电路实验教学下工程教育论文

一、工程教育思想

主要培养目标是：工程基础、分析、解决问题和设计的综合能力、团队合作精神[3]。

二、实验教学方法改进

传统的实验教学方法基本上是老师给出学生实验目的和要求，学生根据老师的演示，机械的模仿。虽然完成了实验教学计划，但是会造成学生对实验不感兴趣，创新精神得不到发展。[4]

1.将仿真软件引入实验教学中

将仿真软件引入传统的电路实验教学中来，可以达到软硬结合、虚实相辅的目的。[5]例如：在谐振电路的实验中，我们要求学生不但要测出谐振频率，还要绘出不同Q值下的通用幅频特性曲线，以及UL（ω）和、UC（ω）曲线。将multisim仿真软件引入电路实验之后，可以轻松、准确的显示出曲线，有利于同学们对理论知识的分析和理解，还有助于提高学生的实验兴趣。

2.利用网络平台支撑实验教学

在实验教学网站上提供实验指导书、实验教学大纲、仪器设备的使用方法、常用仪表的使用说明，电子元器件手册和老师的实验教学课件等教学资源供学生查阅，学生可通过系统中师生互动平台与老师、同学进行交流。

3.采用多媒体教学手段,提高实验教学的效率

在实验教学时数有限的情况下，利用多媒体教学方式，一方面可更加有效地指导学生完成大纲要求必须做的实验，提高学生的动手能力，另一方面可通过观看实验演示，延伸实验教学范围，弥补课堂教学的不足，以达到以点带面的教学效果。[6]

三、实验教学管理的改进

1.加强预习环节的监督

严格要求学生的预习环节，为了使学生更好地完成实验，要求学生按实验预习要求及内容进行课前预习，大部分同学会做到，但是也会有一些自觉性差的同学不去预习，这样一定会影响实验的完成进度和质量。为了检验学生是否完成预习，预习完成后，我们会要求学生登录实验预约系统，接受实验项目预习测试，作为学生实验考核的一项重要指标，从而有效的保证了实验预习质量。[7-8]

2.实验过程中加强团队合作意识

实验过程中采用分组合作的方式，进行实验。这样可以提高同学之间的沟通能力，加强同学的合作意识。将团队合作精神引入到实验教学中，使实验教学由一个人参与变成多个人共同参与，学生为了更好地完成实验，会在实验过程中有明确的分工和互助，这样有助于培养学生的团队合作能力，从而整体优化实验教学效果。[9-10]

3.全面的实验考核机制

实验成绩评定，不能单纯依靠实验报告中的数据，要以实验考试的形式考核学生的动手能力，由于我校电路实验没有单独设课，所以学生在做实验时积极性不高，老师会在每班实验全部完成后进行现场实验考核。在规定时间内要求学生独立完成实验元器件的选择、实验电路连接、实验数据测量和计算等过程。老师根据完成情况给出实验操作分。实验结束后老师将学生的实验预习成绩、实验操作成绩、实验报告成绩，按照合理的分配，生成学生的实验成绩。避免单靠实验报告给定成绩的片面性，不仅可以使学生查看成绩，而且可以使学生更全面地了解自已的薄弱环节。采用这种实验考核方式之后，学生做实验的积极性有了极大的提高，对电路实验及仪器使用记忆深刻，动手能力大大增强。[11-12]

四、实验内容的设计

1.进行实验内容和要求的调整

针对学生专业的不同，学习程度的不同，实验内容和要求上做适当的调整，例如只有电气、自动化专业的同学做一阶电路和二阶电路实验，而其它专业如机械制造专业的同学只设三个基础实验。同样的戴维南定理实验，要求电气专业的同学通过多种测量方法，计算出等效电阻，而其他专业同学可以只用一种方法测量并计算。

2.以工程项目为核心设计实验内容

以工程项目引导实验设计，例如：在日光灯电路连接及功率因数提高这个实验中。项目设计的总体目标是借助于该实验平台，构思、设计日光灯电路，并实现将日光灯点亮，简单故障排除，并且能提高功率因数。为了完成设计目标，首先需要学生深刻理解日光电路的工作原理，充分了解实验系统的组成和功能，熟悉日光灯电路实验装置的结构及使用方法；其次，需要将任务分解为连接、测量等子任务，确定每一子任务需要完成哪些工作，并设计相应的电路；而后在电工实验台上搭建电路并点亮日光灯，自已动手用智能功率表或其他仪表测量电路的各项参数，自已分析计算功率因数，并通过并联电容的方法提高功率因数接近于1；最后，进行实验调试，若不能达到预定目标，还需要根据电路、电工学知识进行分析，采取相应的措施，重新修正参数，直到得到满意的实验结果为止。在实验中不可避免地遇到随机干扰、估计不准等实际工程问题。在整个教学过程中，以工程项目为驱动不断拓展和层层推进来带动实训步骤，由教师引导学生完成整个项目。从构思、设计、方案决策、器件选型、电路搭建、测试、数据收集整理等方面，对学生进行了完整的知识点和技能训练。

3.鼓励学生大胆创新

鼓励学生大胆创新，让学生自己设计实验方案，以往的实验教学往往是老师先讲实验的原理和实验过程中应注意的问题，即应该怎样做，不能怎样做，这种做法虽然使学生掌握了这个实验，但学生的大脑得不到积极的开发，学习处于被动状态。所以在实验教学中，有时应让学生大胆地做出自己的猜想，自己设计实验方案，然后教师和学生共同评选出最佳方案进行操作，分析过程、现象，得出结论。如在讲元件伏安特性实验时，我们可以提出实验要求用伏安法将元件的伏安特性曲线画出，让学生自已去设计电路，做出原理图，并用multisim软件进行仿真，确定所用元器件的规格，选择合适量程的仪表和电阻箱等，放手让学生自己完成实验的整个过程，并对测量数据进行数据处理，并形成文档资料。这样，学生必须要动手动脑，选择仪表的量程，电阻的大小，考虑连接电路时应注意什么问题等。在实验的过程中，学生有时不能一步到位，需要进行重复操作、观察、数据处理、结果分析等，这些过程本身就能很好地锻炼学生的实验能力，使他们的创新思维得到充分的发展。使学生在构思—设计—实现—运行的过程中，开拓思维，增强动手操作能力。这恰恰符合能力培养为目标的工程教育理念。

五、结语

通过对电路实验教学方法和内容的改进，激发了学生的学习兴趣，改变了学生的学习态度，培养了学生的分析问题、解决问题的能力，以及团队合作的意识，加强了学生综合能力的培养。[13]为学生今后的学习和工作奠定了良好的基础。

作者：阎俊 闫永亮 单位：河北工程大学信息与电气工程学院