淺談電工電子實驗教學的改革

廣東理工學院 何宇云 陳木榮

“電工電子技術”是一門應用性和實踐性較強的課程。針對其課程特點和現時開展的實驗教學所出現的弊端問題，對“電工電子技術”課程的實驗教學內容和實驗教學模式提出一些改革意見。實驗教學內容上以實驗教材內容的改革為基礎，適當調整基礎型、驗證型和綜合型實驗的比例和難度；實驗教學模式上采用題目多樣化、實驗時間段集中化和分散化結合起來，加強實驗考核的全面性，對實驗教師的知識更新提出更高要求。

電工電子技術課程一般可以細分為電工技術、模擬電子技術和數字電子技術這三大模塊。而在非電的工科類專業中，電工電子技術課程通常是作為一門專業基礎課來學，其結合了三大模塊的基礎部分和常見的應用部分內容。電工電子技術這門課程的內容涉及范圍比較大，內容多，由于在非電的工科類專業中不是專業核心課，所以安排的課時不多，教學安排非常緊湊，因此有些同學反映內容跨度大，不容易記和學。所以教師在教學計劃中通常都會根據專業培養方案加多一些實驗課，一方面可以引起學生的學習興趣，使枯燥的知識更加形象化，從而加深理論知識的理解和鞏固；一方面可以鍛煉學生的動手實踐和應用能力。除此之外，還可以緩沖一下教學進度，適當的劃分開三大模塊的內容，使學生更好的接受知識，應用知識。

目前，在應用型高校中，以培養創新性應用型人才為主，實操能力的培養是一個重要環節。因此電工電子的實驗教學越來越被重視，從開課的比例和設備的引進都不斷的改革和更新，但通過對學生的教學實踐，發現在實驗教學過程和教學效果上仍然存在不少的問題。如：學生實驗前沒預習，實驗課上只會完全按照實驗書或老師講解的步驟依樣畫葫蘆進行，缺乏自主思考，就像在做手工課；還有學生做實驗喜歡湊數據，缺乏實事求是的鉆研精神，只追求實驗結果和實驗報告的撰寫，而忽略動手的實踐過程。例如一些學生在測試“反向比例運算放大器”的輸出時，只按照輸出公式進行計算得出結果，而不是實際測量，當輸入信號過大，放大器達到飽和，輸出就與公式計算的結果不一樣了，這就導致了實驗數據不準確。以上這些問題的根源主要在于實驗教學方法、手段和實驗效果的考核沒有跟上。要解決這些問題，我認為可以從以下幾個方面進行改革：

1.實驗教材內容的改革

我們可以根據專業培養方向，制定適合自己的實驗教材，主要內容涵蓋實驗常用工具和儀表的使用方法，常用電子元器件、材料的認識與檢測，基礎實驗項目和綜合性實驗項目這四大部分（李燕民,溫照方.電工和電子技術實驗教程(第2版)[M].北京理工大學出版社,2011,02）。實驗教材可供學生全面了解實驗所需的全部知識技能，但由于課時有限，老師不會對整本教材內容進行講學，只會從中抽取一些實驗項目進行教學。在實驗項目的選擇上要注意難度需要循序漸進，如果缺乏基礎內容作為鋪墊，學生在直接面對復雜的題目時就會倍感困惑。顯然，這種違背教學規律的做法是不可取的。所以，在強調和增加設計型和綜合型實驗的同時，也一定要保留一定比例的基礎實驗。如在模擬實驗模塊中對實驗項目的選取可以如表1所示。實驗項目的實驗原理需要詳細說明，但實驗過程步驟的撰寫要盡量精簡，如有不明白的同學可以參考前面實驗常用工具和儀表的使用方法，常用電子元器件、材料的認識與檢測這兩部分內容。這樣可以要求學生在做實驗之前自己去細化實驗過程和步驟，加強學生對做實驗的投入和思考。完成實驗后，要求填寫詳細的數據記錄，并對數據進行分析，如有誤差，需分析出現誤差的原因等。

表1 模擬電子模塊實驗項目

2.實驗教學方法的改革

在實驗設備充足的情況下進行單人實驗，這樣可以切斷學生對別人的依懶性。因為在教學課堂上，一般是兩人一組做實驗，但經常出現一人在做，另一人在無所事事的看手機，達不到鍛煉每個學生的目的，長期以往，兩人做實驗的積極性都會消減。但如果每位同學單獨一個實驗項目，這也不是很現實，所以可以保持實驗項目不變，只是靈活修改元件參數，或適當修改實驗電路細節部分，又或者要求測量不同的參數等，使實驗結果多樣化。例如在做單級共射極放大電路時，如圖1所示，要求學生按實驗電路圖接好實際電路后，要求一部分同學測其靜態工作點，一部分測其放大倍數，一部分測其輸入、輸出電阻，必要時還可以改變放大電路中基極電阻的大小后再測。做實驗時多鼓勵學生勇于發現問題、提出問題、解決問題（倪元相.電工電子實驗教程[M].西北工業大學出版社,2016,08）。對于綜合性試驗項目，由于內容涉及較多較廣，實驗難度增加，如果實驗時間同樣只限于2課時，這會造成學生做實驗時匆匆忙忙，為了完成實驗結果而做實驗，忽略了實驗的過程和細節，只追求實驗結果，甚至為完成報告而湊數據。要解決這樣的問題，除了需要實驗老師合理分配驗證性實驗和綜合性試驗的課時分配之外，還需要改變實驗室的管理制度，實驗室可以安排一些課外時間對學生和老師開放，供有興趣的同學或課堂上沒完成實驗的同學使用。

圖1 單級共射極放大電路實驗電路圖

3.實驗考核方法的改革

實驗的考核方法是否公平、合理直接關系到學生對實驗課的積極性和實驗效果。為了充分調動學生動手實驗的積極性，提高實驗教學的質量，在對電工電子這門課程考核上，除了平時成績和期末考試成績外，還需要增加實驗考核環節。區別于實驗單獨設課時的考試，課內實驗考核可以相對簡化一些。主要是結合實驗課堂上對原始數據進行抽查、對動手操作能力的測評、對實驗老師的提問進行回答和實驗報告的撰寫這幾個方面。實驗報告成績重在查看學生對實驗內容的總結情況，對實驗數據的處理與分析結果，實驗報告的規范程度以及回答問題的正確性。

電工電子這門課程應用性強，知識更新快，因此對教師的雙師型素質要求也高。教師除了通過日常自身的學習來提高專業知識水平外，學校也要投入一定的資源去打造學習和培訓的平臺，讓教師始終可以接觸到相關知識領域的最新動態，并運用到教學當中去，讓學生更好的去了解、去學習、去掌握、去應用，做到教與學的與時俱進。