前言：中文期刊网精心挑选了电工基础实验教程范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
电工基础实验教程范文1
关键词：电工实验；实验改革；实践能力
随着社会的发展，现代社会需要各种阶层的人才，高等职业教育偏重于培养高等技术应用型人才，教学上更突出实践操作能力，实验教学在增强学生的创新意识、培养学生解决实际问题的能力以及工程实践能力等方面，发挥着至关重要的作用。本文结合电工实验课程的教学情况，提出一些建议与想法，望能够为提高学生的综合能力和实践能力做一份努力。
1电工实验课程所面临的问题
电工基础实验是安徽机电职业技术学院电气工程系所有专业必修的基础课程。电工基础课程的教学对象量大面广，其教学质量对学生的培养质量起到非常重要的基础性作用。由于高职院校的招生对象的基础知识并不扎实，学生在对电工基础学习的不理想状态下来进行电工实验，效果并不理想。在实验教材中，每个实验都详尽地列出实验原理、方法、步骤等，学生只要按照书本上的实验步骤就能轻而易举地完成实验，这样大大限制了他们做实验的积极性和探索意识，不利于其探索精神和创新能力的培养。各个专业的培养目标并不一样，电工实验课程作为所有专业的核心基础课程也要加以区分，有所侧重。要针对不同专业的学生制定不同的教学大纲。一些验证性的实验，由于学生之前并没有很好掌握书本知识，实验教师还要重新讲解理论知识，导致实际动手做实验的时间大大缩短，使实验效果大打折扣。其次，由于现在知识内容的扩充和学习时间的不足，学生下一次进实验室已经忘记了上一次的实验内容，使得学习没有连贯性，大大降低了学生的学习效果。实验教学环节在电工学教学中至关重要，因此，为提高教学质量、培养学生实践能力和创新能力，电工实验的教学改革势在必行。
2课程体系的建设
为了解决上述的这些问题，首先要与各个教研室沟通，针对各专业培养目标对本课程的需求，制定各个专业的教学大纲，按照各个专业的学习重点来制定不同的教学任务。将教学内容的调整纳入整个课程体系的改革中。实验教学是理论教学的补充和延续，电工实验在这里起到了辅助电工基础教学的作用，通过电工实验使学生更加透彻地理解书本的知识点。其次，要编写新的教材，新教材要能够充分体现出电工实验教学新体系的完整性和系统性。新教材应增加综合性实验和设计性实验。保证能够充分调动学生学习的自主能动性和积极性。使理论与实践相结合。在现有实验的基础上，应该增加实验课时数量，满足一个学期28个课时，以前实验大多由教师先讲，学生按照教师的要求或者按照实验指导书上的实验步骤，完成实验操作，对实验的设计思路、方案的拟定很少考虑，在此基础上可以增加设计性实验、综合性实验和网上实验。设计性实验由教师提出实验目的和要求，要求学生自行设计电路和方法，自拟实验步骤和数据表格，使学生主动思考、分析和解决问题。综合性实验内容体现综合性、趣味性、实用性，要求学生综合应用所学理论知识完成实验内容。网上实验可以利用仿真软件进行实验，学生可在机房或自己的电脑上进行。
3实验室建设的更新
随着电工电子技术的发展，实验内容需要不断更新，电工学实验设备及器材也需相应更新和添置。在该校目前使用的实验台是DGJ-1型，是属于插接模件式实验台，其优点为安全可靠，模件安装灵活，缺点是由于电路是内部连接完成，学生对模件内部封装结构环节不清晰。电路已经被连接完成，学生只需要连接电路电源，进行数据处理，不能充分锻炼学生的动手能力。并且此款实验台为智能型实验台，由于学生的误操作，容易发生短路，烧坏模块内部的电路板芯片，由于没有原厂器件，实验室教师无法自行维修，必须等待厂家技术人员维修，使实验台空置，影响实验课的正常进行。设备老化损坏严重，维修成本过高，建议选购新的实验设备，具备模块与分散式原件的双重优点，并且维修方便简单，安全性高。
4考核方式的更新
考核方式分为平时成绩和考试成绩两类，平时成绩为平时实验表现和出勤情况结合实验报告情况，考试成绩为期末的统一实验考核情况。这种打分方式只能由教师自己掌握，学生也很难明确地掌握自己的学习情况。在新的教学体系下，考核方式要重新进行设定，分为：①平时成绩，占总成绩的30%，包括实验预习、实验操作占平时成绩的50%，实验报告占平时成绩的50%。②设计性实验成绩，占总成绩的30%。由教师给出题目，学生自己进行实验内容的设计与安排，教师根据各自的难易程度不同给出分数。③期末实验考核，占总成绩的40%，分为理论考核与实验考核，理论考核内容为仪器仪表的识别与选用，以及实验的操作过程与结论等，理论考试可以在实验室进行，内容附在实验考试的试题之上。在实验过程中，教师针对实验步骤进行打分。在新的考核方式下，对于平时勤于思考，动手能力强，勇于探索创新的学生，鼓励其对实验内容进行更深层次的探讨，规范的考核制度使学生更加全面地认识到实验的重要性，锻炼了其动手能力和探索精神。
5结语
随着科技的不断发展，高职院校的学生逐渐显露出其在社会中的地位，社会需要一批实践能力强的人才，电工实验教学改革要积极地融入到现代化社会生产中，有效培养学生的实践能力和创新能力。通过对电工实验的改革探讨，能够加强学生的综合素质，提高学生的社会就业竞争力。
参考文献：
[1]杨东红，王筱珍.电工电子实验教学改革实践与研究[J].长春理工大学学报（高教版），2010.
[2]成开友.电工学课程教学改革的研究与实践[J].电气电子教学学报，2010.
[3]张亚军，等.电工电子实验教学改革的探索与实践［C］．实室会议论文集，成都：电子科技大学出版社，2006.
