著重培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力，是新形勢下高等教育教學(xué)改革的重點。指出了傳統(tǒng)實驗教學(xué)理念下的電路理論實驗教學(xué)普遍存在的問題，提出了電路理論實驗在現(xiàn)代實驗教學(xué)理念下的改革措施，包括電路理論實驗平臺的改造，教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整以及因材施教實現(xiàn)分層次的教學(xué)方法和手段，并進(jìn)行了實踐。

教學(xué)改革實驗平臺理論教學(xué)實踐教學(xué)分層次教學(xué)

一、引言

教育部和財政部等單位于2012年2月發(fā)布了《關(guān)于進(jìn)一步加強高校實踐育人工作的若干意見》，文中針對加強實踐教學(xué)提出了明確的要求和具體的措施。其中第5條指出，深化實踐教學(xué)方法改革，加強實踐教學(xué)方法是專業(yè)建設(shè)的重要內(nèi)容。因此， 在實驗教學(xué)上加大改革力度，成為新形勢下社會發(fā)展要求的實用和創(chuàng)新型人才是教學(xué)中亟待解決的問題。

《電路理論》課程在電子信息類專業(yè)中是一門非常重要的基礎(chǔ)課，其實驗教學(xué)是培養(yǎng)高校電類專業(yè)人才的有效且重要的途徑。在歐美等發(fā)達(dá)國家，理論與實踐教學(xué)的學(xué)時比一般為1︰2或1︰3，遠(yuǎn)高于大部分國內(nèi)的理工科高校。長期以來，國內(nèi)理工類高校實驗占教學(xué)之比重較低，普遍存在重理論輕實踐的傾向，在一定程度上限制了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性，難以激發(fā)學(xué)生獨立思考的興趣和激情，這樣不利于人才的培養(yǎng)。

我校電子信息工程學(xué)院《電路理論》是校級精品課程，13版教學(xué)大綱規(guī)定，電氣類專業(yè)的《電路理論》課程在大一的下學(xué)期開設(shè)，教學(xué)共計劃84學(xué)時，其中理論課時占72個（含8個習(xí)題課時），實驗課時占12個，共安排6次。為了培養(yǎng)社會急需的人才，有效合理的進(jìn)行實驗教學(xué)改革十分必要，為此我們改造了原有的實驗平臺，并對實驗教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了整合。

二、實驗平臺的改造

我?！峨娐防碚摗吩囼灲虒W(xué)改造前，主要是依托計算與試驗中心的電工實驗室來完成的。該實驗室使用的KHDG-1電工試驗平臺其設(shè)計理念已經(jīng)完全過時，根本不能滿足我校2013版《電路理論》或者《電路分析基礎(chǔ)》相關(guān)課程的教學(xué)要求，以及由此課程展開的培養(yǎng)學(xué)生實踐技能和創(chuàng)新活動能力的需要，難以適應(yīng)新形式下的教學(xué)改革和實踐教學(xué)的要求，主要表現(xiàn)及改造必要性在如下幾個方面：

（1）由于KHDG-1電工試驗臺使用年限過長，設(shè)備老化嚴(yán)重，再加上維護(hù)維修不方便，嚴(yán)重影響了教學(xué)計劃和教學(xué)質(zhì)量。

（2）試驗臺試驗?zāi)K的固化，只能完成驗證性的試驗，無法進(jìn)行綜合設(shè)計型的試驗。

（3）采用現(xiàn)有的KHDG-1電工試驗臺，只能進(jìn)行驗證型試驗，學(xué)生無法接觸到實際的元器件，更談不上進(jìn)行綜合設(shè)計試驗，無法提高學(xué)生的試驗技能和實踐能力，也限制了學(xué)生的想象力以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高。

根據(jù)我校2013版《電路基本理論》或者《電路分析基礎(chǔ)》相關(guān)課程的教學(xué)大綱，結(jié)合新形式下培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的要求對舊的實驗平臺進(jìn)行了改造，徹底掘棄老的電工實驗臺，自制了新的試驗臺（箱），其功能如下：

