新型本科電路實驗教學研究

摘要：現代社會的發展對于自動化和電子專業學生的綜合素質要求越來越高，它不但要求學生具備完整扎實的理論基礎，同時對學生的動手能力要求也非常高，而后一點卻正是我們學生忽略和缺乏的能力。本文就如何在教學中正確有效的指導學生，在教學過程中如何建立起學生的自信心，培養動手做實驗的興趣和創新思維提出了一些思路和方法。

關鍵詞：實驗興趣 創新思維 動手能力

電路實驗教學是自動化專業培養高素質人才的重要途徑之一，也是城市學院素質教育的重要內容，獨立學院是介于二類本科院校與職業技術學校之間的學院，生源決定了學生的培養目標應該定位于培養本科應用復合型專門人才。為了全面實現培養目標，全面達到人才基本規格，加強實驗教學環節是十分必要的。通過基礎課實驗教學，不僅能培養學生的基本技能，而且通過先進儀器的使用能讓學生了解和掌握現代儀器設備在教學和科研中的運用，從而開闊視野，增長見識，提高對實驗的興趣，提高動手能力，使得理論與實際相結合。與理論教學相比較，實驗教學具有直觀性、實踐性、綜合性、探索性、客觀性的特點，具有課堂理論教學不能替代的作用[1]。

1 讓學生意識到實驗的重要性

現在的很多學生對于基礎課實驗的認識存在明顯的不足，認為基礎課實驗只不過是理論的輔助課，和自己將來的就業沒有直接的聯系。例如實驗課上經常會有學生問現在所做的實驗將來會在什么地方用到，做會了這樣的實驗將來能干什么等等。大部分本科院校的學生對于基礎實驗課都存在著這樣的誤解，因此在實驗課的開始就有必要讓學生們端正實驗課學習的態度，能夠正確的認識到基礎實驗課的重要性。電路實驗作為基礎實驗課有著非常重要的意義，它是自動化和電子專業的學生進入學校后首先接觸的實踐內容，是專業課實驗的基礎課程，對實現“厚基礎、高素質”培養目標具有重要作用。通過電路實驗課可以增強學生對電子電路基本原理的理解，培養學生的綜合動手能力，掌握電路系統的基本設計原理，它既是培養學生科學素質的一個重要環節，又是培養理工科學生科學精神的重要環節。通過電路實驗還可以把在理論課上沒有理解透的知識通過實驗的手段來消化掉，電路實驗不僅僅是做幾個驗證性和設計性的實驗，它的重要意義在于學生可以通過一學期的實驗課程學習培養出較強的動手能力和創新思維，為以后的專業課打下良好的基礎。

2 改進實驗課的考核方式

考試是檢驗學生掌握知識程度的一個重要手段，為了有效地提高實驗課的教學質量，實現教學的目的，端正學生們長久以來重視理論，輕視實驗的學習態度，必須對考核的方式做一些改進。將實驗的成績分為平時考核和期末考試兩個部分，平時成績通過課前預習的測驗，實驗完成程度的檢查，試驗中的數據和現象的分析和實驗報告四個部分來評分，期末成績通過讓學生獨立完成一個綜合性的實驗來評分。

此外還可以在期末考核中增加一定附加分值的提高題來作為對學生的嘉獎，這樣不但能激勵學生認真地對待實驗，還可以激發學生動手與創新的積極性。

3 抓好課前預習

課前預習是整個實驗過程中的一個重要環節，一次好的實驗預習對于整個實驗就成功了一半。良好的實驗預習應該從以下三個方面去準備：①實驗原理的了解。②實驗步驟的制定。③實驗現象或實驗數據的預測。

實驗原理：在做一個實驗之前，對實驗的原理一定要了解，要知道做這次試驗的理論基礎；實驗步驟：實驗過程的每一個環節都要求了解，對于有疑問的地方留到實驗中去解決；實驗結果或實驗數據的預測；對于實驗的最終數據也要有一定的前瞻性，即實驗的結果是否合理，例如疊加定理的實驗，運用理論知識，一個回路中的所有電壓之和應該為零，如果不是就證明電路中存在著錯誤，應該做相應改正。

４ 建立學生的自信心

作為剛剛邁入大學校門的學生在實踐這個方面還是空白的，雖然在高中時代做過一些實驗，但是實驗內容比較簡單，沒有有效地培養起學生的動手能力，因此在面對操作復雜的實驗時，當多次操作得不到預期的效果，學生就會失去信心，久而久之就會對實驗課產生排斥的心理。因此，在實驗教學之初，要采取循序漸進，先易后難的教學方式。一堂實驗課可以分成三個部分，第一步：安排操作性簡單，實驗現象或數據容易出現的實驗，并且由指導教師帶領共同完成，這一步主要是為了讓學生在實驗之初，先對實驗有一定的熟悉并建立起一定的信心，能夠讓實驗延續下去；第二步：在上一個實驗的基礎上安排操作性比較復雜，實驗現象或數據需要進行分析的驗證性實驗，這一部分通常要在老師的指導下完成，指導教師應該在實驗的過程中細心地觀察學生的實驗情況，隨時糾正錯誤的操作，解答疑難，這一步主要是讓學生通過實驗培養排除電路障礙的能力和分析問題的能力。第三步：安排一些難度比較高的設計性實驗，在第三步的實驗過程中要充分地發揮學生的主觀能動性，整個實驗步驟的安排，需要測試的數據以及分析都要讓學生自己獨立完成，指導教師在這一部分里只充當旁觀者的角色，只是在關鍵性的步驟上給予適當的提示，讓學生充當實驗的主角，而不是處于被動應付的狀態，這樣學生的動手能力和學習興趣才會有大幅度的提高。

