电路实验教学论文范文

导语：如何才能写好一篇电路实验教学论文，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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1现状与问题

根据调查了解，几乎所有的各类高等院校和中职学校都使用厂家生产的实验箱进行电子电路实验。虽然使用这种实验箱有其优点，如灵活性较强，理论上讲可以做很多种实验，但实际上大多数学校按照教学大纲的要求，通常只做几种至十几种实验，实验箱的灵活性体现并不明显，而其弊端却是十分明显的，最突出的问题是每个元件都要通过连接导线和接插件进行连接，如果电路比较复杂，连线必定很多，要花费很多时间，还很容易接错，造成元件损坏；或者由于实验箱使用日久，接插口氧化接触不良，连接线内部断线，导致电路不工作，无法进行实验，修复实验箱也花费不少时间。老师指导实验也很辛苦，检查学生的实验电路很费事，因为学生往往把线接得很乱，特别是当实验电路比较复杂的时候，更是纷纭繁复，老师有时甚至宁愿重新接线．事实上，根据我们的观察，学生经常是把主要的时间都花在接线和排查上，接完电路，检查接线，排除故障，确认无误，准备开始实验时，时间已所剩无几，只好匆匆进行测试，有些学生测不完就凑数据、抄结论，从根本上来说这是本末倒置的．实验的目的，本应是测试电路的主要性能、指标、参数等，例如，基本放大电路实验，主要要求学生测试基本放大电路的静态工作点、增益、输入阻抗、输出阻抗、频率响应等，至于接线实际上基本是无用功，因为在实际工作中都不需要用人工将导线连接，而是通过印刷电路板已经连接好了的，将大量时间花费在接线上，是完全没有必要的。以上弊端的存在，大大影响了实验教学的效果更达不到实验教学的目的，必须进行改革．把实验箱由分散的元器件用导线和接插件连接起来改为模块式电子电路实验板，即把每个实验电路用印刷电路制作成模块式电子电路实验板（制作实验板本身对学生就是一种实践机会），可以做到在设计电路板时尽量与电路图的元件布置和走线相同，让学生直观地看出电路的结构，有助于学生对实验电路的认识和理解，这是原来所用的实验箱不可比拟的。实验时，只须接通模块式电子电路实验板的电源，接入信号源和测试仪器，即可进行实验，将时间和精力主要用于测试电路的性能、指标、参数等，大大提高了实验的效率和实验的可靠性，更使学生有时间用于对实验的分析和研究上，甚至可以做到只给出实验的目标，而实验的方法和步骤由学生设计，从而提高学生的综合分析能力和自主创新能力。

2模块式电子电路实验板

首先，按照实验要求，设计出合理的电路图，然后设计相应的印刷板图，应尽量与原理图相同，以便学生直观了解。

2．1实验电路与模块电路板

下面以模拟电路中最基本的和最重要的基本放大电路为例，其基本电路如图1所示。R2用于调整静态工作点；设置两个输入点1和2（一个直接输入，一个经电阻R2）目的是测试放大电路的输入电阻；设置J2是用于测试输出阻抗；J1用于观察旁路电容的作用，或者说观察负反馈对放大电路的影响。设计的印刷电路板如图2所示。元件就直接焊在印刷板敷铜线一面上，可见其与电路原理图基本是一模一样的，学生可以一目了然地直观地看出电路的结构。

2．2实验方法与步骤

开始实验，先调整R2，选择合适的工作点，一般选IC＝1～2mA，按图中的参数，测得VE＝1～2V即可，然后将信号源直接接入1点，调整信号源至幅度20mV左右，频率1000Hz，将J1闭合，J2断开，用示波器测出输出电压VO，将它与输入电压Vi相比，即可求出放大倍数A＝VO／Vi。合上J2测出输出电压VO′，根据公式VO／（RO＋RL）＝VO′／RL即可求得输出阻抗RO＝RL（VO－VO′）／VO′，然后将信号源改接2点，用示波器分别测得2点对地电压Vi和1点对地电压Vi′，根据公式Vi／（R1＋Ri）＝Vi′／Ri即可求得输入阻抗Ri＝R1Vi′／（Vi－Vi′），还可测量频率响应，以及通过调整R2观察静态工作点对放大倍数、失真的影响；通过断开J1，按以上方法重新测试放大电路的放大倍数、输入阻抗、输出阻抗、频率响应等，观察旁路电容的作用，或者说观察负反馈对放大电路的影响。

