高校電子電路課程實驗教學創(chuàng)新路徑探索

□蔣嘯天

互聯(lián)網(wǎng)時代的來臨，促進電子通信行業(yè)的快速發(fā)展，電子信息技術正向網(wǎng)絡化、數(shù)字化和智能化方向發(fā)展，電子信息類專業(yè)大學生是信息化社會“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的生力軍，是電子信息產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新的中堅力量，為適應信息化社會對應用型和創(chuàng)新型人才的需求，必須提高大學生實踐能力、研究能力和創(chuàng)新能力，積極探索電子電路課程實驗創(chuàng)新的有效路徑。電子電路課程是高校電子信息類專業(yè)重要的必修課程，是以后學習數(shù)字信號處理、通信原理以及高頻電子線路等后續(xù)課程的基礎。電子電路課程實驗是電子信息類專業(yè)一門重要的實驗課程，集電子電路設計、軟件設計、電路仿真與調(diào)試于一體，電子電路設計與制作能力的高低是大學生實踐能力的綜合體現(xiàn)。電子電路課程實驗以電子產(chǎn)品為載體，要求學生通過事前預習、查閱資料、方案設計、電路安裝、電路調(diào)試、電路檢測等環(huán)節(jié)鞏固電路理論知識，驗證電路理論的正確性，掌握電子電路基本實驗方法，熟悉實驗儀器使用方法，了解實驗步驟及注意事項，遵守實驗室的各項規(guī)章制度。進入實驗室后，學生在教師指導下進行分組實驗，認真閱讀實驗指導手冊操作流程，了解實驗目的、要求和任務，正確使用儀器設備，熟悉實驗流程以及注意事項等，準確識別和選用電子元器件，學會運用電子測量儀器，按照設計好的電路圖在面包板上搭接實用電路，認真記錄實驗數(shù)據(jù)并及時保存，觀察實驗現(xiàn)象，在電路板上及時完成安裝和焊接電路，確保電子電路安裝的準確性與合理性。開展電子電路課程實驗，能夠激發(fā)學生學習電路理論與實驗的興趣，提高大學生電子電路設計、安裝、調(diào)試與檢測能力，實現(xiàn)知識與能力同步增長。推動電子電路課程實驗由簡到繁、層層遞進，由簡單電路實驗向復雜電路實驗轉變，由單一電路實驗向綜合電路實驗轉變，由課程電路實驗向綜合型專題實驗和創(chuàng)新性實驗項目演變，為以后專業(yè)綜合性實驗和項目創(chuàng)新性實驗打好基礎，增強電子信息產(chǎn)品設計與創(chuàng)新能力，提高運用電子電路知識與技能分析問題和解決問題的實踐能力與創(chuàng)新能力。

一、電子電路課程實驗操作方法

(一)電子電路課程實驗方案設計。實驗開始前，在教師指導下學生根據(jù)課程實驗要求做好參數(shù)設定、模塊設計、整體分析、電路圖構建等各項工作。選定電路設計項目之前做好系統(tǒng)實現(xiàn)功能調(diào)查研究，了解設計要求，通過查找資料和理論推算，確定單元電路各種參數(shù)數(shù)值,完成繪制電路框架設計圖，每一種電路設計過程也不盡相同，應當根據(jù)不同設計要求，從科學性、合理性和實用性等方面進行篩選，確保電路設計最佳方案，明確功能要求，實現(xiàn)功能目標。復雜電路都是由許多小的功能模塊組成的，確定總體設計方案之后，開始詳細設計每個功能模塊，確定需要的主要器件，畫出設計框圖，根據(jù)設計框圖，將各個部分的組件進行連接和組裝，組成一個符合要求并且完整的電路，畫出單元電路圖，整合各單元電路，畫出整體電路圖，并給出相應的元器件分布圖、接線圖等，安裝元器件，連接線路，焊接電路板圖，保證電路設計的科學性、穩(wěn)定性和完善性。

