电工电子实验教材改革的探索

华南理工大学广州汽车学院郭志雄 510800

摘要：实验教材的建设既是实验教学成果的直接反映，又是先进的实验教学理念广泛传播的物质载体。电工电子技术实验教材改革，必须处理好传统经典的基础内容与迅猛发展的各种新技术、新器件的关系；还要处理好理论与实践的矛盾；更要注意内容的实用性。我们精选了基础性实验内容，突出实践性、实用性；增加反映现代电工电子新技术、新成果的内容。

关键词：基础性实践性仿真实践教学

电工电子是现代技术的重要理论基础之一，电工电子技术广泛应用于各个领域中，因此电工电子学是高等工科院校各专业学生所必修的一门技术基础课，实验教学是其中的重要环节之一。目前，许多普通高等院校仍然沿袭着传统的实验教学模式，长期以来，实验课程都是作为理论课的辅助教学手段而设置，其目的是为了验证理论，帮助学生加深对概念的理解。受传统观念的影响，重理论、轻实验的现象在不同的方面表现出来，已经不能适应培养现代创新型人才的需要。我们只有解放思想，树立现代教育新思想，加快实验教学改革的步伐，才能培养出一大批适应新时期社会需求的全面人才。因此，必须改变观念，切实大力加强实践教学，建设具有开发、创新能力的电工电子实验室，重新修订实验课程教学大纲，推动实验教学的改革。

作为应用型本科院校，我们非常重视实验教学，希望从根本上改变实验教学依附于理论教学的传统观念，打好基础、加强实践、培养创新能力。我们充分认识到实验教学在人才培养和教学工作中的地位，形成了理论教学与实验教学统筹协调的理念和氛围；逐步建立了先进的实验教学体系、内容和方法，实验教学与理论教学既有机结合又相对，实验教学方法和手段要理论与实验结合，培养学生的创新能力，学生的能力可以得到发挥，同时又对理论知识的学习得到升华。

实验教材的建设既是实验教学成果的直接反映，又是先进的实验教学理念广泛传播的物质载体。应用型本科大学不同于研究型的大学，理论教学有鲜明的实践导向，她强调课程中的基础理论知识的坚实而不是深厚，更强调如何将理论应用到实践中。因此，落实到实验教材的建设，应用型本科大学的实验教材不能照搬照抄，要贴近实际，尽可能自编或合编实用性、应用性强的教材。为了加强学生实践能力和创新能力的培养，加快实验教学改革和实验室建设，促进优质资源整合和共享，提升办学水平和教育质量，电工电子技术实验教材必须是内容新、实践性强、便于教学的实用教材。

我们认为，电工电子技术实验教材改革的问题，首先是要处理好传统经典的基础内容与迅猛发展的各种新技术、新器件的关系；还要处理好理论与实践的矛盾；更要注意内容的实用性。我们新编实验教材的思路是，在原有的实验讲义的基础上，精选实验内容，删除重复的内容，压缩过于偏、很少在后续专业课用到内容，突出实践性、实用性；增加了反映现代电工技术的一些新技术、新成果的内容，如：虚拟仿真软件以及PLC编程软件的介绍等。

（1）实验仪器设备介绍。

通过多年来对学生实验课的观察发现，学生在实验阶段如果不能掌握实验方法和熟练使用仪器设备，实验效果就必将打折扣，往往是被动地完成实验操作和完成实验报告的填写，学生的积极性和主动性得不到充分的发挥，个别同学的抄袭现象就难以杜绝。因此，我们突出重点，在实验教材中对实验中必须经常使用到的仪器设备，比如：电工技术实验台、双踪示波器、函数信号发生器、交流毫伏表、数字万用表、直流稳压电源等，都做了深入浅出的介绍。