3结论

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完善实践教学体系

为了加强电气工程专业的建设，不断提高教学质量和教学水平，系领导积极向学院申请经费，购置实验设备，满足实验教学需要。经统筹考虑，学院拨款50万元，购买新的实验设备，以满足电力电子技术、电气控制与PLC应用、自动控制理论、计算机控制技术等专业理论课的实验教学需要。2010年5月，在教务处和国资处领导的大力支持下，经过招标，购置了THSMS－B型可编程控制器实验装置(含配套电脑)10台、THMPE－2型电力电子技术实验装置(含配套LDS21010型数字存储示波器)10台、THKKL－5型控制理论/计算机控制技术实验箱(含配套电脑)10台。上述设备较好地满足了对应课程的实验教学需要，极大地改善了电气工程专业的实验教学条件。为迎接省级示范性实践教学中心的合格评估，加大本专业所开设的实验项目中三性实验所占的比重，达到省级示范性实践教学中心三性实验占比达到75的要求，我们对已有的实验项目进行综合性改造，使电力电子技术和电气控制与PLC应用2门课程的实验项目不断朝综合性和设计性方向改进。为此，需要为THSMS－B型可编程控制器实验装置添置一些四层电梯和十字路通灯等控制对象模型，为THMPE－2型电力电子技术实验装置添置若干实验挂箱、配件、电机导轨和相应的电机模型。此外，为进一步完善电气工程专业的实践教学体系，提出组建传感器技术和运动控制系统两个新的实验室［3］。这一要求得到了院系两级领导的积极支持，目前资金已经全部到位，设备也即将完成调试安装。这两个实验室的建成，提高了三性实验的占比，将确保达到省级示范性实践教学中心合格评估的要求;为电气工程专业的学生开展课程设计和毕业设计提供可靠的实习基地。

加强实验教学队伍建设

电气工程专业是一个新开设专业，原有教师队伍中能够胜任该专业教学任务的人相对较少。因此，为了加强师资力量，更好地完成专业的理论和实践教学任务，我们每年都有计划地从外部引进应届毕业的电气工程专业方向的研究生，来充实教研室和实验室的师资队伍。5年来，累计引进理论课教师4人(次)，实验教师3人(次)，打造了一支能够较好地满足本专业实验教学要求的师资队伍。积极支持教师进修和深造，不断提高专业知识水平。5年来，累计有教师5人考取脱产或在职研究生，进入著名高校深造。另有10(人)次前往其他高校进行中短期进修，有针对性地提高了业务水平。此外，实验室还邀请实验设备生产厂家的技术人员来校，进行实验教学技能培训，使教师熟悉实验设备的性能，能独立操作设备完成实验，5年来累计完成培训22人(次)。利用假期，组织教师到实验设备厂家参观访问，了解实验设备的最新发展情况，更新实验教学内容［4］。

推动实验项目的综合性改造

鼓励开展实验科研工作，对现有实验项目进行综合性改造，开发新的综合性实验，提高三性实验占比，使学生接受更具有挑战性的实验任务，主动参加实验，变“要我学”为“我要学”，提高学生上实验课的积极性，推动了实验教学效果的改善［5］。例如，电路分析实验课，原来只有基本元件的伏安特性的测绘、基尔霍夫定律的验证、叠加定理的验证、诺顿定理/戴维南定理的验证、电压源与电流源的等效变换和受控源VCCS，CCVS的研究等6个实验项目。其中只有基本元件的伏安特性的测绘、电压源与电流源的等效变换和受控源VCCS，CCVS的研究等3个实验是综合性实验，其余都是验证性实验项目。通过积极努力，我们开发出了RC一阶电路响应测试和RC二阶电路动态响应研究2个新的综合性实验。这2个实验都要用到示波器，都需要自己去总结归纳实验现象和规律，实验的难度相对更大，也更有挑战性，学生普遍反映很有兴趣。而对叠加定理的验证和诺顿定理/戴维南定理的验证2个实验，我们在保留原来的验证部分内容的基础上，还增加了要求学生应用定理分析解决实际问题的内容，完成了实验项目的综合性改造。学生反映实验项目内容充实，很有挑战性，获益匪浅。经过上述实验项目的改造和拓展，电路分析实验课程可以开出8个实验项目，其中7个是综合性和设计性实验，只有基尔霍夫定律的验证1个验证性实验，三性实验占比达到87.5，完全达到了省级示范性实践教学中心的评估要求。鼓励将实验科研的成果固化为论文，5年来累计发表实验教学论文26篇，有力地推动了电气工程专业实验教学水平的提升，为达到省级示范性实践教学中心合格评估的要求打下了坚实的基础。