(二)電子電路課程實驗調(diào)試與檢測。任何一個電子電路在組裝好之后，都要進行電路調(diào)試與檢測，將整個電子電路分成小模塊，然后根據(jù)元件不同的單元功能對每個模塊進行單獨調(diào)試，選擇配套儀器檢查，驗證實驗結果的準確性。根據(jù)電路設計圖紙對所有電路進行測試，利用相關儀器儀表測量各種參數(shù)，觀察電路中電子元件是否正常工作，檢測電路運行狀態(tài)的參數(shù)值變化，運用示波器觀察輸入、輸出信號的波形形狀、信號幅值、相位關系、頻率等參數(shù)值的變化是否與理論計算參考值相符。通電前，檢查電子電路的線路連接是否正確，是否出現(xiàn)多接、漏接、錯接等現(xiàn)象，檢查各種元器件的安裝是否正確；通電后，觀察各項性能指標是否正常，元件是否出現(xiàn)過熱、異味等不良情況，判斷是否存在電路故障，有沒有出現(xiàn)冒煙的現(xiàn)象，如果有異常情況，可能是出現(xiàn)了短路或者元器件負載過高，應立即斷電檢查，準確定位故障單元，找出故障的根源所在，完成電路通路連接。

二、電子電路課程實驗創(chuàng)新路徑

(一)調(diào)整課程實驗開設時間。通常電子電路基礎理論和電子電路實驗(上)和(下)分為3個學期開設，第三學期開設電子電路基礎理論和電子電路實驗(上)，同一學期進行理論教學和電子電路實驗(上)學習與考試，學習效果較好；第四學期再開設電子電路實驗(下)實驗，電子電路基礎理論已經(jīng)在第三學期上完，學生已經(jīng)忘記電子電路基礎理論內(nèi)容，課程實驗效果可能不太好。建議調(diào)整電子電路課程實驗(上)和(下)時間，第三學期同時安排電子電路基礎理論課程以及電子電路實驗(上)和(下)，第8～9周安排電子電路實驗(上)及考試，電子電路基礎理論第15周上課結束，第16周開始理論課程考試，第17～18周安排電子電路基礎實驗(下)及考試，同一學期開設3門課程及實驗課，雖然時間比較緊張，但電子電路基礎理論、單元實驗和課程綜合實驗同一學期同步開設，能夠做到理論緊密聯(lián)系實際，教學效果比較好。

(二)改革課程實驗考核方法。為保證電子電路課程實驗順利完成，學生應當注重課前實驗預習，鞏固課堂學習內(nèi)容，做好實驗前的各項準備工作，才能達到預期實驗效果。建立多元化教學考核體系，加強實驗過程管理與考核，學生不僅要關注實驗數(shù)據(jù)與結果，更要重視實驗過程的學習與平時實驗技能的訓練。引導學生認真做好每一次電路實驗，按照學生學號隨機抽選，實驗題目各不一樣，避免學生相互抄襲。電子電路實驗成績由平時成績和實驗成績兩部分組成，按不同權重計算平均分，平時成績占比30%，實驗考核成績占70%，平時成績主要由課前預習、方案設計、實驗陳述、學生出勤等環(huán)節(jié)組成，實驗成績由電路圖設計、實驗儀器整理、故障排除、數(shù)據(jù)統(tǒng)計和實驗報告撰寫等環(huán)節(jié)組成。此外，鼓勵大學生參加電子設計大賽、互聯(lián)網(wǎng)大賽以及機器人大賽等創(chuàng)新項目，形成平時成績與實驗成績相結合、課內(nèi)實驗與課外實踐相結合、理論成績與實驗成績相結合的考核體系，全面客觀地評價大學生電子電路實驗學習過程與考核結果。