电工基础实验教程范文2
关键词:新形态教材;立体化;电工电子;信息技术;
MOOC(MassiveOpenOnlineCourse)作为OER(OpenEducationalResource)的最新发展形式，自2008 年被提出以来，引起了国内外众多高等教育机构、商业资本、互联网公司的极大兴趣，在2012 年迎来了爆炸式的发展，为全球开放教育模式带来了新的曙光［1 ～2 ］。而翻转课堂(FlippedClassModel)最早运用于美国，研究学者认为，翻转课堂就是把传统课堂上课程知识讲授的过程移到课外，充分利用课上时间来满足不同个体的需求［3 ］。教育部在2003 年下发了《教育部关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知》(教高［2003 ］1 号文件)，国家精品课程建设正式启动，意图建设一批示范课程［4 ］。2011 年，教育部在多年精品课程建设工作基础上颁发《教育部关于国家精品开放课程建设的实施意见》(教高［2011 ］8 号文件)，启动了第二轮本科教学工程―国家精品开放课程(包括精品视频公开课与精品资源共享课)建设，目的在于利用现代信息手段，加强优质教育资源建设、普及和共享，进一步提高高等教育质量，服务学习型社会建设［5 ］。由此，MOOC的出现，为我国未来开放课程的建设提供有利的资源和平台，也为全面提高高等教育质量做出了铺垫。哈尔滨工业大学国家精品在线开放课程“电工学”是在国家精品课程和国家资源共享课程基础上规划建设的，于2017 年6 月在中国大学MOOC上线，是为该校三个非电类学科下的20 多个专业在校生以及全国非电类专业学生而开设，是这些专业培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高的复合型人才所必需的课程。同年“电工学”课程被中国大学MOOC评为奖学金课程，并获得2017 年度中国大学MOOC“新锐奖”。2018 年被评为国家级精品在线开放课程。哈尔滨工业大学一直以来非常重视电工电子课程教学，在“电工学”教学和实验改革方面与时俱进大胆尝试，提高了教学效果，深受教师和学生好评，并于2014 年获国家级教学成果一等奖:“构建电工电子基础课程研究性教学体系，强化培养学生工程实践能力和创新精神”。
1 背景和意义
翻转课堂改革了传统教学模式，改变学生学习渠道单一的状况;有助于实现自主式、探究式和协作式的学习方式;解决目前课堂教学存在的学时少、内容多、问题难于理解、讨论互动少等系列问题。线上线下翻转课堂利用碎片化的时间，使教学不受时空限制，有助于教师建立多元化教学，使学生们可以自由学、重复学、互学、群学。图1 为新兴线上线下混合式教学模式示意图。图1 线上线下混合式教学模式示意图以学生为中心的混合式教学模式使电工电子课程既有理论知识的讲授，又有实战技能的培养，教师和学生态度观念的转变，是集理论课、实验课为一体的综合课程。采用理论与实验相合的方式进行，主要有课堂讲授、小组讨论、线下交流、实验等多种形式，如图2 所示。
2 立体化新形态教材的建设
课程教学是高校大学生电工电子教学的一种有效形式，要充分发挥课程教学在理工科大学生教育中的作用，教材建设是课程教学的重要保证。伴随着以学生为中心混合式教学的展开，以及信息技术的发展，哈尔滨工业大学电工电子的教学成果之一―――教材的编写不再拘泥于传统纸质书，而是与时俱进，紧跟国家精品课、国家级资源共享课、国家精品在线开放课程的建设，伴随智能手机、移动互联网技术，编写出多本新型态教材，不仅让本校学生获益，更为全国高校电工电子教学作出积极贡献，让越来越多的高校学生获得了更优质的教学资源、更好的学习效果，更高的学习效率。主要成果列举如下:(1)2005 年国家精品课“电工学”。(2)2013 年国家级精品资源共享课“电工电子实验系列课程”，面向全校电气、电子、控制、信息等电类与机械、材料、能源等非电类共计43 个相关专业，3000 多名学生开设的实验课程，该本课程既包括基础型验证实验、设计型实验，又包括综合设计型、研究创新型实验。大学MOOC国家精品在线开放课程“电工学”于2017 年6 月在中国大学MOOC上线，累计开课5 次，学习人数达7 万人，是非电类学科培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高的复合型人才所必需的课程。2017 年被中国大学MOOC评为奖学金课程，2018 年获国家精品在线开放课程。(4)iCourse课程教材，高等学校国家级精品资源共享课、国家级电工电子实验教学示范中心教学成果―――电工电子实验系列教材由高等教育出版社出版。电子技术实验教程廉玉欣主编电路实验教程刘东梅主编电工学实验教程王宇红主编电工电子EDA实践教程李琰主编高级电子学创新实验教程王猛主编下面以《电路与电子技术(第二版)》新形态教材为例介绍新形态教材的特点［6 ］。在这本变“鲜活”的书中，可以看到哈尔滨工业大学电工电子课程如何开展线上线下混合式教学、体验式授课。线上学习的目的是:培养学生的自主学习能力，通过大量关联视频和信息开阔学生的视野。线上学习资源包括视频、PPT课件、重点难点、测试题、作业题、讨论题。首先打开这本第一页就有“与本书配套的数字课程资源使用说明页”，从中可以看到本书配套数字资源网站，用户注册后输入封底的密码，方可登录如图3 所示，学生可以到网站下载、观看与本书相关的教学资源，也可直接扫描书中二维码观看相关教学视频，如图4 所示。扫描二维码后读者会发现:书中的视频不是简单的把传统50 分钟课堂的内容，划分成几个6-15 钟的短视频内容，更多的是对教学内容重新构建，优化设计，既保证了每个知识点的独立性，又兼顾到前后内容的关联性和整体内容的系统性和风格的一致性。这样可大大提高学生们线下自学能力，同时吴建强教授作为国家级教学名师，还可以让学生们一睹名师讲课风采和魅力。
3 立体化新形态教材的特点
