电路实验教学的研究和实践.docVIP

电路实验教学的研究与实践 摘要：电路实验是电类专业一门实践性很强的技术基础课程，针对以往改革以及实践教学过程中出现的问题，为使实验环节能真正达到培养、提高工科大学生综合工程素质能力的目的，从实验教学体系、教学方法、教学模式、考核方法等方面对该课程进行全方位的研究探索与改革。 关键词：电路实验；教学体系；教学模式 电路实验是电类专业一门实践性很强的技术基础课程，是学生进入专业基础阶段所进行的重要实验课。近几年，为了提高实验教学水平，长沙理工大学逐步进行了一系列实验教学改革，包括针对电类专业的学生将电路实验单独设课，改变了电路实验教学完全依附于理论课教学的状况；将传统的课堂讲授与多媒体教学方式有效结合，增加实验的趣味性、可理解性；合并部分验证性实验，适量增加综合性实验和设计性实验；实施了由操作成绩、报告成绩和操作考试成绩三大部分组成的实验考核环节；通过网上预约实验项目，初步实现了部分开放式实验教学模式。这使得学生在获得关于本专业实验基本的、初步系统的知识之外，实验技能与分析问题的能力都比以前有了较大的提高，但同时也存在不少问题：实验单独设课后，个别实验与理论处于一种“异步”状态；由于实验条件的限制，个别新增的综合性实验与设计实验误差较大，实验效果不很理想；实验内容与plc、eda等及相关软件未能很好融合；学生过多地依赖实验指导书，在实验过程中处于被动的接受地位，使实验完全变成了一个按指示进行的操作过程，不利于学生探索与创新精神的培养；三性实验内容的选择以及所占比例都有待改革；目前的实验考核方式并不能全面考评学生的实验能力；个别三性实验在既定的2个学时内无法完成；没有一种有效的手段对学生的预习情况进行检查，造成许多学生忽视实验预习，因而实验过程带有一定的盲目性。 因此，为使实验环节能真正达到培养、提高工科大学生综合工程素质能力的目的，我们对电路实验教学进行了研究与实践。 一、建立以能力培养为主线、分层次的实验教学体系 按照理论与实践相结合的原则，“以基础性实验为先导，逐步增加综合性、设计性、创新性实验项目，并把课外电子科技制作、电子设计竞赛培训等有机地结合起来”，构建了以能力培养为主线的三层次实验教学体系。 第一层次：基础理论与实验技能培养。通过基础性实验项目，要求在电路课程基本原理、方法和概念进行验证的基础上进行引深分析，掌握电测量的基本方法以及实验数据分析、处理方法，达到满足电路实验基本操作技能和基本知识能力训练的目的。 第二层次：综合应用能力培养。以综合性实验项目和虚拟实验项目为第二层次，这一层次作为电气信息类专业和多学时非电类专业的必修实验项目、少学时非电类专业的选修实验项目，不同层次的学生可以根据自己的专业培养要求和兴趣爱好选择。如谐振电路及动态电路的研究等实验，通过硬件实验，让学生寻找谐振点和临界电阻值，观察波形；通过虚拟实验使学生掌握电路及波形的综合分析方法。利用大规模可编程逻辑器件，让学生组合出各种逻辑、时序应用电路，提高综合运用知识的能力。 第三层次：创新思维与设计能力培养。通过研究创新型实验项目和课程设计训练，使学生掌握电路设计方法。能够运用新的设计工具和新的元器件设计与调试出新颖、高性能的应用电路，这一层次主要针对电气信息类专业和多学时非电类专业学生开放。 二、科学合理地编排实验项目，适当提高“三性”实验比例 增加“综合性、设计性、研究创新性”实验项目是培养具有创新精神的工程应用型人才的需要，因此在实验教学内容选取上本着注重内容的科学性和新颖性、实验方案设计有利于启迪学生科学思维和创新意识的原则，对原有实验项目重新编排认证，整合实验内容，更新实验项目，减少验证性实验，适当增加综合性、设计性、研究创新性实验，引入虚拟电子工作平台（ewb），开设虚拟、仿真实验。在教学组织上按照认识规律采用循序渐进的方式，由基础到综合、由简单到复杂设计实验项目。让学生先了解单元电路性能，学会实验仪器设备使用，然后指导学生进行功能电路和综合电路的设计、制作、安装、调试，并学会虚拟仪器、eda方法的应用，最后引导学生进行创新研究性质的教学实践活动。 经过两年的研究与实践，电工电子实验教学中“三性”实验项目已达实验项目的74%，大大激发了学生的学习兴趣，培养了学生的应用能力和探索精神。 三、采取“精讲、示例、设问、点拨、研讨、评析”的课堂实验教学方法 在实验教学中采取“精讲、示例、设问、点拨、研讨、评析”的课堂实验教学方法，强调学生的自主性和独立性，充分给予学生自主训练的空间，让学生自主训练，独立完成各个层次的实验。 基础性实验：强调操作的规范性，教师“精讲、示例”，采用互动式教学，学生独立完成实验。 综合性实验：强调启发性、自主性，注重培养学生分析问题、解决问题的能力。采用“设问、点拨”的教学方式，即教师提问、学生讲解、教师解答相结合的