馬紀(jì)梅

摘要：《電路理論基礎(chǔ)》和《電磁場》課程是電氣信息類專業(yè)的兩門主干基礎(chǔ)課，理論性和實踐性都比較強，《電工測量》是其配套實驗課程。本文就建設(shè)多媒體一體化實驗室，以期激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參加實驗的積極性，更好地開展電工測量課程，進(jìn)行了簡單論述。

關(guān)鍵詞：電工測量；多媒體；實驗室

中圖分類號：G647 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）23-0258-02

《電路理論基礎(chǔ)》和《電磁場》課程是電氣信息類專業(yè)的重要理論基礎(chǔ)之一，現(xiàn)已發(fā)展成為一門體系完整、邏輯嚴(yán)密、具有強大生命力的學(xué)科領(lǐng)域；如今的電路理論和電磁場已經(jīng)廣泛應(yīng)用于信息傳輸、自動控制、圖像處理、電力傳輸、生物醫(yī)學(xué)等各個工程領(lǐng)域。其課程具有較深的理論性和一定的實踐性，為加深理論的理解和培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力，這兩門課程一般都附帶實驗教學(xué)，在本?！峨姽y量》是這兩門課程的配套實驗課程。

一、電工測量實驗室建設(shè)現(xiàn)狀

1.實驗室軟硬件設(shè)備老化[1]，授課模式單一。電工測量實驗室基本上都配有示波器、信號發(fā)生器、穩(wěn)壓電源、萬用表、交直流電橋等常規(guī)硬件設(shè)備，能夠配套的軟件設(shè)施比較少，與當(dāng)前計算機技術(shù)的快速發(fā)展和日益普及不協(xié)調(diào)，鮮將多媒體、教學(xué)視頻和虛擬仿真引入到實踐教學(xué)中，學(xué)生的感性認(rèn)識不強，學(xué)習(xí)興趣不高。在現(xiàn)有的實驗設(shè)備基礎(chǔ)上只能做簡單的驗證性和少量的綜合性試驗；教學(xué)組織模式單一，教師通過講解使學(xué)生理解并掌握實驗的原理、操作步驟、儀器儀表使用方法、注意事項及實驗報告要求等。盡管教師盡力授課，也力爭將注意事項面面俱到，但由于授課方式的限制，學(xué)生聽課效果不佳，在實際操作時還是會出現(xiàn)老師已提到的各種問題，遇到問題往往不是自己分析、調(diào)試、尋找原因，而是直接找老師解決，實踐效果不佳。此現(xiàn)象城市學(xué)院尤為明顯。

2.實驗室開放面狹窄，一些院校的實驗室只是對現(xiàn)學(xué)本課程的學(xué)生開放，不允許往屆、外專業(yè)或者外校師生進(jìn)行實驗，影響了交叉學(xué)科學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和實踐能力的培養(yǎng)[2]，也使得校與校之間資源得不到共享，無法充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，鍛煉其綜合運用能力。

3.實驗室?guī)熧Y隊伍有待提高，現(xiàn)有的實驗室的人員基本上都存在以下問題：實驗教師技術(shù)力量薄弱、實驗教師數(shù)量不足、實驗技術(shù)人員地位需要改善。

二、改善實驗教學(xué)環(huán)境，建設(shè)電工測量多媒體一體化實驗室

為更好地配合理論教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參加實驗的積極性，從而提高實驗效果和實驗水平，培養(yǎng)學(xué)生獨立工作和分析問題、解決問題的能力，其相應(yīng)的實驗室建設(shè)越來越受到人們的重視，電工測量多媒體一體化實驗室應(yīng)運而生，其主要功能如下：

1.多媒體教學(xué)系統(tǒng)：將多媒體和教學(xué)視頻引入到實踐教學(xué)中，加強學(xué)生的感性認(rèn)識，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。將涉及到的17個實驗的多媒體課件按照實驗原理、操作步驟、儀器儀表使用方法、注意事項及實驗報告要求等內(nèi)容設(shè)計編寫，其中盡量結(jié)合FLASH動畫力求通俗易懂，便于學(xué)生接受。錄制重要儀器儀表和17個實驗的操作視頻，可以上課時演示教學(xué)，也可放到電路課程網(wǎng)站上，便于學(xué)生自主學(xué)習(xí)，使學(xué)生熟練掌握實驗操作過程。

2.計算機輔助教學(xué)系統(tǒng)：實驗室應(yīng)配備計算機及其實驗仿真教學(xué)軟件，學(xué)生可利用計算機，根據(jù)實驗要求設(shè)計、確定實驗方案、處理數(shù)據(jù)結(jié)果、繪制實驗曲線，總結(jié)實驗規(guī)律，將實驗室內(nèi)難以實現(xiàn)的實驗用仿真軟件來進(jìn)行模擬。

