“電工與電子技術”多層次實驗教學研究

章寶歌 陶彩霞 田晶京

摘要：針對“電工與電子技術”非電類公共課中選課的特色班和普通班的學生的學習和動手能力的差異化，除了在課堂上采用差異化教學方式外，在實驗教學環節上采取分層實驗教學模式，對教學班級和課程實驗內容構建了由基礎仿真驗證型—基礎實際電路驗證型—綜合設計型組成的多層次的實驗教學舉措。實踐表明，該過程能夠促進各類學生消化和鞏固理論知識，使各類學生的實踐動手能力得到了充分的提高，增強了自主創新能力，實驗教學效果和反饋效果明顯。

關鍵詞：電工與電子;實驗教學;多層次

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2016）43-0266-02

隨著我國高等教育改革的不斷深化，在大眾教育的背景下，積極探索精英教育模式是目前高校本科教育的普遍共識，出現了如“詹天佑班”、“茅以升班”、“卓越工程師班”等特色教育班。在課堂教學上通常通過采用分層教學的模式，使特色班的學生“吃的飽”，普通班的學生“吃的了”。雖然這樣的教學模式大體上可以滿足不同學生的理論需求，但是對于理論性和實踐性都很強的課程而言，在實驗教學上存在一定的局限，因為對于相同課時的課程，大多采用的是傳統普通實驗教學資源，在一定程度上可以滿足普通班的實驗教學，但這對于特色班的學生缺乏創新的興趣和欲望，使其在實踐創新能力方面提高緩慢。實驗教學是高等工科院校培養創新人才重要的實踐性教學環節，優質的實驗教學應當注重啟迪激發學生的獨立思考和勇于探索的能力，培養學生初期的科研素質。因此，考慮建立實驗教學內容的不同層次，培養不同層次學生的實踐技能和創新能力，是實驗教學要解決的重要問題。《電工與電子技術》是一門理論性和實踐性都很強的高等學校工科非電類專業的公共技術基礎課程，是一門影響面廣的專業基礎課程，我們對“詹天佑班”和普通班實施了分層實驗教學模式，挖掘出不同學生的創新潛能，不僅取得了較好的實驗教學效果，也增強了理論教學的效果。

一、實驗分層教學原則

1.班級分層。考慮到考核成績的公平性，采用班級分層的分層教學方式。由于“詹天佑班”的學生來源采用滾動模式，也就是說“詹天佑班”的學生幾乎都是“尖子生”，運用理論知識和實踐動手解的能力更強，因此將其分為A型層次，普通班則整體分為B型層次。

2.教學分層。采用對一個班級進行“劃一性”教學，這樣對他們教學更容易。對于A型層次和B型層次的學生，分別采用我們編著出版的分層教學系列教材《電工技術A》、《電子技術A》和《電工技術B》和《電子技術B》，這樣在教學中真正體現出“以人為本，因材施教”的理念。

3.實驗教學目標分層。主要完成分3層次實踐環節：①第1層次為仿真驗證型實驗。要求學生學會電子器件和電子線路的基本分析方法，通過采用Multisim實驗仿真軟件，需要完成規定的仿真驗證實驗，學生可以進行元器件參數的修改，觀察仿真結果的變化，此過程能夠使學生對理論知識在實際中的應用有一個正確的深刻的認識，避免“一學”就忘的現象，并能熟悉常用的電類儀器的測量方法，做到理論知識和應用技術的協調同步發展，提高了學習效率。②第2層次為構建實際電路進行驗證型實驗。依托我校國家級電工電子實驗教學示范中心，對第1層次的仿真實驗進行實物操作實驗，體會仿真實驗和操作實驗的關聯與不同，通過1、2層次實踐環節，使學生對實際電路有一個非常直觀地全面理解。③第3層次為拓展綜合型實驗，是具有研究型的設計性實驗，相當于“第二課堂”，選擇指定的設計題目或者自擬題目，自行確定和完成實驗方案，最后每小組通過現場演示和答辯的形式來考核完成的情況。其中對于A型層次的“詹天佑班”的學生，上述3個層次實踐環節均為必做實驗;對于B型層次的“普通班”的學生，上述第1和2層次實踐環節為必做實驗，第3層次實踐環節為選做實驗。在A型層次的學生中，對于第3層次實踐環節完成優秀者，同時推薦在B型層次的學生前進行經驗交流。

