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浅谈如何提高高职高专院校电路实验水平

时间:2022-10-27 13:25:03 来源:网友投稿

摘要:电路课程是电类专业的共同理论基础,是一门承上启下,继往开来的技术基础课。电路实验对提高学生思考和动手能力,加强实践能力都有十分重要的作用,也是为学生将来解决工程实际问题做好必要的前期准备。本文从实验室建设、实验内容及实验过程三个方面研究如何提高高职高专院校电路实验水平。

关键词:电路 实验 高职高专

电路是一门研究网络分析和网络综合设计的基础工程学科,是电类各专业共同的理论基础课,电路实验是电路教学过程中的重要环节,以培养学生的动手能力、创新意识、科学研究的能力为目的。而对于高职高专院校如何提高学生的实际动手能力和实践水平,使之具备良好的工程素质与独立开展工作的能力,则是一个值得探讨的课题。

一、建设适合高职高专学生的电路实验室

实验室是高职高专院校人才培养的重要保障,一个适应学生需求的实验室才是好的实验室。因此,在实验室建设过程中要多方征求任课老师的意见,从学生的实际出发,购买适合本层次教学的仪器设备。

1建设“看得见,摸得着”的实验室。现在的电路实验设备都趋于集成化,大部分实验都用实验箱(台)来完成所做的实验,几乎所有的电路都是封闭的。因此,学生对电路的结构了解不够,使得学生只能机械地、被动地连线、读取数据,再套用公式,分析数据。只要连线正确、实验仪器仪表完好,学生也能完成实验,整个实验过程中几乎看不到一个实际的元器件,学生记住的也都是些电路符号,这种集成设备对于搞理论研究是非常简单易操作的。但对于高职高专院校的学生,他们将来要到工厂一线去工作,需要真正了解掌握各种元器件的形状性能和实际过程中会产生的问题。因此购置一些开放式的实验设备,让学生“看得见,摸得着”更有助于学生了解实际的操作过程,提高他们的动手能力。

2引入电脑仿真,掌握现代化工具。仿真功能强大的电子设计自动化EDA工具在工程设计中的应用日趋广泛,为了适应市场需求的变化,高职高专教育必须与科技的发展同步,培养的学生必须面向未来,面向市场,学校应积极创造条件,开展电脑仿真实验教学,让学生掌握现代化的工具。

二、改进实验内容

实验内容的设置是实验课的关键,要按照教学大纲总体要求,及学生的知识、能力水平来优化实验教学内容。因此可将高职高专电路实验内容划分为基础型应用型实验、验证型实验和综合设计型实验3个教学模块。根据实验的特点,制定出相应的实验内容。

1基础应用型实验。基础应用型实验侧重于掌握实际电路元器件的性能、电路的排线走线和仪表的使用。例如在电路元器件伏安特性测试的实验中,我们使用PCB焊接板和真实的电阻、二极管等元器件。让学生学习焊接电路,认识各种元器件及其性能,掌握如何测量焊接电路中的各种参数。作为学生第一个接触的电路实验,这种实验方式更容易激起学生的学习兴趣。

2验证型实验。像基尔霍夫定律、戴维南定律、诺顿定律等验证性实验,学生的学习目的是掌握电路分析的方法,这类实验可以通过仿真实验来进行。软件仿真实验环境是理想的环境,消除人为操作因素对测量精度造成的影响。可以使测试数据更贴切,误差更小,更有助于学生理解电路分析的方法,而且用软件仿真做这类实验可以节省实验时间,在同样的教学时间内学生可以通过软件验证更多定律。

3综合型实验。此模块着重于培养学生综合运用所学理论知识和实验技能,主要目的是通过对具体项目的设计、安装测试、书写总结报告来锻炼学生的工程实践能力和运用能力。学生需要对设计的电路进行仿真调试,解决理论上的问题,还需要焊接好设计的电路,解决实际过程中可能出现一些故障。因此我们可以把实验台和仿真联系一起做实验,在PCB板上学习实际电路设计,用仿真进行验证及调试,观察电路现象。

在电路的教学过程中引入电路仿真和焊接电路板就可很好地解决电路实验中存在的不足,使电路实验与电路仿真,电路焊接有机的结合在一起,优势互补。共同促进学生对电路课程的学习、理解和掌握,使学生动手能力、创新意识、科学研究的能力有所突破。

三、优化实验过程 改进教学方法

1合理分配实验课堂时间

电路实验是以训练学生的基本实验技能为主,培养学生的实验操作、实验观察、解决实验问题和分析实验数据的能力。指导教师在实验前应重点介绍仪器仪表的使用和注意事项,不必详细讲解实验原理、任务和步骤,以促使学生事先主动地预习实验内容,对实验中出现的现象,能通过思考自己得出结论。以2课时的实验为例,一般讲授时间不超过半小时,20分钟左右为宜。

2重视实验过程,改进教学方法

实验课不仅仅是为了得出实验数据,实验的过程才是教学实验的根本。对于不同的实验课我们要用不同的教学过程和教学方法,激发学生的学习兴趣,提高教学效果。

(1)普通类实验:我们可以让学生自己设计电路选择合适的器件,先从理论上分析是否合适,再讨论在实际应用中会存在哪些问题,比如电路元器件伏安特性的测定,二极管元件为什么要串联个电阻,电流表外接内接有什么区别。启发学生去思考,去分析得出结论。实验中由于器件、接线等原因,常常会出现故障。对于一般性故障,教师不必亲自动手,而应指导学生自行练习排除,这也是提高学生实验技能的一个很重要方式。

(2)综合电路设计实验:在前面实验的基础上,我们可以放手让学生独立完成,分配好实验过程,比如分成三个阶段:①方案论证和方案提交,在这一阶段学生要明确为什么要做,怎么做,明确设计和实验的要求。②单元电路的设计和仿真,在这一阶段学生要选择电路元器件、计算参数、查阅相关的资料等,要注意电源电压的范围是多少?是单电源还是双电源?元器件的主要指标是什么?元、器件相互之间的电平是否匹配?元器件的输入、输出阻抗是多少?允许的输入电压、电流是多少?输出驱动的能力如何?这样可以充分检验基础理论知识和工程实践能力。③实现、调试和验收,由于实验设计最终的目的是要做出能够实现某些功能的电路或设备来,仅仅停留在计算机仿真这个阶段上是不够的,更何况计算机仿真与实际的电路还有一定的差异,还不能完全等同。因此在焊接电路时,要一部分一部分地调试,充分利用电子仪器设备来观察波形,调整数据,发现问题,解决问题。

3重视实验报告的批改

通过实验报告,可以充分反映学生的思维是否敏捷,概念是否清楚,理论基础是否扎实,工程实践能力是否强劲,分析问题是否深入,学术作风和工作作风是否严谨。所以撰写报告是锻炼综合能力和素质培养的重要环节,要提高对实验报告的重视,找出学生实验报告中的问题,及时纠正和提醒学生。

四、结束语

电路实验是电子类专业重要的技术基础,做好电路实验才能保证后续课程的实验有效地进行。实验教学是高职高专院校培养人才的重要环节,只有提高实验教学的水平,才能为国家经济建设培养大量综合素质高,专业技术能力强的人才。

参考文献:

[1]徐钦民. 电路实验与Matlab/Smi ulink仿真[J].天津理工学院学报, 2006

[2]刘曦. 电子技术综合型实验中的教学管理[J].科技资讯,2010

[3]刘兰青,魏金科. 高职高专院校实验室建设之我[J].职业教育,2010

[4]扬子鸣. 电工基础课程教学与实验的改革[J].实验室研究与探索,2005

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