電路課程配套的電工測量實驗主要分為驗證型、綜合型和設(shè)計型三個不同層次。如果對儀器設(shè)備進(jìn)行操作可以加強學(xué)生的動手能力。但受課程教學(xué)課時安排限制和院校實驗室條件的影響，在一定程度上制約了實踐教學(xué)的深入開展。因此，在實驗室教學(xué)的基礎(chǔ)上，以課外仿真實驗教學(xué)作為輔助，對加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)和挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)潛力有很大的幫助。在開發(fā)仿真實驗的教學(xué)平臺中，我們根據(jù)需要采用多種軟件工具，如Pspice和Multisim等。

3.建設(shè)實驗室網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，充分開放實驗室。通過此平臺可以預(yù)約實驗、網(wǎng)上查詢實驗成績、提供師生交流空間。以此平臺為契機可以面向全校或同類院校的師生開放。

4.加強實驗教師的師資建設(shè)。改變單一講授的授課模式，將各種現(xiàn)代化的教學(xué)手段和討論式、啟發(fā)式、項目教學(xué)法等教學(xué)方式和嚴(yán)格的考核制度相結(jié)合，在顯著改善教學(xué)條件、提高教學(xué)效果的同時減少設(shè)備消耗，節(jié)省實驗經(jīng)費，克服時間和空間上的限制，使實踐課的開課率和學(xué)生的操作技能得到明顯提高。

三、依托電工測量多媒體一體化實驗室所進(jìn)行的典型實驗

在具有上述功能的電工測量多媒體一體化實驗室可以進(jìn)行各種驗證性實驗、實際應(yīng)用性實驗和設(shè)計性綜合實驗，如若現(xiàn)有實驗條件滿足不了學(xué)生的實驗要求，那么相應(yīng)的也可以用電路軟件來進(jìn)行仿真模擬，滿足了學(xué)生的求知欲。

在電工測量中《用二瓦特計法側(cè)三相功率》[3]實驗可以說無論從原理、實驗操作、接線還是實驗數(shù)據(jù)的處理來說都有一定的難度，如若在多媒體一體化實驗室進(jìn)行此實驗，那會大大的提高實驗效果。首先，學(xué)生可以通過實驗室網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺預(yù)約此實驗，預(yù)約成功之前必須完成一套關(guān)于此實驗精心設(shè)計的測試題，它包括用二瓦特計法側(cè)三相功率的原理、條件、功率表、交流電流表的解法、三相負(fù)載正確的Y和▲連接方法，了解此實驗中所用到的低功率因數(shù)功率表、交流電壓表、電容箱等儀器儀表設(shè)備。若A相中接入電容箱哪塊功率表有可能出現(xiàn)負(fù)值，若出現(xiàn)時如何處理，如何測量三相電路的總功率等問題，這樣就杜絕了學(xué)生不提前預(yù)習(xí)就進(jìn)入實驗室的現(xiàn)象。其次，學(xué)生進(jìn)入實驗室之后由老師帶領(lǐng)熟悉儀器設(shè)備、使用方法、注意事項。在現(xiàn)有的電路仿真軟件上進(jìn)行理論模擬，以期對實驗的電路連接、儀器設(shè)備、試驗結(jié)果有感性的認(rèn)識。再次，進(jìn)入實物實驗階段。首先按照實驗指導(dǎo)書的實驗步驟完成實驗，把相關(guān)的電壓、電流和功率表示值記錄下來。動手能力比較強的學(xué)生可以在現(xiàn)有實驗設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行實驗擴展，如能否用一塊功率表測量三相電路的總的無功功率，如何實現(xiàn)。如若設(shè)備不足可以在電路仿真軟件上進(jìn)行模擬。最后，學(xué)生通過實驗室網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺將完成的實驗報告交給實驗老師，老師批改之后，登錄成績，學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行查詢。由此可以看出依托電工測量多媒體一體化實驗室可以大大地激發(fā)學(xué)生的實驗興趣，提高他們的動手實踐能力。同時，通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺也減輕了實驗老師的勞動強度。

當(dāng)然，要建設(shè)具有上述條件的多媒體一體化實驗室的投入是巨大的，我們可以以電工電子實驗中心建設(shè)為契機更新設(shè)備。中心在建設(shè)過程中，儀器設(shè)備廠商會提供相關(guān)的培訓(xùn)課程，中心要定期安排實驗技術(shù)人員出去學(xué)習(xí)新技術(shù)、新知識，并鼓勵他們不斷學(xué)習(xí)以提高他們自身的學(xué)歷水平。同時利用中心建設(shè)擴大開放面，為提供良好的實驗環(huán)境打下堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱向東.電工電子理實一體化實驗室的建設(shè)[J].中國校外教育（基教版），2013，（3）：146-146.

[2]陸應(yīng)華，劉明，陳世文.電子電路實驗中心EDA室的建設(shè)與應(yīng)用[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2000，22（3）：76-77.

[3]白慧珍，王寶珠，張慧娟.電路理論基礎(chǔ)[M].中國科學(xué)技術(shù)出版社，2008.