积极编写实验讲义

为巩固和保留实验教学成果，提高实验教学水平，鼓励教师积极编写实验讲义。通过实验讲义，学生可以有针对性地提前预习，减少了抄写实验报告的时间，增加了用于实验操作的有效时间，大大提高了学生实验课的效率和实验的成功率。尊重教学基本规律，充分认识实验讲义的编写有一个从低到高，不断改进的过程;要求实验讲义一年一改版，保障了讲义的水平逐年提升［6］。为提高编写讲义的积极性，对参与实验讲义编写的教师给予一定的物质奖励，对高质量实验讲义予以优先出版。目前已有7门实验课程编写了15种实验讲义，其中5门课程的实验讲义已经更新到第二版，2门课程的实验讲义更新到第三版，即将正式出版2本实验教材，有效地满足了实验课程对讲义的需求，推动了实验教学水平的不断提升。

改进教学教法

鼓励并提倡老师对分层次、启发式、研讨式等实验教学法大胆尝试，寻找适合于自己和学生的实验教学方法，力争达到最佳的实验教学效果［7］。提倡同学多向老师提问，把老师当做一个平等的讨论伙伴，互相交流思想，促进学生逻辑思维的形成。教师更多地做一个旁观者和监督者，而不是参与者，把实验课的主动权还给学生，还给学生一个自由探索的学习氛围，真正培养学生的独立探索能力。

强化规范，改进教学质量

为规范实验教学，制定了详细的实验教学规范，每位教师人手一册;规范详细阐述了教师和学生应该遵循的原则。对教师要求遵循备课，板书，讲解，操作示范，巡回指导，原始数据单签字，批改实验报告等一系列标准流程;对学生要求课前预习，课中认真听讲，小心操作，仔细观察，课后搞好实验室卫生，并认真撰写实验报告。系部还安排人员每天巡查实验课堂，确保了实验教学规范的切实有效执行。详尽的规范确保了实验教学质量不断稳步攀升。

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【关键词】高等职业教育 数字化 教学模式

21世纪高等职业教育的特点之一就是由单一的教育向综合性教育转变，综合性教育就是要把最新的科技成果，运用最新的方法、手段，迅速、准确而又有效地综合起来进行传授。我们高等职业教育要想培养出早日适应“四化”的高素质人才，只靠单一的学科已经行不通了，只能靠综合性教育的发展，才能培养出顺应时展的高素质和高科技的人才。那么高等职业教育的教学模式要适应这样的发展要求就必须是各种教学模式相结合，其中数字化的教学模式是目前比较先进和有效的教学模式之一，下面笔者就如何在高等职业教育中应用数字化教学模式谈谈自己的体会。

一、搞好教学资源的数字化建设

高等职业教育的教学模式要数字化，教学资源的数字化是必要的条件。数字化教学资源既可以支持高等职业学校开展远程教育，又可以支持校内的网络化教学。数字化教学资源的使用，正改变着传统的教育方式，一种无国界、无校园的新的教育方式正向我们走来，网络化教学必将给传统教学带来一场新的革命。随着网络教学的长足发展，加快建设具有较高水平的多种媒体教学资源，是高等职业教育稳定教学秩序、深化教学改革、提高教学质量和办学效益的重要保证。加快教学资源数字化建设需要着重抓好以下几项工作:

1．加强多媒体教学师资培训，推进资源建设工作进程。网络教学与传统教学相结合带来了教育对象、教学资源，教学媒体和教学模式的深刻变化，决定了教师应具备更高的专业素质和能力、特别是多媒体教学总体设计能力和现代化教育技术手段的应用能力。为此，高等职业院校应积极面向教师举办多媒体网络教学培训、多媒体教学设备操作培训，充分发挥网络教学平台的优势。激发教师在多媒体课件制作方面的极大热情，为网络教学的发展和教学资源库建立提供有效的资源保证。伴随网络教学的发展，今后还必须进一步加强对教师进行计算机技术以及基于网络的多媒体课件制作与教学的师资培训活动。

2．制定措施、强化落实，调动教师进行资源建设的积极性。网络教学的资源建设工作能否顺利进行，关键在于教师。因此应当在政策激励、目标引导、活动促进等方面制定有效办法，落实政策措施，给教师资源建设以原动力。(1)政策激励。通过建立相关激励机制，引导教师进行资源建设，从而推动资源建设工作上台阶。所以学校相应的政策激励必将调动教师进行资源建设的积极性。(2)目标引导。应当根据教学改革及资源建设不同发展阶段的情况，向教师提出阶段性的目标和要求，使教师明确不同阶段的努力方向。比如，当前阶段提出基本建设目标是建全基于网络教学平台上的网络课程的教学资源，而今后两年资源建设目标是会独立制作多媒体教学课件等。(3)活动促进。就是通过开展各种形式的活动，促进资源建设上数量、出精品，以保证教学资源建设工作的持续发展和教学资源质量的稳步提高。