对于双踪示波器的使用介绍，如果缺乏一定的针对性，篇幅必然过于累赘，学生在学习时找不到重点。我们则摒弃一般少用到的功能介绍，如：扩展放大功能、触发斜率上升下降沿、视频同步信号等；而将重点放在实验中常用到的功能键介绍，如：触发信号源按键、光标测量功能按钮等，结合实验内容，用举例的方法进行介绍，生动、易学、易懂，学生可以举一反三，很快就掌握使用方法。我们要求学生在实验前必须预习实验内容，教师在实验课中结合多媒体教学，精讲多练，使学生能够正确使用这些常用到的仪器设备，为今后的专业实验、课程设计、毕业设计，以及参加电子大赛打下良好的基础。

（2）精选基础性实验内容。

重视基础性实验，概念清晰，重点突出，突出实践性，实用性，是本书的另外一个亮点。验证性的基础实验和课程内综合实验，是实验教学体系的基础，主要是使学生掌握运用常用仪器仪表和电工电子实验技术，掌握实验数据的处理方法，探索创新知识的基本规律和基本途径，起着由基础课向专业课过渡的桥梁作用，学生对基础性实验的熟练程度将直接影响到整个专业课程实验。我们的实验项目涉及电路、电动机及其控制、模拟电子技术、数字电子技术等科目，既有详细、明了的实验内容和操作步骤，又有扩散思维的思考题等，旨在全面培养、提高学生的动手能力和面向工程应用设计的能力。任课教师可以根据课程需要选定实验内容，实验教师在实验现场授课并全程指导实验。

我们知道，电路中的“基尔霍夫定律和叠加原理”实验，几乎是所用电工实验都会选用的。在实验电路中，我们要求学生通过对电阻、电压、电流的测量，熟悉万用表的使用方法，根据测量数据分析比较，验证理论；用非线性元件作替换，验证叠加原理是否适用；而且还特别在电路中预先设置了三种故障方式，要求学生根据测量的数据，找出故障点并分析故障类型，这样既可以使学生加深对理论的理解，又能够训练对电路综合分析的能力。

（3）增加先进仿真软件的使用介绍。

由于目前电子技术发展相当快，相应的新器件也不断出现，元器件的更新速度不断加快，在这种情况下，实验教学的内容要跟上市场的快节奏却又要受到各种条件的制约，比如实验指导人员知识更新的速度、元器件设备的采购、经费的限制等，难免会有脱节，还有些内容受条件的限制无法在现有的实验条件下完成。在实验室建设中，我们把计算机仿真技术作为一项重点建设的内容，购置了由计算机组成局域网连接的电工电子实验教学仿真实验室，选择一部分的实验内容给学生在计算机上仿真完成。立足实物，借助虚拟仿真，让学生对计算机仿真实验情况的模拟反映有一个比较直观的认识，再到实验板上重复操作一次进行比较和验证，虚实结合，实验教学效果良好。因此，我们在这本实验教材中着重介绍Multisim仿真软件的使用方法，学生可以通过自学和实际操作练习，能够基本掌握使用方法，为综合分析能力的培养、提高开发能力和创新能力打下扎实的基础。

“555时基电路”是数字电路实验中的一个重点和难点，我们要求学生除了熟悉“555”集成定时器的基本使用方法，还要熟悉电阻、电容与脉冲周期和宽度的关系。实验室能提供的元件有限，而学生在仿真软件里就能做出多种电路设计组合，然后再到实验室用实物验证设计，必将可以提高学生的开发能力。

我们编写的这本电工电子实验教材，在使用中得到了教师和学生的一致认可，学生普遍反映：文字简明、概念清晰、条理清楚、讲解到位、插图规范，易教易学。该实验教材已经与多所应用型本科高等院校老师和出版社主编取得了联系，进行了广泛的课程理论教学和实验教学的交流和探讨，得到了大家的一致好评。通过良好的示范作用，可以使实验教学成果互享，进一步推广先进的实验教学理念和教学方法，扩大受益面，发挥示范辐射效应。

参考文献：

[1]姚青梅，李辉《电子技术课程设计的教学改革与实践》天津工程师范学院学报，2006

[2]颜闽秀，李玉琴《电子技术实验教学的创新与优化》中国冶金教育，2007

[3]石光明，王松林等《电工电子实验教学示范中心的建设与实践》中国大学教学，2007