《電路原理》實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索

【摘要】本文針對如何提高高等院校《電路原理》實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，從實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要意義、培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣、實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法以及學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的考核等方面進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】電路原理；重要意義；興趣培養(yǎng)；方法探討

電路原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在電工電子類專業(yè)中占有非常重要的地位。它對加深理論知識的理解，學(xué)生技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)，形成綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力等具有重要意義。長期以來，高等學(xué)校電路原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本處于理論教學(xué)的附屬教學(xué)，常常忽略了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的和特點(diǎn)，在教學(xué)中重理論、輕實(shí)驗(yàn)，重知識、輕操作，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本模式是在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，按規(guī)定的教學(xué)大綱要求，遵照教師規(guī)定的操作程序，學(xué)生跟著老師或者是按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上面的步驟完成規(guī)定的實(shí)驗(yàn)，使得學(xué)生離開了老師或者參考書就不知道去做什么。有時(shí)理論課講什么內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)課就安排什么實(shí)驗(yàn)，缺乏對學(xué)生創(chuàng)新意識、實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力的培養(yǎng)。這種相對呆板、封閉的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ较拗屏藢W(xué)生主動(dòng)性、創(chuàng)造性的發(fā)揮，也不能提高學(xué)生對上實(shí)驗(yàn)課程的重視程度，更限制了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展。因此，需要徹底轉(zhuǎn)變觀念，真正提高電路原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要地位，對電路原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改進(jìn)，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)更能符合培養(yǎng)綜合性素質(zhì)人才的需求，盡可能利用有限的資源和時(shí)間，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，達(dá)到促進(jìn)學(xué)校電路原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的目的。

要提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，首先要注重經(jīng)常性對實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的主體——學(xué)生進(jìn)行動(dòng)手興趣的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)是學(xué)好理論知識的需要，也是提高學(xué)生個(gè)人動(dòng)手能力的有效途徑。電路原理的系統(tǒng)理論抽象復(fù)雜，單純靠“紙上談兵”根本無法學(xué)好。實(shí)際教學(xué)過程中，絕大部分學(xué)生對動(dòng)手很感興趣，但由于電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)難度較大，專業(yè)性強(qiáng)，也會有少量學(xué)生，特別是女生，由于從小缺乏動(dòng)手訓(xùn)練，對實(shí)驗(yàn)課程有一種由懼怕、畏難到逆反的現(xiàn)象。這里就需要教師從效果明顯的興趣培養(yǎng)出發(fā)，在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的興趣，實(shí)驗(yàn)安排從易到難，從“實(shí)驗(yàn)的成就感”中培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的興趣。

電子愛好者都有體會，學(xué)電子關(guān)鍵在于多動(dòng)手，不動(dòng)手而學(xué)好電子是不可能的，許多理論上不懂的東西，在動(dòng)手過程中都會慢慢被理解、消化。這不同于傳統(tǒng)課堂上的基本理論和性質(zhì)的傳授教學(xué)，也不同于學(xué)生課后大量的習(xí)題訓(xùn)練和公式推導(dǎo)，是一種與實(shí)際生產(chǎn)密切相關(guān)的而且很直觀的教學(xué)模式。培養(yǎng)興趣是開展實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵，這就需要在教授實(shí)驗(yàn)課的同時(shí)，介紹些實(shí)際生產(chǎn)過程中的技能操作和實(shí)驗(yàn)操作的關(guān)聯(lián)，指出通過實(shí)驗(yàn)操作的訓(xùn)練可以解決什么實(shí)際中的問題。在培養(yǎng)、激發(fā)了興趣、好奇心后，再在實(shí)驗(yàn)過程中滲透必要的理論教學(xué)，將理論知識的傳授滲透在一系列的興趣性動(dòng)手操作中進(jìn)行。使學(xué)生具有對實(shí)驗(yàn)的興趣遠(yuǎn)高于課堂理論教學(xué)的興趣的特點(diǎn)，根據(jù)教學(xué)的可接受性原則，將理論教學(xué)滲透到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中去，使學(xué)生在愉快的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)中理解與接受理論，同時(shí)訓(xùn)練技能技巧，手腦并用，有利于對知識的理解與記憶。教師根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)操作需要，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)滲透必要的理論教學(xué)，使學(xué)生在興趣中接受與鞏固理論知識，然后引導(dǎo)他們反過來用理論去指導(dǎo)、解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，形成有理論、有實(shí)踐、有創(chuàng)新的教學(xué)模式，這是理論聯(lián)系實(shí)際教學(xué)原則的深化和“學(xué)以致用”思想的體現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)課首先要激發(fā)出學(xué)生的興趣，在興趣中理解、識記，符合心理學(xué)中人的識記規(guī)律，有利于發(fā)揮學(xué)生的形象思維能力而彌補(bǔ)其抽象思維能力的不足。學(xué)生通過系列興趣性操作，再配合教師在操作過程中的理論引伸教學(xué)，使學(xué)生在穩(wěn)固形成各種技能的同時(shí)，也能掌握系統(tǒng)理論知識。通過興趣實(shí)驗(yàn)去促進(jìn)理論教學(xué)，在有限的課時(shí)中獲得技能與理論的雙贏。

