嚴(yán) 梅，游春豹，丁易新，顧凌明，范秀麗

(安徽工業(yè)大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院，安徽 馬鞍山 243002)

電路電子實驗課程是電類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，其教學(xué)內(nèi)容包括電路實驗、數(shù)電實驗、模電實驗。其教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生掌握儀表儀器的使用，學(xué)會基本電氣參數(shù)的測量方法，能夠進(jìn)行電路組裝和調(diào)試，故障分析與排除、實驗數(shù)據(jù)處理。電路電子實驗課程對于培養(yǎng)學(xué)生電路電子方面的實驗?zāi)芰?、實踐能力和創(chuàng)新能力具有重要作用，在電類人才培養(yǎng)體系中處于重要位置[1-2]。如何更好達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，提高課程的教學(xué)質(zhì)量，是任課教師一直以來不斷探索解決的一個重要問題。本文首先分析總結(jié)了當(dāng)前部分高校在電路電子實驗課程教學(xué)過程中存在的共性問題，然后介紹了安徽工業(yè)大學(xué)電路電子實驗課程組為提高教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行的一系列教學(xué)改革探索及其所取得的改革成效。

一、電路電子實驗課程教學(xué)中存在的問題

第一，教學(xué)過程以教師灌輸為主，學(xué)生主動性不夠。電路電子實驗課程的教學(xué)過程大多是，教師先做講解和演示，然后學(xué)生根據(jù)教師的講解，利用給定的元器件和電路圖，進(jìn)行電路連接、數(shù)據(jù)測量和記錄。最后學(xué)生要按要求對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，完成規(guī)定格式的實驗報告。實驗報告是作為教師評判學(xué)生成績的唯一依據(jù)。整個過程中學(xué)生都處于被動地位。學(xué)生往往都不用動腦，只用動手，只需要依葫蘆畫瓢，按部就班地做，最后完成一份完整的實驗報告即可[3-4]。教學(xué)效果難以提高。

第二,對實驗方法、實驗設(shè)備的使用方法重視不夠。實驗方法、實驗儀器設(shè)備的使用是實驗課的核心，也是學(xué)生在實際工作中最需要的知識。然而很多教師在講解時往往對其重視不夠，課程內(nèi)容成為理論課的延續(xù)和重復(fù)。這使得學(xué)生只會做當(dāng)前教師所講解的實驗，難以做到舉一反三。例如，教師講解完積分電路實驗后，對于反比例電路實驗學(xué)生還是不會做。學(xué)生的實驗?zāi)芰Φ貌坏接行岣摺?/p>

第三，驗證性實驗較多，設(shè)計性實驗、綜合性實驗比例不足。電路電子實驗課程中實驗的安排，大多是緊跟理論課的內(nèi)容，通常都是針對理論課中一次知識點的驗證性實驗[5]。設(shè)計性實驗較少。學(xué)生要做的只是湊出課本中的實驗結(jié)果而已，不同的學(xué)生其實驗結(jié)果大同小異。這在一方面使得很多學(xué)生將實驗課看成是一種形式從而消極對待，影響了學(xué)生的創(chuàng)新積極性，創(chuàng)新能力得不到提高；另一方面與真實的工作場景也嚴(yán)重脫節(jié)，實際工作中通常都是要自行設(shè)計電路，而且電路具有一定復(fù)雜性，對應(yīng)課程中的多個知識點。學(xué)生的工程實踐能力得不到有效鍛煉。

二、電路電子實驗課程教學(xué)改革探索

我校高度重視電路電子實驗課程的建設(shè)，為了使學(xué)生有更好的實驗條件，于2017年購置了包括RIGOL直流電源、數(shù)字示波器、信號發(fā)生器、MOCL-II數(shù)電實驗箱等在內(nèi)的一批新的實驗設(shè)備。我校的電路電子實驗課程包括A1和A2兩部分，分別在一個學(xué)年的上下學(xué)期開課，授課對象為全校電類大二本科生，電路電子實驗課程組一直致力于提高課程教學(xué)質(zhì)量，進(jìn)行了一系列課程教學(xué)改革探索。

第一，增加預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生帶著問題來做實驗，提高教學(xué)效果。教師在一節(jié)課結(jié)束后，布置下節(jié)課的實驗任務(wù)，并給出思考題。需要學(xué)生在開始一次實驗之前要對實驗內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)，完成預(yù)習(xí)報告成績的50%。實驗完成后學(xué)生要在預(yù)習(xí)報告的基礎(chǔ)上增加數(shù)據(jù)記錄、處理結(jié)果、思考題，補(bǔ)充完成實驗報告。

第二，整合已有實驗內(nèi)容，增加附加實驗，提高學(xué)生的實驗?zāi)芰?。將實驗方法、儀器設(shè)備使用類似的實驗整合成一個章節(jié)，將其中涉及到的實驗方法、儀器設(shè)備使用方法抽取出來作為講解的重點，電路的特性則可以少講或不講，讓學(xué)生自己測量。例如整合反比例電路、積分電路等，重點講解示波器、信號發(fā)生器的使用以及相應(yīng)的測量、驗證方法，從而讓學(xué)生掌握如何針對這一類電路進(jìn)行實驗。另一方面將已有實驗作為基礎(chǔ)實驗，在此基礎(chǔ)上增加附加實驗。附加實驗的實驗方法、儀器設(shè)備的使用與基礎(chǔ)實驗一致，所使用的電路、元器件不同。例如為二極管伏安特性測量實驗，增加干電池的伏安特性測量實驗。考慮到我校學(xué)生的整體基礎(chǔ)，課程組要求學(xué)生必須在完成基礎(chǔ)實驗后，才能進(jìn)行附加實驗，在評定成績時，附加實驗作為加分項，占實驗成績的30%。從而讓學(xué)生學(xué)會舉一反三，培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰Α?/p>

