电路分析课程实验的教学改革

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  【摘 要】分析了目前电路分析实验课程存在的问题,结合多年从事电路分析实验教学经验,从创新人才培养的角度出发,思考并提出一系列改革方案。将理论与实践、思维与方法、实验与创新有机地结合起来,使电路分析实验这门课程成为培养电类学生实践与创新能力的敲门砖。
  【关键词】电路分析; 课程实验; 改革
  【中图分类号】G642【文献标识码】A【文章编号】1672-5158(2013)02-0247-01
  《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。
  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。
  一、 电路分析课程实验存在许多问题
  1、 实验内容多少年不变, 实验内容单一。电路分析实验课的大部分内容都是对经典理论的验证, 实验线路过于简单, 学生实际动手能力差, 高分低能的现象十分普遍。
  2、 由于采用实验箱作为实验对象, 学生按照老师预先准备好的线路插线, 做完实验后学生仍然不知道做实验的原理、为什么要这样插线和不知道测量的结果是否正确。
  3、 由于采用统一的电路或实验内容, 使优秀的学生没有发挥的空间。忽略个性, 导致大学生个性不突出, 缺乏创新性思维。
  4、 实验学时少, 学生动手机会少。
  5、 实验手段落后, 计算机仿真的内容要加强。
  二、改革方法
  1、 构建实验教学保障体系是强化智能培养的基础
  实验教学要达到预期的培养目标,必须从制度和条件上予以保障。加强了实验室建设和管理,促使电路分析实验教学健康、规范发展。
  (1) 加大经费投入,改善实验教学创新条件借助基础课教学实验室评估的机遇,本着以评促建,重在建设,改善实验设施与环境的原则。组建了现代实验教学新模式,满足一人一组的标准,强化了学生的动手能力、思维能力的培养和训练,实验教学环境焕然一新。在教育部基础课教学实验室评估中,被评为一类基础课教学实验室。
  (2) 建立实验考核制度。电路分析开设的全部实验项目,采用5级记分制,即优秀、良好、中等、及格和不及格。学生必须完成教学大纲规定的实验项目,并取得及格以上成绩者,方可获得1 学分。实验课的考核要体现实验教学的特点,规定实验成绩有两部分组成:一是平时实验表现(预习实验指导书、仪表的合理使用、接线整齐正确、实验操作、实验态度);二是实验报告(书写、作图、数据正确完整,思考题回答,按时完成实验报告),两部分各占50%,对不及格者,让其跟下届学生重修。一次无故旷课者,不给本门实验课程的成绩。
  2、 注重课程衔接
  注重与前后课程的衔接, 提高实验教学效果, 在有限的课时内, 使得实验教学效果最大化.在大学物理实验中, 5示波器的使用6这个实验是一个重要的基础实验, 通过该实验能够使学生熟悉示波器的基本使用.如果学生在先进行完这个实验以后, 再进行5RC 一阶电路响应测试6和5RC 二阶电路动态响应研究6两个实验, 无疑将会起到事半功倍的效果. 由于学生对示波器的使用方法已经较为了解, 老师不需要再专门讲解示波器相关知识, 因而可以节约实验课时, 提高实验效率. 通过这两个实验, 也可以使得学生进一步巩固和掌握示波器的用法。
  同时, 我们也注意使电路分析实验课程在内容上与后续课程保持良好的衔接. 例如: 对于电气工程及其自动化专业的学生, 我们使得实验内容尽量与后续的工厂供电, 电力系统分析等课程保持延续性. 为此,我们鼓励学生大胆尝试5三相负载的研究6,5电力系统输送线路的最大功率确定6等与电气工程相关的实验项目. 而对于电子信息科学与技术专业的学生, 我们则更多要求学生尝试受控源的研究等与电子信息技术相关的实验项目。
  3、增加Multisim10仿真训练。几乎每个开设的实验都包括Multisim10仿真训练与实际训练两个部分。根据实际情况自行选择,如果某些专业学时有限,教师演示仿真部分,学生完成实训部分;在学时充裕的情况下,让学生先完成仿真部分的内容,再进行实训,通过仿真和实训相互印证,利用该软件进行理论分析,并和实测对比,发现“理论与实践”的差别,培养学生的工程实践意识。
  4、 仪器仪表的使用扩展。实验实训中,正确选用仪器仪表非常重要,对测量结果和分析有较大的影响。因此,对于常用仪器仪表,我们每种仪表至少对两种型号讲解,把使用范围扩大,让学生能正确使用不同型号的仪器仪表来适应不同的实验要求,达到最佳的实验效果。
  5、 开放实验
  充分利用我校的开放实验室,鼓励和调动学生主动进实验室,充分发挥他们的潜力和创造力,提高动手能力和解决问题的能力。为此也设计了多项开放实验项目,如:电感的制作;二极管、三极管等器件的特性测量;PWM信号经RC滤波后的输出信号观察及其与占空比的关系等等。
  6、 加大设计性实验的比例
  电路分析的实验教学可分为以下3 类:(1)电路的基本概念和定律;(2) 电路分析常用定律与相关电路的验证;(3) 综合与设计性实验。前两类实验都比较简单直观,易于理解且实验目的明确,而第三类实验一般在电路分析课程全部讲授完毕后进行,其目的在于对整个课程进行总结。学生根据给定的题目,或者自拟题目,查阅资料,设计实验步骤,进行实验,写出实验报告。实验的主要目的是培养学生的实践能力和创新能力,每个实验都有很多的逻辑思维,通过实验操作,总结提炼,使思维方式得到升华。因此,在完成传统经典实验的基础上,适当地加大设计性实验的比例,不仅可以更好地调动学生的积极性和创造性,而且也让学生有更多的自主发挥的空间。
  7、科技创新
  培训学生参加各类竞赛,如全国的大学生电子竞赛。鼓励学生主动参加指导教师的科研立项以及申报学校的科技创新实验项目,如简易脉搏检测仪、基于FPGA的彩灯控制器电路、数字式温湿度计等。
  三、结束语
  实验教学是把知识转化为能力的主要方式之一。实验内容的更新, 实现了理论与实验结合、硬件与软件结合、电路分析与设计结合并增强了每个实验项目的综合知识的应用。实验教学方法的改革, 实现从被动学习环境向自主学习环境的转变。电路分析实验的教学改革有利于提高学生的工程实践能力和培养学生创新意识。为进一步学习专业理论和专业技能打下基础。
  参考文献
  [1] 王静,邢冰冰,罗文,等.电路分析实验教学改革的实施[J].实验技术与管理,2009,26(9):131-134
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