新形态教材是一本变“鲜活”的书，承载了更多教学内容，基于以上对它的介绍和特色分析，可以看出新形态教材的编写对教师要求更高。为此，构建高校体验式电工电子立体化教材体系定位需要突出以下几个特点:(1)强化前沿性与先进性;(2)注重应用性与实践性;(3)立足立体化与系列化;(4)基于线上线下开展混合式教学。基于新型态教材的特点，本套电工电子立体化新形态教材建构的主要特色是:(1)在内容编排和体系设计方面进行了积极的创新重构，大量增加了前沿性和实用性的教学内容，既注重学科理论知识的内在逻辑，又大量涉及了电工电子教学的实务与经验。(2)对教材的展现形式进行设计。根据教师备课教学需求出发，注重教学内容的应用性和实践性，逻辑地将相关教学备课资源进行系统编排，帮助授课老师快速找到课程所需的理论知识、方法实务和间接经验信息，提供教师对各课程模块的教学设计所需的各种资源，包括课堂引入、课堂案例、课堂测试、课堂讨论、课堂演练、实验实践、课堂视频、课后作业和课外实践等资料，以互联网为依托，图文声像全方位对学生感官刺激，提高学生的学习兴趣。在书中设置边栏，用于编排二维码，为体验式课堂教学提供丰富的资源，为授课教师方便、快捷、灵活地备课教学提供最直接的帮助，极大地提升了课程的授课效果。(3)纸质教材与数字课程建设紧密结合，依托高教社的在线学习平台，开展线上线下混合教学，形成了一套独具特色、集课内外于一体的立体化教学资源。主要包括:多媒体课件、案例集、阅读材料、网络资源链接指引、实训指导以及学生实践成果平台等。将传统教材与辅助数字化资源集成于一体，在拓展教学内容，促进了学生主动性学习和训练方面起到很好的效果。动静结合，纸质教材变得生动有趣。纸质教材中将教师讲课视频、动画、彩色图片制作成二维码供学生扫描观看，让原本静态的书变得“鲜活”。
电工基础实验教程范文3
关键词卓越计划；电工技术；实验教学；教学改革
1前言
教育部“卓越工程师教育培养计划”实施的宗旨是促进高校改变旧的教育观念和教育模式，鼓励高校和企业间密切合作、共同培养，以提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力；面向社会和企业需求，培养高素质的既有创新能力又有社会实践能力的卓越工程师，以满足经济社会日益发展的需要[1]。实验教学是工科学生巩固基础知识，培养专业技能、创新能力、团队合作能力的主要途径。电工学是高校工科非电专业本科生必修的一门实践性很强的技术基础课，其主要任务是为学生学习后续专业课程和从事专业相关工程技术工作打好电工技术的理论基础[2]。电工技术实验是电工学教学过程的重要环节，其教学效果对于培养学生的动手能力、提高学生的综合素质具有至关重要的作用[3-6]。本文针对目前北京科技大学电工技术实验教学中存在的主要问题，结合“卓越计划”的内涵，从实验教学内容、实验教学方法和手段等方面对电工技术实验教学进行改革，探索培养学生基本实验技能、激发学生创新意识、培养学生创新能力和综合素质的有效途径。
2电工技术实验教学现状
电工技术实验教学通过具体实验操作，使学生巩固并扩展所学电工基础理论知识，初步掌握工程常用电子仪器仪表和电气设备装置的使用方法，掌握进行科学实验的基本方法，具备初步进行科学实验研究的能力[3]。北京科技大学电工技术实验安排在大二第一学期，是学生进入大学接触到的第一门实践课，每年有6个学院19个专业58个班的1800多名非电专业学生参与，参与学生多，覆盖专业面广。非电专业学生普遍缺乏对电类知识、电类科技及电工技能的认知，加上实验内容没有体现专业特色和应用需求，很多学生认为这门课与自己所学专业无关，对自己以后的职业规划没有用，因此缺乏学习的积极性和主动性[4-7]。为了保证实验教学顺利开展，当前电工技术实验内容仍以验证性实验为主，综合设计性实验非常少。验证性实验局限于巩固理论知识和训练基本操作能力，严重束缚学生的思维，不利于锻炼学生综合运用知识设计、分析的能力[4-5]。实验指导书上详细给出每一个实验的实验原理、实验电路图、操作步骤等，实验中学生被动做实验，极易产生明显的消极与依赖心理，不利于发挥主观能动型，更谈不上创新意识和创新能力的培养[6]。学生在实验过程中总是期待一次连线成功，一旦出现故障就无所适从，不是直接找教师处理，就是将已经连接好的线路全部拆除后再重新连接，缺乏主动利用仪表逐步排查故障原因的意识，不能通过实验有效地提升动手实践能力、分析问题和解决问题的能力。
3实验教学改革思路
“卓越计划”强化培养学生的工程能力和创新能力。创新能力包含创新意识、创新思维和创造力三重意思。创新意识培养意味着激发兴趣，让学生对教学中所涉及的知识和现象产生探究的热情和积极性；创新思维的培养更多体现在独立思考能力的培养上，即在面对教学中所涉及的知识和现象时，能自主地通过各种信息技术手段收集信息，对各种信息进行正确归纳分析，形成自己的看法或提出可能的方案；创造力是综合应用知识能力、动手实践能力、协同合作能力的表现[8]。创新能力的培养是一个长期的过程，在长期的训练、积累、磨砺中不断加强[9]。首先，正确认识创新能力培养在高校基础实验教学中的重要地位，将基于“创新能力”培养的教学理念贯穿到电工技术实验教学的整个过程中。其次，针对不同专业特点，重新整合实验教学内容，满足不同专业、不同层次学生对其广度和深度的要求，激发学生的学习兴趣，启发和培养学生在本专业领域的应用意识。最后，充分考虑学生的认知规律，按循序渐进的教学规律分层次培养学生的基本技能、综合能力和创新能力。
4实验教学改革措施
在分析北京科技大学电工技术实验教学现状，对非电专业教师和学生进行调研的基础上，制定具有专业和工程特色的多层次实验教学体系[10-11]，即将电工技术实验分为基础性、综合性和创新性三个层次，在综合性和创新性实验中融入专业和工程特色。基础性和综合性实验是必修实验，与电工学理论课同步进行。创新性实验以科技创新活动和电子大赛为依托，学生自主选择。基础性实验是实验教学的根本。非电专业的学生底子薄、水平差异大，有许多学生还是第一次比较深入地接触电学实验，基础性实验采用学生容易接受的传统验证性实验方式。学生在完成基础实验的过程中不但加深对相关理论和技术的理解，而且养成良好的实验习惯，掌握基本实验方法，培养基本实验能力。综合性实验立足基础、面向应用，培养学生综合运用所学理论知识和解决较复杂的实际问题的能力。实验中教师只提出实验目的和要求，给学生适当讲解怎样根据实验的目的和要求设计实验，要求学生运用所学知识和技能制订实验方案、画出实验电路图，并在实验室规定时间内完成实验。