要提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，其次要重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改進(jìn)。電路原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有形象直觀的特點(diǎn)，是理論教學(xué)無法比擬的，更重要的是它更側(cè)重于對思維方式和動(dòng)手能力的培養(yǎng)，作為理論教學(xué)的主要補(bǔ)充，它在整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中具有重要地位。傳統(tǒng)的電路原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般根據(jù)理論課的教學(xué)的進(jìn)程，安排每一次的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并且授課模式基本上是沿襲老一套的方式，如實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法與步驟、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)等等。使得學(xué)生按部就班的按照指導(dǎo)書上的操作步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，這種模式嚴(yán)重束縛了學(xué)生個(gè)性空間的發(fā)展，也激發(fā)不了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課的積極性。而且實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容也是過于緊貼理論教材，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)居多，特別是過多地驗(yàn)證基本定理以及一些基本性質(zhì)的測定。所以，在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)應(yīng)適當(dāng)壓縮，提高操作效率。將傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐则?yàn)證性實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，增加設(shè)計(jì)應(yīng)用性、綜合性等其他實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，采用應(yīng)用技術(shù)與基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式，既側(cè)重實(shí)際設(shè)計(jì)與操作，又強(qiáng)化了實(shí)驗(yàn)課所必須掌握的各項(xiàng)基本訓(xùn)練內(nèi)容，從而提高學(xué)生動(dòng)手能力，使實(shí)踐教學(xué)在有限的時(shí)間內(nèi)發(fā)揮更大的作用。

電路原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)要循序漸進(jìn)，由淺入深、由簡單到綜合，夯實(shí)基礎(chǔ)，重視能力。要重視學(xué)生的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)與準(zhǔn)備：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前的充分預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備可以保證進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室時(shí)做到心中有數(shù)，從而提高效率。所以每次實(shí)驗(yàn)前，教師應(yīng)提前布置實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求，可通過要求學(xué)生上交包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、方法及步驟等內(nèi)容的預(yù)習(xí)報(bào)告來督促學(xué)生做好預(yù)習(xí)工作。要重視教師的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)與準(zhǔn)備：教師在實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作主要有實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)等內(nèi)容的備課。實(shí)驗(yàn)用工具和實(shí)驗(yàn)耗材應(yīng)有一定數(shù)量的備份，以備應(yīng)急之需。對于新開實(shí)驗(yàn)，教師還應(yīng)事先預(yù)做一遍，取得成功后方可開設(shè)。要重視實(shí)驗(yàn)的組織與指導(dǎo)：實(shí)驗(yàn)過程中的組織和指導(dǎo)是整個(gè)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵。教師應(yīng)事先科學(xué)分組。電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)，雖要求每人一臺實(shí)驗(yàn)設(shè)備，但仍應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生相互討論，相互比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這樣遇到問題可以及時(shí)解決，也能更好的加深印象。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)過程中，教師對學(xué)生的指導(dǎo)既不能越俎代庖，也不能放任自流，而應(yīng)幫助學(xué)生掌握分析問題、排除故障的方法，逐步培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問題的能力。要重視課程設(shè)計(jì)：課程設(shè)計(jì)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，是要求學(xué)生獨(dú)立完成一個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制作和調(diào)試。學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力包括資料收集、方案設(shè)計(jì)、軟硬件設(shè)計(jì)、裝配與調(diào)試、測試與優(yōu)化、數(shù)據(jù)分析、報(bào)告撰寫等全過程，統(tǒng)籌兼顧選題難度、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程、結(jié)果、設(shè)計(jì)報(bào)告和設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性。所以這也就需要轉(zhuǎn)變舊的實(shí)踐教學(xué)觀念，發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用，采用啟發(fā)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，把學(xué)生作為教學(xué)的主體，讓學(xué)生有足夠的時(shí)間獨(dú)立思考，引導(dǎo)學(xué)生肯思考，會思考，有創(chuàng)新意識，并注意學(xué)生收斂性和發(fā)散性思維的同步發(fā)展，逐步養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)的思維方式。以往的課程設(shè)計(jì)教學(xué)大多都是進(jìn)行到計(jì)算機(jī)仿真為止，并沒有把設(shè)計(jì)好的電路制作成實(shí)際電路，這就大大阻礙了學(xué)生的動(dòng)手能力的提高，而且許多大學(xué)生在進(jìn)入大學(xué)校門之前都是從未接觸到自己所學(xué)專業(yè)的領(lǐng)域，所以對實(shí)際的元器件和印刷電路板的制作以及電路板的焊接技術(shù)都很陌生，這就需要通過課程設(shè)計(jì)來培養(yǎng)學(xué)生的這一不足，需要在教學(xué)中，通過電路原理圖選擇和設(shè)計(jì)——主要參數(shù)的計(jì)算——電路仿真——電子元器件篩選——電路板制作——電子元器件的安裝和焊接——調(diào)試和測試電路參數(shù)——故障解決這一系列的工作，將課程設(shè)計(jì)和電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)習(xí)及工藝技能訓(xùn)練有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)和工藝技能培養(yǎng)的相互交叉融合。要重視開放實(shí)驗(yàn)室教學(xué)：開放實(shí)驗(yàn)室教學(xué)不僅是一種新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念，可以充分培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，引導(dǎo)學(xué)生自行解決實(shí)際問題，提高實(shí)際技能。同時(shí)，也是實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。電工電子開放實(shí)驗(yàn)室教學(xué)，必須以學(xué)生為本，以培養(yǎng)能力為核心，以提高學(xué)生工程素質(zhì)為宗旨。在完成正常教學(xué)任務(wù)的前提下，利用現(xiàn)有師資、儀器設(shè)備、環(huán)境條件等資源，利用一切可以開放的時(shí)間和資源面向?qū)W生開放。充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高。

