电路实验教学的改革与实践
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2013年第l7期 SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION O高校讲:1:20 科技信息
电路实验教学的改革与实践
杨晓邦张素妍
(河南理工大学电气工程与自动化学院,河南焦作454000)
【摘要】本文分析了电路实验教学中普遍存在的问题,提出了阶段式的教学方案,介绍了在实验教学改革中的具体作法,针对不同阶段的
实验,教学上各有侧重,引导学生从基础着手,循序渐进阶段式提高实验技能,同时提出了实验教学方法和实验教学手段等方面的改革与实践
措施。
【关键词】电路实验;改革;实验技能
Circuit Experiment Teaching Reform,Innovation and Practice
YANG Xiao-bang ZHANG Su-yan
(School of Electrical Engineering and Automation,Henan Polytechnic University,Jiaozuo Henan,454000,China)
【Abstract]This paper presents the hiemrchieal and gradual reform program in teaching of circuit experiment after analyzing the common
problems involved in it.It introduces new course of action with particular emphasis on particular teaching process which may lead students to step—
by—step pmgress.It also brings forward some innovative measures like designing stereo teaching materials,improving experiment teaching methods,
enhancing the management and examination of experimental process.
【Key words]Circuit experiment;Reform;Experimental skill
0引言
电路实验课是工科院校《电路》课程教学过程中必不可缺的环节, 同时也是电子技术实验、课程设计和毕业设计等实践性教学环节的基
础课程。在实际教学中,普遍存在着两种倾向:一种.是把实验看成是
理论教学的补充,内容往往只是验证性实验.学生只是简单记录数据;
另一种。则过于强调综合设计性实验和培养创新能力.而忽略教师的
引导以及基础技能的训练.反而影响对后续实践环节学习[41。为了提高 电路实验的教学质量.达到培养学生创新能力的教学目标,结合教学
中的经验,对电路实验的教学方案、教学方法和教学过程进行了改革
与创新尝试
1 电路实验教学方案
在电路实验教学时,确定了由浅人深、由基础到综合、由理论到创
新的阶段式教学方案,将实验内容分成验证型、设计型和综合型三个
阶段,引导学生从基础着手.循序渐进阶段式提高 。对不同阶段的实 验.强调教师和学生在教学要求上各有侧重的主导地位
1.1验证性实验强化学生基础技能
由于在电路实验初期阶段.学生对如何进行电子电路实验等没有
系统地认识.对实验仪器的接触也很少.有些学生甚至不能正确识别 和使用基本元器件,所以在教学内容上首先安排验证性实验。验证型
实验不仅仅要验证理论.更要通过实验掌握如何发现问题,总结规律.
掌握实验的基本技能和方法 。因此在教学时.教师要系统地讲解实验
原理,讲解常用元器件的辨别与使用,介绍电路实验仪器的原理和使
用方法,教授学生如何分析处理实验数据.正确书写实验报告等,使学 生尽快掌握基本实验操作技能和方法.根据电路图搭建硬件线路.独
立完成一次实验。
例如在“叠加原理实验”中.要求学生明白叠加原理的适用条件是
在线性电路中.假如电路里有非线性元件如二极管等.该定理就不在 适用。在讲课时,可以画两个电路图,一个是由线性电路元件组成的电
路图,一个是添加了二极管的电路图,可以让学生都连线操作,通过数
据分析来验证叠加定理的适用条件 这样可以加深学生对叠加定理的
理解.帮助学生更进一步的掌握该定理
1.2综合性实验提高学生动手能力 当学生有了一定的实验基础后.教师不必再详细讲解实验.转而
强调以学生为主体.要求电学专业学生每人一组.根据实验要求独立
完成综合性实验,在思考和预习的基础上,自己确定实验步骤和方法, 选择实验仪器、正确接线,排除故障,测量数据结果.并对实验数据进
行分析处理,绘制曲线或得出结论。教师则根据实验中遇到的现象和
问题,引导学生讨论和进一步思考.达到一个实验多重收获的效果
例如.在“三相电路功率的测量”实验中.要求学生根据三相电路
原理图,连接电路并测量数据,分析结果。在实验中用到了交流电压 表、交流电流表和功率表,如果仪表档位选择不合适。或不理解刻度的
含义,读出的数据就是错误的数据。由于电路是在220V电压下,就更
加要求学生一定要严格遵守电气安全操作规则:如果功率表读数不显 示.学生还要能判断是否更换电流导线的红黑端子 明白电压与电流
夹角的含义。
1-3设计型实验提高学生创新能力
在学生具有一定的实验技能后.再安排设计性实验.即扩展学生
的知识面。掌握电子电路设计的一般方法,提高学生的系统设计能力,
引导学生迈出创新实践的关键一步[饲 选题上.与电路理论及工程实践 紧密联系.同时要涉及后续课程的内容和其他综合知识,让学生接触
和学习到相关知识点的典型电路 难度上不要过高.以免学生望而生
畏.但需要学生通过努力能够完成设计任务.能从中体会创新设计的
快乐。教师教学时只给出设计要求,简单的设计原理和设计思路。学生
充分利用各种资源.从查阅资料开始着手,设计电路,搭出硬件电路, 实际测量数据,总结分析。对同一个实验可以有多种不同的方案。教师
则根据学生的需要,适当解释.引导学生思考、交流。
设计性实验在教学时有一定的难度.但只要学生能够认真思考.