综合性实验项目结合专业实际情况，将多个知识点结合在一起，使学生由以前的被动接受知识逐步转化为主动思考、分析和解决问题，更好地调动学生的积极性和创造性，而且让学生有更多的自主发挥空间。创新性实验面向工程实际应用，既有综合性又有探索性，目标是培养具备自身专业知识和电类专业知识的复合型人才。实验内容由教师根据学生的要求和实验室条件确定，学生在教师的指导下独立完成查阅资料、设计方案、组织实施、调试以及项目报告，全面提高有效运用所学知识和新技术进行系统级开发应用的能力、分析和解决实际问题的能力.4实验教学方法与手段改革1）注重实验基本技能培养。结合基础性实验系统培养学生的工程意识和基本实验技能，布线整齐、美观、易于查看，接线从左往右，以网孔为单位，先串联后并联、先分后合、先接主回路再接辅助回路等，同时合理设置测试点以便于测量。详细讲解仪器仪表的构造、工作原理、使用注意事项，使学生从根本上了解测量，进而在实验中正确选择、使用仪器、仪表。发现和排除故障是培养学生实验技能的有效方法，适当设置一些简单的障碍，指导学生分析排除，调动学生学习积极性的同时锻炼他们独立思考和解决问题的能力[12]。培养学生正确处理实验数据的能力，理解相同的实验数据，不同的数据处理可能得出不同的结论。另外，培养理论联系实际、实事求是的科学作风及严肃认真的工作态度，主动研究的探索精神，遵守纪律、爱护公物的优良品德。2）加强创新能力培养。在基础性实验锻炼的基础上，综合性实验从易到难，由部分综合到完全综合，逐步调动实验的积极性，增强探索的信心，激发学习的兴趣，从而提高学生设计实验和处理实际问题的能力，达到相对其自身能力的综合和创新。树立教师主导、学生主体的创新教学理念，综合运用启发式、讨论式、问题式、探究式[13]等教学方法，充分调动学生的积极性和主动性，使学生在学习过程中始终处于积极思维状态，最大限度地提高其分析和解决问题的能力[6]。面向实验过程，要求学生按“设计要求查阅资料自主设计仿真研究实验实施实验验收”这一完整的训练过程完成实验，融知识、能力、素质培养为一体。3）形成多元化的实验教学模式。充分利用多媒体技术、计算机和网络技术，依托校园网络，建立实验教学共享资源库，引入项目驱动[1]、翻转课堂教学法，提高实验教学质量，增强教学效果。开展必修与选修、课内与课外相结合的教学手段，满足不同专业、能力、兴趣学生的需要，培养他们的自主学习能力。引入Multisim仿真软件[6-7]，利用其高效率、高精度、无损耗和灵活、真实模拟等特点，为学生搭建一个大胆尝试、积极创新的实验环境。开设网上实验，形成虚实结合的综合实验体系。仿真与实际操作互为补充、各取所长，尤其是对于需要观察动态过程的实验，更有助于增强实验教学效果，增强学生的创新意识和创新能力。4）构建开放式实验教学环境。传统封闭的实验教学环境要求学生按照规定的时间到实验室完成规定的实验项目，不管完成与否，到了下课时间就必须离场，客观上影响了动手能力较差学生学习的积极性和主动性，限制了部分能力较强学生继续学习的机会[14]。开放式实验教学环境实现了实验内容、实验时间和实验资源开放，学生依据自己的实际情况自主选择实验时间和实验内容，在教师的指导下自主设计，拟定实验方案，通过预约独立来实验室完成实验任务，学生有足够的时间仔细观察实验现象，分析实验结果。特别是在实验失败后，可自己重新修改实验方案、重新做实验[15]。开放式实验教学突出学生的主体地位，注重学生的个体差异，学生在实验活动中由被动变为主动，对调动学生主动性和积极性，培养创新能力，具有重要的意义，对提高学生分析问题、解决问题的能力有很大帮助，对于培养学生在实验中学习与掌握知识、拓宽知识面有重要的作用。
5结语
面向卓越工程师培养的电工技术实验教学改革，从实验教学内容、教学手段和方法等方面对电工技术实验教学进行了改革。从北京科技大学2011、2012级的教学实施结果来看，有效调动了学生的实验积极性，提高了学生对电工技术实验课的重视程度，学生的基本实验技能、创新能力都有了很大提高。“卓越工程师教育培养计划”是一个复杂的系统工程，只有不断改革教学方法，更新和完善教学内容，才能进一步提高教学质量，为国家培养出适应社会发展需要，具有一定研发、创新能力，综合素质高的卓越工程师。
参考文献
[1]崔家瑞,李擎,阎群,等.“卓越计划”下项目驱动型自动化生产线实训平台研究[J].实验技术与管理,2015,32(10):199-202.
[2]秦曾煌,姜三勇.电工学[M].7版.北京:高等教育出版社,2009.[3]刘蕴络,韩守梅.电工电子技术实验教程[M].2版.北京:兵器工业出版社,2011.
[4]储春华,李有军,翁绍捷,等.非电类专业电工学实验课程教学模式改革探讨[J].海南大学学报:自然科学版,2010,28(4):382-384.
[5]张莹,张振伟.基于BB平台的非电类专业电工学实验教学改革[J].实验科学与技术,2015,13(5):119-120.
[6]化晓茜,王紫婷.改革电工电子实验教学培养学生的创新能力[J].实验室研究与探索,2011,30(6):151-153.
[7]顾雯雯.基于专业导向模式的少学时《电工技术》教学改革[J].西南师范大学学报:自然科学版,2015,40(2):150-152.
[8]周静,侯世英,孙韬,等.电工电子基础实验开展创新教学的实践探索[J].中国电力教育,2014(4):119-121.
[9]陈烨,袁小平.电工类专业学生创新能力培养的研究与实践[J].电气电子教学学报,2010(s2):64-68.
[10]艾清慧,钱步仁,孙艳茹,等.面向“卓越计划”的电工电子实验教学改革与实践[J].中国电力教育,2013(11):83-84.
[11]庞洪帅,高艳萍,张娜.高校电工学实验教学新模式的探索[J].实验技术与管理,2012,29(4):272-274.
[12]蒲永红,张婷,赵春锋,等.电工技术实验中常见故障分析与探讨[J].实验室研究与探索,2015,34(9):269-272.
[13]吴鹏,宋文龙,尹力.探究式教学在电工学实践教学中的应用[J].教育探索,2014(4):52-53.
[14]李露,孙艳,陈处雨.基于电工学实验教学培养学生创新意识和能力的研究与探索[J].教育教学论坛,2014(5):267-268.