（1）提供DC±5V、DC±25V、±0～30V連續(xù)可調(diào)直流電源，0～16V可調(diào)交流電源；

（2）提供多波形的信號發(fā)生器；

（3）測量用的數(shù)字電壓表、電流表表頭；

（4）常用的電阻、電容等元器件，IC插座和面包板；

（5）可以固定安裝進(jìn)行驗證性試驗用的實驗電路模板。

另外，配套數(shù)字示波器、多功能信號發(fā)生器和數(shù)字萬用表，制作進(jìn)行少量驗證性實驗的電路板模塊（可固定在實驗箱上），改造后的實驗平臺通過面包板可以靈活搭建各種實驗電路，并能夠滿足多種形式的創(chuàng)新實踐需求。

引入該電路實驗平臺后，使得《電路理論》實踐教學(xué)在實用性、新穎性、創(chuàng)新性、教師培養(yǎng)、促進(jìn)理論教學(xué)和資源共享等幾個方面得到了提高。

三、實驗內(nèi)容的完善

電路理論課程實驗平臺的改造，可以使實驗的內(nèi)容和形式多樣化。改造后的實驗包括計算機仿真實驗和硬件實驗兩個部分。對多個教學(xué)對象，采取因材施教，實行分層次教學(xué)的方法。

將計算機仿真技術(shù)引入《電路理論》實驗。在實驗前給學(xué)生介紹仿真軟件并進(jìn)行演示，學(xué)生根據(jù)實驗?zāi)康?，自己首先上機實踐，一方面，能夠提高學(xué)生運用計算機分析和解決問題的能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；另一方面，學(xué)生在實物操作時對實驗中出現(xiàn)的一些數(shù)據(jù)和現(xiàn)象能夠完全了解，實驗的目的性更加明確。計算機仿真實驗安排兩次實驗。其中，將硬件實驗分成基本實驗、綜合性實驗和設(shè)計性實驗三個層次。

1.基本實驗

基本實驗均為驗證性實驗，改造后的實踐教學(xué)平臺將保留少量1～2個驗證性的電路實驗，這部分實驗的電路已做好在電路板上，實現(xiàn)了模塊化。另外，安排1～2個自搭建電路的實驗，由學(xué)生根據(jù)實驗要求，用給定的元器件在面包板上搭建實驗電路?；緦嶒炓笏械膶W(xué)生一人一組獨立完成。基本實驗項目要求學(xué)生在完成指定實驗內(nèi)容的同時，熟悉各種常規(guī)電子儀器儀表的使用及其對電路基本物理量的測量方法，熟練掌握常用元器件的識別方法，掌握搭建電路的基本技能，以及學(xué)會對實驗數(shù)據(jù)的分析和處理方法。

2.綜合性實驗

綜合實驗安排1～2個實驗內(nèi)容。老師先提出實驗任務(wù)和設(shè)計要求， 再由學(xué)生擬好實驗電路、實驗步驟、并估算各元件參數(shù)。這些實驗可有目的地讓不同層次的學(xué)生進(jìn)行組合，不局限于一人一組，原則上是理論知識好與動手能力強互相組合，再搭配一至二個成績較差的學(xué)生。也可以將實驗項目分解成單元電路，由不同組的學(xué)生設(shè)計相應(yīng)的單元電路，并在面包板上搭建實驗電路。

3.設(shè)計性實驗

設(shè)計性實驗主要著重培養(yǎng)學(xué)生的靈活運用理論知識的想象力和創(chuàng)新能力，為社會的發(fā)展輸送高素質(zhì)的專業(yè)人才。設(shè)計性實驗不再要求所有學(xué)生參加，對有潛力、學(xué)有余力的學(xué)生，可分成興趣小組，由任課教師專門指導(dǎo)其完成設(shè)計性和自定項目實驗，在開放性實驗室用課外業(yè)余時間完成。