(三)實現(xiàn)由課程實驗向綜合性和創(chuàng)新性實驗拓展。加強綜合性和創(chuàng)新性的實驗項目訓練與實踐，由課程實驗逐步向綜合性實驗和創(chuàng)新性項目實驗拓展。課程實驗可以培養(yǎng)學生基本實驗技能與專業(yè)素養(yǎng)，通常由教師現(xiàn)場演示，介紹電子設備與儀器使用與電路測量方法，通過實物實驗，增加感性認識，激發(fā)學生學習興趣，提高學生動手能力，使得學生基本掌握電子電路課程實驗方法和主要電子儀器設備的使用方法；開展綜合性實驗項目，在確定實驗課題項目的基礎上，增加實驗深度與難度，提高學生運用理論知識與技能完成電子電路設計的綜合能力。學生根據(jù)創(chuàng)新性項目實驗任務和要求，自己動手動腦，自主學習與研究，通過查閱文獻資料，確定電路設計方案，選定電子元器件，自行設計電路圖，及時記錄實驗數(shù)據(jù)、繪制圖表、分析實驗結果等，鍛煉了大學生信息收集加工與綜合運用能力，培養(yǎng)了大學生實踐能力與創(chuàng)新能力；開展創(chuàng)新性實驗項目，鼓勵大學生積極參加各級學科競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐項目，通過舉辦各類電子設計競賽和參與學?？蒲许椖?，以項目和競賽推動創(chuàng)新實驗項目開展，積累和提升實驗經(jīng)驗與技能，這是大學生自主研究和實踐探索電子科學技術實際運用的過程，也是社會選拔實踐能力和創(chuàng)新能力突出優(yōu)秀人才的過程，標志著電子電路實驗技能已經(jīng)進入自主創(chuàng)新階段。

(四)加強實驗室管理創(chuàng)新。實驗室是開展實驗教學和培養(yǎng)學生實踐能力與創(chuàng)新能力的重要場所。加強實驗室開放性管理，師生共同參與實驗室管理，實行開放時間全天候，學生可以通過網(wǎng)上預約系統(tǒng)，預約實驗中心網(wǎng)站登記，實現(xiàn)授權開門和遠程監(jiān)控，學生自覺遵守實驗室規(guī)章制度、操作流程以及注意事項，可以自己選器件、實驗儀器設備，隨時獨立完成設計、制圖、安裝、焊接、調(diào)試等各項實驗環(huán)節(jié)，大學生通過自主實驗和創(chuàng)新研究品嘗勞動的艱辛與實踐的樂趣，享受到成功的喜悅與收獲，能夠培養(yǎng)科學研究意識與創(chuàng)新思維，提高實踐能力與創(chuàng)新能力。為了適應互聯(lián)網(wǎng)時代飛速發(fā)展和大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的需要，必須加強創(chuàng)新型實驗室建設，教師把電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展新技術和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理念教育融入實驗教學中，滿足各層次學生的學習需求，不僅要符合電子技術課程實驗的要求，適應電子電路的設計、安裝、調(diào)試、檢測以及使用需要，而且還要滿足綜合性和創(chuàng)新性試驗項目的需要，應當鼓勵大學生積極投身科技創(chuàng)新實踐活動中，選擇“創(chuàng)新”課題項目以及各級各類電子設計比賽項目進行訓練與創(chuàng)新。

三、結語

綜上所述，電子電路課程實驗是教學活動的重要組成部分，是理論教學的升華與延伸，電子電路課程實驗是實現(xiàn)電路理論知識轉化為實踐能力的有效路徑。電子電路課程實驗創(chuàng)新，可以激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生扎實的實驗技能和嚴謹?shù)目茖W研究態(tài)度，提高學生實踐能力與創(chuàng)新能力。電子科技水平高低是國家綜合實力的重要標志，電子通信行業(yè)是我國重要的產(chǎn)業(yè)，適應互聯(lián)網(wǎng)時代高速發(fā)展的需要，需要大量的電子信息產(chǎn)品設計和維護人才，面對國內(nèi)外科技競爭壓力，必須提高我國電子信息產(chǎn)品質(zhì)量和科技水平的核心競爭能力，大力培養(yǎng)具有實踐能力與創(chuàng)新能力高素質(zhì)的電子科學技術人才。