５ 培養學生的主觀能動性和興趣

電路實驗是自動化與電子專業學生的基礎實驗，傳統的教學方法大都是在實驗之前由指導教師準備好實驗設備，然后根據實驗的內容逐一地進行講解，有些時候，還可能要進行操作上的演示，然后學生只要照著葫蘆畫瓢式的做出來就算是完成了實驗，這樣不僅大大降低了學生的主觀能動性，而且無法鍛煉學生的排障能力。實驗操作是應該在一定的規則下，學生們根據自己的喜好和興趣自由地發揮，自己動手，發現問題，解決問題，從成功中尋求樂趣，這樣才有利于激起學生做實驗的興趣。過多地演示，使得學生們只是去照搬指導老師的電路模板，這樣做實驗看起來學生們做的非常順利，實際上學生的動手能力與排障能力沒有有效地培養起來。就像愛迪生說的那樣，失敗乃成功之母，沒有錯誤的實驗對于學生來講沒有任何的收獲。電路實驗是一門操作性很強的實驗，主要體現在無論動手能力多強的學生都會在實驗中犯一些錯誤，區別就在于有排障能力的學生會根據實驗現象或數據快速地找出原因并加以改正，而排障能力比較差的學生就很難找出錯誤，致使實驗無法進行下去。

因此指導教師在實驗指導的過程中不應該馬上指出學生的錯誤，而是在整個實驗的過程中去很好地引導學生自己找出電路中存在的錯誤，讓學生總結出一套適合于自己的排障思路來。

６ 激發學生的創造和設計性思維

創新，可以看成產生新的設想和創造新事物的創造技能。作為本科類教學，就是要大力地培養學生的創作力，其核心就是創新思維的培養[2]。在創造性思維培養方面，電路實驗教學可以多安排一些能夠啟發學生思維的設計性試驗，而不是只讓學生去驗證一些已經熟悉的理論。例如可以在原有的驗證性實驗的基礎上，讓學生對已經得到的數據和現象進行分析，自己進行歸納總結，找出其中的規律，然后發揮學生的創造性思維，對已有的線路進行性能上的改進。學生通過教師的傳授，彼此的交流，使得自己的動手能力與創新能力得到很好地訓練，讓學生對實驗能夠產生濃厚的興趣。

７ 采用模擬實驗平臺multisim與實際操作相結合的教學方式

學生對于實驗的內容不能及時地完成，主要是由于對于實驗數據或現象不能及時地判斷出其合理性，往往等到最后才發現數據不正確，從而要把實驗重做一遍。因此，可以在實驗課前安排一次上機課，讓學生在multisim仿真軟件上做一次實驗，使學生對下次試驗的數據有了一定的了解，在下次試驗中能夠對實驗數據和結果的正確性做出判斷。Multism是一款功能很強大的軟件，易學易用，便于電子信息、通信工程、自動化、電氣控制類專業學生自學、便于開展綜合性的設計和實驗，有利于培養綜合分析能力、開發和創新的能力。在multisim仿真平臺上，實驗用的元器件及測試儀器儀表齊全，可以完成各種類型的電路設計與實驗；可方便地對電路參數進行修改、測試和分析；可直接打印輸出實驗數據、測試參數、曲線和電路原理圖；實驗中不消耗實際的元器件，實驗所需元器件的種類和數量不受限制，實驗成本低，實驗速度快，效率高。對于設計性的實驗multisim的優勢就更加地明顯了，學生可以在仿真的平臺上進行仿真設計，設計與實驗可以同步進行，可以邊設計邊實驗，修改調試方便，然后再把設計成功的電路在實際中實現。

８ 增強學生對實驗報告的重視

實驗報告作為電路實驗的最后環節有著非常重要意義，是收獲的環節，而學生卻往往忽略了實驗報告的重要性，認為實驗報告就是將實驗的過程和實驗數據填寫上就可以了，實際上書寫實驗報告是學生對實驗進行總結、提煉和升華的過程。一份完整的實驗報告應該包括以下幾個部分：實驗目的，實驗內容，實驗原理，實驗步驟，實驗數據和現象的分析，實驗總結，其中實驗數據分析和實驗總結是報告的核心部分，數據分析和總結是就已經得出的數據和現象加以分析，對其合理性做一定的論證，并從中總結出一定的規律，使學生對理論有更深刻的理解。一份高質量的實驗報告應該能夠給人以啟迪，使得他人能夠從中學習到某些規律，并加以應用。

9 結束語

在電路實驗的教學中，指導老師要關心和尊重學生，對實驗中出現的問題或錯誤應該給予耐心的指導，不能打擊學生的自信心；公平公正地對待每一個學生，對于基礎和動手能力差的學生，要以循循善誘的方式加以引導，使其能夠很好地完成實驗內容；對于動手能力較強的學生，要給予更大的發展空間，使其能夠更好地培養創造能力?？傊?，要最大限度地調動學生學習的自覺性，使學生通過實驗既學習了知識又鍛煉了能力。

參考文獻：

[1]楊叔子，張福潤.創新之根在于實踐[J].高等工程教育研究，2001（2）：9-12.

[2]李志義.當代知識理論對教學的啟示，中國大學教學，2008年第2期.

[3]高燕梅，宋麗華，王麗.電路實驗教學改革與素質教育的探討[J].電氣電子教學學報，2003（06）.