周素茵，曾松偉，章 云

(浙江農(nóng)林大學信息工程學院，浙江臨安 311300)

電工電子實踐教學包含了“電路分析”、“模擬電子線路”、“數(shù)字電子線路”和“電工學”等課程的所有實踐環(huán)節(jié)，對學生動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)至關重要［1］。為了提高實踐教學質量，本文分別從日常實驗教學、課程設計和應用創(chuàng)新層實驗三方面提出了從基礎到綜合的遞進式實踐教學改革模式［2，3］。

1 日常實驗教學改革

1.1 基礎實驗改革

基礎實驗主要指驗證性實驗，我們采取的改革方案是實驗結果的正確性由學生判斷。無論結果是否正確，只要能給出合理的分析，實驗均被認為是成功的。這類實驗的成績考核依據(jù)主要有兩個:一是對實驗過程中出現(xiàn)的問題分析和解決的情況;二是對實驗結果的分析程度。

此類實驗有很多，如“電路分析”課程中有個基礎實驗“正弦穩(wěn)態(tài)交流電路相量的研究”。其中一個內(nèi)容是驗證電路功率因數(shù)的改善，其電路圖如圖1所示。該實驗完成后，要求學生對每一類數(shù)據(jù)給出合理的分析，如功率P為何不變?隨著電容C的增大，電容上的電流為何增大?而總電流I為何減小?為什么當電容大到一定程度時(如C=4.7μF)I又會增大?

圖1 電路功率因數(shù)測定實驗原理圖

又如在電子電路中的晶體管單管放大實驗中，如果學生通過親身體驗證實了負載對放大倍數(shù)的影響、輸入電阻和輸出電阻的測量方法和兩種失真現(xiàn)象的產(chǎn)生等內(nèi)容，無疑會為后續(xù)內(nèi)容學習打下良好的基礎。還有各種門電路中的相關知識的驗證，如OC門、三態(tài)門到底與普通推拉式結構門有什么區(qū)別?為什么TTL門電路的輸入端懸空相當于高電平?這些都需要通過實驗加深對理論知識的理解與記憶。

1.2 設計性和綜合性實驗改革

設計性和綜合性實驗是培養(yǎng)學生查閱資料、方案設計、分析問題和解決問題等多方面能力的，這類實驗強調實驗過程。

我們要求學生在滿足設計基本要求的前提下，設計各種電路。如以譯碼器74138為核心器件，結合門電路或組合電路模塊以及一些分立元件設計流水燈和汽車尾燈等模擬電路和脈沖分配器。當設計的電路規(guī)模較大(如綜合性實驗秒表和鬧鐘等)，在給定的實驗箱上難以完成時，可以借助仿真軟件Multisim和Proteus仿真實現(xiàn)。但要注意提醒學生軟件仿真和硬件實現(xiàn)還是有一定區(qū)別的。如仿真軟件中的門電路往往只是用一個邏輯符號代替，并且不顯示電源端，而仿真時默認已與電源相接。而實際電路中門電路是一個完整的芯片，必須接上電源和地。

另外，為了滿足不同層次學生的需要，也可采用實驗項目分級制［4］，即對同一個實驗項目提出不同的要求供學生選擇。該方法在一定程度上可以對動手能力較差的學生起到較好的激勵作用，又能滿足部分學生挑戰(zhàn)高難度以獲得一個好成績的要求。

設計性實驗和綜合性實驗的考核依據(jù)主要有三個:一是方案設計的優(yōu)劣;二是基本的電路分析方法和技巧的應用程度;三是實驗報告撰寫的規(guī)范性和完整性。

2 課程設計改進措施

1)口述設計方案

為了保證課程設計主題的統(tǒng)一性及便于各方案之間的比較，題目及設計的要求由教師確定。但具體的設計方案、電路及組成元器件的選擇則由學生完成。無論采用何種方案，每個學生在進入實驗室之前都要詳細地向教師口述自己的設計思路和每一部分的工作原理，方案通過后方可組裝電路。

2)電路組裝

電路組裝的好壞直接影響著后續(xù)的調試。實驗組裝的平臺有很多種，其特點如下:

(1)實驗箱:適用連線較少的電路。當電路規(guī)模較大時，會顯得雜亂無章;

(2)自制PCB板:通常是在方案確定無誤的情況下才選擇的方式;

(3)無焊面包板:電子元器件可根據(jù)需要隨意插拔，元件可以重復使用，非常適合電子電路的組裝、調試和訓練;

(4)單面(三連孔)板:主要是采用焊接的方式將分立元件和一些腳座固定在電路板上，芯片插拔安裝方便。但是，一旦出現(xiàn)連線錯誤修改走線稍有麻煩，容易出現(xiàn)虛焊現(xiàn)象，不太容易查找錯誤。

基于以上特點，為了能讓學生多得到鍛煉，以培養(yǎng)其分析問題和解決問題的能力，我們建議學生采用單面(三連孔)板。

3)電路調試，報告撰寫和成績評定

在電路調試過程中，學生應對遇到的問題做好詳細記錄，分析問題出現(xiàn)原因和相應的解決辦法。

撰寫的報告應體現(xiàn)設計內(nèi)容條理性和格式規(guī)范性。報告由設計目的、題目描述、方案設計、原理說明、調試過程、元器件清單和參考文獻等組成。

課程設計的最終成績由方案設計(30分)、電路組裝(10分)、電路調試(30分)和報告(30分)四部分組成。

3 結語

本文所述的實驗改革是以我校電子信息工程2011級三個班為對象進行的。在改革過程中，絕大多數(shù)學生的積極性都很高，尤其是學習風氣較好的班級效果更加明顯。

在改革過程中，一個突出的問題是發(fā)現(xiàn)之前學生的語言表達能力和組織能力都較差，不能準確地使用專業(yè)術語。另一個突出特點是經(jīng)過口試和電路調試兩個環(huán)節(jié)后，報告撰寫的雷同率大大下降?？傮w上取得了很好的效果。

［1］ 王亞軍，邸斌，陳寶遠.電工電子實驗教學的變革與學生能力培養(yǎng)［J］.上海:實驗室研究與探索，2010，29(3):136-138.

［2］ 肖看，尹仕，嚴國萍.創(chuàng)新型電工電子全開放實驗教學模式探索與實踐［J］.上海:實驗室研究與探索，2010，29(4):79-82.

［3］ 王敏，湛春暉.構建模塊式電工電子實驗教學體系［J］.北京:實驗技術與管理，2012，29(4):225-227.

［4］ 高明煜，劉國華.電子設計競賽與學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索［J］.南京:電氣電子教學學報，2011，33(1):70-71.

［5］ 刁鳴，王松武.國家級電工電子實驗教學示范中心建設的若干理論探討與實踐［J］.北京:實驗技術與管理，2008，25(6)