電工電子實驗課程體系與教學模式的改革創新思考分析

車路平，姜洪偉，王少泫

（1.中國人民武裝警察部隊海警學院，浙江 寧波 315801；2.中國人民解放軍陸軍裝甲兵學院，北京 100072）

電工電子實驗課程主要包含電路基礎、模擬電路、數字電路三個方面的內容，在具體實施時，這三種課程互相獨立，在實踐教學中都是分開進行的，實驗課程的開設、實際以及課程設計沒有一個有效的聯系，導致在實際教學中所培養出來的學生綜合能力較差，知識應用能力不強。基于此，本文結合電工電子實驗課程教學發展實際情況，就如何革新電工電子實驗課程教學體系進行探究。

1 電工電子實驗課程體系打造的歷史背景分析

從長期發展角度來看，實驗課程教學沒有擺脫理論課程體系的限制，在具體實施操作時，無法按照實驗技術本身的系統性、科學性進行教學，所選擇的實驗教學內容也是脫離了實際生活，且存在一些重復設置的內容。

電工電子實驗課程體系在開展的過程中存在比較多的驗證性實驗，設計實驗內容比較少，在實驗課程開展的過程中沒有明確具體的學生能力培養目標，課程實驗內容安排趨于簡單，隨意性較大，在具體實施的過程中，缺乏考核和質量監督控制途徑。

電工電子實驗課場地設置比較小，設置水平較低，各個實驗室在打造的過程中缺乏足夠數量器械的支持，在資源供應不充分的情況下，會使課程教學內容翻拍比較簡單，隨意性較大。

在資源信息無法共享的情況下，就會使實驗教學僅僅能夠開展示范性實驗，且教學過程中仍然以灌輸為主，沒有充分引導學生積極主動地參與到課堂教學，教學手段缺乏。

2 電工電子實驗課程體系打造的基本要求

（1）強化基礎。基礎實驗教學內容經過長時間發展已經處于成熟的狀態，這種成熟的狀態對學生強化基礎知識認識、強化基本技能訓練提出了更高的要求，以此來強化學生對基礎知識、基本技能訓練的認識勢在必行。在實驗課程開展的過程中，需要加大對基礎課程實驗室教學的經費投入，在實驗教學的過程中打造出完善的、具備一定規模的電路、電子技術實驗室。（2）強化實驗課程建設的綜合性、設計性和開放性。電工電子實驗課程在開設的時候，會出現一定比例的綜合性、設計性實驗，在實驗開展的過程中需要注重更新實驗教學內容，減少重復性、驗證性的實驗。（3）實現軟硬件設施設備的建設管理。在整個設備管理的過程中，硬件建設主要是指實驗室場所的裝修和布置。軟件建設設置主要是指實驗室的設置和規劃，包含實驗室教材的編寫、實驗室管理規章制度的制定、實驗室人員培養等。

3 電工電子實驗課程體系和教學模式的基本變革分析

3.1 采用柔性化教學管理理念，以實驗能力培養為基礎，激發學生的創新思維和創新設計思想

基于柔性化的電工電子實驗課程體系教學，會使實驗室課程教學內容、教學方法、教學手段充分凸顯出實踐性的基本特點，從而在教學實施的過程中更好地滿足學生個性化發展需要。打造基于柔性化教學理念的電工電子實驗教學體系，包含以下幾個方面：（1）打造柔性化的電工電子梯級實驗教學體系。在對電工電子實驗教學內容整理分析后，將整個課程教學過程分為三個階段，分別是基礎類型的實驗、設計類型的實驗、創新類型的實驗。電工電子柔性化實驗課程體系結構如圖1所示。（2）打造多層次柔性化電工電子實驗教學內容。考慮到柔性化電工電子實驗教學內容、專業的不同，為了能夠更好地滿足不同層次學生對實驗學習的要求，需要教師在具備高層次知識結構基礎上跟蹤電工電子學科的前沿研究內容，廣泛整合實驗教學的資料。（3）創新“模塊化”電子電工試驗教學方法。柔性化電工電子實驗教學要根據不同層次的學生學習需要為其安排實驗內容，在保留必要驗證性實驗的基礎上合理安排實驗內容，打造出多個單元模塊和實際應用模塊，并在實驗學習的過程中引入創新型實驗的內容，從此引領學生更多地了解電工電子發展前沿知識，掌握電工電子實現方法。

