关于高校电路实验课程改革与思考

王伟刘玉涛

景德镇陶瓷大学机械电子工程学院景德镇333403

摘要：素质教育在电路课程教学上的体现，应以培养学生创造性地解决工程实际问题的能力和独立设计能力为重点。电路实验教学相对于理论教学更具有直观性、综合性和创造性，有利于培养学生的创新能力。我们在比较国内外著名高校电子科学与技术专业的课程设置与实验情况后，对在电路实验教学中如何开展素质教育，培养学生的创新能力进行了改革与思考。

关键词：电路实验；素质教育；创新；改革

1引言

电路是一门工程性、实践性很强的课程，在学习过程中必须以实验为基础。实验教学是高等工程教育环节中的重要组成部分，它是启迪学生思维，树立学生工程实践观念，培养和提高学生发现、分析并解决实际问题综合应用能力的重要载体。要培养更具有实践能力的高级应用型人才，我们就得着眼于实验教学。学生可以在电路基础理论的学习过程中，通过电路实验扩展其视野，验证电路理论，提高分析问题、解决问题的能力，这是学好电路课程，提高动手能力的关键手段之一。我们将从理论教学、实践教学、教学评估三个方面来进行改革与探索。

2实验改革核心观念

应将传统的继承式教育转变为创新教育，要从单纯重视理论教学转变为重视实验教学、设计能力的培养、工业发展前沿的应用学科；要从以教师为主的教学方式转变为开放式教学方式，引导学生自主地学习。

3实验改革具体实施步骤

3.1理论教学环节设计

⑴通过在原有验证性实验的基础上，合理加大设计性、综合性和创新性的实验内容，增加设计性、综合性和创新性实验比重。逐步构建由验证性实验、设计型实验、综合性和创新性实验组成的阶梯型电路实验教学内容体系。突破传统电路实验完全依附于电路理论的实验教学理念，充分让学生“温故而知新”，巩固与加深对理论课电路定律的认识，培养学生灵活运用电路知识的能力与探索创新实验方法的本领，提高学生设计实验的能力。例如：在原有验证性实验“戴维南定理”内容的基础上增加了误差较小电压表与电流表内接与外接法设计、数字万用表的组装和调试、电阻分压器的设计等要求，以提高学生自由创新设计实验的能力。

⑵合理扩展原有实验的内容，使每次实验内容中都设计多个子实验，有些子实验是必做实验，有些是选做实验。动手能力不足的学生可以只完成必做的内容实验，而一些动手能力强的学生在完成必做内容实验的基础上，可以再完成选做内容实验，使不同层次能力的学生在扩展电路实验中都能很好地体现自己的能力，从而提高电路实验整体效率。例如：在直流电路实验中，必做实验内容是“戴维南定理实验”，选做内容为“叠加定理实验”；在暂态电路实验中，必做内容是“RC一阶电路的频率特性的研究，选做内容为RC二阶电路的频率特性的研究”。

3.2实践教学环节设计

传统的继承式教育主要是帮助学生学习前人积累下来的知识和经验，学生用继承下来的知识经验去解决将会重复出现的问题，教师往往是书本知识的复制者，而对学生解决实际问题的能力及创新意识、创新能力的培养则被忽视。社会需要具有较扎实的理论知识、同时具备较强的动手能力、分析问题和解决问题的能力、有一定创新能力的人才。因而高校的实验教学越来越重视培养学生解决实际问题的能力，促进学生创新意识的萌发和创新能力的全面发展。在电路实践教学时，确定了由浅入深、由基础到综合、由理论到创新的层次化、阶梯式的总体教学方案，将实验内容分成基础验证型、仿真型、设计型三个层次，引导学生从基础着手，循序渐进阶段式提高。对不同层次的实验，分别强调教师和学生在教学要求上各有侧重的主导地位。

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。验证性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。因此在教学时应该分成两个阶段：

⑴选择一两个实验为例，教师系统地讲解实验原理、如何根据电路图搭建硬件线路、常用元器件的辨别与使用、实验仪器的原理和使用方法以及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；

⑵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，要求学生每人一组，根据实验要求独立完成，在思考和预习的基础上，自己确定实验步骤和方法、选择实验仪器和档位、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。

把EDA引入实验教学，可让学生了解新技术新方法的运用，拓宽思维，培养创新能力。在电路实验教学中我们主要引入EWB和protel工具软件。用仿真软件中提供的虚拟仪器进行电路实验也更加灵活，在仿真过程中，既可以观测电路的运行情况，掌握电路性能，又能熟悉仪器的正确的使用方法。

3.3教学评估环节设计

成绩评定标准的制订是实验教学改革的关键措施，成绩评定的标准起着激励、制约和保护学生学习积极性、主动性的作用。成绩评定标准应该是以人为本，允许学生充分发挥个性特长，放开思路，鼓励学生进行开发性实验。还要鼓励学生发扬团队精神，进行大项目设计开发。可以制定基础实验的成绩评定标准和开发性实验的评定(或奖励学分)标准。对于基础实验成绩的评定，不要注重实验报告，而要注重实验能力，实验方案设计是否合理，使用仪表、处理故障能力等综合多方面的素质评定成绩。开放实验室，对学生的成绩就不应以完成多少固定题目的实验来评定，而应考查学生实验技能达到什么水平给予不同等级的成绩。对于开发性实验和科研项目，占用学时较多的大型实验项目，应有奖励政策，单独给学分或作为一门选修课。实验成绩评定标准制定的合理，会推动实验教学改革的步伐。具体做法为：

⑴实验预习：要求学生实验课前根据实验内容要求，写出详细预习报告并且在计算机上进行电路设计和仿真，提出问题，带着问题做实验。没有预习报告，不准上实验课。

⑵实验操作：根据每个学生在每次实验过程中的动手能力、观察能力、分析能力和解决问题能力、创新能力等，评定成绩。同时根据实验的不同阶段和不同项目拟订不同的标准，给出实验操作成绩的基础分和优良加分。

⑶实验报告：含书写是否认真、工整，数据处理、报告编写、绘图、思考问题回答，结论分析。对互相抄袭报告，双方均按零分记。

⑷实验考试：根据不同实验课和同一实验课不同阶段采取口试、实际操作、笔试、开卷考、选择综合性实验、排除故障等多种考核方式。对于高年级的实验课考核以综合性实验为主，主要考核学生的设计能力和创新能力。鼓励学生自查资料，自行设计，标新立异，在考前写出设计报告和给出计算机模拟结果，在考试时完成线路调试，测试数据、绘出曲线等。根据上述四种考核方式按实验预习15%，实验操作30%，实验报告15%，实验考试40%综合评定成绩。此外，我们还大力提倡学生利用业余时间在实验室做实验课以外的实验课题，鼓励学生进行开发性实验，并且制订对于大型开发性实验项目的奖励学分政策。

4结语

电路原理实验课程是巩固理论教学、强化动手能力、培养创新意识和创新能力的重要环节。当今科学技术发展日新月异，新的实验内容、方法和手段不断出现。我们应该在争取更多投入改善软硬件条件的同时，积极研究和探索，寻求合适的实验教学方式，优化实验内容，充分利用现有资源，提高实验教学水平。通过对电路原理实验课程的一系列改革后，学生的学习时间利用率、独立完成实验的能力普遍提高，实际操作动手能力和分析能力与工程意识得到了明显改善，教学效果显著，但仍存在一些问题，需不断地进行探讨与完善。