电路实验新教学之研究

2023-01-24

电路实验是大部分理工科的基础实验课, 是学生掌握基本实验技能, 学好专业课及提高科研能力的基本环节。提高电路实验教学质量对于提高整个学校实践教学水平有重要的作用。

针对目前学校的实际情况本科生、专科生、高职生并存, 全校学生共用一个电路基础实验室。在开展电路实验教学时既要确保教学质量, 又要提高教学效率, 让每个学生各取所需, 必须有一套严谨的教学安排才能得以实施。

1 针对不同专业学生开设的实验项目有所不同。电路基实验室所开实验

(1) 电路元件伏安特性的测绘, (2) 叠加原理的验证, (3) 戴维南定理-——有源二端网络等效参数的测定, (4) 电子仪器在电路实验中的应用, (5) 三相交流电路电流电压测量, (6) R、L、C串联谐振电路的研究, (7) RLC串联电路的充放电过程, (8) 综合设计类实验。电子信息类专业选做实验项目 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) , 机自专业选做实验 (1) (2) (3) (5) , 计算机类专业选做实验 (1) (2) (3) (4) (6) (8) 。

《电路基础实验》是一门重在实际操作, 从理论向实践过度的必修实验课程。在电路基础实验室做实验的学生按专业划分为电子信息工程、计算机、机自与数控等。据调查三个专业对应的《电路基础实验教学大纲》各不相同。在适用电子信息类专业的《电路基础实验教学大纲》中明确指出学生通过电路实验教学, 使学生能够基本掌握常用电子仪器 (万用表、毫伏表、信号源、直流稳压电源、示波器等) 的正确使用方法, 掌握基本电参数 (交/直流电压、交/直流电流、频率、相位差等) 的测量方法及技巧, 电路的基本测试方法 (时域、频域) , 掌握电子元器件的国标系列及正确的选择、测试、使用, 初步学习电路的设计方法。培养学生严肃、认真、端正的实验态度。学会写出合格的实验报告 (包括对测试结果数据的基本分析、处理) 。为能在较短的时间里让电子信息类专业学生达到大纲中所规定要求, 在实验安排上首先要确保实验量的充足, 通过安排实验项目可见, 在所列的实验中要求电子信息类专业学生全部完成。同时在实验项目中增列综合设计类实验, 通过此类实验的开展, 让学生初步掌握电路设计方法, 更深入了解元件选择, 测试使用等。适用计算机类专业的《电路基础实验教学大纲》对学生的能力要求总结为以下几个方面 (1) 掌握电路的基本定理和定律的应用。 (2) 正确使用电流表、电压表、功率表、万用表等电工仪表和示波器、直流稳压电源、信号发生器等电子仪器。 (3) 按图正确的连接实验线路和合理布线, 能初步分析排除故障, 培养良好的实验习惯和实事求是的作风。 (4) 观察实验现象, 能正确地读取数据并加以检查判断。正确书写实验报告和分析实验结果。通过分析大纲可见前者与后者的不同, 对计算机类专业学生要培养较强的实际应用能力, 为学习后续课程及实际工作准备必要的电路知识。通过前述实验安排就可以满足大纲要求。机械类专业所对应的实验大纲与计算机专业有相似之处, 机自专业学生通过学习电路基础为学习后续课程及从事本专业的工程技术工作和科学研究工作打下一定的基础。由于机自专业的性质, 学生除掌握机机械制造方面的知识, 同时强电知识必须掌握, “三相交流电路电流电压的测量”实验的安排使学生对抽象理论知识有了更进一步的认识。

2 根据不同层次学生开设不同实验课程, 作不同实验要求。电路基础实验室所开实验

(1) 戴维南定理-——有源二端网络等效参数的测定, (2) 双口网络测试, (3) 电子仪器在具体电路中的应用, (4) RC一阶电路的响应测试, (5) R、L、C串联谐振电路的研究, (6) 综合类实验。电子信息 (本科) 安排实验项目: (1) (2) (3) (4) (5) (6) , 电子信息 (高职) 安排实验项目: (1) (3) (4) (5) (6) 。电子信息 (本) 对实验项目 (1) (2) (3) (4) (5) (6) 的各个要求分别如下: (1) 掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法;学会分析误差产生原因及消除误差方法;掌握验证戴维南定理的具体方法;学会分析具体数据。 (2) 掌握直流双口网络传输参数的测量方法;学会具体数据分析;分析误差产生的原因及消除误差的方法。 (3) 掌握常用电子仪器的具体使用方法。 (4) 掌握电路时间常数的测定方法;学会具体波形理论联系实际的分析;学会分析误差产生的原因及消除误差方法。 (5) 通过用实验方法绘制R、L、C串联谐振电路的幅频特性曲线;学会具体波形分析;分析误差产生原因, 掌握消除误差方法;通过实验方法掌握电路发生谐振的条件、特点及品质因素的物理意义及其具体测定方。 (6) 运用所学知识进行综合性实验。电子信息 (高职) 对实验项目 (1) (3) (4) (5) (6) 的各个要求如下: (1) 学会正确的接线方法;掌握具体操作技能;学会简单故障判断;掌握验证戴维南定理的一些方法。 (3) 掌握常用电子仪器的具体使用方法。 (4) 学会正确的按线方法;掌握电路时间常数的测定方法;掌握具体操作技能;学会简单故障判断。 (5) 学会正确的接线方法;掌握幅频特性曲线的绘制方法;掌握具体操作技能;学会简单故障判断。 (6) 运用所学知识进行综合性实验。

根据电子信息本科《电路基础实验教学大纲》与电子信息高职《电路基础实验教学大纲》对比看出两者的不同。本科生通过电路基础实验, 培养科学的思维能力理论联系实际的工程观点, 掌握科学分析方法, 同时要有分析问题解决问题的能力。高职教育更强调通过电路基础实验, 掌握常用电子仪器仪表使用, 初步学会简单故障的排除, 树立理论联系实际的工程观点, 着重应用能力的培养。根据本科电路实验教学大纲与高职实验教学大纲不同, 对实验安排与实验要求各有不同。由实验安排可知, 对本科与高职所对应的实验数量不同。针对电子信息专业本科, 在安排实验时紧扣《电路基础》教学大纲, 对大纲中的重点难点章节分别安排实验, 以便学生对理论知识能有更深层认识。对电子信息专业高职, 在实验安排上紧扣高职电路教学大纲, 对大纲中重点内容, 配以安排实验以便学生理论联系实际, 提高学生的应用能力。在实验要求上, 通过前述可看出本科与高职各有不同。以R C一阶电路的响应测试这一实验为例, 本科在实验时要求掌握电路时间常数的测定方法, 学会具体波形理论联系实际的分析, 学会分析误差产生的原因及消除误差方法。对高职的实验要求上更能体现以培养学生实际应用能力为主。

电路实验教学在整个教学环节中占据了重要位置。电路实验教学质量直接关系到整个教学质量。因此必须要有得力措施来保证实验教学的高质量。

摘要:针对现实实验教学中存在的一些问题, 根据现有的教学资源和实验教学经验, 总结并提出几点提高实验教学质量的经验与方法。

关键词:电路基础实验,教学安排,实验项目

参考文献

[1] 钱锋.培养创新能力, 革实验教学[J].实验室研究与探索, 2000 (3) :10~13.

[2] 周凤云.强化工程意识, 突击能力培养[J].实验室研究与探索, 1999 (2) :49~50.