法的改革实践活动,改革效果良好,受到了学生的普遍认可。
一、“电路”课程教学活动中存在的问题
工程教育背景下的“电路”课程教学内容无论在理论上的还是在实践上都缺乏工程背景,同时教学设计中创新思维培养的考虑体现不够到位。如课程教学中更注重理论知识的传授,与工程实际联系很少,具有工程背景内容的引入比较少,学生即便学会了知识,也不知道怎么用;在新技术、新方法不断涌现的今天,学生认为所学内容没有实用性的氛围下,对课程的兴趣逐渐降低。电路理论来源于电路的实践,而理论知识的运用最后也是应该为实践服务的。现有课程内容在工程应用能力培养上也没有更多地考虑与设计。比如学生做电路实验,做完后还是只停留在“认知”阶段,综合能力很难提高,难以解决实际中所涉及的具体问题,更谈不上创新能力的培养。长期以来,教师在授课时基本采用传统的教学方法:阐述理论-证明-举例应用-阶段性总结,虽然在某种程度上应用了一些科学思维中的逻辑思维方法,但是应用不够深入,对于非逻辑思维中的发散式思维、灵感思维等几乎没有涉及,从而导致学生知识不成系统,工程意识淡薄,解决实际问题能力欠缺等实际问题,更谈不上具有创新思维和创新能力,和培养目标明显不相适应。
二、“电路”教学的改革探索
理论知识和工程应用的统一是工程师应具备的基本素质。教学内容和教学方法是教学互动过程中关键的方面。根据“电路”课程的特点,主要从教学内容与教学方法两方面进行了教学改革和实践,探索创新思维方法与课程教学的结合点。主要围绕如何在教学过程中不断提升科学思维和科学方法的应用水平,有计划地结合教学内容,并恰如其分地将创新思维方法贯穿于教学环节中对理论内容、实践内容进行改革;选用具有工程性的问题引导教学内容;把科学思维和科学方法融入教学过程,进而培养学生的科学思维和创新能力。
1.教学内容改革
教学内容改革中首先要重视“电路”课程中的工程应用背景,需要重新梳理教学内容,将更多相关的实际工程应用问题引入到教学内容中来。例如介绍电阻元件时,引入超导、热敏电阻、光敏电阻、降低设备温升措施的内容;学习动态电路时,引入电力系统过电压、过电流问题的讨论;学习电容元件时,引入雷电冲击实验;学习交流电路部分,引入交直流输电争论,我国当代的高压输电工程等。[2]教师也可将自己的科研成果总结后做为实际例子,在教学过程中多与实际联系,注意工程问题的探讨,可以很好地解决学生为何学、学何用的问题,激发学生的兴趣,有利于工程素养的培养和能力的提高。而对传统的经典内容,应合理地安排教学内容,做到详略得当,让学生能够抓住内容的主线脉络。
教学内容上的创新直接影响教学效果的好坏。而“电路”中的创新需要老师善于发现、用脑思考,用“创新思想和方法”去讲授教学内容,并精心设计教学活动才能收到不错的效果。比如经典的基尔霍夫定律揭示了科学真理的有界性;相量法(变换法)是转移经验和侧向思维的好例子等。同时也应注意在当今知识爆炸的时代需要在教学上有思想上的转变。孔子曰:“少则得,多则惑。”教师要教的内容越来越多,知识量又不断增加,如果什么都讲了,学生不一定都学会,教师应该培养学生的学习习惯、科学的能力和素养。此外,在“电路”理论的传统内容基础上,注重反映现代网络理论的内容和计算机辅助分析的基础知识也是必要的。[3]
2.教学方法改革
教学方法改革主要以解决怎么教,在教的过程中如何体现创新教育、工程性和以创新思维为中心,来激发学生的学习兴趣、培养他们的工程素质和创新能力。教学方法可以通过合理的教学设计体现创新性,教学活动中采用多种教学方法相结合的形式,[4]以启发式教学思想为指导,通过设计和提出能体现工程背景又涵盖重要理论内容,与先进的科技发展同步的小项目引导学生学习。比如请学生设计宿舍楼的供电电路,讨论动态电路在家电中的应用,布置超导体的特性与应用等项目。学生在收集资料、完成项目过程中,积极参与、优势互补、主动思考,并且锻炼了团队协作意识,从而变被动接受为主动参与、主动学习,更加强理论学习的效果和工程素质的培养。在教学中多提一些有深度的提问,提炼有一定挑战性的现实问题,通过合理设计载体,配合教学方案设计,为学生提供一个有意义的学习经历,更为培养他们学习、探索、参与的积极性开了个好头,也有助于提高培养对象的智力、创造力和实用能力。
实验教学改革方面,在保证基础实验的前提下,减少验证性的实验,通过设计有意义的实验项目,让学生自行设计实验、选择实验方法并做实验,掌握理论到实践再到理论的研究性学习方法。如利用电桥原理设计电阻温度计,感性负载断路保护的研究等此类具有意义的、有应用背景的实验教学活动,真正提高学生理论知识的工程应用能力。在课外作业中增加具有工程应用背景的大作业和项目设计也收到了不错的效果。对给定的一个项目,同学分组讨论方案,分析和设计,验证仿真或实物制作,最后学生陈述总结、教师验收点评等都可作为培养创新能力且具有工程背景的较好的教学方式。
三、结论
“电路”是电类专业中最为重要的一门课程,其教学效果对后续课程的学习有较为深远的影响。[5]在部级“三电”基础课程教学团队的建设过程中,着力进行了“电路”课程教学改革的探索和实践工作。在面向工程、培养卓越工程师的教育大环境下,从提高学生创新思维能力角度出发进行课程改革,将创新性教育结合工程应用融入电路课程的教学内容和教学方法中,通过教学相关环节配合,加强学生的创新能力和科学思维意识的培养。
参考文献:
[1]张来斌.大工程观视野下高等工程教育改革的探索与思考[J].中国高教研究,2009,(8):8-10.