四、改造后的教學(xué)效果

改造后的實驗平臺可實現(xiàn)一人一組，在實驗課學(xué)時普遍偏少的情況下， 一人一組方式上課是非常必要的。一人一組就必須人人動手做實驗，杜絕多人一組部分學(xué)生只能旁觀的現(xiàn)象， 學(xué)生普遍反映效果好。教學(xué)效果主要體現(xiàn)在以下方面：

1.規(guī)范和完善了教學(xué)體系和教材建設(shè)

為了適應(yīng)面向新世紀(jì)的人才培養(yǎng)的目標(biāo)， 根據(jù)教育部對課程總體要求， 對《電路理論》和《電工電子學(xué)》的教學(xué)內(nèi)容和實驗項目設(shè)置進(jìn)行了合理的選擇和規(guī)范，重新編寫了完整的實驗教材， 加強了基礎(chǔ)性內(nèi)容，增加了綜合性、設(shè)計性的實驗內(nèi)容， 特別強調(diào)學(xué)生的實驗預(yù)習(xí)與設(shè)計環(huán)節(jié)，以適應(yīng)不同層次的需要。

2.學(xué)生的獨立性、自信心和學(xué)習(xí)積極性得到了鍛煉和提高

對基本實驗，將以往兩人一組的方式采用一人一組的方式，并要求他們在實驗前充分預(yù)習(xí)，實驗過程中不準(zhǔn)互相串臺，

極大地提高他們的獨立性。

3.基本技能和理論水平明顯提高

通過改造后的實驗平臺實行分層次教學(xué)，充分激發(fā)了各層次學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，最大限度提高了對理論知識的掌握和實踐能力，使他們真正牢固記憶并透徹理解電路的基本概念，切實掌握實驗的基本技能和基本方法，為后續(xù)課程服務(wù)，為完成專業(yè)培養(yǎng)方案服務(wù)。

4.創(chuàng)新能力提高

綜合提高型實驗教學(xué)的實施是實驗教學(xué)的延伸，通過自定設(shè)計實驗項目實驗，培養(yǎng)了學(xué)生的知識運用能力和創(chuàng)新意識，為大學(xué)生創(chuàng)新活動和競賽活動輸送了越來越多的人才。

5.計算機仿真及其應(yīng)用能力的提高

將EWB計算機仿真技術(shù)引入電路實驗， 一方面，能夠提高學(xué)生運用計算機分析和解決問題的能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而大大地激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力；另一方面，學(xué)生可以對一個實驗嘗試多種電路實現(xiàn)，比較優(yōu)缺點，優(yōu)化設(shè)計方案，比較仿真軟件的分析方法，在實物操作時對實驗中出現(xiàn)的一些數(shù)據(jù)和現(xiàn)象能夠完全了解，實驗的目的性更加明確。

作為民族院校，我校的工科專業(yè)起步較晚，師資力量相對較弱，電子信息工程學(xué)院由物理系改建的時間不長，但在近幾年的本科創(chuàng)新競賽中都取得可喜的成績，其中在飛思卡爾智能車競賽和全國電子設(shè)計大賽中均取得了包括一等獎的多項獎項。學(xué)院組織參加省部級以上創(chuàng)新活動情況一覽表如表1所示。五、結(jié)束語

通過對我院電氣類13級學(xué)生使用新實驗平臺的實踐教學(xué)情況來看，實驗教學(xué)質(zhì)量較之以前得到顯著的提高。無論是學(xué)生的實踐能力、思維判斷能力培養(yǎng)，還是實驗設(shè)計創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，都取得良好的效果，為后續(xù)課程的教學(xué)打下了良好的實踐基礎(chǔ)。社會的發(fā)展對人才的需求提出了更高的要求，作為直接輸送人才的高等院校，需要進(jìn)一步轉(zhuǎn)變觀念，積極探索新形勢下的實踐教學(xué)規(guī)律，包括對實驗教學(xué)內(nèi)容、方法、手段等進(jìn)行一定的改革與探索，才能適應(yīng)社會發(fā)展對人才的需求。

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