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1新時期計算機(jī)在電工實驗中的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.1實驗中計算機(jī)不可缺少如今電工、電路原理實驗均涉及被測量信號的采集與儲存,因此計算機(jī)在實驗中起到了關(guān)鍵作用,如用電壓電流表測量實驗電路中的數(shù)據(jù),需要將數(shù)據(jù)直接收集到計算機(jī)中教師設(shè)定的實驗報告表格中,然后由計算機(jī)按照設(shè)定的計算公式自動分析計算出結(jié)果填入表格中,同時用示波器將得出的波形傳入計算機(jī)中,學(xué)生利用圖形抓取軟件將其波形抓取下來生成相應(yīng)的圖片,載入相應(yīng)的文檔或加入實驗報告中。最后,學(xué)生可以直接提交電子實驗報告給教師檢查評價,也可打印出紙質(zhì)的實驗報告交給教師存檔。這樣省去了教師在黑板上寫,學(xué)生繪制實驗報告格式表格,畫出相應(yīng)的原理圖和制作數(shù)據(jù)表格的過程。
1.2仿真是學(xué)校教學(xué)的重要方法之一目前高校采用仿真的方法進(jìn)行電工技術(shù)、電路分析教學(xué)。仿真必然依托計算機(jī),因此計算機(jī)是仿真實驗教學(xué)的工具和核心,如戴維南實驗、疊加定理實驗,若采用儀表測量數(shù)據(jù)總會存在一定的誤差,最后的測量計算結(jié)果綜合各個環(huán)節(jié)的誤差,將與定理內(nèi)容不完全符合,而利用仿真實驗數(shù)據(jù)則相對準(zhǔn)確。通過這兩種實驗,學(xué)生對實驗的方法和手段有更深入的理解,在以后的實驗中將增強(qiáng)對實驗方案的選擇能力。同時也是對實驗室缺少相應(yīng)儀器設(shè)備的有益補(bǔ)充。對仿真軟件的應(yīng)用是現(xiàn)代大學(xué)生必備的能力之一,因此學(xué)校應(yīng)與時俱進(jìn)積極采用這一教學(xué)方法。
1.3計算機(jī)是開放實驗的主戰(zhàn)場我院實驗教學(xué)采用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課堂平臺,教師的課件、大綱、作業(yè)、實驗實訓(xùn)報告、測試題庫、相關(guān)教學(xué)視頻及答疑交流平臺等內(nèi)容均建立在此平臺上。學(xué)生在網(wǎng)上預(yù)約實驗;教師網(wǎng)上管控設(shè)備。因此,計算機(jī)是開放式實驗的“主戰(zhàn)場”,學(xué)生的課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)都離不開計算機(jī),這種自主學(xué)習(xí)、開放式教學(xué)模式已經(jīng)顛覆了傳統(tǒng)的實驗實踐教學(xué)模式。
2計算機(jī)技術(shù)在專業(yè)實驗課教學(xué)中的應(yīng)用
2.1傳統(tǒng)教學(xué)模式悄然蛻變,學(xué)生實驗興趣得以提高在傳統(tǒng)的機(jī)電專業(yè)教學(xué)中,受教學(xué)條件限制,對于抽象又難以表述的理論知識或教師無法演示的實驗及實驗現(xiàn)象不明顯的實驗論證等,學(xué)生學(xué)習(xí)時缺乏興趣。基于計算機(jī)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)課堂的應(yīng)用則能實現(xiàn)由抽象到具體、由靜態(tài)到動態(tài)、由平面到立體的轉(zhuǎn)變,把工廠搬到教室屏幕中,替代了傳統(tǒng)的黑板和粉筆、掛圖等教具,因此,教學(xué)內(nèi)容生動具體、多樣化,改變了教學(xué)模式和學(xué)生學(xué)習(xí)方式,學(xué)生實驗興趣得以提高。