二、實驗分層教學效果

從2012年2月至2014年12月，我們對機電工程學院的車輛工程專業的9個“詹天佑班”和12個“普通班”開始實施分層實驗教學，通過引導型和自主選題多層次的實踐過程，實現了學生“階梯遞進式”的學習過程，為非電類專業學生學習后續涉及到電的知識的專業課程和應用打下堅實的基礎。三年間，學生團隊在中國機器人大賽暨RoBoCup公開賽中收獲冠軍1項、亞軍1項、季軍2項;以第一發明人申請專利3個。在學生的理論課程成績上，A型層次班級和B型層次班級的期末考試卷面成績均有大幅度提高。實驗分層教學的教學模式，因此受到不同層次的學生的廣泛肯定和歡迎，改變了教師和學生“重理論，輕實踐”的思想。

三、實驗分層教學實踐過程的問題

1.我們采用的是“顯式”的分層方式還比較粗略。特別是B型層次班中基于學生基礎差異，因此有必要在B型層次班中需再采用“隱式”分層，在A型層次班中也可以進行小組的分層。

2.如何制定分層標準，避免“促優”現象，同時跟蹤分層階段成果，關注動態分層，是我們值得思考和研究的問題。

3.由于《電工與電子技術》課程主要面向機械制造、機車車輛、交通運輸、土木工程、生物工程和應用化學等專業的學生，應當注意針對不同專業、不同需求的進行實驗課程設置，充分反映專業特色和工程特色，擴大其發展的空間，進一步促進對《電工與電子技術》起到教學推動作用。

參考文獻：

[1]吳泳清.高校專業基礎課程分層教學研究[J].成都大學學報（教育科學版），2008，（9）：67-69.

[2]羅映紅，陶彩霞，趙霞.高校專業基礎課程分層教學研究[J].電氣電子教學學報，2011，33（6）：33-35.

[3]高勝利，趙方方.PBL教學模式與高素質創新人才的培養[J].實驗室研究與探索，2007，26（5）：83-86.

[4]李濱，王芳，宋瑛琳，等.大學生實驗創新能力培養的新途徑[J].實驗技術與管理，2010，27（10）：194-195.

[5]郭棟才，蔡炳新，張正奇，等.實驗教學與科研互動模式的探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2007，26（12）：83-85.

[6]黃雙根，吳燕，周華茂，等.“電工電子技術”精品課程建設與探討[J].實驗室研究與探索，2014，33（4）：184-186.

[7]謝斌盛，鄧文婷.Multisim在電類實驗教學中的應用[J].實驗室研究與探索，2009，28（6）：213-214.

[8]付揚.Multisim仿真在電工電子實驗中的應用[J].實驗室研究與探索，2011，30（4）：120-122.

[9]余仕求.非電類專業《電工學》實驗教學改革探討[J].長江大學學報，2013，10（31）：165-166.

[10]馮根良，鄭青根.多層次電子電工實驗教學體系建設與實踐[J].實驗室研究與探索，2009，28（3）：80-82.

[11]周圍，韓建，于波.Multisim和Authorware的數字電路仿真實驗平臺設計[J].實驗技術與管理，2015，32（4）：119-122.

[12]鄧開連，張永芳，謝業超.非電類電工電子實驗教學改革的探索[J].電氣電子教學學報，2014，36（2）：91-93.

Research on the Hierarchical Experiment Teaching of Electrical and Electronic Technology Course

ZHANG Bao-ge，TAO Cai-xia，TIAN Jing-jing

（School of Automation and Electrical Engineering，Lanzhou Jiaotong University，Lanzhou，Gansu 730070，China）

Abstract：Aiming at the differentiations of learning and practical ability of characteristic classes and general classes choosing "electrical and electronic technology" course of non electric public course，in addition to the using different teaching methods in the classroom，the hierarchical experimental teaching mode is adopted，based on teaching classes and course contents，hierarchical experiment teaching measures of basic simulation verification-basic actual circuit verification-comprehensive design are established. Practice shows that in the process all students can digest and consolidate the theoretical knowledge，so that all the students practice ability has been fully improved，and the capability of independent innovation are enhanced，experimental teaching effect and feedback effect is obvious.

Key words：Electrical and electronic technology;experimental teaching;hierarchical