電工電子實驗教材改革的探索

摘要：實驗教材的建設既是實驗教學成果的直接反映，又是先進的實驗教學理念廣泛傳播的物質載體。電工電子技術實驗教材改革，必須處理好傳統經典的基礎內容與迅猛發展的各種新技術、新器件的關系，還要處理好理論與實踐的矛盾，更要注意內容的實用性。在實驗教材的編寫中，我們精選了基礎性實驗內容，突出實踐性、實用性；增加反映現代電工電子新技術、新成果的內容。

關鍵詞：電工實驗 教材改革 實踐教學

電工電子是現代技術的重要理論基礎之一。電工電子技術廣泛應用于各個領域中，因此電工電子學是高等工科院校各專業學生所必修的一門技術基礎課，實驗教學是其中的重要環節之一。目前，許多普通高等院校仍然沿襲著傳統的實驗教學模式，長期以來，實驗課程都是作為理論課的輔助教學手段而設置，其目的是為了驗證理論，幫助學生加深對概念的理解。受傳統觀念的影響，重理論、輕實驗的現象在不同的方面表現出來，已經不能適應培養現代創新型人才的需要。我們只有解放思想，樹立現代教育新思想，加快實驗教學改革的步伐，才能培養出一大批適應新時期社會需求的全面人才。因此，必須改變觀念，切實大力加強實踐教學，建設具有開發、創新能力的電工電子實驗室，重新修訂實驗課程教學大綱，推動實驗教學的改革。

作為應用型本科院校，我們非常重視實驗教學，希望從根本上改變實驗教學依附于理論教學的傳統觀念，打好基礎、加強實踐、培養創新能力。我們充分認識到實驗教學在人才培養和教學工作中的地位，形成了理論教學與實驗教學統籌協調的理念和氛圍；逐步建立了先進的實驗教學體系、內容和方法，實驗教學與理論教學既有機結合又相對獨立，實驗教學方法和手段要理論與實驗結合，培養學生的創新能力，學生的能力可以得到發揮，同時又對理論知識的學習得到升華。

實驗教材的建設既是實驗教學成果的直接反映，又是先進的實驗教學理念廣泛傳播的物質載體。應用型本科大學不同于研究型的大學，理論教學有鮮明的實踐導向，它強調課程中的基礎理論知識的堅實而不是深厚，更強調如何將理論應用到實踐中。因此，落實到實驗教材的建設。應用型本科大學的實驗教材不能照搬照抄，要貼近實際。盡可能自編或合編實用性、應用性強的教材。為了加強學生實踐能力和創新能力的培養，加快實驗教學改革和實驗室建設，促進優質資源整合和共享，提升辦學水平和教育質量，電工電子技術實驗教材必須是內容新、實踐性強、便于教學的實用教材。

我們認為。電工電子技術實驗教材改革的問題，首先是要處理好傳統經典的基礎內容與迅猛發展的各種新技術、新器件的關系；還要處理好理論與實踐的矛盾；更要注意內容的實用性。我們新編實驗教材的思路是，在原有的實驗講義的基礎上，精選實驗內容，刪除重復的內容，壓縮過于偏、很少在后續專業課用到的內容，突出實踐性、實用性；增加了反映現代電工技術的一些新技術、新成果的內容，如：虛擬仿真軟件以及PLC編程軟件的介紹等。

1、實驗儀器設備介紹

通過多年來對學生實驗課的觀察發現，學生在實驗階段如果不能掌握實驗方法和熟練使用儀器設備，實驗效果就必將打折扣，往往是被動地完成實驗操作和完成實驗報告的填寫，學生的積極性和主動性得不到充分的發揮，個別同學的抄襲現象就難以杜絕。因此，我們突出重點，在實驗教材中對實驗中必須經常使用到的儀器設備，比如：電工技術實驗臺、雙蹤示波器、函數信號發生器、交流毫伏表、數字萬用表、直流穩壓電源等，都做了深入淺出的介紹。