第三，任務(wù)驅(qū)動，增加設(shè)計性實驗，提高學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力?？紤]到原有實驗設(shè)備對實驗內(nèi)容的限制，如傳統(tǒng)的實驗板電路模式相對固定，針對放大電路只能實現(xiàn)一級放大，學(xué)生可設(shè)計、可發(fā)揮的空間有限，課程組對現(xiàn)有實驗設(shè)備進(jìn)行了升級改造，教學(xué)過程中淘汰了以前一直使用的放大電路實驗板，改為使用面包板，對需要測量驗證或者設(shè)計的電路讓學(xué)生自行設(shè)計和插接電路。在此基礎(chǔ)上課程組一方面將已有的驗證性實驗變成一個個任務(wù)，模擬實際需求，以任務(wù)來驅(qū)動實驗內(nèi)容。例如針對積分電路的驗證性實驗，本課程組將其改造為讓學(xué)生設(shè)計一個具有特定積分常數(shù)的積分電路，并要其通過實驗進(jìn)行驗證。另一方面增加新的設(shè)計性實驗、綜合性實驗，包括待測含源二端網(wǎng)絡(luò)設(shè)計實驗，n進(jìn)制計數(shù)器設(shè)計等，要求學(xué)生自行設(shè)計測量方案和測量電路。這種形式與工作實際更加貼切，可以讓學(xué)生完成實驗后更有成就感，提高對實驗課的興趣，提高工程實踐能力。

第四，增加開放性實驗，鼓勵學(xué)生創(chuàng)新。與原有教學(xué)模式在固定時間、地點、教師安排固定實驗內(nèi)容不同，開放性實驗允許學(xué)生自主選擇實驗時間、實驗內(nèi)容，教師負(fù)責(zé)給予有針對性的指導(dǎo)。課程組在每個學(xué)期課程教學(xué)內(nèi)容結(jié)束后劃定固定的時段(約1周)作為開放性實驗時段。學(xué)生參與開放性實驗前需要自行提供可行實驗方案，方案需經(jīng)實驗指導(dǎo)教師的審核。在開放性實驗時段學(xué)生可以復(fù)習(xí)已做實驗，也可以自主選題，做任何自己想做的實驗。課程組通過多項措施鼓勵學(xué)生創(chuàng)新，自主選題。對于學(xué)生自主選題的實驗，教師會針對學(xué)生的實驗方案、實驗過程、實驗數(shù)據(jù)處理、實驗報告全程給予指導(dǎo)。其次自主選題的學(xué)生在預(yù)約過程中優(yōu)先占用時間，最后教師將從自主選題的學(xué)生中物色各類競賽的參賽選手，其在選拔過程中將被優(yōu)先考慮。

第五，改革考核內(nèi)容和評分標(biāo)準(zhǔn)，讓考核起到更好的導(dǎo)向作用。課程組在原有考核只看實驗報告的基礎(chǔ)上，增加單獨的期末考試環(huán)節(jié)，考試的內(nèi)容為一個綜合性實驗。例如，讓學(xué)生設(shè)計一個y=kx+b的電路并要其通過實驗進(jìn)行驗證。課程組預(yù)先準(zhǔn)備了一個100題左右的題庫，考試時要求學(xué)生從中隨機(jī)抽取。學(xué)生這門課的考核成績包括期末考試成績、平時成績兩部分，期末考試成績占總成績的70%，平時成績占30%，其中平時成績包括預(yù)習(xí)報告和實驗報告兩部分。在對學(xué)生平時成績和考試結(jié)果進(jìn)行打分時，除了實驗結(jié)果是否正確，實驗報告撰寫是否規(guī)范之外，學(xué)生能否正確使用儀器設(shè)備，實驗方法是否正確，在實驗過程中體現(xiàn)的工程實踐能力、創(chuàng)新能力都將作為重要的評分依據(jù)。

三、電路電子實驗課程教學(xué)改革成效

經(jīng)過課程組的一系列改革措施，教學(xué)效果得到了明顯改善，課程組歷年的評教結(jié)果都在學(xué)院名列前茅。在2017年全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽中，3支參賽隊伍榮獲國家一等獎，3支參賽隊伍榮獲國家二等獎，獲獎數(shù)位列全省第一。在2019年在安徽省教育廳、大學(xué)生電子設(shè)計競賽安徽區(qū)組委會聯(lián)合主辦的首屆電子類專業(yè)水平測試賽中，我院37位參賽選手取得了非常優(yōu)異的成績，有6名獲得一等獎，9名獲得二等獎，10名獲得三等獎，獲獎率達(dá)到68%。學(xué)生在電子電路方面的工程實踐能力、創(chuàng)新能力也得到了顯著提高。

四、結(jié)語

電路電子實驗課程對于培養(yǎng)學(xué)生在電路電子方面的實驗?zāi)芰?、工程實踐能力、創(chuàng)新能力具有重要作用。安徽工業(yè)大學(xué)電路電子實驗課程組為提高教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行了一系列改革探索與實踐，有效地提高了電子電路課程的教學(xué)質(zhì)量，提高了學(xué)生的實驗?zāi)芰?、工程實踐能力、創(chuàng)新能力?？紤]到目前在考核評價過程中，對于學(xué)生實驗方法掌握、儀器設(shè)備的使用能力評價還比較主觀，下一步課程組還將繼續(xù)進(jìn)行改革探索。