要提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，還必須重視學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目己?。考核也是?shí)驗(yàn)教學(xué)工作的重要環(huán)節(jié)，對學(xué)生而言，考核不僅是要檢驗(yàn)須掌握的基本概念，提高學(xué)生對實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的重視程度，更重要的是一次檢驗(yàn)自己動(dòng)手能力是否真正提高和對理論知識的掌握程度；對教師而言，通過實(shí)驗(yàn)考核能夠了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況和效果，從而不斷地調(diào)整教學(xué)方法和更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)教師習(xí)慣于通過對平時(shí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的評分來最終確定學(xué)生學(xué)期的實(shí)驗(yàn)總評成績，而忽視對學(xué)生獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的考核。實(shí)際上它是檢查學(xué)生平時(shí)對實(shí)驗(yàn)是否認(rèn)真對待和獨(dú)立完成的重要手段。綜合的實(shí)驗(yàn)考核應(yīng)分為理論考核和實(shí)踐考核，理論考核部分可包括全學(xué)期實(shí)驗(yàn)所涉及內(nèi)容，實(shí)踐考核可抽查所做過實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)實(shí)驗(yàn)。通常電工電子實(shí)驗(yàn)課只是理論課的附帶課程，其最終實(shí)驗(yàn)考核成績只是占理論考核成績的20%，這樣必然會影響學(xué)生對實(shí)踐課的重視程度，因此必須把實(shí)踐課程作為一門占學(xué)分的新課程來對待。同時(shí)，在考核方法上也不同于其他課程，畢竟實(shí)踐課程重視的是動(dòng)手操作能力的培養(yǎng)，這就無法通過一次考試來衡量一個(gè)學(xué)生的動(dòng)手能力水平的高低，所以需要進(jìn)行平時(shí)成績和考核成績的綜合判定，平時(shí)成績就是對學(xué)生的平時(shí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完成情況，平時(shí)實(shí)驗(yàn)課的考勤情況以及對每次實(shí)驗(yàn)的完成情況進(jìn)行綜合評定給分。而在實(shí)踐考核中也需要包括理論筆試部分和實(shí)踐操作部分，通過理論筆試促進(jìn)學(xué)生對實(shí)踐操作基本知識的掌握；實(shí)踐操作則可檢查學(xué)生分析問題、解決問題及實(shí)踐操作的動(dòng)手能力。操作考試時(shí)，每人一臺實(shí)驗(yàn)臺，抽簽決定操作內(nèi)容，考試過程中針對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)電路、實(shí)驗(yàn)儀器及實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象進(jìn)行提問。這樣可全面考查學(xué)生對實(shí)踐技能的掌握程度，并通過考試幫助學(xué)生總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，提高實(shí)踐能力。通過電路原理實(shí)習(xí)中對各項(xiàng)技術(shù)單項(xiàng)評分，包括實(shí)習(xí)表現(xiàn)、抽簽面試、報(bào)告、操作等，增強(qiáng)了學(xué)生對實(shí)習(xí)的重視程度，有效地促進(jìn)了學(xué)生實(shí)踐技能的提高。

電路原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是電路原理課程中重要的組成部分，是全面實(shí)施教學(xué)大綱，提高教學(xué)質(zhì)量的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。對于電工電子類專業(yè)，實(shí)踐活動(dòng)更是完成培養(yǎng)任務(wù)的重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)為社會提供具有豐富的理論知識和良好的實(shí)踐技能的電工電子技術(shù)人才的有力保證。筆者秉承提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的精神，對電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)從它的重要意義、教學(xué)觀念、教學(xué)方法、考核辦法等方面進(jìn)行嘗試與探究，收到了較好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐效果。

作者簡介：李慶達(dá)（1981—），男，山東泰安人，工程師，研究方向：電子信息工程。