[2]罗先觉.电路课程建设和教材建设的思考[A].第6届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集(上册)[C].2009.
[3]张霞,宋淑然,许利霞,等.电类基础课平台——电路教学改革与实践[J].高教论坛,2007,(6):36-37.
实验中心工作思路范文
实验以其形象、生动、形式多样,蕴藏非常活跃的因素,需要严谨、踏实的治学态度,为学生提供全面发展和个性发展的空间,活化知识结构和训练思维空间,塑造完善品格和为以后从事科研工作打下坚实基础。
在物理新教材中《从微安计改装为欧姆表》一文中仅从理论上予以研究,本人试着从理论分析和实践相结合的角度入手,给予学生充分的自主权。通过这个实验使学生了解科学实验的一般思路和研究方法,锻炼了学生刻苦耐劳的毅力和严谨治学的态度,取得了学生的共识。
在实验中力求贯穿如下教学原则:
一、教师的主导作用与学生的主动性相结合的原则
创设实验条件,让学生自主性学习实验操作规程和能力训练目标。让学生懂得万用电表的使用,能掌握测量电阻、电流、电压的方法,懂得一些常用电子元件的测量方法、电子器材的操作测量,掌握电烙铁的焊接技术,印刷电路板的制作与加工,化学用品的使用,电动器具的使用和安全注意事项。
二、科学性和思想性原则
培养学生严谨的科学态度和工作方法,深谙电路理论知识是我们的目标。强调电路原理的解读,强化实验的各个环节有条不紊地进行,包含各种仪器仪表的使用、电子元件的测量、电路的焊接和联接、实验数据的测量、表头面板的绘制,需要学生的细心、耐心和恒心。在长期的实验中,思想上会有一些波动和挫折感,适时地进行个别引导是必要的,总体上应进行一些科学家的成长故事的讲座,使学生产生共响,从而深化实验的教学过程。
三、循序渐进和因材施教的原则
要充分了解学生的认识规律和心理特点,进行成功教学方法。在实验中会有迷茫失措的时候,困难会时时困扰每一个学生,发挥成功教学方法的优越性,分阶段进行各个实验环节,使学生在每个阶段都有成就感,体验成功的快乐蕴藏于每一次的成功中。第一阶段:实验器材的准备阶段。包含微安计、电阻、电容器和二极管的准备和电路板的制作。第二阶段:电路的焊接、连接和元件的测量使用。第三阶段:仪表的装配、调试、安装阶段。转贴于
四、自主式原则
自主理解控制实验条件、探索物理规律的思维方法,强化图象处理的技能训练,学习排除简单故障的实验方法,不通电电阻测量法,通电电压、电流测量法的应用,认识总结实验技术。
1、实验仪器设备准备阶段
微安计、直流电源、变阻器、变阻器、电阻、微调电阻50mm*50mm的印制电路板、化学用剂fecl3、电动钻(含0.8mm钻头)、万用电表、电解槽、透明胶、电池盒、螺丝、组合工具。
2、实验实施操作阶段
①、根据电路原理图设计绘制电路板,把需要的电路布线结构用透明胶贴上,放入加热的30-50度的fecl3溶液中腐蚀,一个小时左右腐蚀完毕,放入水槽冲洗凉干,用0.8mm钻头在需要连接元件的地方钻孔,用砂纸擦亮铜箔,用电烙铁熔化焊锡均匀涂于铜箔表面,均匀分布焊锡,保护钢箔不被养化.②、根据电路原理图焊接有关元件和连接线路,检测电路各部分是否正常,分为通电测试和不通电测试.③、调节变阻器确定四个是量程的中值电阻,用已知电阻代替电阻变阻箱.④、绘制表头面板刻度。调节变阻器的电阻分别为1、2、3、5、10、15、20、25、30、40、50、100、150、200、250、300、400、500等,根据指针所在位置确定面板刻度。
3、调试、校对、实验完成阶段
实验中心工作思路范文篇3
关键词:电路分析;实验教学改革;实验项目设计
作者简介:杨鸿波(1977-),男,河北定州人,北京信息科技大学电工电子实验教学中心,副教授;柴海莉(1977-),女,河南新乡人,北京信息科技大学电工电子实验教学中心,讲师。(北京100192)
基金项目:本文系北京信息科技大学2011年校级优质课程项目的研究成果。
中图分类号:G642.423?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)35-0092-02
