應用型電子電路實驗課程教學方法與教學手段的改革探討

楊輝媛

摘 要：針對目前應用型電子電路課程教學中實驗教學存在的問題，從電子電路的教學現狀入手，在深入分析課程內容現狀基礎上，對教學內容進行了優化安排，并通過綜合實踐教學和創新實驗設計、工程實訓模式，來綜合提高學生實踐能力、設計能力和應用創新能力。為高校本科生電子電路課程建設的實施提供一種參考做法。

關鍵詞：電子電路；實驗教學；教學改革

0 引言

近年來，電子技術、計算機技術的迅速發展對“電子電路實驗”教學提出了新的要求。為適應現代教育的需要，原有的教學理念、教學方法、教學內容等都需要進行改革和創新。在以培養應用型、創新型人才為目標的教學體系中，課程體系和教學內容的更新和優化，尤其是改革實驗教學成功。國家非常重視地出臺了許多相關政策性文件，要加強產學研合作教育，充分利用國內外資源，不斷拓展校際之間、校企之間、高校與科研院所之間的合作，加強各種形式的實踐教學基地和實驗室建設”，每年投入大量建設經費，大力建設校企合作人才培養基地和實踐教育基地。吉首大學是位于湘鄂渝黔邊區大湘西區域內一所具有地方性、民族性特色的省屬綜合性大學，歷年來十分重視校外實踐教學基地的建設和充分發揮實踐教學基地的作用。由于地域局限，因而建設什么樣的校外實踐教學基地和如何高效地利用校外實踐教學基地達到實驗教學的目標是我校實驗教學方法及模式中值得思考與探索的問題。

1 電子電路實驗教學的現狀分析

1.1 對實驗教學重視不夠

針對轉行社會對大學生的要求，許多高校都重視實驗教學，然而有些高校只重視專業課的實驗教學，卻忽視了基礎類的實驗教學，認為只要上好專業課的實驗，自然就可以達到培養學生的目的，于是對基礎實驗教學的管理不夠，對學生要求不高，許多高校都把實驗課列入電子電路課程中的一部分，沒有以一門獨立課程來考核學生。在實驗教學中，開始學生還可以接受一些知識，但隨著電路集成化及復雜程度的提高，學生感到了困難，隨之學習的興趣越來越少，主動操作便是一句空話，學生也就是為了應付理論考試，很少獨立操作。同時，隨著課時的壓縮，導致教師把重點放在知識的傳授上，對于實踐環節只用很少的課時，這對提高學生的動手能力是極為不利的。

1.2 電子電路實驗教學的內容安排不盡合理

傳統的電子電路實驗，主要是測試和驗證性實驗，每個實驗都詳盡地列出實驗原理、要求、步驟等，實驗教材采用示范性編寫方式，實驗內容單一，形式固定，通過這些實驗可以加深對電路原理和邏輯器件的認識和理解，然而對這些實驗，學生習慣按部就班，依樣畫葫蘆，這樣大大地限制了他們的主動性、探索性、創造性的發揮。同時，驗證性實驗內容陳舊，缺乏新的氣息，學生已知道實驗結論，對實驗缺乏興趣，馬虎應付，當出現與實驗結論不同的數據，部分同學不去找實驗失敗的原因，而是隨便刪改或抄襲他人數據。這樣，對培養學生良好的科學素質極為不利。

1.3 實驗教學體系陳舊，未充分發揮實驗教學作用

傳統的實驗課教學體系是依附理論課教學的，理論課這學期上什么內容，基本上實驗課做與此相關的實驗。同時，傳統的實驗方法都是由學生預習實驗教材，課堂上，教師花大量的時間對實驗原理、儀器使用、實驗步驟及注意事項等作具體的介紹，實驗過程還要對每一組學生實驗作具體指導。這樣，教師成了整個教學活動的主體，而學生只是按實驗指導書上寫明的步驟操作，懶于思考和分析，主觀能動性無法發揮，而且，教師和學生之間的溝通減少，教師習慣于套用某種固定的教學模式，求異性差，不利于培養學生的創造性思維能力。一般地，理論課教學以傳授知識為主，通過理論課學習使學生建立起較系統、全面的電路框架和模型，培養學生思維及分析問題的能力，掌握必備的理論知識。而電子電路實驗的教學目的應當是培養學生熟悉、應用常用實驗設備、儀器，培養學生解決實際問題能力和創造精神。如果實驗課僅依附于理論教學，而不根據自身教學目的建立自己的教學體系，則培養出來的學生很難具有實驗技能基礎扎實、重視并興趣于實驗，也就不具有對實際中的電路有敏銳的觀察力及分析解決問題的能力。