對于雙蹤示波器的使用介紹，如果缺乏一定的針對性，篇幅必然過于累贅，學生在學習時找不到重點。我們則摒棄一般較少用到的功能介紹，如擴展放大功能、觸發斜率上升下降沿、視頻同步信號等，而將重點放在實驗中常用到的功能鍵介紹，如觸發信號源按鍵、光標測量功能按鈕等，結合實驗內容，用舉例的方法進行介紹。生動、易學、易懂，學生可以舉一反三，很快就掌握使用方法。我們要求學生在實驗前必須預習實驗內容。教師在實驗課中結合多媒體教學，精講多練，使學生能夠正確使用這些常用到的儀器設備，為今后的專業實驗、課程設計、畢業設計以及參加電子大賽打下良好的基礎。

2、精選基礎性實驗內容

重視基礎性實驗，概念清晰，重點突出，突出實踐性，實用性，是本書的另外一個亮點。驗證性的基礎實驗和課程內綜合實驗，是實驗教學體系的基礎，主要是使學生掌握運用常用儀器儀表和電工電子實驗技術，掌握實驗數據的處理方法，探索創新知識的基本規律和基本途徑，起著由基礎課向專業課過渡的橋梁作用，學生對基礎性實驗的熟練程度將直接影響到整個專業課程實驗。我們的實驗項目涉及電路、電動機及其控制、模擬電子技術、數字電子技術等科目，既有詳細、明了的實驗內容和操作步驟，又有擴散思維的思考題等，旨在全面培養、提高學生的動手能力和面向工程應用設計的能力。任課教師可以根據課程需要選定實驗內容，實驗教師在實驗現場授課并全程指導實驗。

我們知道，電路中的“基爾霍夫定律和疊加原理”實驗，幾乎是所用電工實驗都會選用的。在實驗電路中，我們要求學生通過對電阻、電壓、電流的測量，熟悉萬用表的使用方法，根據測量數據分析比較，驗證理論；用非線性元件作替換，驗證疊加原理是否適用；而且還特別在電路中預先設置了三種故障方式，要求學生根據測量的數據，找出故障點并分析故障類型，這樣既可以使學生加深對理論的理解。又能夠訓練對電路綜合分析的能力。

3、增加先進仿真軟件的使用介紹

由于目前電子技術發展相當快，相應的新器件也不斷出現，元器件的更新速度不斷加快。在這種情況下，實驗教學的內容要跟上市場的快節奏卻又要受到各種條件的制約，比如實驗指導人員知識更新的速度、元器件設備的采購、經費的限制等，難免會有脫節，還有些內容受條件的限制無法在現有的實驗條件下完成。在實驗室建設中，我們把計算機仿真技術作為一項重點建設的內容，購置了由計算機組成局域網連接的電工電子實驗教學仿真實驗室，選擇一部分的實驗內容給學生在計算機上仿真完成。立足實物，借助虛擬仿真，讓學生對計算機仿真實驗情況的模擬反映有一個比較直觀的認識，再到實驗板上重復操作一次進行比較和驗證，虛實結合，實驗教學效果良好。因此，我們在這本實驗教材中著重介紹Multisim仿真軟件的使用方法，學生通過自學和實際操作練習，能夠基本掌握使用方法，為培養綜合分析能力、提高開發能力和創新能力打下扎實的基礎。

“555時基電路”是數字電路實驗中的一個重點和難點，我們要求學生除了熟悉“555”集成定時器的基本使用方法外，還要熟悉電阻、電容與脈沖周期和寬度的關系。實驗室能提供的元件有限，而學生在仿真軟件里就能做出多種電路設計組合，然后再到實驗室用實物驗證設計。必將可以提高學生的開發能力。

我們編寫的這本電工電子實驗教材，在使用中得到了教師和學生的一致認可，學生普遍反映：文字簡明、概念清晰、條理清楚、講解到位、插圖規范，易教易學。該實驗教材已經與多所應用型本科高等院校老師和出版社主編取得了聯系，進行了廣泛的課程理論教學和實驗教學的交流和探討，得到了大家的一致好評。通過良好的示范作用，可以使實驗教學成果互享，進一步推廣先進的實驗教學理念和教學方法，擴大受益面，發揮示范輻射效應。