3.搞好教学资源的优化整合。建立充实而完善的课程资源和教育资源，实现资源共享。在资源建设中应随着网络教学水平的提高和需求的不断增加，不断地完善和更新教学资源的功能和内容，既要做好资源的开发建设，又要做好对现有教学资源的重组、整合和改造工作，也就是按照数字化、多媒体的技术要求对现有的数字资源予以编制、调整、修改、补充和完善，以适应多媒体教学和网上教学的需要，适应时展的要求，再者，建设充实而完善的课程教学和教育资源，是推进资源共享的一项基础性工作，也是资源建设的工作的重点、难点和制高点，建立课程资料和教育资源库，实现资源共享是资源建设工作中不容忽视的重要工作内容，开展这项工作，可以通过对现有资源进行整理、改编，引进其它的优质资源，自建精品课程和课件等多种途径，不断充实教学信息和多媒体资源，同时要注意收集、存储多种优秀教案和各学科备课资料、教学论文、期刊等教学资料，建立素材资料库，为教师制作多媒体课件创造条件，下载网上教育信息，存储与教育有关的视听材料、图书目录和各种图书资料，为数字化教学提供更好的教学支持服务。

二、利用数字化平台，开展各种形式的教学活动

根据教育传播理论，教学过程是一个信息的传播过程，其中包含了教师、媒体、学生三大要素，这三大要素不同的组合方式，形成了不同的数字化的教学模式。适应于不同的学习环境，在不同的数字化教学模式中，教师有不同的地位和作用。下面列出三种主要的基于多媒体计算机、计算机网络媒体的教学模式。

1．多媒体课堂教学模式。这是一种在传统的课堂教学环境中引入多媒体计算机的教学模式。教师根据教学目标，选定教学内容，制定教学策略，通过一定的媒体将教学内容传递给学生。这里的媒体既包含教师自身的言、传、身、教，也包括多媒体计算机和各种现代化的视听媒体。学生接受来自于教师、计算机传递的教学信息，同时，学生向教师传递各种反馈信息，便于教师及时、有效地调整教学进度，控制教学过程。这是一种典型的以教师为中心的教学模式，学生处于被动地接受信息的地位。

2．基于计算机网络的个别化教学模式。这是一种以学生为中心的个别化教学模式。学生可以在学校、家里、社会上任何地方，利用各种学习资料、教材、视听媒体、图书馆、互联网络上的各种学习信息进行学习，教师不直接向学生传递教学内容，只是通过编制各种教材，给学生答疑，间接地辅导学生。学习的时间、地点、内容和步调由学生自己安排和决定。

3．计算机支持的合作学习模式。在计算机网络通讯技术的支持下，学生们可以突破地域和时间上的限制，进行同伴互教、小组讨论、小组练习、小组课题等台作性学习活动。这样的学习模式主要是建立在计算机协同工作的技术基础上，在这种学习环境中，教师通过计算机网络，实施网上教学、批改学生作业、评价学生学习成绩来指导学生。学生既可以个别学习，也可以同学之间合作学习。学生有选择学习内容和方式的权利。

从这三种典型模式中，可以看出计算机网络、通讯技术对教学过程和教师都产生了巨大的影响：(1)扩展了教学内容。 现代教学技术的应用将过去传统的、静态的书本教材形式转变为由声音、文本、图像、动画构成的动态教材．同时通过互联网络，教学内容可以从书本扩展到社会的方方面面。这样，丰富和扩展了书本的知识，学生在规定的教学时间内，可以学得更多、更快、更好。(2)教学形式发生了变化。由于信息技术的应用，单一的课堂教学组织形式被多种教学组织形式所取代。(3)学生学习的方式发生了变化。由被动地接受知识，转变为主动地学习知识。通过信息技术，利用各种学习资源，去主动建构知识，学生不仅要学习知识，还要学会如何学习。学生必须有独立学习的能力和刨造能力、自主与自我管理的能力、与他人合作和协调各方面的能力。(4)教师的角色发生了变化。教师由传统的知识传递者变为学生学习的辅导者、促进者。在基于计算机网络、通讯技术的教学环境中．教师不再是唯一的知识源，教师不能再把传递知识作为自己的主要任务和目的。而是要把精力放在如何教学生“学”上，为学生提供多种处理所学知识的手段，帮助学生努力成为自主学习者。