电工基础实验教程范文4
EWB仿真实验教学改革仿真实验一、引言
“电工学”作为具有很强理论性、实践性和实用性的技术基础课，其实验课内容非常丰富，可达近百个实验之多。若全部开设，相关实验设备和仪表的投入不是一般院校所能负担的，即使具备了硬件条件但电工学实验的学时却是有限的，造成不能让学生在实验室完成所有实验项目的现实。然而，当前倡导的创新型人才培养，希望为学生提供更多的动手实践机会。在这种形势下，将EWB仿真引入实验教学可以解决上述问题。在我校的电工学实验教学改革中，充分利用EWB仿真软件为学生搭建了虚拟实验平台，扩展了学生的实验内容和空间，有助于提高学生动手实践能力、分析问题和解决问题的能力，达到培养创新型人才的目的。
二、EWB在电工学实验教学改革中的应用
EWB（Electronics Workbench）作为电子线路设计模拟和仿真软件，目前已在电子工程设计等领域得到了广泛地应用。EWB具有界面直观、操作方便等优点。作为虚拟的电子工作台，EWB提供了丰富的元器件库和仪器仪表库，能够完成各种电路的设计、测试和分析。
电工学中的基础性、综合性和设计性的硬件实验，都可以用EWB软件来实现，包含电路、模拟电子和数字电子等方面的内容。而且EWB还可以完成硬件实验难以完成的内容，并且不用考虑安全用电的问题。本文举其中几个典型的实例。
1.三相交流电路中照明系统故障分析
三相交流电路的实验属于强电实验，要求提供220V的相电压和380V的线电压，并且其中关于照明系统故障分析中，需要元件处于开路和短路的状态研究中线的作用。在硬件实验中如果操作不当就会发生危险。利用EWB软件进行仿真就无需紧张强电的潜在危险了。而且改变元件开路或短路的状态也非常简单。
要研究的三相交流电路仿真电路图如图1所示，电阻代表不同的电灯组，在电阻属性对话框中选择“Open”表示电阻开路，选择“Short”表示电阻短路。在图1有中线和无中线时，通过测量5（电阻分别处于开路和短路两种状态下、负载为对称（RA=RB=RC=5Ω）和不对称（RA=5Ω，RB=10Ω，RC=20Ω）时的B相和C相电压，研究中线的作用。无中线时的测量实验数据如表1所示，有中线时电压均为220V，说明为了保证照明系统在某相负载出现故障后不影响其他相负载的正常工作，应该在电路中加中线。
2.单管共射放大电路中晶体管温度特性的研究
硬件实验中难以对半导体器件因热敏性对放大电路性能的影响进行温度特性的研究，但利用EWB仿真却很容易实现。在图2所示的单管共射放大电路中，改变晶体管设置选项中的温度值，通过测量温度为25（C～100（C时的静态电流和电压值，可以得到温度变化对静态工作点的影响为：随着温度的升高，放大电路的静态基极电流和发射极电流增大，集射间电压减小的温度特性。
3.频率特性的研究
利用硬件电路来研究电路的频率特性时，需要测出很多组数据才能绘出幅频特性和相频特性曲线，学生们通常手忙脚乱，费了很长时间却很难获得理想效果。如果先采用EWB进行仿真，在仿真过程中熟悉仪器使用和电路性能，然后再进行硬件实验就会收到事半功倍的效果。
在图2电路中加一幅度为10mV、频率为1KHz的输入电压，利用波特图仪可以得到幅频特性曲线、相频特性曲线如图3所示。（a）为幅频特性曲线，从中可以读出中频增益46.18dB、上下限截止频率分别为7.9MHz、6.8Hz；（b）为相频特性曲线，从中可以读出中频相移-135°～ -226°
三、EWB仿真实验与传统硬件实验有机结合
利用EWB进行仿真实验的优点是可以快速、直观的得到实验结果，容易实现电路的优化设计。其局限性是学生对实际元器件、实际仪表和实际电路没有感性认识，体会不到“接触不良”和“干扰”的现象，体验不到实际实验过程中因各种操作错误引起的故障分析。
在电工学实验教学中使用EWB仿真可以达到实验教学的其中一个目的，那就是加深学生对所学理论知识的理解和掌握；而在实现第二个目的，即提高学生对实际电路的认识、培养学生的实际动手能力、分析问题和解决问题的能力时有一定的局限性。仿真实验毕竟只是“纸上谈兵”，其结果必然要在现实的线路中实现。因此，仿真实验一定要与实际实验有机结合，充分利用各自优势，相互弥补各自不足，才能进一步拓宽学生的实验内容和空间，提高学生的综合实验能力和创新能力。
四、小结
在电工学实验教学改革中，充分利用EWB仿真有效辅助硬件线路实验，加强了学生对理论内容的理解和掌握，开拓思路增强求知欲望，节省实验时间提高效率。实践表明借助EWB仿真，使学生掌握了电子电路仿真分析及设计技术，扩展了学生的实验内容和空间，增强了对硬件线路的综合设计和分析能力，达到了创新人才培养的目的。
参考文献：
电工基础实验教程范文5
关键词：高职；电工技术；课程教学改革
高职高专教育的人才培养遵循主动适应社会发展的需要，突出应用性和针对性，加强实践能力培养的原则，课程的教学应当努力做到将理论教学、实验、实习、设计、技能训练与能力培养融为一体，注意培养学生的工程应用能力和解决实际问题的能力，突出高等职业教育的应用特色和能力本位的特征，才能取得好的教学效果。
《电工技术》课程是高职层次工科各专业必开的一门专业基础课。该课程作为必修课程，其学习效果的好坏将直接影响到后期其他专业基础课和专业课程的学习，因而，相比其他课程而言，该课程的重要地位显而易见。有些学校为了强化该课程的教学，将该课程分成两学期教学，以保证足够的教学课时。安排在一个学期开设该课程的学校，也将该课程的周学时提高。然而，多年的教学实践表明，学生一直对该课程缺乏兴趣，因而学习效果不太理想，究其原因，一方面，重理论轻实践的传统教学模式在很大程度上直接导致课程抽象、难学，从而影响了学生的学习热情；另一方面，重视基础知识轻视现代技术的教学思想影响了教与学的效果。此外，有人认为该课程既然是基础课程，就没有必要涉及新技术，这也是影响教学效果的重要原因。针对上述原因，笔者尝试对课程的教学方法做出改革，尤其注重实践教学内容的改革，明显地提高了学生的学习兴趣，取得了很好的教学效果。