“电路分析”课程是电类相关专业电子技术方面入门性质的技术基础课,也是培养学生动手能力和创新能力的重要课程,在电类相关专业的发展中具有重要地位。电路分析实验对培养学生科学辨证思维能力,树立理论联系实际的科学观点和提高学生分析问题、加深理解电路的基本理论知识、掌握基本实验测试技能、养成良好的实验操作习惯和培养解决工程实际问题的能力具有重要的作用。[1]
“电路分析”课程是电类本科生接触到的第一门专业课,对“电路分析”课程实验进行教学改革,提高教学水平,将对学生对所学专业的理解以及未来的发展起到重要的作用,必须进行深入的探索与实践。[2]
北京信息科技大学(以下简称“我校”)“电路分析”课程由电工电子实验教学中心承担,课程实验教学改革的目标是:以培养社会所需要的有一定实践动手能力、具有工程意识和一定创造性的高等技术应用型人才为目标;不断进行实验教学内容、实验教学体系、实验教学方法和实验教学手段的改革,使实验教学手段现代化;建设先进的、有效的、完备的实验环境;建设一支教学和学术水平高,工程实践能力强,敬业、奉献和团队精神好,结构合理的师资队伍;使本课程达到一流的教学水平和质量,能充分发挥教学的示范和辐射作用。[3]
“电路分析”课程实验教学的改革以精品课程建设为切入点,以探索具有鲜明时代特征的实验教学思想为基础,以新技术和新理念为导向,以增强全方位实验教学能力、完善实验教学资源和拓展辐射作用为手段,以“学以致用,厚理知行”为培养方向,使学生通过电路分析实验教学后,能够获得电路分析的基本概念、基本理论和基本分析方法以及必备的电子技术知识,在思维逻辑能力、电路分析能力、工程实践能力、创新意识方面有明显的提升。
一、实验教学方法与教学手段改革
教学方法是有效实施教学体系、提高教学效果的重要环节。为了努力推进学生自主学习、合作学习、研究性学习和个性化培养,需要我们探索新型的适应学生能力培养、鼓励探索的实验教学模式和方法。探索“基于问题驱动”的研究性教学、开展实验内容和实验项目设计、采用现代化的实验手段、建立基于现代信息技术的实验考核机制等,是目前我们探索多元化教学方法的主要工作。
为了努力推进学生自主学习、合作学习、研究性学习和个性化培养,全面引入“多元化”的实验教学方法,采取了一系列的措施,主要包括以下几方面内容:
第一,在实验教学中落实“三个转变”建设思路:实验过程方面,从实验辅导解答转变为实验引导启发;实验结果考核方面,从面向实验结果转变为面向实验过程;实验教学模式方面,从单一的实验室内实验形式转变为课上课下、实验室内外多元化的实验形式。
第二,探索“基于问题驱动”的研究性教学,将理论教学与实验教学紧密结合,通过问题的提出、问题的分析、问题的解决、问题的延伸等环节,实现融知识传授、能力培养、素质教育于一体。
第三,在实验教学中引入多媒体、虚拟、仿真、网络、智能化等现代技术手段,以多种方式激励学生创新思维。[4]通过上述教学研究、改革,有效促进创新人才培养。
配合以学生为中心的“多元化”实验教学模式的探索,在实验室建设规划中,新增实验数据综合采集系统、实验工位管理控制装置,形成实时采集实验仪器状态、学生身份、实验数据,进而可以完成“无纸化”实验报告和成绩评定等工作的一整套面向实验过程的实验系统,使之处于国内领先水平。
二、实验项目的改革与开发
电路分析实验是“电路分析”课程的一个非常重要的环节,它不仅是学生获得知识的重要手段,而且是培养学生实践技能、动手能力、理论联系实际能力以及观察、分析和解决实际问题能力的主要途径。传统实验体系对培养学生的基本实验能力、巩固所学的基础理论知识无疑是最基本的、必要的。然而,传统的电路实验都是学生在实验指导书的指导下完成的,实验原理、实验内容、实验步骤以及接线方法都写得很详细、具体,教师在实验课前的15分钟左右讲解,使得实验操作性增强。因此,学生几乎是被教师和指导书“扶”着完成实验的,实际效果并不理想。
实验教学的核心在于实验内容的改革,而每个实验项目都是承载教学内容的主要载体。为了能够完成培养目标就必须针对实验项目进行深入的探索与细致合理的设计。
经过多年的研究与探索,我校的电路分析实验项目的改革和开发逐渐形成了如下原则:
第一,“全方位”的实验项目设计,为学生打好基础;充分整合学生的电脑、课程网站、固定的实验授课资源以及开放实验室,使学生可以通过仿真、网络虚拟实验、视频仪器的使用介绍、教师指导实验以及学生自主的创新实验等形式,全方位的进行学习,如图1所示)。