教师适当引导,都能较好地完成实验任务。
2实验教学方法
2.1实验教学方法 为了引导学生将所学到的知识转化为技能和能力.任课教师积极
开展实验技术、教学方法和手段的改革与创新,建立了以学生为中心
的实验教学模式,形成了以自主式、合作式、研究式为主的实验教学方
法。在教学手段上,充分利用现代教育技术,积极推广使用和开发计算
机辅助实验教学软件和多媒体实验教学课件.建成了实验教学信息平 台 树立科学源于科学实验的理念.以培养学生的创新精神和实践能
力为中心.这是电路实验课程教学方法改革与创新的目标口] 实验教学
方法的改革主要有:
2.1.1发挥学生的主体作用.学生的学习模式已完成从“要我做”到 “我要做”、从“做会”到“会做”的转变.开设综合型与设计性实验。根据
不同学科的基本要求.利用实验室现有仪器设备.由学生自己设计实
验方案,确定实验步骤和方法,选择实验仪器、正确接线,排除故障,测
量数据结果.独立撰写实验报告 鼓励学生把一些新的实验方法和技
术移植到基本实验中去 这类实验指导教师只给定题目.由学生独立 完成.充分发挥学生的主观能动性
.电路仿真软件Muhisim具有强大的分析、仿真功能。能够开发出
满足不同层次需要的设计型和综合型实验.将该软件引入电路实验教
学中,不仅弥补了传统实验教学中存在的仪器陈旧、设备落后、元件损
耗等的不足,还大大激发了学生的学习兴趣,有助于培养出基础扎实、
知识面广、富有创新意识的人才 … 2.1.2为满足现代化实验教学的需求.实验中心逐步实现安全监控、
作者简介:杨晓邦(1978一),男,河南新乡人,实验师,主要从事电路理论与实践教学。 张素妍(1975一),女,北京市人,讲师,主要从事电路理论与实践教学。
科技信息 0高校讲坛o SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION 2013年第17期
开放实验预约等功能的计算机网络化管理.电路开放实验室对全校学
生开放.在实验项目和实验时间上实现了学生自主选择。这样不但可
以提高开放实验室的容量.而且使学生个性化教育得以实现,激发了
学生的学习兴趣。 2.1.3充分利用学校网络化资源优势.成立了电工电子实验中心网
站.建设了网络教学和实验环境信息平台.逐步完善交互性和界面友
好性 实现网上选课及电子实验报告网上批阅、成绩测评。在该实验网
络信息平台上可以同时容纳众多学生进行实验预习。增强了学生的学 习的积极性.提高了实验教学水平。
2.2实验教学过程
在具体的实验教学工作中.始终坚持学生自主学习和操作为主. 教师从旁指导为辅的实验课程教学原则,注重动手能力和科研素质的
培养。同时注意结合多媒体教育技术,制作教学课件,用于实验教学,
既节省了时间.叉提高了教学效率。
实验教学过程如下:
2.2.1布置文献查阅任务,撰写预习报告,提高预习质量。不仅设计 性、综合性实验要求查阅相关文献。即使是验证性实验同样也要求同
学撰写出基于文献调研基础上的预习报告。预习过程包括实验原理、
实验方法与步骤、实验仪器设备的使用方法等,可以通过实验中心的
网站来查阅文献
2.2.2检查预习效果 上课前.实验教师通过提问学生、学生自主汇报
和学生即兴演讲的形式来检查实验预习效果.检查的过程实质上是提 供一个让学生报告和交流讨论有关问题的机会。教师往往让同学就其
文献调研阐发感想和心得.讨论其自拟实验方案的合理性.拓宽学生
电学专业的知识面
2.2.3独立、自主、合理的完成实验内容,实现实验目的。鼓励学生按
照其自拟的合理方案独立完成该实验项目。在实验过程中,实验教师
不过多干预学生的实验方法.除非存在安全隐患和违反操作规范现
象.需要提醒学生注意。 在采用软件进行虚拟实验的进程中.虽然应用软件的虚拟化给电
路实验课程带来了高效性及灵}舌J陛。但也要注意教学软件进行虚拟化 处理后的测试.并进行技术性总结归类,总结使用过程中的问题、缺 陷.并逐个解决.直到虚拟化后的实践教学软件达到教学的要求。
2.2.4学生实验完成后.实验教师及时对其实验结果、实验方法和实
验数据进行点评与总结.一方面使学生通过本次实验收获良多,另一
方面.对老师的工作要求也提高了。
2.2.5实验报告附带讨论项 讨论内容可以是实验数据的结果与分 析.亦可以是对本次实验内容的建议、总结与心得。
3结论
教学改革是一个不断探索.不断总结.不断改进的过程[71。通过几 年来对电路实验的改革与创新。取得了明显的成效。不仅促进了电路
课程的教学效果.而且增加了学生对电路实验的兴趣.动手能力得到
了很大的提高.为后续课程奠定了良好的基础.进一步促进了学生前
后联系。发现问题、解决问题的能力。 在教学实践中.也存在着一些问题。比如在设计性实验中,各组的
设计方案不同.调试中出现的问题往往需要在教师协助才能解决;个
别学生动手很少.基本依靠同组学生完成实验.这些问题还有待进一