课程教学模式的改革
《电工技术》课程开设的重要意义在于使学生掌握电工技术的基本理论知识和基本操作技能，为后续其他专业技能的训练奠定坚实的基础。鉴于此，笔者对课程做了很大程度的调整，从专业计划的制定到学时安排到具体实施都进行了改革。首先，对课程的教学模式进行了改革，改变传统的教室讲授为主、实验室实验辅助的教学方式，采用灵活多变的教学模式。把《电工技术》课程内容划分为交直流电路模块、电机与控制模块、可编程控制模块、常用仪器仪表工具模块等几大模块。根据开设专业教学计划的具体要求、学生的具体情况以及每学期具体课时状况对上述各模块进行整合取舍，制定可行的实施性计划，充分体现因材施教的灵活的教育思想。将四大模块的教学场所安排在教室、实验室或实训室。其中交直流电路模块的教学以知识型讲解为主，教学地点以教室为主，穿插部分的实验在实验室进行；电机与控制模块的教学以操作型训练为主，教学地点以实验室为主，部分抽象原理的讲解和线路分析可在教室进行；可编程控制模块的教学主要是新技术应用型内容，教学地点以实验室为主，根据内容的需要在实训室安排进一步的训练，结合课时情况等在工程训练中心专门进行应用性的强化训练；常用电工仪器仪表工具模块的教学应当按照专项基本功训练进行教学，地点主要安排在实验室、实训室。
经过以上整合，以讲授为主的教学格局被彻底打破，教学形式多样化，极大地调动了学生的热情，特别是作为电工新技术的可编程控制技术内容的引入进一步扩大了学生的视野，增强了他们的学习动力。
理论教学的改革
教学内容的整合《电工技术》课程的教学内容十分宽泛，为了将该课程讲解透彻，必须对该课程的内容加以整合。（1）考虑到电工技术所涉及的电阻元件、电感元件、电容元件等内容贯穿课程始终，因而对这些部分的内容从有关章节中提取出来，在课程讲授开始之前集中安排讲解介绍。（2）将电路原理方面的直流电路部分教学，分为原理教学和方法教学。原理部分集中讲解欧姆定律、基尔霍夫定律、叠加原理、戴维南定理、诺顿定理等内容；方法部分讲解电源等效变换法、支路电流法、网孔法、节点电压法等内容。这种集中讲解的方法便于学生有效地开展比较学习。交流电路部分的教学应注意将单相正弦电路和三相正弦电路穿插讲授，并从三相电路讲授开始，这样有利于学生对单相电路和三相电路关系的准确把握。（3）关于电机与控制部分的内容中，压缩电机原理部分的讲解，侧重电机应用方面的介绍和电气控制部分的讲解，适当补充一些同步电机、无极电机、直流电机等知识的介绍，电气控制部分则以基本器件原理和基本控制单元电路为重点，减少典型机械设备控制系统分析的教学内容。（4）关于可编程控制器部分的讲解，对于指令系统可以只讲授基本指令，如装载、微分、输出、定时、计数等指令，而将算术运算类、移位、高速计数、PID调节、中断等功能性指令内容留给学生到课余时间学习或在实验时加以体会。
教学手段的改进教学手段的多样化是提高教学效果的重要策略。多年以来的以讲授为主的课堂教学已明显不能满足教学需要，为此，笔者对教学手段进行了改进：一方面引入了多媒体教学手段，借助多媒体的声光交互、动静结合的特点给学生全新的视觉感受，极大地提高了学生的学习兴趣，以视频方式和动漫方式展示一些设备和生产过程，解释一些抽象原理，可以收到很好的效果；另一方面借助于网络资源丰富课堂的教学内容，在教学过程中根据需要及时地链接到介绍相关内容最新发展动向的网址，向学生介绍前沿信息。借此也向学生展示了网络查新的方法，这些做法对学生具有极大的吸引力，因而也大大地提高了教学效果。
实践教学的改革
不难看到，作为传统的专业基础课程，改革最核心的内容应当是对实践环节的加强。交直流电路模块、电机与控制模块、常用电工仪器仪表工具模块的实践强化无论在内容上还是在形式上都很容易操作，然而对于作为新技术内容的可编程控制技术模块的实践教学的安排，人们往往不知所措，因而难于实施。为此，我们把实践教学改革的重点放在这一模块上。具体的做法是，以工程化概念为指导，结合可编程控制技术的实际应用实例对学生进行系统性的训练，按照科学的步骤组织实施，从以下几个方面着手，扎实地推进改革。
（一）合理安排实践内容，训练学生基本技能
在实验教学中，实验教材质量的好坏对实验教学效果的影响很大，一本好的实验教材可以让学生在最短的时间内掌握必要的实验知识。根据可编程控制技术的特点，我们制定了专门的实验指导书，摒弃以往常见的“步骤式”的实验指导书模式，采取重点详细阐述实践目的、任务和要求的模式，具体编程、调试步骤由学生自拟，充分发挥学生的主观能动性。在实践项目的安排上，结合其应用性和实践性，开设基本训练和工程设计两大项目，基本训练的目的是通过简单编程、调试，掌握PLC的贮存单元、定时、计数、逻辑运算控制的运用，初步掌握编程和调试方法。工程设计以现场运用为主，实验内容可以由解决某一具体问题引出，学生通过调查研究确定解决问题的条件和方案。在此基础上进行编程、调试、试运行。通过这一系列实验培养学生工程设计的能力。在学时安排上，打破实验课学时为2学时的传统模式。随着实验内容的深入，逐步加长实验时间，避免因时间不足而使实验无法达到预期目标的现象。
（二）严谨组织教学，提高实验教学水平
认真备课在实验前，指导教师对实验内容和理论知识做到心中有数，抓好实验前的预习这一环节，充分阐述有关实验的目的与任务，通过提问、提示、重点讲解等方法引导学生复习有关知识，提高学生的参与兴趣，认真批阅学生的预习报告，分析其思路及方案的优、缺点，为以后的实验打下基础。
