鄒 甲 沈玉明

中國礦業(yè)大學(xué)（北京）機(jī)電與信息工程學(xué)院，北京 100083

電路原理實驗是工科院校各電類專業(yè)一門重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)實踐課程，它的主要任務(wù)是使學(xué)生掌握電子電路技術(shù)領(lǐng)域基本理論知識和實驗知識技能, 同時培養(yǎng)學(xué)生獨立思考解決問題的能力。

1 電路原理實驗教學(xué)改革的迫切性

長期以來，電路原理實驗教學(xué)存在著重理論輕實踐，著重強(qiáng)調(diào)對理論知識的講解，而忽視學(xué)生對理論知識的運用，導(dǎo)致學(xué)生動手分析能力不夠。

1）實驗條件的限制

隨著招生規(guī)模的擴(kuò)大, 學(xué)生人數(shù)日益增多, 實驗過程中, 教師不可能兼顧到每一個學(xué)生, 加之實驗室、實驗設(shè)備不足等原因,對實驗教學(xué)質(zhì)量的提高帶來很大的限制[1]。

2）實驗課程不受重視

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)處于理論課程的輔助地位，實驗課時很少，內(nèi)容設(shè)置只是為了理論教學(xué)的驗證，學(xué)生的思維被限于的理論課程中，學(xué)生和實驗教師都對這個實踐教學(xué)環(huán)節(jié)不重視，只是被動地應(yīng)付完成實驗報告。

3）實驗內(nèi)容陳舊

實驗內(nèi)容多年基本沒有改變，幾十年來一直使用自編的電路原理實驗指導(dǎo)書,每個實驗的格式都一樣，實驗原理、接線方法、和實驗步驟。這樣的教材以驗證型實驗為主,內(nèi)容缺乏有利于培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的工程技術(shù)型實驗。

2 實驗教學(xué)改革思路

圖1 分層次的電路原理實驗教學(xué)體系

基于上述背景，從2008年起，我校電路原理實驗按照知識傳授、協(xié)調(diào)發(fā)展、素質(zhì)提高的教育理念，優(yōu)化整合實驗教學(xué)，實踐教學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)置上采取由基礎(chǔ)到綜合的思路，構(gòu)建電路技術(shù)實驗的分層次實驗教學(xué)體系，如圖1所示。

電路原理實踐教學(xué)體系由基礎(chǔ)類實驗、綜合性實驗和開放性實驗構(gòu)成。基礎(chǔ)類實驗課程除驗證性實驗外，還包括課程的簡單綜合性設(shè)計實驗；綜合性實驗是完成基礎(chǔ)實驗后，對學(xué)生進(jìn)行特色綜合教育，著重介紹電路技術(shù)在煤礦安全生產(chǎn)當(dāng)中的具體應(yīng)用；創(chuàng)新開放實驗屬開放性實踐教學(xué)，含課程設(shè)計、大學(xué)生創(chuàng)新實驗項目、大學(xué)生競賽等。該層次教學(xué)以學(xué)生為主體，采用學(xué)生自主申報的方式[2]。

2.1 第一層次：基礎(chǔ)掌握實驗

電路基礎(chǔ)性實驗是實驗教學(xué)體系的基礎(chǔ)，是必修實驗。實驗內(nèi)容主要考慮對基本知識基本概念的理解及增強(qiáng)對知識的綜合應(yīng)用。重點逐步提高了設(shè)計綜合性實驗的比例，并對實驗技能和方法進(jìn)行綜合訓(xùn)練，增強(qiáng)學(xué)生運用綜合知識的能力，培養(yǎng)學(xué)生分析解決復(fù)雜問題的能力。

2.2 第二層次：引入具有礦業(yè)特色的綜合演示實驗

長期以來，作為服務(wù)煤炭工業(yè)發(fā)展的高校代表，中國礦業(yè)大學(xué)（北京）一直高舉礦業(yè)發(fā)展大旗，致力于能源科教事業(yè)，積極推進(jìn)創(chuàng)新教育和特色教育[3]。因此，穿插介紹電路技術(shù)在煤礦生產(chǎn)當(dāng)中的具體應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生熱愛專業(yè)、熱愛學(xué)校的熱情?？刹捎弥饕姆绞接?，展示煤礦現(xiàn)場模型，播放多媒體課件介紹煤礦現(xiàn)場電類知識，參加具有礦業(yè)特色的電氣實驗室。此開放式教學(xué)方式還克服傳統(tǒng)封閉教學(xué)，提高學(xué)生做實驗的熱情。

2.3 第三層次：創(chuàng)新開放式實驗

該層次目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。通過這一層次實驗，讓學(xué)生獨立面對簡單實際工程問題，獨立完成系統(tǒng)設(shè)計、制作、調(diào)試，并設(shè)計報告與技術(shù)資料歸檔的完整過程。只要學(xué)生對科學(xué)研究和創(chuàng)造發(fā)明有濃厚情趣，并學(xué)有余力，善于獨立思考，電路技術(shù)實驗老師負(fù)責(zé)培訓(xùn)他們參加科技制作、小發(fā)明和各類競賽（校內(nèi)、北京市、全國電子設(shè)計競賽），大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)的積極性。