三、建立虚拟实验室，提高实践教学效果

高等职业教育的一个关键教学环节就是实践教学。虚拟实验以设计仿真为主，依托网络的开放式实验环境，可以不受时间、地域、人员、仪器设备等条件的限制。虚拟现实技术可以实现远程测试和远程实验，基本涵盖了实验教学的各个环节。学生不必到实验室就能进行相关课题的实验与研究，既增强了教学效果，又提高了教学质量和效益。目前，虚拟实验已成为高校各种常规实验的一种重要补充，而且，作为复杂系统的设计、仿真与验证的主要手段，在实践教学、课程设计和科研等方面的作用越来越大，为各种教学演示实验提供新的模式，对理工专业而言，在课堂教学中需要进行一些较复杂的互动性演示实验，因为受实验条件、实验方法和手段的限制，演示效果往往不尽如人意。为此，实验室利用能够提供实物模拟图形的软件，设计出一套远程教学实验系统，将复杂的实验及笨重的仪器设备等装置通过网络搬进教室。良好的演示效果，给人以非常直观的感性认识，从而使一些课程得以在教室内采用边讲解、边实验、边讨论的灵活方式学习，学生真正成为了课堂上的“主动者”。

实验教学需要学生直接参与到实验过程中，通过学生自己设计、自己动手，培养学生的创新思维和能力。以电工电子实验为例，实验室吸收几个厂家产品的先进成果，开发出EDA通用实验开发系统，其软件平台提供了在国内外高校和电子技术界广为应用的优秀计算机仿真设计软件环境，基本能满足学生进行常规实验、课程设计、毕业设计及科研的要求。新的实验模式利用计算机和功能强大的软件工具，加入自己的实验内容，使学生在这个实验室里学习电工学、电路理论、模拟和数字电子技术，做虚拟电子实验，进行电路设计与分析，成为一件十分轻松愉快的事情。同时，也使学生电子电路的设计能力、应用能力和创新能力得到了很大提高。

网上虚拟实验室建立在分布式网络环境下，以计算机仿真技术为核心，利用各种虚拟实验仪器和设备，对实验模型进行实时仿真，获得相应的实验数据，以达到教学和科研的目的。学生通过因特网或校园网进入该虚拟实验室后，即可自主选择实验内容，自由选择实验仪器和元器件进行连接，并测试数据。实验中若遇到问题可马上在网上，一方面教师可进行辅导答疑，另一方面学生之间也可以进行交流讨论。学生完成的实验报告，可用电子邮件发给教师，师生均可通过信息查询部分查看学生所提交的实验报告与实验成绩。与传统实验室相比，网上虚拟实验室具有以下显著特点：（1）功能强大，实用性强。由于虚拟仪器、虚拟元器件齐全，因而可实现传统实验方式无法达到的功能。而且，虚拟仪器模型准确、精度高、工作可靠，不仅节省实验时间，还可以方便地对实验结果进行分析，并利用打印机直接打印实验数据。（2）成本低廉，易于管理。因为在虚拟实验室里的实验是通过软件来完成的，而软件能不断升级，及时补充科技发展的新成果、新技术和新器件，所以从根本上解决了因经费短缺、使用不当、管理不善等诸多因素对实验发展的制约。（3）适于远程和开放式实验教学。虚拟实验以设计仿真为主，依托网络的开放式实验环境，可以不受时间、地域、人员、仪器设备等条件的限制。虚拟现实技术可以实现远程测试和远程实验，基本涵盖了实验教学的各个环节。学生不必到实验室就能进行相关课题的实验与研究，既增强了教学效果，又提高了教学质量和效益。

四、建立学生成绩考评数字化系统

学生考试试题制作、存储、调用和考试成绩评定、存档数字化是数字化教学模式的一个重要环节。高等职业教育的考试应包括理论考试和操作技能考试。利用多媒体技术将理论试题及实验操作试题编制成在计算机上运行的试题库，考试时只需学生输入考号即可随机调用试题。当学生答完试卷后，用鼠标单击“提交”，就可以完成考试过程。对于客观试题．计算机可以马上给出评定成绩。主观试题在教师进行评析后给出成绩。学生的试卷可以以数字信号的形式刻录在一张光盘上存档备案，实现“试卷”存档的数字化。

总之，数字化教学模式是高等职业教育中新兴的、行之有效的教学方式，是实现高等职业教育改革的重要手段之一。

参考文献：

[1]李红印.关于数字化教学实验系统的一点思考[J].中国现代教育装备，2007，（8）.

[2]孙立伟.对数字化教学资源建设的思考[J].新西部，2007，（7）.

[3]曹雨.构建数字化教学平台加快教育信息化进程[J].中国医学教育技术，2007，（2）.