耐心指导本部分内容以工程运用设计实验为主，学生思路不一，实现方法各不相同，在实验中可能会出现各种故障或提出同实验毫不相干的问题，指导教师应耐心指导，针对学生调试中存在的问题、疑问、难点进行剖析、引导，运用有关理论提供给学生圆满的回答，否则就会出现敷衍了事的现象，使学生感到失望，影响学生探求知识的积极性。在完成实验任务的基础上，根据学生的动手能力引导学生对现有的工程设计实验进行进一步研究，培养学生实际工程技术的应用能力。
严格要求该项应当始终贯穿实验教学的各个环节。只有严格要求，才能培养严谨的科学态度。加强实验考核，建立实验评分制度，采用单人单机、随机选题的考试方式，要求学生在规定的时间内完成选中题目的编程、录入、调试、运行等环节。以理论考核加实验考核的成绩总和作为最终的成绩。
（三）切实做好实验室的建设工作
新技术的迅速发展既给可编程控制实验室建设和实践教学的改革带来了机遇，又提出了新的问题与挑战。设备经费不足和实验设备的落后必将影响学生实践能力的培养。解决这一矛盾是实验室建设必须面对的问题。作为电工技术课程一部分的可编程控制技术实验室的建立，既可以考虑在现有的电工实验设备上添加配置，也可以考虑专门建立，对此我们采取了以下措施，以提高实践教学条件。
购买关键设备，辅助设备自制或改造由于经费有限，如全部购买，势必需要更多的资金，给改造带来更大的困难，甚至无法进行。因此，在实验室建设中，采用了关键设备购买，辅助设备自制或改造的方法。在教学过程中，先后自制或改造了开关量信号输入板、继电接触器板、交通信号灯模拟板。通过外接板，使控制对象真实化、直观化，极大地提高了学生的实验兴趣。
充分发掘计算机仿真技术的本领可编程控制实验最常用的外部设备有电梯控制、加料控制、机械手自动控制等，这些外设价格昂贵，难于购买。我们将这些控制对象建立模型，借鉴工控组态软件的方法，保留其主要功能，利用微机界面直观、形象、生动的特点，通过可编程控制器与PC通讯的办法，将可编程控制器输入、输出设备状态及动作结果动态地显示出来。这种应用仿真技术的实验模式，既节约了经费，又使实验直观、生动。在一定程度上满足了教学的需要，也增加了实验的趣味性，效果良好。
建立可编程控制器校内工程环境为了适应工程的实际需要，使教学内容与工程实际联系更加紧密，我们与经贸系合作建立了校内工程实际环境——物流系统小型立体仓库。该仓库以实际存放模具的仓库为对象，利用自动控制技术实现按层、列存放货物的自动存取。该装置集成现代化的控制技术，如变频调速、步进驱动、光电检测等先进技术，为学生可编程控制器实验、课程设计以及毕业设计的顺利进行奠定了良好的基础，使学生的综合实践能力与综合技能得到了进一步的提高。
经过多方面综合课程改革后的《电工技术》课程受到了广泛的欢迎，越来越多的学生感受到，该课程不仅是一门重要的技术基础课程，而且是一门应用性很强的实用技术课程，该课程多元灵便的教学模式极大地提高了学生的学习兴趣，使学生容易学、喜欢学。在当今的信息社会里，培养适应社会需要的合格的高级应用型专门人才是摆在高职院校师生面前的一项重要课题。如何让传统的教学方法适应社会发展的需要，让基础课程的教学符合时代的要求，让全新的高职教育展现自己的优势，这些都需要我们去思考。我们只有始终注意把握高职教育的培养目标，始终抓住时展的要求，适时地调整教学内容和教学方法，才能适应社会的需要，才能使我们的基础课程上得更精彩。
参考文献
[1]陆国和.电路与电工技术[M].北京：高等教育出版社，2001.
[2]白乃平.电工基础[M].西安：西安电子科技大学出版社，2002.
电工基础实验教程范文6
关键词：数字电子技术 实验教学 教学改革 教学方法
依据教育部对数字电子技术的课程指导要求，根据我校的培养目标―培养高素质应用型人才，需要全面提高学生的实践能力、创新能力和综合素质，所以要强化实践环节。
数字电子技术是电子技术、控制、电气类等专业的一门重要专业基础课，是学习其他后续专业课程的基础。本课程的主要任务是通过学习数字电路的基本概念、基本理论，掌握数字电路的分析方法和设计方法，进而具备数字电路的应用能力。
数字电子技术的理论性、实践性、工程性、灵活性很强，该门课程的实验课显得尤为重要。实验教学是将理论知识过渡到实践的桥梁，是培养学生创新能力的重要环节，通过这个环节可以巩固在理论课上所学的知识，加强对理论知识的理解并且增强理论联系实际、解决实际问题的能力。所以实验教学对于提高学生的综合素质，培养学生的创新能力和实践能力具有特殊作用。
根据实验室条件的实际情况和不同专业后续课程的实际需求以及对学生能力培养的要求，通过与不同专业任课教师的交流，对数字电子技术的实验教学方法、教学模式、教学手段、教学内容等方面进行改革。
1 实验教学改革的目的和原则
随着电子技术的快速发展，数字电路的发展很快，对该门课程的教学内容提出了更高要求，实验课程的教学模式和教学内容也应不断改进。实验教学改革的目的在于全方位提高实验教学的质量和效果，重点培养学生的思考能力、创新能力、动手能力。
我校每年有自动化学院、信息与通信工程学院、仪器科学与光电工程学院、计算机学院、理学院5个学院9个专业的学生学习该门课程，且针对不同专业有不同的教学大纲，教学上的要求和侧重点不尽相同。数字电子技术的实验教学应满足不同专业的培养要求，实验学时从16学时到20学时不等，实验内容和要求也有所不同。
2 实验内容改革
2.1 实验教学内容改革原则
数字电子技术实验内容改革应满足3个方面的要求：（1）实验内容应满足提高学生的创新能力和动手能力；（2）实验项目要适应不同专业、不同层次的学生；（3）实验内容应注重传统与现代的结合，与新技术的发展紧密结合。
对数字电子技术实验教学内容进行系统规划，应遵循以下两个原则：（1）根据不同专业学生的培养目标，不同专业学生在学习数字电子技术课程之前相关课程的安排不同以及学生接受知识及动手能力的差异，采取比较灵活的教学要求，以便得到更好的教学效果。（2）在实验安排上应先易后难，循序渐进。可通过任务分解的方式，将具有一定难度及规模的综合性实验分解成几个部分，采取引导式、启发式教学，重视启迪学生的思维，调动其学习的积极性和主动性，开发学生的创造性。