3 教學(xué)改革具體措施

3.1 改進(jìn)教學(xué)方式, 注重學(xué)生能力培養(yǎng)

傳統(tǒng)的實踐教學(xué)方式還是以教師板書和實驗臺講解灌輸式為主，即為實行封閉式教學(xué)管理，實驗平臺嚴(yán)重依賴電路技術(shù)實驗臺。隨著電子自動化設(shè)計技術(shù)的不斷進(jìn)步，采用計算機(jī)輔助設(shè)計工具來分析與設(shè)計電路顯得非常重要了，它是電類本科生應(yīng)該掌握必備的基本能力，因此可以將計算機(jī)仿真軟件，比如典型Multisim、Pspice和EWB等軟件，引入實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，大學(xué)生利用這樣軟件工具方便進(jìn)行電路設(shè)計和模擬,這樣既可驗證和鞏固所學(xué)的理論知識,又有利于培養(yǎng)其創(chuàng)新意識[2]。

3.2 豐富實驗內(nèi)容, 建立完整的實踐教學(xué)體系

原有的實驗內(nèi)容主要為配合理論教學(xué)進(jìn)行理論定理的驗證,這些內(nèi)容已經(jīng)滿足不了大學(xué)生創(chuàng)新及綜合應(yīng)用能力的要求,必須建立完整的實驗教學(xué)體系,從理論到實踐,對實驗內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化,由淺入深、循序漸進(jìn)。

完整的實驗教學(xué)體系就像前面介紹的，應(yīng)該包括基礎(chǔ)驗證型實驗、綜合性實驗、仿真實驗、設(shè)計型實驗?；A(chǔ)性實驗是必修實驗,是實驗教學(xué)體系的基礎(chǔ),著重驗證那些重要的電路定理，這方面的內(nèi)容主要依賴是電路技術(shù)實驗臺。而綜合設(shè)計性的實驗內(nèi)容可以利用EDA電子仿真平臺，并搭建電路驗證仿真電路的正確性；設(shè)計型實驗則純粹是實際現(xiàn)場真實性課題，可以采用教師提出課題要求,學(xué)生按要求上網(wǎng)查資料等自行設(shè)計方案,進(jìn)行設(shè)計電路并搭建驗證[4]。

3.3 推廣開放式實驗教學(xué), 搭建開放式創(chuàng)新實驗平臺

傳統(tǒng)的實踐教學(xué)方式是，每次實驗的格式基本都一樣，實驗室把一切準(zhǔn)備好，學(xué)生按照使用指導(dǎo)書逐步實驗原理、接線方法、和實驗步驟完成，這樣的步驟按部就班，導(dǎo)致學(xué)生嚴(yán)重缺乏自主性和獨立性，不利于學(xué)生的創(chuàng)新能力的提高；開放式實驗教學(xué)打破這種局面，包括實驗室時間和場地的開放、實驗內(nèi)容的開放，形式多樣，可以讓教師設(shè)置一些綜合性的小課題，也可以是學(xué)生自己上網(wǎng)或者根據(jù)生活當(dāng)中提煉出小課題，同時讓學(xué)生自己根據(jù)課題要求，擬定實驗方案，設(shè)計并焊接實驗電路，完成實驗并測試結(jié)果；實驗指導(dǎo)教師配合給予必要的啟發(fā)與引導(dǎo)，對實驗結(jié)果和報告進(jìn)行評價。這樣就要求實驗中心必須采用開放式管理模式，提供開放式實驗室，鼓勵學(xué)生參加科技制作和各類電子競賽，保障學(xué)生實現(xiàn)自己的想法。

4 結(jié)語

電路原理實驗教學(xué)改革的思路是，提供不同層次的教學(xué)內(nèi)容和方式，積極推廣創(chuàng)新開放性實驗；通過優(yōu)化實驗內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方式，建立分層次的實驗教學(xué)體系，搭建開放性實驗室平臺，有力的調(diào)動了學(xué)生對電路技術(shù)實驗的積極性，取得了良好的教學(xué)效果。

[1]田健仲,吳敏華,張俊方.電路原理實驗課程建設(shè)與教學(xué)改革實踐[J].實驗技術(shù)與管理，2010;10(10):142-143

[2]鄒甲，楊睿.電工與電子技術(shù)實驗教學(xué)改革的探索[J].中國科技信息，2010;(24):279-280

[3]喬建永.面向21世紀(jì)的礦業(yè)高等教育[J].北京教育(高教版). 2008(2):30-33

[4]張立文,向菲,孫立功,等.高校電路技術(shù)實驗教學(xué)的改革與實踐[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2010,3(a):185-187