圖1 電工電子柔性化實驗課程體系結構

3.2 優化電工電子實驗教學過程，培養學生綜合能力

（1）體現實驗課程的驗證性和先導性。電工電子實驗教學要能夠體現出電工電子課程的基本原理，充分反映出電工電子的發展現狀及發展方向。比如，在基爾霍夫定律知識學習的過程中，可以通過教師提問、學生實驗、總結數據、尋找規律的方式引導學生得出具體的規律和定律，這樣先導和實驗結合的方式會提升學生學習的積極性和主動性，強化學生的學習積極性。（2）將開放式實驗教學平臺和實驗教學結合在一起。為了能夠更好地提升電工電子實驗效果，增強學生的實踐能力，需要依托先進的計算機技術、網絡技術來打造多層次的實驗設計，在平臺支持下滿足學生的學習需要。在這樣的環境中，學生會掌握更多的電工電子技術。

3.3 打破課程設置，實現模塊化教學

模塊實驗內容。結合《電路基礎》《模擬電路》《數字電路》的內容設置將數字、信號模擬應用到電工電子課程建設中，開展實驗教學。第一，模擬信號。模擬信號的實驗教學包含測試電器元件的主要特征，研究單相正弦電流基本特點，測試無源二端網絡參數，分析電路的運行動態。第二，數字信號。數字信號包含研究門電路、組合邏輯器件的應用、時序邏輯電路、脈沖信號的產生過程等。在具體研究的過程中會牽扯到程序的設計、程序的中斷管理、程序設計等。第三，綜合實驗。綜合實驗包含三相電源的設計、控制舞臺彩燈、對機電路的擴音等。這些模塊的設置會將課程界限打破，充分凸顯出知識應用的綜合性，也會將分散的實驗課程內容整合在一起。

3.4 實現全開放的實驗教學模式

模塊實驗教學一般需要4～8h才能夠完成，這樣的時間限制會要求打造開放式教學實驗。實驗室需要全天候地為學生開放，學生在規定的時間內到達課程，按照教師的要求獨立完成課程。這樣的教學模式提升了實驗教學效率，也有利于在這個過程中培養學生的工作能力。開放式實驗教學流程如下：首先，對實驗方案、實驗時間進行預約，獲取實驗預約卡；按照規范的標準組織教學，檢查實驗結果；在教學的過程中，教師需要強化學生的操作技能、創造思維和實踐能力，對現有的教學方案實施全方位的考量。

3.5 將實驗教學設計和實習結合在一起，強化素質培養

在實驗教學的過程中，要引導學生掌握正確的實驗方法，綜合培養學生的實踐能力，在實驗教學中巧妙構思。這種巧妙的實驗教學是一種高階教學，通過這樣的教學會提升學生的綜合素質和創新能力。比如，在電子系統設計的過程中，教師可以組織學生先對之前的線路原理圖進行設計，使用計算機技術完成仿真模擬，獲得理想參數，在綜合比對方案后分析實物制作結果，優化設計。

電工電子實驗課程體系充分融合了實習、設計和實驗的基本內容，使得整個課程的教學更加清晰、目標更加明確、教學內容更加豐富，在這個過程中，會充分提升課程教學成效，激發學生的學習興趣。在課程教學的過程中，要注重以EDA技術的選擇應用為基礎，強化實驗內容和手段的創新，打造電工電子實驗實習中心，富有效率地完成復雜電路的實驗教學。

4 結語

綜上所述，電工電子實驗教學模式是對以往課程教學模式的一種革新，在課程實施過程中，所使用的教學手段、教學方法符合課程教學內容的要求，且在具體實施教學的過程中能夠強化學生自主創新意識和創新理念，激發學生學習的積極性和主動性，達到理想的教學效果。