2.2 实验类型
我们进行实验教学改革后的实验类型分为基础性实验、综合设计性实验、研究创新性实验3种基本类型，此外还有开放式的实验，旨在采用较为灵活的方式培养学生的创新能力。
2.2.1 基础性实验
基础性实验是理论教学的深化和补充，通过基础性实验可以培养学生基本实验技能，树立实验科学规范，熟悉并掌握基本实验仪器的操作方法，为综合、创新型实验打下基础。在实验过程中，可加强学生对所学理论知识的感性认识，从而加深对理论知识的理解。例如门电路实验，通过对集成逻辑门参数的测试，可以使学生更深入地掌握逻辑门主要参数的意义及测试方法。
基础性实验不宜占用较多的课时，否则导致没有更多的学时开设设计型、创新型实验，不利于培养学生的创新能力和提高综合素质。
2.2.2 综合设计性实验
综合设计性实验的培养目标是培养学生综合运用知识解决实际问题的能力。这类实验主要是由若干数字器件构成小型数字电路系统，通过实验掌握数字系统的设计和分析方法，进行独立的数字系统设计。
在制定实验内容时，要在学生已经掌握的理论知识和基础实验技能基础上，选择合适的实验题目[1]。如计数、译码、显示电路的设计实验，综合了组合逻辑电路、时序逻辑电路两大部分的知识。要求学生在掌握用中规模计数器实现任意模值计数、分频的方法，掌握译码、显示电路原理的基础上，完成计数、译码、显示电路的设计，先用Multisim软件仿真，然后在实验装置上实现。实践证明，学生在经过此次实验之后，对计数器的理解更为深入，对译码、显示电路的应用有了更深体会，培养了综合设计能力，为此后开展的研究创新型实验打下基础。
2.2.3 研究创新性实验
研究创新性实验注重培养学生的综合素质、创新意识。在基础性实验、综合设计性实验的基础上，开展研究创新性实验，是培养学生创新能力的要求。我们在编写实验内容时，注重了创新这一环节。
如用EDA/SOPC实验开发系统和D/A转换器设计实现一个周期可调的对称三角波发生器[2]。三角波发生器包括分频器、计数器、选通器、波形输出控制电路等几大模块，对于每个模块学生均可根据自己的想法进行设计，可很好地锻炼学生的创新能力。
2.2.4 开放式实验
开放式实验是在正常实验课之外，由教师制定相关的开放式实验项目，学生在课余时间根据自己的爱好、专业特长，到开放实验室选做实验。这种开放式实验教学，可以鼓励和调动学生主动参与实验的积极性，使学生由被动学习转变为主动学习，充分发挥他们的潜力和创造力。
为此也设计了多项开放式实验项目，如：数字式温度计、多路抢答器、交通灯控制电路、彩灯控制电路的设计等，这些实验项目更适合学生自主训练。
3 教学方法、教学模式、教学手段的改革
教学方法是教学的重要环节，选择合适的教学方法对提高教学质量起着至关重要的作用。为了提高学生自主学习、研究性学习的能力，需要我们探索培养学生动手能力、提高创新能力的实验教学模式和方法。建立以学生为中心的实验教学模式。
我们在实验教学中所采用的教学方法、手段和教学模式，应在以下几方面实现转变。
3.1 教学过程
在实验课的教学过程方面，实现从传统课程初期以实验过程及内容讲解为主、课程过程中单独辅导或指导为主转变为实验课程的全程引导或启发，使学生不再被动地接受教师的讲解，而是能够独立思考问题、发现问题，进而主动地去解决问题，最终完成实验中所要求的各项内容。
3.2 考核
在实验结果的考核方面，传统考核方法过于看重实验结果，对实验过程的考核重视不够。所以我们在实验考核中，将实验过程和实验结果结合起来，并在考核过程中对实验的相关问题进行提问，以促使学生积极思考，积极寻找解决问题的方法。
3.3 教学模式
在实验教学模式方面，从单一实验室内的实验形式转变到课上课下、实验室内外多元化的实验形式[3]。传统实验教学多是完全在实验室内进行，教师将实验所需要的仪器、设备、芯片准备好，学生在规定的时间内到实验室完成实验环节，此教学模式并不适合所有类型的实验。对于那些综合型、有多种方案实现实验目的的实验不太适合，这就需要转变实验教学模式，除了在规定的上课时间之外，还允许学生在课下时间到实验室继续完成实验内容，或者在实验室外完成相关内容，如实验内容中的仿真部分，学生可以在实验室外完成。所以，针对不同的实验内容，采用不同的教学模式，对于实验教学是非常有必要的。
3.4 教学手段
在实验教学中，采用现代技术手段，融合多种方式辅助实验教学，如在授课过程中将实验内容、相关原理等部分通过多媒体形式形象地演示给学生，在实验过程中采用硬件电路、仿真、虚拟、网络等多种手段，以更便捷的方式培养学生的动手能力和创新能力。
在扩充和丰富了实验教学内容后，对于某些综合设计型实验和研究创新型实验，用传统实验箱或电路板进行实验连线较多，出现由于导线插线不实造成接触不良而影响实验结果，实验效率受到影响；而且传统实验手段需要事先准备好所需的器件，不利于开展内容灵活的实验项目。
对于综合设计性实验和研究创新性实验，可适当采用EDA技术，不但可以大大增加实验开出的项目，而且可以提高复杂实验的成功率及教学效率，有效提高学生的创新能力。
4 结束语
总结了我校数字电子技术实验教学方法和教学手段、教学内容等方面的改革成果。主要有引导和启发式的教学方法，采用多元化的实验教学模式，通过多种类型的实验项目提高数字电子技术实验教学的质量。
随着数字电子技术实验教学改革的深入进行，已取得良好的效果。在北京市和全国大学生电子竞赛中，我校每年都有多名学生获奖。
在今后更长的时间里，我们要继续深入进行实验教学改革，不断探索新的教学方法和手段，改进实验内容，提高学生的创新能力，实现素质教育。
参考文献
[1] 张旭珍，武晔.数字电路实验教学的改革与实践[J].科技信息，2011，31：25.