2 改革教學方法和教學手段

2.1 結合科研成果與企業經驗，拓展學生視野

我們結合課題組在電子電路方面的科研特長，將最新的科研成果穿插在課內進行介紹。開拓學生的視野，使他們知道一些最新的技術成果，同時也為學生后續的各類設計課程做了鋪墊。 教學中也充分利用教師長期在企業工作以及與不同企業科研合作的經歷，將校外各類企業在電子電路技術相關產品方面的情況穿插介紹給學生，這是一種很好的理論聯系實際的教學方式。

2.2 充分利用軟件資源，提高實際能力

在每一種電子電路器件或電能變換電路的介紹中加入其應用實例，可通過MATLAB的電氣模塊PSB對系統進行仿真，或者利用專用仿真PSPICE軟件進行。讓學生自己動手去設計或開發一個實用電路模型，對電路的運行效果進行模擬實驗。由于受到實驗室條件的限制，實驗項目選擇面較窄，加上操作中因實驗設備無法動態顯示電路波形，而且電子電路器件容易損壞，教師應該采用虛實結合的教學方式，部分實驗采用計算機仿真技術來實現，部分實驗采用仿真與實際動手實驗結合，并要求對兩者誤差做出對比分析。

2.3 充分發揮學生的主體作用

課堂教學中，教師應該進行換位思考，充分引導學生的同步思維，提高教學效率。在重點和難點處穿插提問，給學生創造一個自由發揮的空間，并注意將作業中常見問題、答疑中典型問題以及學生學習過程中的建議，反饋到課堂中去。教學中強調授課內容的條理性，將每節課內容分成若干組成部分，在課件中以目錄的形式體現出講解內容的順序性。以直流變換器章節為例，其由電路的結構、工作原理分析、量化計算、電路特點及復習等部分組成。其中工作原理分析作為重點部分在目錄中突出標注，使學生跟上講授節奏。

2.4 電子電路實驗教學內容安排應以綜合性實驗、綜合設計性實驗為主

綜合性實驗是培養學生動手能力、開發智力和創新意識而進行的實驗教學。要求學生對所學的知識能靈活掌握，培養學生對專業理論知識的應用能力，鍛煉學生綜合實驗技能，積累科學實驗經驗。在驗證性實驗的基礎上，形成具有綜合知識內容的綜合性實驗。學生通過綜合性實驗，將這些知識有機的串聯起來，達到了培養學生綜合應用知識和創新能力的目的。

綜合設計性實驗。主要是培養學生獨立分析問題和解決問題的能力、科學的研究和創新能力。創新能力是在認識能力、應用能力培養的基礎上進行更高層次的能力培養。我們在實踐教學方法中采用了開放式的實踐教學模式，學生可以隨時進出實驗室。綜合設計性實驗課一改過去教師扶著學生走的傳統實驗方法，而讓學生自己設計原理圖、硬件電路及流程圖。并親自動手焊接、調試電路。這對學生是一種全新的實驗方式，在這里將給學生一定的自主權，使他們面對實際問題來發揮自己的聰明才智，檢驗自己的學識水平，在解決實際問題中來提高自己分析問題和解決問題的能力。學生學會了查閱文件資料，撰寫論文，總結經驗，最后拿出自己的設計制作實驗成果，為今后科學研究打下基礎。

此外適時一些適合的工程實訓，注重培養學生的專業技能和動手能力，強化工程應用能力和實操訓練是工科院校教學實踐的內容。物理與信息工程學院建立了“電子電工實驗中心”實訓基地。它突出行業特點，整個工程實訓過程也就是鞏固理論、擴展知識面、增加動手能力和開拓智力的過程。它使以往所學的知識在緊張的思維設計、巧妙的具體使用中得到升華。學生在實訓基地中既可接受實際操作的職業素質訓練和職業技能訓練，又可以對現代電子電路控制系統建立真實的感官認識和工程應用技能操作訓練，對未來所從事的行業充滿信心，可以更好地找到理論與實踐的結合點。

3 結論

實踐證明，幾年來，實驗中心依照“基礎、綜合、設計和實訓”的多層次、模塊化的實踐教學方式，突出了以創新精神和創新能力培養為重點的專業課程的教學特色；體現了實踐教學改革內容體系的創新。通過對電子電路課程的實踐教學環節的設計與改革，已初見成效，使機電、電子科學、信息工程學院的電子電氣工程及其自動化專業畢業生的實踐意識、操作技能、工程應用等專業綜合素質得到了很大提高，使實踐教學步入多元化、科學化的軌道，拓展了學校的發展空間。

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