2.2提高教學(xué)效率,消除不真實的想象計算機(jī)在實驗室一般具有展示課件、播放光盤、仿真軟件實驗平臺等多項綜合功能,比傳統(tǒng)實踐教學(xué)內(nèi)容豐富得多,可省去教師在黑板上畫圖和抄寫實驗報告的時間,也可突破有些圖形無法在黑板上展現(xiàn)的局限,提高了教學(xué)效率。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)是一種相對封閉的教學(xué)模式,給學(xué)生提供不了某些真實的場景,計算機(jī)技術(shù)則能具體地模擬展示事物及事件過程,展示特殊場景,如觸電事故、雷擊事件、短路故障等,消除了學(xué)生不真實的想象。
2.3使教師、學(xué)生掌握專業(yè)前沿知識計算機(jī)在現(xiàn)代機(jī)械電子工業(yè)生產(chǎn)中已得到廣泛的應(yīng)用,如今的電路繪圖已經(jīng)完全運(yùn)用計算機(jī)進(jìn)行,軟件有Multisim,Protel99se,ProteusPCschematic,CADAutocad等。CAD繪圖與設(shè)計、數(shù)據(jù)分析不再是用筆和紙能完成的工作了,均須借助計算機(jī)的分析處理,因而教學(xué)時計算機(jī)的參與必不可少,這樣才能讓學(xué)生學(xué)到前沿知識及先進(jìn)技術(shù),才不會造成學(xué)校培養(yǎng)與企業(yè)使用脫節(jié)的尷尬情況。
2.4利于指導(dǎo)學(xué)生的實踐操作電類專業(yè)實踐教學(xué)內(nèi)容多,在傳統(tǒng)教學(xué)中,教師要反復(fù)演示講解。目前,學(xué)生做電機(jī)控制實驗時,在試驗臺左邊是計算機(jī)屏幕,其上呈現(xiàn)的圖像可直接作為參照,還可以在計算機(jī)上設(shè)置動畫,更加形象易懂。學(xué)生在試驗臺的右邊連接控制電機(jī)線路。還可以將實驗步驟、操作過程制成視頻,播放時可隨時停止和繼續(xù)播放,學(xué)生還可以反復(fù)觀看,這樣既減少了教師重復(fù)講解,也利于教師指導(dǎo)學(xué)生的實踐操作。
2.5能彌補(bǔ)設(shè)備器材的不足院校正處于高速發(fā)展期,實驗室常會出現(xiàn)元器件不齊全現(xiàn)象,有些是因為器材更新快,有些是因為昂貴無力購買,仿真實驗設(shè)備可以解決這一難題,而且能夠收到良好的教學(xué)效果。同時設(shè)備器材也不會輕易丟失,免去無力找回而影響下次實驗的麻煩。
3強(qiáng)化計算機(jī)在實驗中的功能,使實驗教學(xué)改革達(dá)到最佳效果
3.1提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)和自主實踐的積極性在目前的機(jī)電專業(yè)教學(xué)中,強(qiáng)調(diào)學(xué)生利用計算機(jī)網(wǎng)路工作學(xué)習(xí)的實踐能力、創(chuàng)新能力,因而作為組織者、引導(dǎo)者的教師,應(yīng)充分發(fā)揮學(xué)生的主體意識,培養(yǎng)學(xué)生的主觀能動性,著力培養(yǎng)他們自主學(xué)習(xí)、自主實驗的積極性。教師將現(xiàn)代化教學(xué)手段與傳統(tǒng)教學(xué)手段有機(jī)融合,施教方法和教育理念由封閉性、理論性向開放性和實踐性轉(zhuǎn)變。教師自身要加強(qiáng)學(xué)習(xí)新知識、新技術(shù),練好新技能,駕馭好新形勢下的實踐教學(xué)過程,激發(fā)學(xué)生在實驗中的主體意識。
3.2合理運(yùn)用計算機(jī)技術(shù)在電學(xué)專業(yè)實驗教學(xué)中計算機(jī)技術(shù)已不可缺少,仿真、CAD、電路、電機(jī)拖動等課程應(yīng)掌握的內(nèi)容圖形較多,課件制作比較難,加重了教師的負(fù)擔(dān)。因此,需改變過去的教學(xué)風(fēng)格,讓教師真正把計算機(jī)當(dāng)做自己教學(xué)的工具,利用計算機(jī)技術(shù)優(yōu)化課堂實踐教學(xué),有針對性地使用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法,使課堂教學(xué)取得最佳效果。如訓(xùn)練電工技能中的接線工藝、安裝焊接工藝、器件的拆裝、電機(jī)安裝及故障排除、攀爬電桿訓(xùn)練等,就不能完全依賴于計算機(jī)仿真技術(shù),必須使用真實的實驗設(shè)備訓(xùn)練學(xué)生的技能。
3.3提高軟件、課件運(yùn)用效果,促進(jìn)實驗教學(xué)改革學(xué)生學(xué)習(xí)仿真軟件、繪圖軟件時會有一定難度,為了達(dá)到良好的學(xué)習(xí)效果,應(yīng)創(chuàng)新教學(xué)方法,降低教學(xué)難度,使學(xué)生快速適應(yīng)新的教與學(xué)的模式。因此,新教學(xué)模式體現(xiàn)新技術(shù)和當(dāng)前科技實際,應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃、建設(shè),做好軟件和課件制作,適時更新內(nèi)容和器材,使之達(dá)到科學(xué)性原則,從而更好地服務(wù)于實踐教學(xué),真正達(dá)到促進(jìn)教學(xué)改革的效果。
3.4合理運(yùn)用不同教學(xué)方法因材施教,培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)崗位實踐能力采用什么樣的教學(xué)方法,做到因材施教,使學(xué)生適應(yīng)新的教學(xué)環(huán)境,新的實驗器材,使之畢業(yè)后達(dá)到新的崗位要求,是教師和教學(xué)管理者應(yīng)該考慮的問題。靈活運(yùn)用講授法、討論法、練習(xí)法、項目探究法等教學(xué)法,因材施教,才能取得良好的教學(xué)效果。如在課程教學(xué)進(jìn)行到2/3時,將教師主導(dǎo)下的項目教學(xué)方式轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生自主式的項目設(shè)計教學(xué)模式,由學(xué)生分組或單獨完成項目。學(xué)生利用計算機(jī)計算、繪圖、看視頻,查閱相關(guān)資料,提出設(shè)計方案,討論方案,執(zhí)行方案,報告總結(jié)評估,提高自身的綜合素質(zhì)。學(xué)生在有限的時間內(nèi)完成實驗和實訓(xùn),學(xué)會用計算機(jī)控制電路,采集、處理信號的實驗方法,參與工藝流程設(shè)計與運(yùn)行控制,掌握基本的實踐技能。教師一方面激勵優(yōu)秀學(xué)生,使其創(chuàng)新能力得以進(jìn)一步發(fā)展,另一方面重點督促輔導(dǎo)后進(jìn)的學(xué)生,實現(xiàn)全體學(xué)生實踐能力均達(dá)到合格要求的目的。
4結(jié)束語
目前我國正努力實踐科教興國戰(zhàn)略,教育應(yīng)面向現(xiàn)代化、面向未來高科技,不應(yīng)停留在落后的方式、手段、觀念、設(shè)備上。充分利用計算機(jī)在實驗教學(xué)中的功能,處理好軟件問題,確保網(wǎng)絡(luò)的暢通,讓學(xué)生在無障礙的環(huán)境下學(xué)到先進(jìn)的技術(shù),讓計算機(jī)技術(shù)成為學(xué)生提高實踐能力的助推器,促進(jìn)教師提高能力推進(jìn)教學(xué)改革的催化劑,使計算機(jī)電工實驗室成為學(xué)生科技創(chuàng)新的孵化器,培養(yǎng)更多、更優(yōu)秀的社會急需的機(jī)電專業(yè)具有創(chuàng)新能力、適應(yīng)職業(yè)崗位需求的技能型人才。
作者:黎運(yùn)宇楊秀增單位:廣西民族師范學(xué)院